Электр энергиясын бөлу: қосалқы станциялар, қажетті жабдықтар, тарату шарттары, қолдану, есепке алу және бақылау ережелері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Электр энергиясын бөлу және оны негізгі қуат көзінен тұтынушыға беру қалай жүргізіледі? Бұл мәселе өте күрделі, өйткені қайнар көзі қаладан айтарлықтай қашықтықта орналасуы мүмкін қосалқы станция болып табылады, бірақ энергия максималды тиімділікпен жеткізілуі керек. Бұл мәселені толығырақ қарастырған жөн.

Процесстің жалпы сипаттамасы

Бұған дейін айтып өткеніміздей, электр қуатын тарату басталатын бастапқы нысан бүгінде электр станциясы болып табылады. Қазіргі уақытта тұтынушыларды электр энергиясымен қамтамасыз ете алатын станцияның үш негізгі түрі бар. Ол жылу электр станциясы (ЖЭС), су электр станциясы (СЭС) және атом электр станциясы (АЭС) болуы мүмкін. Осы негізгі түрлерден басқа, күн немесе жел станциялары да бар, бірақ олар көбірек жергілікті мақсаттарда пайдаланылады.

Станцияның бұл үш түрі электр қуатын таратудың көзі де, бірінші нүктесі де болып табылады. ҮшінЭлектр энергиясын беру сияқты процесті жүзеге асыру үшін кернеуді айтарлықтай арттыру қажет. Тұтынушы неғұрлым алыс болса, кернеу соғұрлым жоғары болуы керек. Осылайша, өсу 1150 кВ дейін жетуі мүмкін. Ток күшін азайту үшін кернеуді арттыру қажет. Бұл жағдайда сымдардағы кедергі де төмендейді. Бұл әсер токты ең аз қуат жоғалтуымен тасымалдауға мүмкіндік береді. Кернеуді қажетті мәнге дейін көтеру үшін әрбір станцияда күшейткіш трансформатор бар. Трансформаторы бар секциядан өткеннен кейін электр тогы электр беру желілерінің көмегімен орталық тарату орталығына беріледі. PIU – электр энергиясы тікелей таратылатын орталық тарату станциясы.

Ағымдағы жолдың жалпы сипаттамасы

Орталық тарату орталығы сияқты нысандар қазірдің өзінде қалаларға, ауылдарға және т.б. жақын жерде орналасқан. Мұнда тек тарату ғана емес, сонымен қатар кернеу 220 немесе 110 кВ дейін төмендейді. Осыдан кейін электр энергиясы қала ішінде орналасқан қосалқы станцияларға беріледі.

Осындай шағын қосалқы станциялардан өткенде кернеу қайтадан төмендейді, бірақ 6-10 кВ дейін. Одан кейін электр энергиясын беру және тарату қаланың әр жерінде орналасқан трансформаторлық пункттер арқылы жүзеге асырылады. Бұл жерде тағы бір айта кететін жайт, қала ішіндегі энергияны трансформаторлық қосалқы стансаға жеткізу енді электр желілерінің көмегімен емес, тартылған жерасты кабельдерінің көмегімен жүзеге асырылады. Бұл электр желілерін пайдаланудан әлдеқайда орынды. Трансформатор нүктесі жұмыс істеп тұрған соңғы қондырғы болып табыладыонда электр энергиясын тарату және беру, сондай-ақ оны соңғы рет қысқарту орын алады. Мұндай аймақтарда кернеу бұрыннан таныс 0,4 кВ, яғни 380 В дейін төмендейді. Содан кейін ол жеке, көп қабатты үйлерге, гараждық кооперативтерге және т.б.ауыстырылады.

Берілу жолын қысқаша қарастыратын болсақ, ол шамамен келесідей: энергия көзі (10 кВ электр станциясы) - 110-1150 кВ-қа дейінгі күшейткіш трансформатор - электр беру желісі - төмендететін трансформаторы бар қосалқы станция - кернеуі 10- 0,4 кВ дейін төмендейтін трансформатор нүктесі - тұтынушылар (жеке сектор, тұрғын үйлер және т.б.).

