Các loại sơ đồ cung cấp điện và lĩnh vực ứng dụng của chúng

Vấn đề chính trong phân phối điện áp thấp là lựa chọn mạch. Một mạch được thiết kế phù hợp sẽ đảm bảo độ tin cậy của nguồn điện. máy thu điện phù hợp với mức độ trách nhiệm của họ, các chỉ số kỹ thuật và kinh tế cao và dễ vận hành mạng.

Tất cả các mạch gặp phải trong thực tế là sự kết hợp của các phần tử riêng biệt - nguồn cấp dữ liệu, thân và nhánh, chúng tôi sẽ áp dụng các định nghĩa sau:

trung chuyển - một đường dây được thiết kế để truyền tải điện từ thiết bị chuyển mạch (bảng điều khiển) đến một điểm phân phối, đường cao tốc hoặc máy thu điện riêng biệt;

đường cao tốc - một đường dây nhằm truyền tải điện đến một số điểm phân phối hoặc người tiêu dùng năng lượng được kết nối với nó tại các điểm khác nhau,

chi nhánh - dòng đi:

a) từ đường dây chính và được thiết kế để truyền điện đến điểm phân phối hoặc máy thu điện,

b) từ một điểm phân phối (tổng đài) và được thiết kế để truyền điện đến một máy thu điện hoặc một số máy thu điện nhỏ có trong "mạch điện".

Trong tương lai, tất cả các đường dẫn, đường cao tốc và nhánh từ điểm cuối cùng đến điểm phân phối sẽ được gọi là mạng lưới cung cấp và tất cả các nhánh khác - mạng lưới phân phối.

Một trong những vấn đề chính được giải quyết trong thiết kế mạng cửa hàng là sự lựa chọn giữa sơ đồ phân phối điện chính và hướng tâm.

Trong sơ đồ cung cấp điện đường trục, một đường dây - đường dây chính - phục vụ, như đã chỉ ra, một số điểm phân phối hoặc máy thu được kết nối với nó tại các điểm khác nhau của nó, với nguồn cấp xuyên tâm, mỗi đường dây là một chùm kết nối một nút mạng (trạm biến áp, phân phối điểm) với một người dùng. Trong tổ hợp tổng thể của mạng, các sơ đồ này có thể được kết hợp.

Vì vậy, việc phân phối các cửa hàng có thể bị ảnh hưởng bởi các đường cao tốc, mỗi đường cao tốc cung cấp một số điểm, từ điểm sau đến người nhận, các đường xuyên tâm có thể phân kỳ.

Sơ đồ cung cấp điện điển hình cho nhà máy công nghiệp

Sơ đồ xuyên tâm thể hiện trong hình. 1, a, được sử dụng trong trường hợp có các nút riêng lẻ có tải trọng tập trung đủ lớn, liên quan đến việc trạm biến áp chiếm ít nhiều vị trí trung tâm.

Cơm. 1. Sơ đồ phân phối điện năng từ trạm biến áp đến máy thu điện: a — hướng tâm; b — đường dây chính có tải trọng tập trung; c — đường trục với tải phân tán.

Với sơ đồ xuyên tâm, các máy thu điện đủ mạnh riêng lẻ có thể nhận năng lượng trực tiếp từ trạm biến áp và các nhóm máy thu điện kém mạnh hơn và có khoảng cách gần nhau — thông qua các điểm phân phối được lắp đặt càng gần tâm hình học của tải càng tốt. Các bộ cấp điện áp thấp được kết nối với các trạm biến áp đến các tổng đài chính thông qua bộ ngắt mạch và cầu chì hoặc thông qua bộ ngắt mạch không khí.

Mạch xuyên tâm có nguồn cấp trực tiếp từ trạm biến áp bao gồm tất cả các mạch cấp cho máy thu điện cao áp, từ thiết bị đóng cắt cao áp trong trạm biến áp hoặc trực tiếp từ máy biến áp hạ áp, nếu áp dụng sơ đồ "máy biến áp khối - máy thu điện". .

