Circuitos elétricos de potência para sistemas de automação

Fontes de alimentação para equipamentos elétricos e sistemas de automação são subestações de distribuição de oficinas, quadros de distribuição e unidades de alimentação dos sistemas de alimentação da instalação que está sendo automatizada, aos quais nenhuma carga variável acentuada (motores elétricos de alta potência, etc.) está conectada. A tensão, o tipo de corrente e os equipamentos de controle e proteção são, via de regra, conectados e coordenados com o sistema de potência.

A confiabilidade da fonte de alimentação de equipamentos elétricos e receptores elétricos do sistema de automação é considerada não inferior à confiabilidade da fonte de alimentação da instalação automatizada. A questão da necessidade de redução é decidida dependendo da pertença dos consumidores de eletricidade à categoria de confiabilidade relevante de acordo com a PUE, levando em consideração a disponibilidade de reservas no sistema de fornecimento de energia da instalação.

Um sistema de fornecimento de energia geralmente consiste em uma rede de alimentação e distribuição.Em geral, o sistema de alimentação pode ser representado na forma de um diagrama mostrado na fig. 1.

Arroz. 1. Esquema e principais dispositivos de alimentação do sistema de automação: 1 — fonte de alimentação, 2 — placa de alimentação nº 1, 3 — placa de medição nº 1, 4 — dispositivo de alimentação da válvula, 5 — placa de alimentação nº 2 , 6 — placa de medição nº 2, 7 — sensores de dispositivos primários, etc., 8 — dispositivos independentes.

A rede de energia (linhas sólidas) conecta as fontes de alimentação do objeto automatizado aos painéis e nós de energia do sistema de automação. A rede de distribuição (linhas pontilhadas) conecta as placas de circuito e as unidades de potência do sistema de automação aos seus consumidores de energia individuais.

Dependendo da posição relativa das placas (nós) da fonte de alimentação do sistema de automação e das fontes de energia, bem como dos requisitos de redundância do circuito de energia, elas podem ser: radial com unilateral (Fig. 2, a ) ou fonte de alimentação bilateral (Fig. 2.6), rack com fonte de alimentação unilateral (Fig. 2, d) ou bilateral de um (Fig. 2, e) ou dois (Fig. 2, f) independentes fontes de barril radial (Fig. 2, c).

Se as blindagens e os nós de energia 2 forem colocados em direções diferentes das fontes de energia 1 e a distância entre as blindagens for maior do que da fonte para as blindagens, os circuitos de energia serão usados. Neste caso, os shields (nós) podem ser alimentados por uma linha de uma fonte ou duas de duas fontes independentes.

Arroz. 2. Esquema da rede de alimentação do sistema de alimentação

Os circuitos de energia principal são usados ​​quando a distância entre as blindagens e os nós é muito menor do que a fonte de energia. A energia de acordo com os circuitos principais pode ser fornecida a partir de uma ou duas fontes independentes. A energia de fonte única só pode ser alimentada por blindagens que permitem a interrupção de energia.

As redes de distribuição são geralmente radiais, ou seja, cada receptor elétrico é conectado ao painel ou nó terminal correspondente com uma linha radial separada.

Os principais esquemas de fornecimento de energia para a rede de abastecimento e distribuição são executados separadamente, mas se o esquema da rede de distribuição consistir em um pequeno número de grupos de fontes de alimentação, ele poderá ser combinado em um desenho com o diagrama da rede de abastecimento.

O equipamento para controle de redes de energia e distribuição garante a inclusão e desligamento de receptores elétricos e trechos de rede durante a operação normal, desligamento confiável de receptores elétricos e trechos de rede para revisões e reparos, proteção contra todos os tipos de curtos-circuitos, bem como sobrecarga (se necessário).

Para a leitura dos esquemas de alimentação, é útil saber que as seguintes combinações de dispositivos de controle e proteção podem ser utilizadas nas redes de alimentação e distribuição: nas linhas elétricas — um disjuntor ou um fusível. conexão à fonte de alimentação, bem como nas entradas das blindagens e unidades de energia.

