Надежность электроснабжения потребителей
Надежность электроснабжения потребителей.
Электроснабжение - это процесс бесперебойной подачи электроэнергии потребителям.
Надежность электроснабжения потребителей должна соответствовать ПУЭ, согласно которым электроприемники (ЭП) делятся на три категории по надежности электроснабжения.
К электроприемникам первой категории (I) относятся ЭП, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей и нарушение функционирования особо важных объектов.
К электроприемникам второй категории (II) относятся ЭП, перерыв в электроснабжении которых приводит к нарушению нормальной деятельности жителей.
К электроприемникам третьей категории (III) относятся все остальные ЭП, не подходящие под определение первой и второй категории.
Электроприемники I категории обеспечиваются электроэнергией от двух независимых источников питания, и перерыв их электроснабжения может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания. Независимыми источниками питания являются две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при соблюдении требований ПУЭ пункта 1.2.10. В качестве второго независимого источника питания могут также использовать автономные источники питания (аккумуляторные батареи, дизельные электростанции и др.) и резервные связи по сети напряжением 0,4кВ от ближайших ТП, питающихся по сети 10 кВ от другого независимого источника. Устройство автоматического включения резерва (АВР) предусматривают, как правило, непосредственно на вводе к ЭП I категории.
Электроприемники II категории рекомендуют обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания. Для этих ЭП допускают перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. При определении резервных элементов в системе электроснабжения ЭП II категории учитывают допустимость их питания по ВЛ напряжением 0,4-20кВ, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта линии за время не более одних суток. Допускают питание ЭП II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к общему аппарату. Питание ЭП II категории, как правило, предусматривают от однотрансформаторных ТП при условии организации централизованного резерва трансформаторов и при обеспечении возможности замены поврежденного трансформатора за время не более одних суток. Для ЭП II категории допускается резервирование в послеаварийном режиме путем устройства временных связей напряжением 0,4кВ шланговым проводом.
Электроприемники III категории могут питаться от одного источника питания. Допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки. Временное отсутствие резервирования в элементе системы электроснабжения не освобождает от выполнения требований к резервированию в остальных элементах системы с учетом требований к надежности в зависимости от категорий ЭП.
КТП –
(комплектная трансформаторная подстанция) предназначена для:
- понижения напряжения,
- защиты линии 0,4 кВ,
- отключения ВЛ 0,4 кВ.
1- концевая опора 10 кВ; 2 - разъединитель 10 кВ; 3 - проходной изолятор; 4 - вентильный разрядник 10 кВ; 5 – шкаф ВН вводное (распределительное) устройство 10 кВ; 6 - силовой трансформатор; 7 – шкаф НН распределительное устройство 0,4 кВ; 8 - концевая опора 0,38 кВ.
Шкаф высокого напряжения.
В шкафу ВН располагаются предохранители с заполнением кварцевым песком.Предохранители плавкие – выполняют операцию автоматического отключения цепи при превышении определенного значения тока. Ценными свойствами плавких предохранителей простота устройства, быстрое отключение цепи при КЗ (ПК 10 кВ). Предохранители защищают обмотку трансформатора от токов перегрузки, превышающих двухкратное значение, а также срабатывают при коротких замыканиях внутри корпуса трансформатора. В верхней части шкафа ВН закреплены траверсы для подключения проводов воздушных линий 10 кВ. На шкафу ВН закреплены также ОПН. Ограничители перенапряжения предназначены для защиты электрооборудования станций и сетей от коммутационных и грозовых перенапряжений (ОПН-10 кВ ОПН-0,4 кВ.
Состоит из: Т-силового трансформатора, QF -автоматических выключателей, FU- предохранителей, TA- трансформаторов тока, FV- ограничителе перенапряжения 0,4-10 кВ, QS- разъединителя 10 кВ и 0,4 кВ, SA–переключатель напряжения, Wh–счетчик реактивной энергии.
Силовой трансформатор – это статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования (понижения или повышения напряжения) в сетях переменного тока (ТМ 160 кВА, 250 кВА).Принцип работы трансформатора основан на законе электромагнитной индукции.
Разъединителем – называется электрический аппарат для оперативного переключения под напряжением участков сети с малыми токами замыкания на землю и создания видимого разрыва (РЛНДЗ – 10 кВ, РПБ – 0,5 кВ). Этот разъединитель создает видимый разрыв в цепи высокого напряжения, когда необходимо выполнять ремонтные работы. Он позволяет управлять токами холостого хода трансформаторов мощностью до 400 кВА. Чтобы исключить оперирование разъединителем под нагрузкой, устанавливается блокировка между рубильником в шкафу 0,4 кВ и разъединителем 10 кВ. Только в отключенном положении рубильника можно снять ключ блокировочного замка, которым открывается привод разъединителя. А рубильник отключается после отключения автоматов в цепях линий 0,4 кВ.