Процесс мүмкіндіктері

Электр энергиясын өндіру және тарату, сонымен қатар оны беру процесі маңызды ерекшелікке ие - бұл процестердің барлығы үздіксіз. Басқаша айтқанда, электр энергиясын өндіру уақыт бойынша оны тұтыну процесімен сәйкес келеді, сондықтан электр станциялары, желілер және қабылдағыштар ортақ режим сияқты ұғыммен өзара байланысты. Бұл қасиет электр энергиясын өндіру мен таратуда тиімдірек болу үшін энергетикалық жүйелерді ұйымдастыру қажеттілігін тудырады.

Мұнда мұндай энергетикалық жүйенің не екенін түсіну өте маңызды. Бұл жалпы режим сияқты қасиетпен, сондай-ақ электр энергиясын өндірудің біртұтас процесімен өзара байланысты барлық станциялардың, электр желілерінің, қосалқы станциялардың және басқа да жылу желілерінің жиынтығы. Сонымен қатар, осы салаларда трансформация және тарату процестері жалпы шеңберінде жүзеге асырыладыбүкіл жүйені іске қосу.

Мұндай жүйелердегі негізгі жұмыс блогы электр қондырғысы болып табылады. Бұл жабдық электр энергиясын өндіруге, түрлендіруге, тасымалдауға және таратуға арналған. Бұл энергияны электр қабылдағыштар қабылдайды. Қондырғылардың өздеріне келетін болсақ, жұмыс кернеуіне байланысты олар екі сыныпқа бөлінеді. Бірінші санат 1000 В-қа дейінгі кернеумен, ал екіншісі, керісінше, 1000 В және одан жоғары кернеумен жұмыс істейді.

Сонымен қатар, электр энергиясын қабылдау, беру және таратуға арналған арнайы құрылғылар да бар - тарату құрылғысы (RU). Бұл құрастырмалы және қосылатын шиналар, коммутациялық және қорғаныс құрылғылары, автоматика, телемеханика, бақылау-өлшеу аспаптары және қосалқы құрылғылар сияқты құрылымдық элементтерден тұратын электр қондырғысы. Бұл бірліктер де екі санатқа бөлінеді. Біріншісі - ашық ауада жұмыс істеуге болатын ашық құрылғылар және жабық құрылғылар, олар ғимарат ішінде орналасқан кезде ғана қолданылады. Мұндай құрылғылардың қала ішінде жұмыс істеуіне келетін болсақ, көп жағдайда бұл екінші нұсқа қолданылады.

Электр энергиясын жеткізу және тарату жүйесінің соңғы шекараларының бірі – қосалқы станция. Бұл 1000 В-қа дейінгі және 1000 В-қа дейінгі тарату құрылғыларынан, сондай-ақ қуат трансформаторларынан және басқа қосалқы қондырғылардан тұратын нысан.

Энергияны бөлу схемасын қарастыру

Өндіріс, тасымалдау және тарату процесін мұқият қарау үшінэлектр энергиясы, мысалы, қаланы электрмен жабдықтаудың құрылымдық схемасын алуға болады.

Бұл жағдайда процесс ГРЭС-тегі генераторлардың 6, 10 немесе 20 кВ кернеуін шығаруынан басталады. Мұндай кернеу болған кезде оны 4-6 км-ден астам қашықтыққа беру үнемді емес, өйткені үлкен шығындар болады. Қуатты жоғалтуды айтарлықтай азайту үшін электр беру желісіне кернеуді 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ сияқты мәндерге дейін арттыруға арналған қуат трансформаторы енгізілген. Мән тұтынушының қаншалықты алыс екеніне байланысты таңдалады. Бұдан кейін қала ішінде орналасқан төмендететін қосалқы станция түрінде ұсынылған электр энергиясын төмендету пункті келеді. Кернеу 6-10 кВ дейін төмендейді. Бұл жерде мұндай қосалқы станцияның екі бөліктен тұратынын айта кеткен жөн. Ашық типтегі бірінші бөлігі 110-220 кВ кернеуге арналған. Екінші бөлігі жабық, оған 6-10 кВ кернеуге арналған қуат тарату құрылғысы (RU) кіреді.

