Esquemas internos de fornecimento de energia para empresas de 6-10 e 35-110 kV

O esquema de alimentação interna do empreendimento é desenvolvido levando em consideração a localização das fontes e consumidores de energia, os valores de suas tensões e potências, a confiabilidade exigida, a localização e dimensionamento das linhas, subestações de distribuição e subestações transformadoras oficinais, bem como bem como os requisitos para o sistema de alimentação.

A confiabilidade ou economia do esquema aumenta se as seguintes condições forem atendidas:

a) o número de estágios de transformação é reduzido e a fonte de maior tensão fica mais próxima do usuário,

b) não são fornecidas linhas e transformadores especiais de backup (geralmente não funcionais), todos os elementos do circuito em modo normal devem estar sob carga e trabalhar separadamente, em caso de acidente de um dos elementos (linha, transformador), o resto pode trabalhar com sobrecarga permitida, previsto por PUE, e com a exclusão de alguns dos usuários irresponsáveis.

c) em todas as conexões do sistema de distribuição de energia, começando nos barramentos do sistema de transmissão de gás e terminando nos barramentos para tensões de até 1000 V da oficina TP e, às vezes, da oficina de energia RP, é realizado o seccionamento do barramento , e se as cargas da primeira e segunda categoria, for fornecida uma chave de transferência automática (ATS),

d) a operação paralela de linhas e transformadores é fornecida para cargas variáveis ​​de choque abruptamente (laminadoras de rolos, unidades de soldagem potentes, fornos elétricos) ou quando a chave de transferência automática não fornece a velocidade necessária de recuperação de energia determinada pelo modo de consumo de energia . A opção de trabalho paralelo é aceita apenas com um estudo de viabilidade.

A eletricidade nas tensões de 6 a 10 kV é distribuída de acordo com os circuitos radial e troncal.

Os circuitos radiais (estágio único e estágio duplo) são usados ​​ao colocar os consumidores em direções diferentes da fonte de energia.

Em plantas pequenas e para a entrega de grandes cargas concentradas, são utilizados esquemas de estágio único. Esquemas de dois níveis com RPs intermediários são implementados para grandes e médias empresas com oficinas localizadas em um grande território. Os transformadores de TPs comerciais e grandes receptores elétricos são alimentados pelo RP intermediário. Os transformadores da loja TP estão firmemente conectados às linhas e todo o equipamento de comutação está instalado no RP. Normalmente, quatro a cinco TPs são conectados a um RP.

Cadeias radiais de mais de dois estágios tornam a linha de seções da cabeça mais pesada, complicam a proteção e a comutação.

Na presença de receptores elétricos de primeira e segunda categoria, RP e subestações são alimentados por pelo menos duas linhas operando separadamente. Se os receptores de terceira categoria predominarem na oficina, eles serão alimentados por uma subestação com um transformador e a fonte de alimentação de cargas críticas individuais será preservada por jumpers entre as subestações.

Um esquema radial com um RP intermediário no qual as condições acima são atendidas é mostrado na Fig. 1.

Arroz. 1. Diagrama de alimentação radial do empreendimento

RP, TP1, TP4, TP5 e TP6 são alimentados ao longo das linhas radiais do primeiro estágio. TP2 e TP3 são alimentados através das linhas do segundo estágio. Todos os dispositivos de comutação estão localizados em GPP e RP. Dois transformadores são instalados em TP1, TP2 e TPZ, cada um com uma conexão morta com as linhas de alimentação. Cada linha e transformador é projetado para cobrir todas as cargas da primeira categoria e as cargas principais da segunda categoria. Na ausência de dados sobre a natureza das cargas, cada linha e transformador de subestações de dois transformadores é selecionado com base em 60-70% da carga total da subestação.

Os barramentos GPP, RP, TP1, TP2 e TPZ são separados (princípio de separação profunda). As unidades seccionais são geralmente abertas e possuem uma unidade ATS instalada nelas. Em caso de falha de algum elemento (linha ou transformador), o mesmo é desligado, acionado o dispositivo ATS do dispositivo seccional que, ao ser ligado, fornece energia aos consumidores através de um elemento paralelo do circuito, utilizando sua capacidade de sobrecarga .

Um transformador é instalado em TP4, TP5 e TP6. Para alimentar os receptores da segunda categoria, é feito um jumper entre TP4 e TP5 no lado de 0,4 kV.O rendimento de jumpers, cabos ou barramentos de baixa tensão (no caso de um diagrama de blocos transformador-barramento), entre subestações, se necessário sob condições de confiabilidade, é considerado como 15-30% da capacidade do transformador.

