Электрические сети и электроснабжение: ПУЭ: Глава 7.1. Электроустановки жилых, общественных,…

Глава 1.2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на все системы электроснабжения. Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил.

1.2.2. Энергетической системой (энергосистемой) называется совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

1.2.3. Электрической частью энергосистемы называется совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

1.2.4. Электроэнергетической системой называется электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

1.2.5. Электроснабжением называется обеспечение потребителей электрической энергией.

Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

1.2.6. Централизованным электроснабжением называется электроснабжение потребителей от энергосистемы.

1.2.7. Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных (ВЛ) и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

1.2.8. Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

1.2.9. Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

1.2.10. Независимым источником питания электроприемника или группы электроприемников называется источник питания, на котором сохраняется напряжение в пределах, регламентированных настоящими Правилами для послеаварийного режима, при исчезновении его на другом или других источниках питания этих электроприемников.

К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.2.11. При проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) перспектива развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;

2) обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их ведомственной принадлежности;

3) ограничение токов КЗ предельными уровнями, определяемыми на перспективу;

4) снижение потерь электрической энергии.

При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.

При решении вопросов резервирования следует учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок, а также наличие резерва в технологическом оборудовании.

1.2.12. При решении вопросов развития систем электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы.

1.2.13. При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях.

1.2.14. Требования 1.2.11-1.2.13 должны быть учтены на всех промежуточных этапах развития энергосистем и систем электроснабжения потребителей.

1.2.15. Проектирование электрических сетей должно осуществляться с учетом вида их обслуживания (постоянное дежурство, дежурство на дому, выездные бригады и др.).

1.2.16. Работа электрических сетей 3-35 кВ должна предусматриваться с изолированной или заземленной через дугогасящие реакторы нейтралью.

Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:

в сетях 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на ВЛ, и во всех сетях 35 кВ — более 10 А;

в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на ВЛ:

при напряжении 3-6 кВ — более 30 А; при 10 кВ — более 20 А; при 15-20 кВ — более 15 А.

При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих дугогасящих реакторов.

КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.2.17. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:

Электроприемники I категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

1.2.18. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимой непрерывности технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников I категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

1.2.19. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут. допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

1.2.20. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.

УРОВНИ И РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ, КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

1.2.21. Для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества напряжения электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-87 «Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения».

1.2.22. Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на тех шинах напряжением 6-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105% номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей.

1.2.23. Устройства компенсации реактивной мощности, устанавливаемые у потребителя, должны обеспечивать потребление от энергосистемы реактивной мощности в пределах, указанных в условиях на присоединение электроустановок этого потребителя к энергосистеме.

1.2.24. Выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях следует производить в соответствии с действующей инструкцией по компенсации реактивной мощности.

Городские электрические сети напряжением 6-10 кВ

Городские электрические сети с напряжением 6-10 кВ имеют довольно разнообразные схемы электроснабжения, которые в первую очередь зависят от требований, зависящих напрямую от категорий надежности электроснабжения. Они довольно таки специфичны, по сравнению с промышленными сетями такого же напряжения. Это связано с тем, что в городских районах могут встречаться потребители всех трех категорий.

Как мы знаем, в сетях крупных промышленных предприятий с напряжением 6-10 кВ применяют магистральные и радиальные схемы электроснабжения. Применимы они и для городских сетей с напряжением 6-10 кВ.

В электрических сетях крупных городов применяют как магистральные, так и радиальные схемы электроснабжения с параллельной работой нескольких линий на шины нескольких подстанций или одной подстанции, которые связываются между собой кабельными линиями, либо же с раздельной работой, но с применением системы автоматического ввода резерва (АВР).

Ниже показана схема электропитания городского распределительного пункта РП, организованная параллельными линиями с максимально направленной защитой:

В данном случае установка простой максимальной защиты недопустима, так как при коротком замыкании в кабеле 1 или 2 произойдет отключение обеих выключателей В-1 и В-2 и, как вы уже догадались РП останется без электропитания (стрелками на схеме показан контур протекания токов короткого замыкания КЗ). Если же устанавливается максимально-направленная защита при возникновении КЗ отключится только В-1, а В-2 нет. После чего аварийный кабель К-1 с некоторой выдержкой времени отключится с помощью выключателя питающего центра, а вся нагрузка будет переведена на кабель К-2. Но есть минус в этой схеме, а именно то, что каждый кабель должен загружаться при нормальном режиме работы не более чем на 65%, так как при аварийном режиме работы его нагрузка не должна превышать 130%.

Как другой вариант можно привести схему с тремя параллельно работающими кабелями, применима она для питания двух городских распределительных пунктов:

При возникновении повреждений в кабеле любой линии электропитания он просто отключается с двух сторон выключателями, а потребители продолжат получать электропитание от  двух оставшихся в работе линиям. Такая схема имеет преимущества перед схемой питания с двумя кабелями в том, что она не снижает надежность питания и при этом позволяет загружать кабели в нормальном режиме до 80%. При выходе из строя одного кабеля остальные два будут загружены на 120%.