Электрмен жабдықтау схемасының бөлімдері

Бұрын аталған құрылғылардан басқа энергиямен жабдықтау жүйесіне қоректендіру кабелі – PKL, таратушы кабель желісі – RKL, кернеуі 0,4 кВ – КЛ кабель желісі, тұрғын үйдегі тарату құрылғысының кіріс түрі - АСУ, зауыттағы негізгі төмендеткіш қосалқы станция - ГПП, электр тарату шкафы немесе тарату қалқанзауыт цехында орналасқан және 0,4 кВ-қа арналған басқару панелінің құрылғысы.

Сондай-ақ схемада қуат орталығы - процессор сияқты бөлім болуы мүмкін. Бұл жерде бұл нысанды екі түрлі құрылғы арқылы көрсетуге болатынын ескеру маңызды. Бұл төмендететін қосалқы станциядағы екінші кернеуді тарату құрылғысы болуы мүмкін. Бұған қоса, оның құрамына кернеуді реттеу және оны кейіннен тұтынушыларға жеткізу функцияларын орындайтын құрылғы да болады. Екінші нұсқа - электр энергиясын беруге және таратуға арналған трансформатор немесе тікелей электр станциясындағы генераторлық кернеуді тарату құрылғысы.

CPU әрқашан RP тарату нүктесіне қосылғанын атап өткен жөн. Осы екі нысанды қосатын сызықтың бүкіл ұзындығы бойынша электр энергиясының таралуы жоқ. Мұндай желілер әдетте кабельдік желілер деп аталады.

Бүгінгі таңда электр желілерінде КТП – толық трансформаторлық қосалқы станция сияқты жабдықты пайдалануға болады. Ол 6-10 кВ кернеумен жұмыс істеуге арналған бірнеше трансформаторлардан, тарату немесе кіріс құрылғысынан тұрады. Жиынтықта сонымен қатар 0,4 кВ үшін тарату құрылғысы бар. Бұл құрылғылардың барлығы бір-бірімен ток өткізгіштермен біріктірілген және жинақ дайын немесе құрастыруға дайын күйде жеткізіледі. Электр энергиясын қабылдау және тарату биік құрылымдарда немесе электр беру мұнараларында да жүзеге асырылуы мүмкін. Мұндай құрылымдар полюстік немесе діңгектік трансформаторлық қосалқы станциялар деп аталады.(ITP).

Бірінші санаттағы электрқабылдағыштар

Бүгінгі таңда электр қабылдағыштардың үш санаты бар, олар сенімділік дәрежесі бойынша ерекшеленеді.

Электр қабылдағыштардың бірінші санатына электр қуаты өшіп қалған жағдайда айтарлықтай проблемалар туындайтын объектілер жатады. Соңғыларына мыналар жатады: адам өміріне қауіп төнуі, халық шаруашылығына ауыр зиян келтіру, негізгі топтағы қымбат тұратын жабдықтың зақымдануы, жаппай ақаулы өнімдер, электр энергиясын өндіру мен таратудың белгіленген технологиялық процесінің бұзылуы, мүмкін болатын бұзылулар. коммуналдық шаруашылықтың маңызды элементтерінің жұмысында. Мұндай электр қабылдағыштарға адамдар көп жиналатын ғимараттар жатады, мысалы, театр, супермаркет, әмбебап дүкен және т.б. Бұл топқа электрлендірілген көлік (метро, троллейбус, трамвай) кіреді.

Бұл құрылымдарды электрмен жабдықтауға келетін болсақ, олар бір-бірінен тәуелсіз екі көзден электр энергиясымен қамтамасыз етілуі керек. Мұндай ғимараттардың желісінен ажыратуға резервтік қуат көзі іске қосылатын кезең ішінде ғана рұқсат етіледі. Басқаша айтқанда, электр қуатын тарату жүйесі апатты жағдайда бір көзден екінші көзге жылдам өтуді қамтамасыз етуі керек. Бұл жағдайда бір электр қабылдағышты қоректендіретін басқа көздерде кернеу жоғалып кетсе де, кернеу сақталатын тәуелсіз қуат көзі болып саналады.