Sơ đồ cấp điện đường trục áp dụng trong các trường hợp sau:

a) khi tải có tính chất tập trung, nhưng các nút riêng lẻ của nó được đặt theo cùng một hướng đối với trạm biến áp và ở khoảng cách tương đối nhỏ với nhau, và các giá trị tuyệt đối của tải trọng của các nút riêng lẻ là không đủ để sử dụng hợp lý sơ đồ xuyên tâm (hình 1, 6);

b) khi tải trọng được phân bố với mức độ đồng đều khác nhau (Hình 1, c).

Trong các mạch trục có tải tập trung, việc kết nối các nhóm máy thu điện riêng biệt, cũng như các mạch hướng tâm, thường được thực hiện thông qua các điểm phân phối.

Nhiệm vụ xác định chính xác các điểm phân phối có tầm quan trọng đặc biệt. Các quy định chính cần tuân thủ trong trường hợp này như sau:

a) chiều dài của các đường nhánh và đường cao tốc phải tối thiểu và tuyến đường của chúng phải thuận tiện và dễ tiếp cận;

b) nên giảm thiểu và, nếu có thể, loại trừ hoàn toàn các trường hợp cấp điện ngược (liên quan đến hướng dòng điện) của máy thu điện;

c) các điểm phân phối phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc bảo trì, đồng thời không cản trở công việc sản xuất và không chặn lối đi.

Máy thu điện có thể được kết nối với các điểm phân phối độc lập với nhau hoặc được kết hợp theo nhóm — "chuỗi" (hình 2 -b).

Cơm. 2 Sơ đồ kết nối máy thu điện với các điểm phân phối: a — kết nối độc lập; b — kết nối chuỗi.

Chuỗi daisy được khuyến nghị cho các máy thu điện công suất thấp gần nhau, nhưng ở một khoảng cách đáng kể so với điểm phân phối, nhờ đó có thể tiết kiệm đáng kể mức tiêu thụ dây. Tuy nhiên, trong trường hợp này, người tiêu dùng điện một pha và ba pha không được kết nối trong một mạch.

Ngoài ra, vì lý do vận hành, không nên kết nối với nhau:

(a) tổng cộng có hơn ba máy thu điện;

b) máy thu điện của các cơ chế cho các mục đích công nghệ khác nhau (ví dụ: động cơ điện của máy cắt kim loại với động cơ điện của các bộ phận ống nước).

Đối với các tải phân tán trên đường cao tốc, nên kết nối các máy thu điện trực tiếp với đường cao tốc chứ không phải thông qua các điểm phân phối, như thường lệ trong các sơ đồ đã thảo luận ở trên.

Theo đó, hai yêu cầu chính sau đây được áp dụng đối với đường cao tốc phân bổ tải trọng:

a) việc lắp đặt đường cao tốc phải được thực hiện ở độ cao thấp nhất có thể, nhưng không thấp hơn 2,2 m tính từ sàn;

b) thiết kế đường cao tốc phải cho phép phân nhánh thường xuyên các máy thu điện và khi đặt ở những nơi dễ tiếp cận, loại trừ khả năng chạm vào các bộ phận mang điện.

Đường cao tốc được thực hiện theo mẫu đáp ứng các yêu cầu này lốp xe trong hộp kim loại kín.

Thanh cái thường được sử dụng trong các xưởng nơi các máy thu điện được sắp xếp thành các hàng ít nhiều đều đặn và ngoài ra, có thể có các chuyển động thường xuyên của thiết bị. Các xưởng như vậy bao gồm các xưởng cơ khí, sửa chữa cơ khí, dụng cụ và các xưởng tương tự khác theo tính chất của việc bố trí thiết bị và điều kiện môi trường.

