Видове схеми на захранване и техните области на приложение

Основният проблем при разпределението на ниско напрежение е изборът на верига. Правилно проектираната верига трябва да гарантира надеждността на захранването. електрически приемници в съответствие със степента на тяхната отговорност, високи технически и икономически показатели и лекота на работа на мрежата.

Всички схеми, срещани на практика, са комбинации от отделни елементи — захранващи устройства, магистрали и клонове, за които ще приемем следните определения:

хранилка — линия, предназначена за предаване на електричество от разпределителна уредба (табло) до разпределителна точка, магистрала или отделен електрически приемник;

магистрала — линия, предназначена за пренос на електроенергия до няколко разпределителни точки или консуматори на енергия, свързани към нея в различни точки,

клон — изходящ ред:

а) от главната линия и предназначена за пренос на електроенергия до една разпределителна точка или електрически приемник,

б) от разпределителна точка (табло) и е предназначена за предаване на електричество към един електрически приемник или към няколко малки електрически приемника, включени във „веригата“.

В бъдеще ще бъдат извикани всички фидери, магистрали и клони от последните до разпределителни пунктове захранваща мрежа, и всички други клонове — дистрибуторска мрежа.

Един от основните проблеми, решавани при проектирането на мрежи за магазини, е изборът между основни и радиални схеми за разпределение на мощността.

При гръбначна схема на захранване една линия — основната линия — обслужва, както е посочено, няколко разпределителни точки или приемници, свързани към нея в различните й точки, с радиално захранване всеки ред е един лъч, свързващ мрежов възел (подстанция, разпределителна точка) с един потребител. В цялостния комплекс на мрежата тези схеми могат да се комбинират.

Така че разпределението на магазините може да се осъществява по магистрали, всяка от които захранва редица точки, от последните до приемниците, радиални линии могат да се отклонят.

Типични схеми за захранване за промишлени предприятия

Радиалната диаграма, показана на фиг. 1, а, се използва в случаите, когато има отделни възли с достатъчно големи концентрирани товари, по отношение на които подстанцията заема повече или по -малко централно място.

Ориз. 1. Диаграми на разпределение на електрическата енергия от подстанции към електрически приемници: а — радиална; б — главна линия с концентрирани товари; в — магистрална линия с разпределен товар.

С радиална схема отделни достатъчно мощни електрически приемници могат да получават енергия директно от подстанцията, а групи от по -малко мощни и близко разположени електрически приемници — чрез разпределителни точки, инсталирани възможно най -близо до геометричния център на товара. Захранващите устройства с ниско напрежение са свързани към подстанции към основните разпределителни табла чрез прекъсвачи и предпазители или чрез въздушни прекъсвачи.

Радиалните вериги с директно захранване от подстанции включват всички захранващи вериги за електрически приемници с високо напрежение, или от разпределителното устройство за високо напрежение в подстанцията, или директно от понижаващия трансформатор, ако е възприета схемата «блоков трансформатор — електрически приемник» .

Схеми за захранване на багажника се прилага в следните случаи:

а) когато натоварването има концентриран характер, но отделните му възли са разположени в една и съща посока по отношение на подстанцията и на относително малки разстояния един от друг, а абсолютните стойности на натоварванията на отделните възли са недостатъчни за рационално използване на радиалната схема (фиг. 1, 6);

б) когато натоварването се разпределя с различна степен на равномерност (фиг. 1, в).

При магистрални вериги с концентрирани товари, свързването на отделни групи електрически приемници, както и с радиални вериги, обикновено се осъществява чрез разпределителни точки.

Задачата за правилно локализиране на разпределителните точки е от особено значение. Основните разпоредби, които трябва да се спазват в този случай, са следните:

а) дължината на хранилките и магистралите трябва да бъде минимална, а маршрутът им да е удобен и достъпен;

б) трябва да бъдат сведени до минимум и, ако е възможно, да се изключат изцяло случаите на обратно (във връзка с посоката на потока на електроенергия) захранване на електрически приемници;

в) пунктовете за разпределение трябва да бъдат разположени на места, удобни за поддръжка, и в същото време да не пречат на производствената работа и да не блокират пътеките.

Електрическите приемници могат да бъдат свързани към разпределителни точки независимо един от друг, или да се комбинират в групи — „вериги“ (фиг. 2 -б).

Ориз. 2 Схеми на свързване на електрически приемници към разпределителни точки: а — независима връзка; b — свързване чрез верига.