Также стоит отметить, что в радиальных схемах городского электроснабжения широко применяют автоматический ввод резерва АВР на выключателе секционном. Не только на секционном выключателе могут устанавливать АВР, но и на кабельной связи между РП или на одной из двух кабельных линий.

В комбинации с АВР на высоком напряжении применяют схемы с максимально направленной защитой:

Максимально направленной защитой оборудуют кабели К-1 и К-2 и в нормальном режиме они загружаются на 65%. В качестве АВР для кабеля К-3 служит секционный выключатель. Кабель К-3 загружается на 100%. Суммарная нагрузка на все три кабеля составит 230%. При отключении К-1 и К-2 К-3 возьмет на себя 230% нагрузки, а при отключении К-3 К-1 и К-2 возьмут на себя 115% нагрузки.

Схемы с АВР, как правило, применяют для питания электроприемников I и II категории.

В крупных городах довольно большую популярность получила так называемая двухлучевая схема с применением АВР на низком напряжении. Двухлучевая система электроснабжения представляет собой питание подстанций с двумя трансформаторами (мощность трансформаторов до 630 кВА) от двух кабельных линий (лучей),  запитанных от различных подстанций или различных шин питающего центра:

В цепях низшего напряжения силовых трансформаторов устанавливаются автоматические выключатели АВ или контакторные станции типа ПЭЛ. Когда исчезнет напряжение на каком-то из трансформаторов контакторы переведут нагрузку на оставшийся в работе трансформатор и высоковольтную линию.

Двухлучевая схема электроснабжения активно применяется для питания многоэтажных домов и применима к потребителям любой категории.

Двухлучевая система электроснабжения с применением АВР на стороне низшего напряжения имеет ряд преимуществ:

• Время переключения между лучами составляет порядка 0,2 – 0,3 секунды, тогда как АВР на стороне высокого напряжения вводится за время 1 – 1,5 секунды;
• Резервируются силовые трансформаторы и высоковольтные линии;
• Количество высоковольтной аппаратуры минимально – минимальными являются и экономические затраты;
• Самовосстанавливается при появлении напряжения высоковольтного, в то время как АВР высокого напряжения необходимо восстанавливать вручную или дистанционно;

При проектировании городских электросетей необходимо учитывать перспективу роста нагрузок и экономической окупаемости затрат в течении 5-8 лет. Поэтому рекомендуют развивать сети поэтапно. Поэтапное развитие подразумевает под собой проведение таких мероприятий как — докладка кабелей при росте нагрузки, на подстанциях устанавливаются трансформаторы меньшей мощности, которые при росте нагрузки заменяют более мощными. Применение систем поэтапного наращивания мощности позволяет избежать замораживания цветного металла и средств на длительное время.

1.2. Электроснабжение и электрические сети

1.2. Электроснабжение и электрические сети

Область применения, определения

Вопрос 35. На какие системы электроснабжения распространяются настоящие Правила?

Ответ. Распространяются на все системы электроснабжения. Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящих Правил, должны соответствовать также требованиям специальных правил.

Вопрос 36. Что представляет собой энергетическая система (энергосистема)?

Ответ. Представляет собой совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

Вопрос 37. Что представляет собой электроэнергетическая система?

Ответ. Представляет собой электрическую часть энергосистемы и питающихся от нее приемников электрической энергии, объединенных общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

Вопрос 38. Что такое централизованное электроснабжение?

Ответ. Это электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы.

Вопрос 39. Что представляет собой электрическая сеть?

Ответ. Представляет собой совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, РУ, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

Вопрос 40. Что относится к приемнику электрической энергии (электроприемнику)?

Ответ. Относятся аппарат, агрегат и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

Вопрос 41. Что относится к потребителю электрической энергии?

Ответ. Относится электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

Вопрос 42. Что является нормальным режимом потребителя электрической энергии?

Ответ. Является режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы.

Вопрос 43. Что является послеаварийным режимом?

Ответ. Является режим, в котором находится потребитель электрической энергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа.

Вопрос 44. Что представляет из себя независимый источник питания?

Ответ. Представляет источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.

Вопрос 45. Что относится к числу независимых источников питания?

Ответ. Относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

Общие требования

Вопрос 46. Какие вопросы должны рассматриваться при проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок?

Ответ. Должны рассматриваться следующие вопросы:

перспектива развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;

обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей электрической энергии, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их принадлежности;

ограничение токов КЗ предельными уровнями, определяемыми на перспективу;

снижение потерь электрической энергии;

соответствие принимаемых решений условиям охраны окружающей среды.

Вопрос 47. Что следует учитывать при выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы?

Ответ. Следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях.

Вопрос 48. При каких значениях емкостного тока замыкания на землю должна применяться компенсация этого тока в нормальных режимах?

Ответ. Должна применяться при значениях:

в сетях 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на ВЛ электропередачи, и во всех сетях 35 кВ – более 10 А;

в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на ВЛ электропередачи:

более 30 А при 3–6 кВ;

более 20 А при 10 кВ;

более 15 А при 15–20 кВ;

в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5 А.

При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов.

Вопрос 49. Как должна быть выполнена нейтраль в сетях 110 кВ?

Ответ. Работа электрических сетей 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так и с эффективно заземленной нейтралью.

