Đề án cung cấp điện nội bộ cho các doanh nghiệp cho 6-10 và 35-110 kV
Sơ đồ cung cấp điện nội bộ của doanh nghiệp được phát triển có tính đến vị trí của các nguồn năng lượng và người tiêu dùng, giá trị điện áp và công suất của chúng, độ tin cậy cần thiết, vị trí và thiết kế của đường dây, trạm biến áp phân phối và trạm biến áp xưởng, như cũng như các yêu cầu đối với hệ thống cung cấp điện.
Độ tin cậy hoặc tính kinh tế của sơ đồ được tăng lên nếu các điều kiện sau được đáp ứng:
a) số lượng các giai đoạn biến đổi giảm và nguồn điện áp cao hơn gần người dùng hơn,
b) không cung cấp đường dây và máy biến áp dự phòng đặc biệt (thường không hoạt động), tất cả các phần tử của mạch ở chế độ bình thường phải chịu tải và hoạt động riêng biệt, trong trường hợp xảy ra sự cố một trong các phần tử (đường dây, máy biến áp), phần còn lại có thể làm việc với quá tải cho phép, dự đoán bởi PUEvà loại trừ một số người dùng vô trách nhiệm.
c) trong tất cả các kết nối của hệ thống phân phối điện, bắt đầu từ thanh cái của hệ thống truyền khí và kết thúc bằng thanh cái cho điện áp lên đến 1000 V từ xưởng TP, và đôi khi từ xưởng điện RP, việc cắt thanh cái được thực hiện và nếu tải của loại thứ nhất và thứ hai, công tắc chuyển tự động (ATS) được cung cấp,
d) hoạt động song song của đường dây và máy biến áp được cung cấp cho tải thay đổi đột ngột (máy nghiền con lăn, thiết bị hàn mạnh, lò điện) hoặc khi công tắc chuyển đổi tự động không cung cấp tốc độ phục hồi năng lượng cần thiết được xác định bởi chế độ của người tiêu dùng năng lượng . Tùy chọn làm việc song song chỉ được chấp nhận khi có nghiên cứu khả thi.
Điện ở điện áp 6-10 kV được phân phối theo các mạch hướng tâm và trục chính.
Mạch xuyên tâm (một cấp và hai cấp) được sử dụng khi đặt người tiêu dùng ở các hướng khác nhau từ nguồn điện.
Trong các nhà máy nhỏ và để cung cấp tải trọng tập trung lớn, sơ đồ một giai đoạn được sử dụng. Các chương trình hai cấp với RP trung gian được triển khai cho các doanh nghiệp vừa và lớn có xưởng nằm trên một lãnh thổ rộng lớn. Máy biến áp của TP thương mại và máy thu điện lớn được cung cấp bởi RP trung gian. Các máy biến áp của cửa hàng TP được kết nối chặt chẽ với đường dây và tất cả các thiết bị chuyển mạch được lắp đặt trên RP. Thông thường, bốn đến năm TP được kết nối với một RP.
Chuỗi xuyên tâm của hơn hai giai đoạn làm cho dòng phần đầu nặng hơn, phức tạp hóa việc bảo vệ và chuyển mạch.
Với sự hiện diện của các máy thu điện thuộc loại thứ nhất và thứ hai, RP và các trạm biến áp được cung cấp bởi ít nhất hai đường dây vận hành riêng biệt. Nếu máy thu loại thứ ba chiếm ưu thế trong xưởng, thì nó được cấp nguồn bởi một trạm biến áp với một máy biến áp và việc cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng riêng lẻ được duy trì bằng các bộ nhảy giữa các trạm biến áp.
Sơ đồ xuyên tâm với RP trung gian trong đó các điều kiện trên được đáp ứng được hiển thị trong Hình. 1.
