Tipos de esquemas de fornecimento de energia e suas áreas de aplicação

O principal problema na distribuição de baixa tensão é a seleção do circuito. Um circuito projetado corretamente deve garantir a confiabilidade da fonte de alimentação. receptores elétricos de acordo com o grau de sua responsabilidade, altos indicadores técnicos e econômicos e facilidade de operação da rede.

Todos os circuitos encontrados na prática são combinações de elementos separados — alimentadores, troncos e ramais, para os quais adotaremos as seguintes definições:

alimentador - uma linha projetada para transmitir eletricidade de aparelhagem (painel) a um ponto de distribuição, rodovia ou receptor elétrico separado;

rodovia - uma linha destinada à transmissão de energia elétrica para vários pontos de distribuição ou consumidores de energia conectados a ela em diferentes pontos,

ramal — linha de saída:

a) da linha principal e destinada à transmissão de energia elétrica para um ponto de distribuição ou receptor elétrico,

b) de um ponto de distribuição (quadro elétrico) e destina-se à transmissão de eletricidade para um receptor elétrico ou para vários pequenos receptores elétricos incluídos no "circuito".

No futuro, todos os alimentadores, rodovias e ramais do último aos pontos de distribuição serão chamados de rede de abastecimento e todos os outros ramais - rede de distribuição.

Um dos principais problemas resolvidos no projeto de redes de lojas é a escolha entre os esquemas de distribuição de energia principal e radial.

Em um esquema de fornecimento de energia de backbone, uma linha — a linha principal — serve, conforme indicado, vários pontos de distribuição ou receptores conectados a ela em seus vários pontos, com alimentação radial, cada linha é um feixe conectando um nó da rede (subestação, distribuição ponto) com um usuário. No complexo geral da rede, esses esquemas podem ser combinados.

Para que a distribuição dos armazéns se efetue por autoestradas, cada uma das quais abastece um certo número de pontos, destes últimos aos recetores, podem divergir as linhas radiais.

Esquemas típicos de fornecimento de energia para plantas industriais

O diagrama radial mostrado na Fig. 1, a, é utilizado nos casos em que existem nós individuais com cargas concentradas suficientemente grandes, em relação às quais a subestação ocupa um lugar mais ou menos central.

Arroz. 1. Diagramas de distribuição de energia elétrica das subestações aos receptores elétricos: a — radial; b — linha principal com cargas concentradas; c — linha troncal com carga distribuída.

Com um esquema radial, receptores elétricos individuais suficientemente potentes podem receber energia diretamente da subestação e grupos de receptores elétricos menos potentes e pouco espaçados - por meio de pontos de distribuição instalados o mais próximo possível do centro geométrico da carga. Os alimentadores de baixa tensão são conectados às subestações aos quadros principais por meio de disjuntores e fusíveis ou por meio de disjuntores abertos.

Os circuitos radiais com alimentação direta de subestações incluem todos os circuitos de alimentação para receptores elétricos de alta tensão, seja do quadro de alta tensão da subestação, seja diretamente do transformador abaixador, se o esquema "transformador de bloco - receptor elétrico" for adotado .

Os esquemas de fornecimento de energia do tronco se aplicam nos seguintes casos:

a) quando a carga tem natureza concentrada, mas seus nós individuais estão localizados na mesma direção em relação à subestação e a distâncias relativamente pequenas entre si, e os valores absolutos das cargas de nós individuais são insuficientes para uso racional do esquema radial (figo. 1, 6);

b) quando a carga é distribuída com diferente grau de uniformidade (Fig. 1, c).

Em circuitos troncais com cargas concentradas, a conexão de grupos separados de receptores elétricos, bem como circuitos radiais, geralmente é realizada por meio de pontos de distribuição.

A tarefa de localizar corretamente os pontos de distribuição é de particular importância. As principais disposições a observar neste caso são as seguintes:

a) o comprimento dos alimentadores e rodovias deve ser mínimo, e sua rota deve ser conveniente e acessível;

b) devem ser minimizados e, se possível, excluídos completamente os casos de alimentação reversa (em relação ao sentido do fluxo de eletricidade) dos receptores elétricos;

c) os pontos de distribuição devem estar localizados em locais convenientes para manutenção e ao mesmo tempo não atrapalhar o trabalho de produção e não bloquear os caminhos.

Os receptores elétricos podem conectar-se a pontos de distribuição independentemente um de outro, ou combinados em grupos — "cadeias" (figo. 2 -b).

Arroz. 2 Esquemas de conexão de receptores elétricos a pontos de distribuição: a — conexão independente; b — ligação em cadeia.

O daisy-chain é recomendado para receptores elétricos de baixa potência próximos uns dos outros, mas a uma distância considerável do ponto de distribuição, o que permite uma economia significativa no consumo de fios. No entanto, neste caso, os consumidores elétricos monofásicos e trifásicos não devem ser conectados em um circuito.