Em redes de energia e distribuição, podem ser usados ​​interruptores de pacote, disjuntores, interruptores de controle e interruptores basculantes. Deve-se notar que:

— dispositivos de controle e proteção não são instalados nos circuitos de receptores elétricos com interruptores e fusíveis embutidos;

— nos circuitos de receptores elétricos com fusível embutido, apenas o dispositivo de controle é fornecido;

— é proibida a instalação de dispositivos de controle e proteção em fios de aterramento de todos os tipos; em condutores neutros, inclusive quando usados ​​como condutores de aterramento, os dispositivos de controle podem ser instalados somente se desconectarem todos os condutores de fase;

— nos circuitos de alimentação de dispositivos interconectados (por exemplo, um sensor e um dispositivo secundário, etc.), cujos elementos individuais não funcionam independentemente uns dos outros, são instalados dispositivos comuns de controle e proteção. Neste caso, interruptores separados são fornecidos nas ramificações para os elementos individuais dos reguladores (por exemplo, o dispositivo regulador com controle remoto);

— nos esquemas de transformadores abaixadores com rede secundária ramificada, os dispositivos de controle e proteção são instalados ao lado dos enrolamentos de tensão primário e secundário em cada conexão de um receptor elétrico que não possua dispositivo de controle e proteção. No caso de conexão do lado da tensão secundária de um receptor elétrico, os dispositivos de controle e proteção deste circuito podem não ser instalados.

Para sistemas de automação críticos, grandes e complexos, o controle de tensão é fornecido nos barramentos do quadro de distribuição de energia, quadros de distribuição e quadros de controle, etc. O controle de tensão do barramento geralmente é feito por meio de lâmpadas de sinalização conectadas diretamente aos barramentos controlados.Em alguns casos, não apenas a presença de tensão, mas também seu valor é monitorado por meio de um voltímetro ou relé de tensão. O relé de tensão inclui um alarme luminoso ou sonoro quando é desconectado do valor permitido superior ou inferior.

O circuito de potência é realizado, via de regra, em uma imagem unifilar. O diagrama mostra os dispositivos de controle e proteção montados tanto do lado da fonte quanto do lado das placas de potência do sistema de automação e as linhas de comunicação elétrica entre elas. As imagens dos dispositivos de controle e proteção do circuito de alimentação mostram: a designação alfanumérica e o tipo do dispositivo, a tensão e corrente nominais e, para dispositivos de proteção, também a corrente do fusível ou disjuntor.

O gerenciamento de energia e o equipamento de proteção no lado da fonte de alimentação são geralmente considerados nos esquemas de fornecimento de energia. Os dispositivos para controle e proteção da rede elétrica na lateral dos painéis de energia são levados em consideração nos esquemas de automação e estão listados na lista de equipamentos dos esquemas da rede de distribuição.

Arroz. 3. Esquema da rede de energia do sistema de automação, feito em uma imagem unifilar (somente etiquetas típicas são fornecidas no diagrama).

O diagrama da rede de distribuição é executado em uma imagem multifilar para cada central e fonte de alimentação separadamente.Mostra os dispositivos de controle (chaves faca, interruptores, interruptores), dispositivos de proteção (disjuntores, fusíveis), conversores (retificadores, transformadores, estabilizadores, etc.), lâmpadas de iluminação, contatos, chaves de transferência automática (ATS) e conexão elétrica entre dispositivo linhas.

Arroz. 4. Esquema da rede de distribuição da central nº 1, realizado em imagem multilinha.

As designações alfanuméricas são indicadas para as imagens dos dispositivos, para transformadores - tensão mais alta e mais baixa, para retificadores e estabilizadores - o tipo de corrente, tensão mais alta e mais baixa. As características técnicas dos interruptores, interruptores, disjuntores e fusíveis não são indicadas nos esquemas da rede de distribuição, pois constam das listas de equipamentos elétricos.