Вопрос 50. Как должна быть выполнена нейтраль в сетях 220 кВ и выше?

Ответ. Электрические сети 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью.

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Вопрос 51. Как разделяются электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения?

Ответ. Разделяются на следующие три категории:

электроприемники ПЕРВОЙ КАТЕГОРИИ – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения;

электроприемники ВТОРОЙ КАТЕГОРИИ – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;

электроприемники ТРЕТЬЕЙ КАТЕГОРИИ – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

Вопрос 52. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники первой категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории (бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров) должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Вопрос 53. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники второй категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Вопрос 54. Как может выполняться электроснабжение для электроприемников третьей категории?

Ответ. Может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сутки.

Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности

Вопрос 55. Какие требования предъявляются к устройствам регулирования напряжения?

Ответ. Должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100 % номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней должны быть обоснованы.

Вопрос 56. По каким причинам производятся выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях?

Ответ. Производятся из необходимости обеспечения пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

4.2. Принципы построения схемы электрической сети

4.2. Принципы построения схемы электрической сети

Выбор схемы развития электрических сетей заключается в определении:

схем выдачи мощности новых (расширяемых, реконструируемых) электростанций;

пунктов размещения новых ПС, связей между ними (граф сети) и схем присоединения ПС к существующим и вновь сооружаемым сетям;

объема реконструкции существующих линий и ПС, достигших физического или морального износа;

количества и мощности трансформаторов на ПС;

предварительных схем электрических соединений электростанций и ПС;

типа, мощности и размещения компенсирующих и регулирующих устройств;

сечений проводов (конструкций фазы) линий электропередачи;

уровней токов КЗ и мероприятий по их ограничению; экономических показателей развития и функционирования сети.

На современном уровне, при высокой степени охвата обжитой территории страны сетями, речь идет, главным образом, об оптимизации развития существующей электрической сети, при которой необходимо исходить из общих принципов ее построения с учетом перспективы.

Выбор схемы электрических сетей выполняется, как правило, на следующие перспективные уровни:

ЕНЭС — расчетный срок 10 лет;

распределительная сеть — расчетный срок 5 лет;

сеть внешнего электроснабжения промышленных предприятий, электрифицируемых участков железных дорог, перекачивающих станций магистральных нефтепроводов, газопроводов и продуктопроводов, выдачи мощности электростанций и т. п. — сроки ввода в работу (освоения мощности) объекта, с которым связано сооружение проектируемой сети.

Топология электрических сетей развивается в соответствии с географическими условиями, распределением нагрузок и размещением энергоисточников. Многообразие и несхожесть этих условий приводят к большому количеству конфигураций и схем электрической сети, обладающих разными свойствами и технико-экономическими показателями. Оптимальное решение может быть найдено путем технико-экономического сравнения вариантов (см. раздел 6).

Составление наиболее целесообразных вариантов схемы является достаточно сложной задачей, так как при большом количестве пунктов питания и узлов нагрузок количество возможных вариантов получается очень большим. Использование имеющихся компьютерных программ существенно облегчает решение задачи, хотя опыт и искусство проектировщика продолжают оставаться решающим фактором.

Основные требования к схемам сети. При проектировании схем электрических сетей должна обеспечиваться экономичность их развития и функционирования с учетом рационального сочетания сооружаемых элементов сети с действующими. В первую очередь необходимо рассматривать работоспособность действующих сетей при перспективном уровне электрических нагрузок с учетом физического и морального износа линий и ПС и их возможной реконструкции (см. п. 4.10).

Развитие сети должно предусматриваться на основе целесообразности использования технически и экономически обоснованного минимума схемных решений, обеспечивающих построение сети из типовых унифицированных элементов в соответствии с нормативно-технической документацией по проектированию ПС и линий.

Схема электрической сети должна быть гибкой и обеспечивать сохранение принятых решений по ее развитию при возможных небольших отклонениях:

уровней электрических нагрузок и балансов мощности от планируемых;

трасс ВЛ и площадок ПС от намеченных;

сроков ввода в работу отдельных энергообъектов.

На всех этапах развития сети следует предусматривать возможность ее преобразования с минимальными затратами для достижения конечных схем и параметров линий и ПС.

При проектировании развития сети рекомендуется предусматривать комплексное электроснабжение существующих и перспективных потребителей независимо от их ведомственной принадлежности и формы собственности. При этом рекомендуется учитывать нагрузки других потребителей, расположенных в рассматриваемом районе, а также намечаемых на рассматриваемую перспективу.

При проектировании развития системообразующей сети следует исходить из целесообразности многофункционального назначения вновь сооружаемых линий:

увеличение пропускной способности сети для обеспечения устойчивой и надежной параллельной работы ОЭС;

надежная выдача мощности электростанций;

питание узлов нагрузки.

Рекомендуется избегать прямых связей между электростанциями (без промежуточных отборов мощности), для чего их необходимо прокладывать через крупные узлы нагрузки.

При проектировании развития электрических сетей необходимо обеспечивать снижение потерь электроэнергии до экономически обоснованного уровня.

Схема электрической сети должна допускать возможность эффективного применения современных устройств релейной защиты (РЗ), режимной и противоаварийной автоматики (ПА).