Бірінші санатқа бірден үш тәуелсіз көзден қуат алу керек құрылғылар да кіреді. Бұл жұмысы үзіліссіз қамтамасыз етілуі тиіс ерекше топ. Яғни, апаттық көз қосылған уақыттың өзінде қуат көзінен ажыратуға жол берілмейді. Көбінесе бұл топқа қабылдағыштар жатады, олардың істен шығуы адам өміріне қауіп төндіреді (жарылыс, өрт және т.б.).

Екінші және үшінші санатты қабылдағыштар

Екінші санаттағы электр қабылдағыштарды қосумен электр энергиясын тарату жүйелеріне осындай жабдық жатады, электр қуатын өшірген кезде жұмыс механизмдері мен өнеркәсіптік көліктің жаппай тоқтап қалуы, өнімдердің жеткіліксіз жеткізілуі, сондай-ақ бұзылулар болады. қала ішінде де, одан тыс жерлерде де тұратын халықтың жаппай санының қызметі. Электр қабылдағыштардың бұл тобына 4-қабаттан жоғары тұрғын үйлер, мектептер мен ауруханалар, электр қуатының үзілуі қымбат жабдықтардың істен шығуына әкелмейтін электр станциялары, сондай-ақ жалпы жүктемесі 400-ге дейінгі электр тұтынушыларының басқа топтары кіреді. 10 000 кВ.

Екі тәуелсіз станция осы санаттағы қуат көзі ретінде әрекет етуі керек. Сонымен қатар, бұл нысандардың негізгі қуат көзінен ажыратуға кезекші персонал резервтік көзді іске қосқанға дейін немесе жақын жердегі электрмен жабдықтау станциясындағы жұмысшылардың кезекші тобы мұны істегенше рұқсат етіледі.

Қабылдағыштардың үшінші санатына келетін болсақ, ондаолар тек 1 қуат көзінен қуат алатын барлық қалған құрылғыларға ие. Сонымен қатар, мұндай қабылдағыштардың желісінен ажырату бір тәуліктен аспайтын мерзімге зақымдалған жабдықты жөндеу немесе ауыстыру кезеңінде рұқсат етіледі.

Электр энергиясын жеткізу және таратудың негізгі диаграммасы

Қала ішінде электр энергиясының бөлінуін және оның көзден үшінші санатты қабылдағышқа берілуін бақылау радиалды тұйық схеманы қолдану арқылы оңай жүзеге асырылады. Дегенмен, мұндай схеманың бір маңызды кемшілігі бар, ол жүйенің кез келген элементі істен шыққан жағдайда, мұндай схемаға қосылған барлық қабылдағыштар қуатсыз қалады. Бұл тізбектің зақымдалған бөлігі ауыстырылғанша жалғасады. Осы кемшілікке байланысты мұндай ауыстыру схемасын пайдалану ұсынылмайды.

Екінші және үшінші санаттағы қабылдағыштар үшін энергияны қосу және бөлу туралы айтатын болсақ, онда бұл жерде сақина схемасын пайдалануға болады. Мұндай қосылыммен, егер электр беру желілерінің біреуі істен шықса, негізгі көзден қуат көзін өшіріп, резервтік көшірмені бастасаңыз, мұндай желіге қосылған барлық қабылдағыштардың қуат көзін қолмен режимде қалпына келтіруге болады. Сақина тізбегі радиалды схемадан ажыратқыштар немесе ажыратқыштар өшірулі режимде болатын арнайы секциялардың болуымен ерекшеленеді. Негізгі қуат көзі зақымдалған болса, оларды қоректендіруді қалпына келтіру үшін қосуға болады, бірақ резервтік желіден. Ол да қызмет етедімагистральдық желіде қандай да бір жөндеу жұмыстарын жүргізу қажет болса, жақсы артықшылық. Мұндай желінің электрмен жабдықтауындағы үзіліс шамамен екі сағат бойы рұқсат етіледі. Бұл уақыт зақымдалған негізгі қуат көзін өшіріп, электр қуатын тарататындай сақтық көшірмені желіге қосу үшін жеткілікті.