Шкаф низкого напряжения.
В шкафу НН расположены.
- приборы учета переданной электроэнергии.
- устройство контроля исправности линии 10 кВ.
- управление отходящими линиями 0,4 кВ.
Учет всей переданной потребителям со вторичной обмотки трансформатора электроэнергии осуществляется по трехфазному счетчику активной энергии Wh, который подключается к силовым цепям через трансформаторы тока ТА1. ТА3.Трансформаторы тока – предназначены для снятия активной нагрузки (ТК-120.
В процессе эксплуатации, особенно при возникновении неполнофазных режимов потребителей, на ТП проверяют наличие трех фазных напряжений. Для этого в щите НН установлен переключатель SA3 на три положения. На выходе этого переключателя установлена лампа EL1 через предохранитель FU7 и розетка XS1.
Шины 0,4 кВ запитываются от силового трансформатора через разъединитель QS3 и трансформаторы тока. От шин 0,4 кВ отходят три линии 380/220 В 1ВЛ-0,38, 2ВЛ-0,38, 3ВЛ-0,38 к потребителям. Для оперативного управления на каждой ВЛ установлены автоматические выключатели QF1, QF2, QF3.Автоматический выключатель – предназначен для защиты ВЛ от КЗ и нагрева. Кроме того, они используются и для управления при нечастых включениях и отключениях. Таким образом выключатели совмещают в себе одновременно функции защиты и управления (А3722.
Любая подстанция имеет заземляющее устройство, представляющее собой заземлитель и заземляющие проводники. Заземлитель погружается в землю и представляет собой обычно четыре вертикальных электрода, выполненных из уголковой или круглой стали, длиной 3. 5 м и горизонтальных электродов, соединяющих вертикальные электроды. Горизонтальные электроды располагают на глубине 0,7 м. Такое исполнение заземлителя обеспечивает выравнивание потенциала на поверхности грунта под ТП.
Заземляющими проводниками соединяется заземлитель с баком трансформатора и с корпусом шкафов НН и ВН и с нулевой точкой обмотки низкого напряжения трансформатора. Заземление нулевой точки трансформатора необходимо для снижения напряжения прикосновения к корпусам электрооборудования в случае обрыва и падения фазного провода на землю, а также для обеспечения сигнализации в случае повреждения изоляции между обмотками высокого и низкого напряжения трансформатора.
Кроме заземляющего устройства ТП на каждой отходящей линии устанавливают повторные заземления нулевого провода для снижения напряжения прикосновения.
Автоматическое включение резерва для ТП 1,2.
АВР – предназначено для автоматического включение резерва питания линии. АВР эффективное средство повышения надежности электроснабжения потребителей. Широко применяется в сельских электрических сетях.
Ниже представлена схема (рис а) АВР, которая применяется в силовых трансформаторах мощностью до 400 кВА. Схема работает следующим образом.
При исчезновении напряжения на первой секции шин 0,4 кВ в результате аварийного отключения силового трансформатора контактора КМ1 реле KL1 теряет питание и замыкает свои размыкающие контакты и питание подается на секционный контактор KM3. Контактор включается и подает питание и на первую секцию шин подается питание от трансформатора TV2. Схема (б) работает аналогично при исчезновении напряжения на второй секции шин. В этом случае теряет питание реле KL2. которое питается от трансформатора TV2, замыкаются размыкающие контакты KL2 и контактор KM3 включается.
Монтаж ВЛ-0,4 кВ самонесущим изолированным проводом.
СИП – самонесущий изолированный провод. Пришел на смену привычному неизолированному многопроволочному алюминиевому проводу, который по сию пору можно наблюдать в составе ВЛ частного сектора во многих регионах нашей страны. Неизолированный провод применялся раньше просто по причине отсутствия надежных изоляционных материалов, способных служить в жестких условиях эксплуатации под открытым небом.
Из-за отсутствия изоляции проводов ВЛ, при ее монтаже приходилось пользоваться опорными изоляторами. Линии передач занимали большое пространство, потому что было необходимо выдержать расстояние между проводами. Но, несмотря на это, нередко провода перехлестывались между собой, например, при сильном ветре. Тогда происходили короткие замыкания, обрывы линии. СИП же своим появлением разом снял практически все эти проблемы и вопросы. Изоляция из сшитого полиэтилена не боится ни дождя, ни ветра, ни солнечного света и способна прослужить верой и правдой целых 40 лет минимум. Для таких условий срок внушительный. Монтаж ВЛ кабелем СИП не занимает много времени и сил, поскольку для этого провода разработан широкий спектр различной крепежной арматуры. Продумано все до мелочей.
Для монтажа ВЛ 0,4 кВ выбираем кабель СИП-2 с изолированной самонесущей нулевой жилой.