Построение электрической сети должно соответствовать требованиям охраны окружающей среды (см. п. 4.11).

Схема должна обеспечивать оптимальный уровень токов КЗ, значения которых на шинах электростанций и ПС не должны превышать следующих:

Для ограничения уровней токов КЗ следует предусматривать соответствующие схемные и режимные мероприятия.

Особо важным требованием к схеме является обеспечение необходимой надежности, под которой понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в условиях, оговоренных в нормативных документах. Согласно ПУЭ все электроприемники по требуемой степени надежности разделены на три категории.

Первая категория — электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Эти электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания (таковыми, в частности, считаются две системы или две секции шин одной ПС, питающейся от двух источников), и перерыв в их электроснабжении может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. Для электроснабжения этой группы электроприемников должен предусматриваться третий (аварийный) независимый источник, мощность которого должна быть достаточна для безаварийного останова производства и который автоматически включается при исчезновении напряжения на основных источниках.

Вторая категория — электроприемники, перерыв электроснабжения которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и т. п. Эти электроприемники рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания; при этом допустим перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой.

Третья категория — все остальные электроприемники. Электроснабжение этих электроприемников может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента сети, не превышают 1 сутки.

При разработке схемы электроснабжения необходимо иметь в виду, что потребители электроэнергии, как правило, состоят из электроприемников, относящихся к различным категориям по требуемой степени надежности электроснабжения.

В соответствии с действующими нормативными документами схемы присоединения электростанций и ПС к системообразующей сети должны обеспечивать надежность питания энергоузлов и транзит мощности по принципу «N-1». В процессе реализации проектной схемы сети допускается неполное резервирование отдельного энергоузла с ограничением его максимальной нагрузки на время ремонта или замены основного оборудования на 25 %, но не более 400 МВт при внешнем электроснабжении на напряжении 750 кВ, 250 МВт — при 500 кВ, 150 МВт — при 330 кВ и 50 МВт — при 220 кВ (при условии обеспечения питания ответственных потребителей).

Схема и параметры электрической сети должны обеспечивать надежность электроснабжения, при которой в случае отключения любой линии или трансформатора сохраняется питание потребителей без ограничения нагрузки с соблюдением нормативного качества электроэнергии.

Помимо общих требований к надежности и пропускной способности системообразующих и распределительных сетей общего назначения регламентируются соответствующие требования к отдельным группам потребителей — промышленным предприятиям, тяговым подстанциям электрифицированных железных дорог, насосных и компрессорных станций магистральных трубопроводов и других потребителей (пп. 4.6–4.8). В нормативных документах конкретизированы требования по резервированию, количеству цепей и трансформаторов на ПС, схемам присоединения ПС к сети.

Если рассматриваемые варианты схемы существенно различаются по надежности электроснабжения, рекомендуется производить экономическую оценку ущерба от недоотпуска электроэнергии в соответствии с методикой, изложенной в п. 6.5. Учет ущерба от недоотпуска электроэнергии при выполнении технико-экономических расчетов по выбору схем электрических сетей рекомендуется также в следующих случаях:

при расчетах пропускной способности системообразующих сетей по условиям взаиморезервирования;

для определения относительной эффективности различных мероприятий, рекомендуемых для обеспечения требуемой надежности;

при обосновании эффективности повышения уровней надежности (степени резервирования) сверх нормативных требований.

Типы конфигурации электрических сетей и их применение. Общепринятая классификация электрических сетей по их конфигурации отсутствует. Однако, несмотря на многообразие применяемых конфигураций и схем, любую сеть можно расчленить на отдельные участки, опирающиеся на ЦП, и отнести к одному из рассмотренных ниже типов (рис. 4.1).

Одинарная радиальная сеть (далее, для сокращения, тип Р1, рис. 4.1, а) является наиболее дешевой, но обеспечивает наименьшую надежность; получила широкое распространение как первый этап развития сети — при небольших нагрузках присоединенных ПС и возможности их резервирования по сети среднего (СН)[4] или низшего напряжения (НН). При этом для правильного проектирования сети уже на первом этапе следует решить, в каком направлении намечается дальнейшее развитие сети, чтобы привести ее к одному из типов по рис. 4.1, б, в или г.

Двойная радиальная сеть (тип Р2, рис. 4.1, б) за счет дублирования линии (на одних или разных опорах) обеспечивает резервирование питания потребителей. Эта схема характеризуется равномерной загрузкой обеих ВЛ, что соответствует минимуму потерь, не вызывает увеличения токов КЗ в смежных участках сети, позволяет осуществлять четкое ведение режимов работы сети, обеспечивает возможность присоединения ПС по простейшим схемам.

При электроснабжении района от одного ЦП находят применение также замкнутые сети кольцевой конфигурации одинарные (тип З1, рис. 4.1, в) и двойные (тип З2, рис. 4.1, г). Достоинствами этих схем, как и радиальных, являются независимость потокораспределения от перетоков в сети высшего напряжения (ВН), отсутствие влияния на уровень токов КЗ в прилегающих сетях, возможность применения простых схем присоединения ПС.