Дейзи-веригата се препоръчва за електрически приемници с ниска мощност, близки един до друг, но значително отдалечени от разпределителната точка, в резултат на което могат да се постигнат значителни икономии при консумацията на проводници. В този случай обаче не трябва да се допускат връзки в една верига от еднофазни и трифазни електрически консуматори.

Освен това поради оперативни причини не се препоръчва да се свързват заедно:

а) повече от три електрически приемника като цяло;

б) електрически приемници на механизми за различни технологични цели (например електрически двигатели на металорежещи машини с електродвигатели на водопроводни възли).

При разпределени товари по магистралата е препоръчително електрическите приемници да се свързват директно към магистралите, а не през разпределителните точки, както е обичайно в схемите, обсъдени по -горе.

В съответствие с това следните две основни изисквания се налагат на магистралите с разпределен товар:

а) полагането на магистрали трябва да се извършва на възможно най -ниската височина, но не по -ниско от 2,2 м от пода;

б) проектирането на магистралите трябва да позволява често разклоняване на електрическите приемници, а при полагане на достъпни места да изключва възможността за докосване на части под напрежение.

На тези изисквания отговарят магистралите, направени във формата шини в затворени метални кутии.

Стволовите шини се използват по правило в цехове, където електрическите приемници са разположени в повече или по -малко редовни редове и където освен това са възможни чести движения на оборудване. Такива работилници включват механични, механични ремонтни, инструментални и други подобни работилници по естеството на подреждането на оборудването и условията на околната среда.

При концентрирани натоварвания, когато броят на разклоненията от мрежата е относително малък, електрическата мрежа трябва да бъде положена много по -високо, като се избират места, където е възможно да се изпълнят с голи проводници (шини или проводници) или изолирани проводници. В същото време, поради липсата на непрекъснато затваряне, производителността на линията се увеличава и цялата структура става по -евтина.

Мрежово захранване електрическо осветление, като правило, не е свързан към захранващи захранващи устройства и магистрали, а се извършва от отделни мрежи от автобусите на основните разпределителни табла на подстанции.

В случай на схеми «блоков трансформатор — мрежа», осветителните мрежи най -често се разклоняват от главните секции на електрическата мрежа. Разделянето на електрическите и осветителните мрежи се причинява от следните обстоятелства:

а) относително ниска загуба на напрежение, разрешена в осветителни мрежи,

б) възможността за изключване на цялата захранваща мрежа, като същевременно се поддържа осветителното захранване.

Изключение от това общо правило се допуска за обекти от второстепенно значение с ниски натоварвания и безотговорна визуална работа, както и за захранване на аварийно осветление.

Изборът на схемата за захранване също е значително повлиян от необходимостта от съкращаване на мощността за консуматори на електроенергия от 1 -ва и 2 -ра категория.

За електрически приемници от 1 -ва категория захранването е задължително от два независими източника, които могат да включват силови трансформатори, ако са свързани към различни, не свързани помежду си, секции от разпределителната уредба за високо напрежение. В този случай резервното захранване на електрическите приемници трябва да има автоматично включване (ATS).

Обикновено най -критичните инсталации имат резервни единици в случай на повреда или превантивен ремонт на работещи единици. Включването на резервни единици може да бъде и автоматично, ако е необходимо според условията на технологичния процес. Пример за автоматично взаимно съкращение на две единици е диаграмата, показана на фиг. 3.

Ориз. 3. Схеми на резервиране на захранването за нисковолтови консуматори на електроенергия. 1 — апарат за ръчно или автоматично включване и изключване; 2 — апарат за ръчно или автоматично превключване.

За електрически приемници от 2 -ра категория резервното захранване се включва от действията на дежурния персонал, но принципите на изграждане на веригите остават същите като за потребителите на електроенергия от 1 -ва категория с единствената разлика, че вторият източник на захранване може да не е независим.

За групи потребители на ниско напрежение е възможно да се използват две коренно различни схеми за съкращаване на мощността, показани на фиг. 3.

Съгласно схема а, консуматорите на енергия са разделени на две групи, всяка от които има отделно захранване и следователно и двата захранващи устройства обикновено са включени. Съгласно схема б, захранването на електрическите консуматори се осъществява през един от захранващите устройства, а другият е резервен. И в двата случая всеки захранващ механизъм трябва да бъде проектиран за общото натоварване на двете групи електрически приемници, но схемата е за предпочитане, тъй като при нея има по -малко загуба на мощност и по -голяма надеждност при работа.

Изборът на енергиен план също се влияе от потока на производството. Например, електрическите приемници на всички механизми, свързани помежду си чрез определена технологична зависимост, също трябва да бъдат комбинирани по отношение на нормалното и резервното захранване.