Além disso, por motivos operacionais, não é recomendável conectar em conjunto:

(a) mais de três receptores elétricos no total;

b) receptores elétricos de mecanismos para diversos fins tecnológicos (por exemplo, motores elétricos de máquinas de corte de metal com motores elétricos de unidades de encanamento).

Para cargas distribuídas na rodovia, recomenda-se que os receptores elétricos sejam conectados diretamente nas rodovias, e não pelos pontos de distribuição, como é usual nos esquemas discutidos acima.

Assim, os dois principais requisitos a seguir são impostos às rodovias de carga distribuída:

a) o assentamento das rodovias deve ser feito na menor altura possível, mas não inferior a 2,2 m do piso;

b) o projeto das rodovias deve permitir ramificações freqüentes de receptores elétricos e, quando colocados em locais acessíveis, excluir a possibilidade de tocar em partes energizadas.

Rodovias feitas no formulário atendem a esses requisitos pneus em caixas metálicas fechadas.

Os barramentos são geralmente usados ​​em oficinas onde os receptores elétricos são dispostos em fileiras mais ou menos regulares e onde, além disso, são possíveis movimentos frequentes do equipamento. Tais oficinas incluem mecânica, reparação mecânica, ferramentas e outras oficinas similares pela natureza do arranjo do equipamento e condições ambientais.

Em cargas concentradas, quando o número de ramais da rede é relativamente pequeno, a rede elétrica deve ser colocada bem mais alta, escolhendo locais onde seja possível encher com fios desencapados (barramentos ou condutores) ou fios isolados. Ao mesmo tempo, devido à falta de fechamento contínuo, a produtividade da linha aumenta e toda a estrutura fica mais barata.

Fonte de alimentação iluminação elétrica, via de regra, não está conectado a alimentadores de energia e rodovias, mas é realizado por redes separadas dos barramentos dos quadros principais das subestações.

No caso de esquemas de "transformador de bloco - rede", as redes de iluminação são frequentemente ramificadas das seções principais da rede elétrica. A separação das redes elétrica e de iluminação é causada pelas seguintes circunstâncias:

a) perda de tensão relativamente baixa permitida em redes de iluminação,

b) a capacidade de desligar toda a rede de alimentação, mantendo o fornecimento de iluminação.

Uma exceção a esta regra geral é permitida para objetos de importância secundária com cargas baixas e trabalho visual irresponsável, bem como para alimentar a iluminação de emergência.

A escolha do esquema de fornecimento de energia também é significativamente influenciada pela necessidade de redução de energia para consumidores de eletricidade da 1ª e 2ª categorias.

Para receptores elétricos de 1ª categoria, a alimentação deve ser de duas fontes independentes, que podem incluir transformadores de potência se estiverem conectados a seções diferentes, não interligadas, do quadro de alta tensão. Neste caso, a fonte de alimentação de backup dos receptores elétricos deve ter um acionamento automático (ATS).

Normalmente, as instalações mais críticas possuem unidades sobressalentes em caso de falha ou reparo preventivo das unidades em funcionamento. A inclusão de unidades de reserva também pode ser automática, se necessário de acordo com as condições do processo tecnológico. Um exemplo de redução mútua automática de duas unidades é o diagrama mostrado na fig. 3.

Arroz. 3. Esquemas de redundância de energia para consumidores de eletricidade de baixa tensão. 1 — dispositivo para ligar e desligar manual ou automaticamente; 2 — aparelhos para comutação manual ou automática.

Para receptores elétricos de 2ª categoria, a alimentação de reserva é ligada pelas ações do pessoal de plantão, mas os princípios de construção dos circuitos permanecem os mesmos dos consumidores de eletricidade de 1ª categoria com a única diferença que a segunda fonte de alimentação pode não ser independente.

Para grupos de usuários de baixa tensão, é possível utilizar dois esquemas radicalmente diferentes de redução de potência, mostrados na Fig. 3.

De acordo com o esquema a, os consumidores de energia são divididos em dois grupos, cada um com uma fonte de alimentação separada e, portanto, ambas as fontes de alimentação geralmente são ligadas. De acordo com o esquema b, os consumidores elétricos são alimentados por uma das fontes de alimentação e a outra é um backup. Em ambos os casos, cada alimentador deve ser dimensionado para a carga total dos dois grupos de receptores elétricos, mas o esquema é preferível, pois apresenta menor perda de potência e maior confiabilidade na operação.

A escolha do plano de energia também é influenciada pelo fluxo de produção. Por exemplo, os receptores elétricos de todos os mecanismos conectados entre si por meio de uma certa dependência tecnológica também devem ser combinados em termos de energia normal e de backup.