Широкое применение находит замкнутая одинарная сеть, опирающаяся на два ЦП (тип Д1, рис. 4.1, д). Эта конфигурация образуется в результате поэтапного развития сети между двумя ЦП. Преимуществами такой конфигурации являются возможность охвата территории сетями, создание шин между двумя ЦП для присоединения по мере необходимости новых ПС, уменьшение суммарной длины ВЛ по сравнению с присоединением каждой ПС «по кратчайшему пути» (что приводит к созданию сложнозамкнутой сети), возможность присоединения ПС по упрощенным схемам. Недостатками конфигурации Д1 являются большая вероятность неэкономичного потокораспределения при параллельной работе сетей разных напряжений и повышение уровней токов КЗ, вызывающее необходимость секционирования в нормальных режимах.

Модификацией конфигурации Д1 является замкнутая двойная сеть, опирающаяся на два ЦП (тип Д2, рис. 4.1, е). Применяется при более высоких плотностях нагрузок, обладает практически теми же преимуществами и недостатками, что и конфигурация Д1.

Узловая сеть (тип У, рис. 4.1, ж) имеет более высокую надежность, чем Д1 и Д2, за счет присоединения к трем ЦП, однако плохо управляема в режимном отношении и требует сооружения сложной узловой ПС. Создание такой сети, как правило, бывает вынужденным — при возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа Д1.

Многоконтурная сеть (тип М, рис 4.1, з) является, как правило, результатом неуправляемого развития сети в условиях ограниченного количества и неравномерного размещения ЦП. Характеризуется сложными схемами присоединения ПС, трудностями обеспечения оптимального режима, повышенными уровнями токов КЗ.

Основой рационального построения сети является применение простых типов конфигураций и использование в качестве коммутационных пунктов, главным образом, ПС следующей ступени напряжения, являющихся ЦП для проектируемой сети.

Для распределительной сети такими конфигурациями являются в первую очередь двойная радиальная сеть (Р2) и одинарная замкнутая, опирающаяся на два ЦП (Д1). Технико-экономические исследования и анализ области применения этих конфигураций показывают, что применение конфигурации типа Р2 (как правило, на двухцепных опорах) эффективнее при небольших расстояниях от потребителей до ЦП и при высоких уровнях нагрузок. Этот тип сети находит применение для электроснабжения промпредприятий и отдельных районов городов на напряжении 110 кВ (см. пп. 4.5 и 4.8).

Конфигурация Д1 находит широкое применение в сетях 110 кВ для электрификации потребителей сельской местности, а также в распределительных сетях 220 кВ, обеспечивая с наименьшими затратами максимальный охват территории. Техническими ограничениями для конфигурации Д1 являются пропускная способность головных участков, которая должна обеспечивать электроснабжение всех присоединенных ПС в послеаварийном режиме при выходе одного из них, а также предельное количество присоединенных ПС (см. п. 4.4). При возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа Д1 она может быть преобразована одним из способов, указанных на рис. 4.2. Схема рис. 4.2, а является предпочтительной, так как не усложняет конфигурацию сети, однако возможность ее применения обусловлена благоприятным размещением нового ЦП относительно рассматриваемой сети; схемы рис. 4.2, б-г приводят к созданию узловых (У) и многоконтурных (М) конфигураций и усложнению схем отдельных ПС; схемы рис. 4.2, в и г применяются в тех случаях, когда сооружение нового ЦП оказывается нецелесообразным.

Конфигурация типа Д2 обладает большой пропускной способностью и может использоваться длительное время без преобразования в другие типы. Она применяется в сетях 110 кВ систем электроснабжения городов, а также в сетях 110–220 кВ для электроснабжения протяженных потребителей — электрифицируемых железных дорог и трубопроводов.

Замкнутые конфигурации, опирающиеся на один ЦП (З1 и З2), используются, как правило, на первом этапе развития сети: первые — в сельской местности с последующим преобразованием в два участка типа Д1, вторые — в городах с последующим преобразованием в два участка типа Д2.

Применение сложнозамкнутых конфигураций распределительной сети (типов У, М) из-за присущих им недостатков (см. выше) нежелательно, однако в условиях развивающейся сети избежать их не удается. По мере появления новых ЦП следует стремиться к упрощению многоконтурной сети; при этом новые ЦП целесообразно размещать в ее узловых точках.

Системообразующие сети характеризуются меньшим многообразием типов конфигурации. Здесь, как правило, применяются конфигурации Д1 и У. При этом в качестве узловых точек используются распредустройства электростанций и часть ПС сети. Конфигурация системообразующей сети усложняется тем больше, чем длительнее она развивается в качестве сети высшего класса напряжения; после «наложения» сети следующего класса напряжения начинается процесс упрощения конфигурации сети низшего напряжения.