Энергияны қосу және таратудың бұдан да сенімді жолы бар - бұл екі жеткізу желісінің параллель қосылуы немесе резервтік көздің автоматты қосылуын енгізу схемасы. Мұндай схемамен зақымдалған желі желінің әр ұшында орналасқан екі ажыратқышты пайдаланып жалпы тарату жүйесінен ажыратылады. Бұл жағдайда электр энергиясын жеткізу әлі де үзіліссіз режимде, бірақ қазірдің өзінде екінші желі арқылы жүзеге асырылады. Бұл схема екінші санаттағы ресиверлерге қатысты.

Қабылдағыштардың бірінші санаты үшін тарату схемалары

Бірінші санаттағы қабылдағыштарды қуаттандыру үшін энергияны бөлуге келетін болсақ, бұл жағдайда бір уақытта екі тәуелсіз қуат орталығынан қосылу қажет. Сонымен қатар, мұндай схемалар жиі бір емес, екі тарату нүктесін пайдаланады және автоматты резервтік қуат жүйесі әрқашан қамтамасыз етіледі.

Бірінші санатқа жататын электр қабылдағыштар үшін кіріс тарату құрылғыларында резервтік қуатқа автоматты түрде ауысу орнатылған. Осындай қосылу жүйесімен электр тогының таралуыәрқайсысы 1 кВ-қа дейінгі кернеумен сипатталатын екі электр желісін пайдалану арқылы жүзеге асырылады, сонымен қатар тәуелсіз трансформаторларға қосылады.

Басқа ресиверді тарату және қуат схемалары

Екінші санаттағы қабылдағыштарға электр қуатын барынша тиімді тарату үшін бір немесе екі RP үшін асқын ток қорғанысы бар тізбекті, сондай-ақ автоматты резервтік қуаты бар тізбекті пайдалануға болады. Дегенмен, бұл жерде белгілі бір талап бар. Бұл схемалар резервтік қуат көзіне қолмен көшуді ұйымдастырумен салыстырғанда, оларды орналастыру үшін материалдық ресурстардың құны 5% -дан аспайтын жағдайда ғана қолданылуы мүмкін. Сонымен қатар, мұндай секцияларды қысқа мерзімді шамадан тыс жүктемені ескере отырып, бір желі екіншіден жүктемені қабылдай алатындай етіп жабдықтау қажет. Бұл қажет, себебі олардың біреуі істен шықса, барлық кернеудің таралуы қалғанына ауысады.

Сәулені қосу және тарату схемасы өте кең таралған. Бұл жағдайда бір тарату нүктесі екі түрлі трансформатордан қуат алады. Олардың әрқайсысына кабель қосылған, кернеуі 1000 В-тан аспайды. Трансформаторлардың әрқайсысы бір контактормен жабдықталған, ол жүктемені бір қуат блогынан екіншісіне автоматты түрде ауыстыруға арналған, егер олардың кез келгені кернеу жоғалады.

Желінің сенімділігін қорытындылайтын болсақ, бұл ең маңызды талаптардың бірі болып табылады.энергияның бөлінуінің үзілмеуін қамтамасыз ету. Максималды сенімділікке қол жеткізу үшін әр санат үшін ең қолайлы жабдықтау схемаларын пайдалану ғана емес. Сондай-ақ, кабельдердің дұрыс маркаларын, сондай-ақ олардың қалыңдығы мен көлденең қимасын, олардың жылу және ток ағыны кезіндегі қуат жоғалтуларын ескере отырып таңдау маңызды. Сондай-ақ техникалық пайдалану ережелерін және барлық электрлік жұмыстарды орындау технологиясын сақтау маңызды.

Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, біз электр энергиясын қабылдауға және таратуға, сондай-ақ оны көзден соңғы тұтынушыға немесе қабылдаушыға жеткізуге арналған құрылғы соншалықты күрделі процесс емес деген қорытынды жасауға болады.