Cơm. 1. Sơ đồ cấp liệu xuyên tâm của doanh nghiệp
RP, TP1, TP4, TP5 và TP6 được cung cấp dọc theo các đường xuyên tâm của giai đoạn đầu tiên. TP2 và TP3 được cung cấp thông qua các dòng của giai đoạn thứ hai. Tất cả các thiết bị chuyển mạch được đặt trên GPP và RP. Hai máy biến áp được lắp đặt tại TP1, TP2 và TPZ, mỗi máy có một kết nối chết với đường dây cung cấp. Mỗi đường dây và máy biến áp được thiết kế để bao trùm tất cả các phụ tải thuộc loại 1 và các phụ tải chính thuộc loại 2. Trong trường hợp không có số liệu về bản chất của các phụ tải, mỗi đường dây và máy biến áp của trạm biến áp hai máy biến áp được lựa chọn trên cơ sở 60-70% tổng phụ tải của trạm biến áp.
Bus GPP, RP, TP1, TP2 và TPZ được tách ra (nguyên tắc tách sâu). Các đơn vị mặt cắt thường mở và có một đơn vị ATS được cung cấp trên chúng. Trong trường hợp hỏng bất kỳ phần tử nào (đường dây hoặc máy biến áp), nó sẽ bị tắt, thiết bị ATS của thiết bị cắt được kích hoạt, khi được bật, sẽ cung cấp điện cho người tiêu dùng thông qua phần tử song song của mạch, sử dụng khả năng quá tải của nó .
Một máy biến áp được lắp đặt trên TP4, TP5 và TP6. Để cấp nguồn cho các máy thu loại thứ hai, một nút nhảy được thực hiện giữa TP4 và TP5 ở phía 0,4 kV.Công suất của cầu nhảy, cáp hoặc thanh cái điện áp thấp (trong trường hợp sơ đồ khối thanh cái máy biến áp), giữa các trạm biến áp, nếu cần thiết trong điều kiện độ tin cậy, được lấy bằng 15-30% công suất máy biến áp.
Máy thu điện thuộc loại thứ hai không yêu cầu dự phòng đặc biệt và do đó có thể được cấp nguồn từ một nguồn duy nhất. Tuy nhiên, việc mất điện dẫn đến sản xuất bị thất thoát hoặc thiệt hại do chi phí nhân công ngừng hoạt động, gián đoạn quy trình công nghệ, thiếu hụt sản phẩm…
Trong các doanh nghiệp công nghiệp, phần lớn các máy thu loại thứ hai và một số trong số chúng có đặc điểm gần giống với máy thu điện loại thứ nhất và một số loại thứ ba. Có tính đến mức độ tin cậy của các phần tử riêng lẻ của hệ thống điện, PUE cung cấp năng lượng cho các máy thu thuộc loại thứ hai thông qua một đường dây trên không hoặc dây hiện tại hoặc qua một đường cáp được chia thành hai cáp.
Nếu một trong các dây cáp bị hỏng, bộ ngắt mạch sẽ tắt toàn bộ đường dây, nhân viên ngắt kết nối cáp bị hỏng từ cả hai phía bằng bộ ngắt kết nối và bật bộ ngắt mạch. Tất cả tải được chuyển đến cáp làm việc.
Đề án xuyên tâm được sử dụng cho cáp hoặc đường dây trên không. Các mạch trung kế được sử dụng để bố trí các trạm biến áp tuyến tính ("xếp chồng lên nhau") trên lãnh thổ của doanh nghiệp và được thực hiện dưới dạng các trung kế đơn và đôi với nguồn điện một hoặc hai chiều.
Đường cao tốc duy nhất không có dự trữ (Hình 2, a) được sử dụng để cung cấp cho người tiêu dùng vô trách nhiệm. Sơ đồ một dòng với nguồn điện hai chiều (Hình 2, b) đáng tin cậy hơn.Ở chế độ bình thường, các trạm biến áp chỉ có thể được cấp nguồn từ một nguồn (với nguồn dự phòng thứ hai) hoặc từ hai nguồn cùng lúc, trong khi đường trục được mở trên một trong các trạm biến áp. Một trường hợp đặc biệt của một đường dây với nguồn điện hai chiều là mạch vòng (Hình 2, c).