Вопросы размещения и способов присоединения ПС, определяющие схему сети, рассматриваются в п. 4.4.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Типы устройств бесперебойного питания с работающими

Полная форма ИБП — источник бесперебойного питания или источник бесперебойного питания. Это электрическое устройство, обеспечивающее аварийное питание различных нагрузок, когда обычно отсутствует входная мощность. ИБП отличается от системы аварийного питания тем, что обеспечивает почти мгновенную защиту от прерываний питания i / p, обеспечивая энергию, хранящуюся в батареях, суперконденсаторах. Время работы от батареи для большинства ИБП относительно невелико, но его достаточно для включения резервного источника питания. Основная цель ИБП — обеспечить защиту такого оборудования, как компьютеры, электрическое оборудование, компьютеры и центры обработки данных, когда происходит сбой питания. Это устройство поддерживает работу компьютера в течение нескольких минут после отключения электроэнергии и защищает данные на компьютере. В настоящее время существуют различные типы систем ИБП с программным компонентом, который позволяет выполнять резервное копирование в автомобиле в случае отсутствия перебоев в подаче электроэнергии, когда вы находитесь вдали от компьютера.

Источник бесперебойного питания 10

Принципиальная схема источника бесперебойного питания

Принципиальная схема ИБП показана ниже, на которой показано, как аккумуляторы в оборудовании работают во время сбоя питания.Входное напряжение первичной обмотки трансформатора (TR1) составляет 240В. Вторичная обмотка трансформатора (TR2) может быть увеличена до 15 В, если значение не менее 12 В при токе 2 А. Предохранитель используется для защиты схемы совы от коротких замыканий. Присутствие электричества вызовет свечение светодиода led1. Светодиодный индикатор гаснет при отключении питания, и батарея ИБП заменяет его. Эта схема разработана для обеспечения более гибкой схемы, в которой ее можно модифицировать с помощью различных батарей и регуляторов для обеспечения регулируемого и нерегулируемого напряжения.Используя последовательно две батареи на 12 В и положительный вход регуляторов 7815, мы можем управлять питанием 15 Вольт.

Принципиальная схема источника бесперебойного питания

Типы ИБП

Проникновение в источник электропитания может проявляться в различных формах, таких как скачки напряжения, провалы напряжения, скачки напряжения и гармоники. Эти проблемы могут вызвать серьезные повреждения электрических передач, в основном на этапах производства или критической обработки действия. Чтобы снизить риск искажения электропитания, системы ИБП часто интегрируют в электрические сети.Производители оборудования для электронных источников питания могут предложить постоянный высококачественный поток энергии для различных устройств с электрической нагрузкой, и эти устройства обычно используются в промышленных приложениях, медицинских услугах, аварийном оборудовании, телекоммуникациях и компьютеризированных системах обработки данных. Система ИБП может быть полезным устройством для обеспечения точной работы источника питания.

Типы ИБП

Источники бесперебойного питания подразделяются на три типа:

• Резервный ИБП
• Линейно-интерактивный ИБП
• Онлайн-ИБП

Резервный ИБП

Резервный источник бесперебойного питания также называется выключенным линейный ИБП, который обычно используется для ПК.Блок-схема этого ИБП показана ниже. Этот ИБП включает в себя батарею, инвертор переменного, постоянного и постоянного или переменного тока, статический переключатель и фильтр LPF, который используется для уменьшения частоты коммутации от выходного напряжения и ограничитель скачков напряжения. для выбора переменного тока i / p в качестве основного источника питания и переключения на аккумулятор и инвертор в качестве резервных источников в случае нарушения основного питания. Инвертор обычно работает в режиме ожидания, срабатывая только при сбое питания, а безобрывный переключатель обычно переключает нагрузку на резервные блоки. Этот тип системы ИБП отличается небольшими размерами, высокой эффективностью и довольно низкими затратами, что делает его простым в изготовлении.

Standby UPS

Line Interactive UPS

Блок-схема Line Interactive UPS показана ниже, это наиболее распространенный ИБП, используемый для малого бизнеса. Конструкция линейно-интерактивного ИБП аналогична резервному ИБП, кроме того, конструкция Line Interactive обычно включает в себя автоматический регулятор напряжения (АРН) или переключающий трансформатор. Это улучшает регулирование напряжения за счет регулирования отводов трансформатора при изменении напряжения i / p.Регулировка напряжения является важной функцией при наличии низкого напряжения, иначе ИБП переключился бы на батарею, а затем, наконец, отключил бы нагрузку. Использование более распространенной батареи может вызвать ее преждевременный выход из строя. Характеристики этого ИБП: малый размер, низкая стоимость, высокая эффективность позволяют сделать ИБП мощностью 0,5-5 кВА

Line Interactive UPS

Online UPS

Онлайн-ИБП также называют онлайн-источником бесперебойного питания с двойным преобразованием. Это наиболее часто используемый ИБП, блок-схема которого приведена ниже.Конструкция этого ИБП аналогична резервному ИБП, за исключением того, что основным источником питания является инвертор, а не сеть переменного тока. В этой конструкции ИБП повреждение i / p AC не вызывает срабатывания переключателя передачи, потому что i / p AC заряжает источник резервного аккумулятора, который подает питание на инвертор o / p. Таким образом, при отключении питания переменного тока i / p эта операция ИБП приводит к отсутствию времени переключения.