Ở các phụ tải tập trung, khi số nhánh ra khỏi mạng tương đối ít, mạng điện phải đặt cao hơn nhiều, chọn những nơi có thể lấp đầy dây trần (thanh cái hoặc dây dẫn) hoặc dây cách điện. Đồng thời, do không phải đóng cửa liên tục, năng suất của dây chuyền tăng lên và toàn bộ cấu trúc trở nên rẻ hơn.

Nguồn điện lưới chiếu sáng điện, theo quy định, không được kết nối với các nguồn cấp điện và đường cao tốc, mà được thực hiện bởi các mạng riêng biệt với các xe buýt của tổng đài chính của các trạm biến áp.

Trong trường hợp sơ đồ "máy biến áp khối - mạng", mạng chiếu sáng thường được phân nhánh từ các phần chính của mạng điện. Việc tách mạng điện và chiếu sáng là do các trường hợp sau:

a) tổn thất điện áp tương đối thấp cho phép trong mạng chiếu sáng,

b) khả năng tắt toàn bộ mạng lưới cung cấp trong khi duy trì nguồn cung cấp chiếu sáng.

Một ngoại lệ đối với quy tắc chung này được phép đối với các đối tượng có tầm quan trọng thứ yếu với tải trọng thấp và công việc trực quan thiếu trách nhiệm, cũng như để cung cấp năng lượng cho hệ thống chiếu sáng khẩn cấp.

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhu cầu giảm điện năng cho người tiêu dùng điện loại 1 và loại 2.

Đối với máy thu điện loại 1, nguồn điện phải từ hai nguồn độc lập, có thể bao gồm máy biến áp nếu chúng được kết nối với các phần khác nhau, không được kết nối với nhau, của thiết bị đóng cắt điện áp cao. Trong trường hợp này, nguồn điện dự phòng của máy thu điện phải có công tắc tự động (ATS).

Thông thường, các cài đặt quan trọng nhất có các thiết bị dự phòng trong trường hợp hỏng hóc hoặc sửa chữa phòng ngừa các thiết bị đang hoạt động. Việc đưa vào các đơn vị dự trữ cũng có thể tự động, nếu cần thiết theo các điều kiện của quy trình công nghệ. Một ví dụ về giảm lẫn nhau tự động của hai đơn vị là sơ đồ thể hiện trong hình. 3.

Cơm. 3. Phương án dự phòng cho các hộ sử dụng điện hạ áp. 1 — thiết bị bật và tắt thủ công hoặc tự động; 2 - thiết bị đóng cắt bằng tay hoặc tự động.

Đối với máy thu điện loại 2, nguồn điện dự phòng được bật bởi người trực ca, nhưng nguyên tắc xây dựng mạch vẫn giống như đối với người tiêu dùng điện loại 1 với điểm khác biệt duy nhất là nguồn cung cấp năng lượng thứ hai có thể không độc lập.

Đối với các nhóm người sử dụng điện áp thấp, có thể sử dụng hai sơ đồ hoàn toàn khác nhau để giảm công suất, như trong Hình. 3.

Theo sơ đồ a, người tiêu dùng điện được chia thành hai nhóm, mỗi nhóm có một nguồn điện riêng biệt và do đó cả hai nguồn điện thường được bật. Theo sơ đồ b, người tiêu dùng điện được cung cấp năng lượng thông qua một trong các nguồn cung cấp điện và nguồn còn lại là nguồn dự phòng. Trong cả hai trường hợp, mỗi bộ cấp nguồn phải được thiết kế cho tổng tải của hai nhóm máy thu điện, nhưng sơ đồ này được ưu tiên hơn vì nó ít tổn thất điện năng hơn và độ tin cậy cao hơn khi vận hành.

Việc lựa chọn kế hoạch năng lượng cũng bị ảnh hưởng bởi dòng sản xuất. Ví dụ, các máy thu điện của tất cả các cơ chế được kết nối với nhau thông qua một sự phụ thuộc công nghệ nhất định cũng phải được kết hợp về nguồn điện bình thường và dự phòng.