Cơm. 2. Sơ đồ đường cao tốc đơn lẻ: a — nguồn điện từ một nguồn duy nhất, b — nguồn điện hai chiều, c — vòng
Các mạch hai dòng có độ tin cậy cao và được sử dụng khi có tải loại thứ nhất và thứ hai trong các trạm biến áp có hai phần thanh cái (Hình 3, a) hoặc trong các trạm biến áp hai máy biến áp không có thanh cái cao áp. Mỗi giá đỡ được thiết kế để bao phủ tải của người dùng có trách nhiệm của tất cả các trạm biến áp. Công tắc cắt thường được mở và được trang bị ATS. Các dòng có thể được cung cấp từ nguồn thứ hai. Sơ đồ của một đường quân sự với nguồn điện hai chiều (đường "đối diện") được sử dụng với sự có mặt của hai nguồn độc lập (Hình 3, b).
Cơm. 3. Sơ đồ mạng truyền tải: a — mạng kép khi có các thanh cái cao áp trong các trạm biến áp của xưởng, b — với nguồn cung cấp hai chiều khi không có các thanh cái cao áp trong các trạm biến áp của xưởng
Về mặt kết cấu, mạch trục được làm bằng cáp, dây dẫn và đường dây trên không, đối với đường cáp 6-10 kV chỉ nên nối không quá 4-5 máy biến áp 1000 kVA vào một đường trục. Mạch thanh cái được khuyến nghị trong trường hợp người sử dụng điện tập trung và truyền các dòng năng lượng nhỏ hơn.
Các đường dây trên không chính kết nối các trạm truyền tải khí riêng lẻ ở điện áp 35-220 kV và cung cấp PGV.Các lối vào sâu được thực hiện dưới dạng đường dây trên không chính có nhánh rẽ đến các trạm biến áp 35-220 kV hoặc dưới dạng cáp hướng tâm và đường dây trên không. Ống bọc sâu cho phép phân phối điện ở điện áp tăng, rút ngắn chiều dài của đường dây cáp 6-10 kV, có thể thực hiện mà không cần trạm biến áp trung gian 6-10 kV, phá hủy các GPP mạnh, tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều chỉnh điện áp và đơn giản hóa việc phát triển hệ thống cung cấp điện.
Sơ đồ cung cấp điện bên trong cho máy thu điện thuộc loại đầu tiên
Đối với các máy thu thuộc loại độ tin cậy đầu tiên, chỉ được phép gián đoạn nguồn điện tại thời điểm tự động đưa nguồn điện dự phòng vào và việc cung cấp điện phải được thực hiện bởi hai nguồn điện độc lập. Nguồn điện độc lập PUE được coi là nguồn duy trì điện áp khi nó biến mất khỏi các nguồn khác.
Các nguồn độc lập bao gồm thiết bị đóng cắt của hai nhà máy điện hoặc trạm biến áp, cũng như hai phần của thanh cái phân phối (RU) không được kết nối điện với nhau tại điểm nhận hoặc qua mạng cung cấp (Hình 4).
Cơm. 4. Cung cấp năng lượng cho một doanh nghiệp lớn từ hai nguồn độc lập
Sự tách biệt sâu sắc của tất cả các kết nối của hệ thống với các thiết bị ATS trên các công tắc phân đoạn đảm bảo độ tin cậy và cung cấp điện liên tục cho người tiêu dùng thuộc loại đầu tiên.
Máy thu điện thuộc nhóm đặc biệt của loại đầu tiên yêu cầu tăng độ tin cậy của nguồn điện. Chúng phải được cung cấp bởi ba nguồn độc lập, để khi một trong số chúng được sửa chữa, nguồn điện sẽ được cung cấp từ hai nguồn còn lại.Trong các mạch cung cấp, điều kiện này được đáp ứng bằng bộ nhảy cáp dự phòng từ các trạm biến áp lân cận (Hình 5) hoặc bằng các tổ máy phát điện diesel đặc biệt.
Cơm. 5. Ví dụ về sơ đồ cung cấp điện khi cấp điện cho một nhóm người tiêu dùng điện đặc biệt
Bộ nhảy cáp (và công suất của nguồn khẩn cấp thứ ba) được chọn dựa trên tải của một nhóm máy thu đặc biệt, được thiết kế chỉ để ngừng sản xuất mà không gặp sự cố.
Với công suất nhỏ của các máy thu thuộc một nhóm đặc biệt, có thể cung cấp các bộ cấp nguồn liên tục (UPS) có công suất 16-260 kVA bằng pin sạc.
Xem thêm về chủ đề này (sơ đồ chất lượng tốt):