Online UPS

В этой конструкции как инвертор, так и зарядное устройство батареи изменяют общий поток мощности нагрузки, что приводит к снижению эффективности и связанному с этим повышенному тепловыделению.Этот ИБП обеспечивает почти идеальную электрическую производительность. Но постоянный износ силовых компонентов снижает надежность по сравнению с другими конструкциями, а энергия, расходуемая из-за неэффективности электроэнергии, является важной частью стоимости жизненного цикла ИБП. Кроме того, i / p-мощность, потребляемая большим зарядным устройством, часто бывает нелинейной и может мешать силовой проводке здания с резервными генераторами.

Это все о том, что такое ИБП (Источник бесперебойного питания), принципиальная схема ИБП с пояснениями, типы ИБП.Мы надеемся, что вы лучше понимаете концепцию ИБП. Кроме того, любые вопросы по этой теме или проектам электроники, пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, каковы применения ИБП?

Фото:

MSc Future Power Networks | Исследование

Вы выбираете четыре модуля снизу.

Адаптивная обработка сигналов и машинный интеллект (Spring)

Направлен на предоставление глубоких знаний о теоретической основе и применимости современных методов спектральной оценки, алгоритмов, лежащих в основе адаптивной обработки сигналов, и методов машинного интеллекта, таких как уменьшение размерности, нейронные и глубокие сети. Лектор: профессор Данило Мандич.

Проектирование линейных многопараметрических систем управления (пружина)

Направлен на предоставление принципов проектирования линейных систем управления с несколькими переменными параметрами для различных практических приложений. Лектор: д-р Имад Джаймуха.

Цифровая обработка сигналов и цифровые фильтры (осень)

Направлен на всестороннее обоснование разработки цифровых фильтров и методов многоскоростной обработки сигналов. Лектор: мистер Майк Брукс.

Оценка и обнаружение неисправностей (пружина)

Подчеркивает важность оценки состояния динамической системы по измерениям (детерминированным или зашумленным), а также для обнаружения возникновения неисправностей и резких изменений системы, а также для их оснащения некоторыми из основных методов, доступных для этой цели.Лектор: профессор Томас Паризини.

Оптимизация (осень)

Знакомит с теорией конечномерной оптимизации и основными алгоритмами поиска минимумов. Лектор: профессор Алессандро Астольфи.

Экономика энергосистемы (осень)

Дает понимание экономических принципов, лежащих в основе работы и планирования электроэнергетических систем, включая концепции рынков электроэнергии и конкуренции в области производства и поставки электроэнергии, а также открытие систем передачи и распределения для доступа третьих сторон.Лектор: профессор Горан Штрбак.

Вероятность и случайные процессы (осень)

Предоставляет аналитические инструменты для изучения случайных явлений в технических системах. Лектор: доктор Конг Лин.

Устойчивость и управление нелинейными системами (осень)

Знакомит с концепциями и теоретическими методами, необходимыми для изучения устойчивости и стабилизации нелинейных систем управления, с особым вниманием к анализу на основе Ляпунова и разработке законов обратной связи управления.Лектор: д-р Дэвид Анджели.

Устойчивые электрические системы (Весна)

Рассмотрены мотивирующие факторы и стремления к преобразованию электроэнергетических систем в более устойчивую форму. Исходя из этого, описываются и анализируются проблемы, возникающие при планировании и эксплуатации системы с измененным составом поколений. Чтобы поддержать это, представлены особенности ключевых технологий возобновляемой и низкоуглеродной энергии. Лекторы: доктор Баларко Чаудхури и профессор Горан Штрбак.

Идентификация и обучение систем (осень)

Знакомит с методами построения стохастических моделей динамических систем на основе измерений входных и выходных сигналов, а также с основными методами прогнозирования неизвестных величин на основе имеющихся данных датчиков.Лектор: профессор Томас Паризини.

Темы в системах управления (Spring)

Вы познакомитесь с передовыми современными методологиями контроля и получите опыт их использования. Вы получите представление о пяти подходах и сможете использовать три из них. Лекции будут охватывать такие темы, как фильтрация и отслеживание Калмана, прогнозирующее управление модели, обобщенное управление выборочными данными, адаптивное управление, обнаружение и изоляция неисправностей, целочисленное программирование, системы с временной задержкой, системы с изменяющейся во времени системой и роботы. Профессор Алессандро Астольфи; Д-р Дэвид Анджели; Д-р Имад Джаймуха.

Теория трафика и системы массового обслуживания (Spring)

Предоставляет возможность разработать концептуальную основу для моделирования и анализа различных сетей связи (например, сетей с коммутацией каналов и пакетов). Модуль покажет, во-первых, как создавать такие модели, а во-вторых, как использовать их при анализе производительности (например, QoS) систем связи. Лектор: д-р Хавьер Барриа.

Вейвлеты и приложения (осень)

Найти полезную информацию в огромном количестве данных так же сложно, как найти иголку в стоге сена.Ключевой вывод теории вейвлетов заключается в том, что, находя альтернативные представления сигналов, можно быстро и эффективно извлечь их важную информацию. Лектор: профессор Пьер-Луиджи Драготти.

Все об энергоснабжении на корабле

Схема распределения электроэнергии на судне в целом соответствует береговой практике.

Это позволяет использовать на борту судна обычное промышленное оборудование после «маринования», где это необходимо, чтобы выдерживать суровые условия морской жизни (например.грамм. он должен выдерживать вибрацию, влажность, высокую температуру / озон, морскую воду и т. д., встречающиеся в различных частях судна).

Большинство судов имеют трехфазный d. c., 3-проводная, система с изолированной нейтралью 440 В.

Это означает, что нейтраль генераторов, соединенных звездой, не заземлена на корпус судна.
Для судов континентальной Европы обычно используется трехфазная система напряжением 380 В.

Суда с очень большими электрическими нагрузками имеют генераторы, работающие при высоком напряжении (ВН) из 3.3 кВ, 6,6 кВ и 11 кВ.

Такие высокие напряжения экономически необходимы в системах большой мощности для уменьшения силы тока и, следовательно, уменьшения размеров проводников и необходимого оборудования.

Работа при таком высоком напряжении становится все более распространенной по мере увеличения размера и сложности корабля, например. грамм. для больших круизных лайнеров и больших кораблей.

Морские платформы для добычи нефти и газа работают при напряжении до 13,8 кВ, где важна экономия веса оборудования.
Распределительные системы с таким высоким напряжением. обычно имеют свои нейтральные точки, заземленные через резистор или заземляющий трансформатор на корпус судна.

Частота судовой электросети

Частота a. c. система питания может быть 50 Гц или 60 Гц.
В Европе и большинстве стран мира национальная частота составляет 50 Гц, но в Северной Америке и некоторых других странах она составляет 60 Гц.
Наиболее распространенная частота сети, используемая на борту судов и морских платформ, составляет 60 Гц.
Эта более высокая частота означает, что двигатели и генераторы работают на более высоких скоростях с последующим уменьшением размеров для данной номинальной мощности.

Однофазные источники освещения и малой мощности обычно работают при более низком напряжении 220 В a. c. хотя 110 В перем. c. также используется.

Эти напряжения получены от понижающих трансформаторов, подключенных к системе 440 В.

Электрораспределение на судне

Распределительная система — это средство, с помощью которого электрическая энергия, вырабатываемая генераторами, передается на различные судовые двигатели, освещение, камбуз, средства навигации и т. Д., Которые составляют электрическую нагрузку судна.

Электроэнергия направляется через главный распределительный щит , затем распределяется по кабелям к секциям и распределительным щитам, а затем, в конечном итоге, к конечным потребителям нагрузки.

Автоматические выключатели и переключатели являются средством прерывания прохождения электрического тока, а предохранители и реле защищают распределительную систему от разрушительного воздействия больших токов короткого замыкания.

Система называется радиальной или разветвленной. Эта система распределения имеет простую и логичную структуру.

На каждый элемент нагрузки подается номинальное напряжение через кабель подходящего размера и он защищен устройством защиты с правильным номиналом.
Основная электрическая нагрузка делится на основные и второстепенные службы.
Основные услуги — это услуги, необходимые для безопасности персонала, а также для безопасного плавания и движения судна. Они включают в себя определенные принадлежности для средств навигации, связи, машинных помещений, постов управления и рулевого механизма.

Основные услуги на судне

Основные услуги могут предоставляться напрямую от главного распределительного щита или через секционные щиты или распределительные щиты.
Аварийные запасы необходимы для грузов, которые необходимы для работы в потенциально опасной ситуации.

Защита судовых генераторов от перегрузки

Для поддержания работы генератора во время перегрузки используется предпочтительное устройство отключения нагрузки. Это достигается с помощью специального реле перегрузки, называемого реле отключения с приоритетом .
Если возникает перегрузка генератора, реле аварийного отключения подает сигнал тревоги и отключает выбранные второстепенные нагрузки.

Это снижает нагрузку на генератор, чтобы он мог продолжать питать важные цепи.

Каждый генератор имеет собственное реле максимального тока для отключения собственного автоматического выключателя, который обычно устанавливается на 150% с задержкой 20 секунд.
Кроме того, каждый генератор имеет собственное предпочтительное отключение по перегрузке, которое обычно устанавливается на низком уровне при токе 110%, мгновенный режим.
Если возникает состояние перегрузки генератора, срабатывает его приоритетное отключение по перегрузке для включения реле времени.
Затем реле времени отключает второстепенные услуги в определенном порядке через заданные интервалы времени, например

1-я поездка — кондиционирование и вентиляция — 5 секунд
2-я поездка — рефрижераторная грузовая установка — 10 секунд
3-я поездка — палубное оборудование — 15 секунд

Порядок отключения, очевидно, зависит от типа судна.

При отключении достаточной второстепенной нагрузки аварийное отключение по перегрузке сбрасывается, и никакая дополнительная нагрузка не отключается.

Система аварийного отключения генератора также может быть инициирована низкой частотой генератора или низкой скоростью первичного двигателя генератора.

Во многих случаях предпочтительная защита срабатывания встроена в комбинированное электронное реле , которое также контролирует перегрузку по току и обратную мощность генератора.

Чтобы сохранить настройки срабатывания реле предпочтительного срабатывания в соответствии с первоначальной спецификацией, они должны периодически проверяться путем подачи откалиброванного тока.

Предпочтительное отключение нагрузки, планирование работы генератора и распределение нагрузки обычно являются частью общей системы управления питанием (PMS) под управлением компьютера.

.