Os receptores elétricos da segunda categoria não requerem redundância especial e, portanto, podem ser alimentados por uma única fonte. No entanto, a interrupção do fornecimento de energia leva a perdas de produção ou danos causados ​​pelo custo de paradas de mão de obra, interrupção do processo tecnológico, escassez de produtos, etc.

Nas empresas industriais, a maioria dos receptores da segunda categoria, e alguns deles em suas características, estão próximos dos receptores elétricos da primeira categoria e alguns da terceira. Levando em consideração o grau de confiabilidade dos elementos individuais do sistema de energia, o PUE fornece energia para os receptores da segunda categoria por meio de uma única linha aérea ou fio de corrente ou por meio de uma linha de cabo dividida em dois cabos.

Se um dos cabos estiver danificado, o disjuntor desliga toda a linha, o pessoal desconecta o cabo danificado de ambos os lados com o seccionador e liga o disjuntor. Toda a carga é transferida para o cabo de trabalho.

Esquemas radiais são usados ​​para cabos ou linhas aéreas. Os circuitos de tronco são usados ​​​​para a colocação linear ("empilhada") de subestações no território da empresa e são executados na forma de troncos simples e duplos com fonte de alimentação unidirecional ou bidirecional.

Rodovias únicas sem reservas (Fig. 2, a) são usadas para abastecer consumidores irresponsáveis. O esquema de uma única linha com fonte de alimentação bidirecional (Fig. 2, b) é mais confiável.No modo normal, as subestações podem ser alimentadas por apenas uma fonte (com a segunda como backup) ou por duas fontes ao mesmo tempo, enquanto o tronco estiver aberto em uma das subestações. Um caso especial de uma única linha com alimentação bidirecional é um circuito em anel (Fig. 2, c).

Arroz. 2. Esquemas de rodovias únicas: a — energia de uma única fonte, b — com energia bidirecional, c — anel

Os circuitos de duas linhas são altamente confiáveis ​​e são usados ​​na presença de cargas de primeira e segunda categoria em subestações com duas seções de barramento (Fig. 3, a) ou em subestações de dois transformadores sem barras de alta tensão. Cada bastidor é projetado para cobrir a carga dos usuários responsáveis ​​de todas as subestações. Os interruptores seccionais são geralmente abertos e equipados com ATS. As linhas podem ser alimentadas a partir de uma segunda fonte. O esquema de uma linha militar com fonte de alimentação bidirecional (linha "oposta") é usado na presença de duas fontes independentes (Fig. 3, b).

Arroz. 3. Esquemas de redes de passagem: a — duplo através da rede na presença de barramentos de alta tensão em subestações de oficina, b — com alimentação bidirecional na ausência de barramentos de alta tensão em subestações de oficina

Estruturalmente, os circuitos tronco são feitos com cabos, fios e linhas aéreas.Para linhas de cabo de 6-10 kV, recomenda-se conectar no máximo quatro a cinco transformadores com capacidade de 1000 kVA a um tronco. Os circuitos de barramento são recomendados no caso de usuários de energia concentrada e transmissão de fluxos de energia menores.

As linhas aéreas principais conectam estações individuais de transporte de gás a uma tensão de 35-220 kV e alimentam o PGV.As entradas profundas são feitas na forma de linhas aéreas principais com derivações para subestações 35-220 kV ou na forma de cabos radiais e linhas aéreas. A manga profunda permite a distribuição de energia em tensão aumentada, encurta o comprimento das linhas de cabo de 6-10 kV, torna possível prescindir de subestações intermediárias de 6-10 kV, destrói GPPs poderosos, facilita a regulação de tensão e simplifica o desenvolvimento do sistema de fornecimento de energia.

Esquemas de fonte de alimentação interna para receptores elétricos da primeira categoria

Para receptores da primeira categoria de confiabilidade, uma interrupção no fornecimento de energia é permitida apenas no momento da introdução automática de uma fonte de alimentação de backup, e a fonte de alimentação deve ser realizada por duas fontes de energia independentes. Uma fonte de energia independente PUE é considerada uma fonte na qual a tensão é mantida quando ela desaparece de outras fontes.

Fontes independentes incluem o painel de distribuição de duas usinas ou subestações, bem como duas seções de barramentos de distribuição (RU) que não estão conectados eletricamente entre si nem no ponto de recebimento nem através da rede de alimentação (Fig. 4).

Arroz. 4. Alimentando uma grande empresa a partir de duas fontes independentes

A separação profunda de todas as conexões do sistema com dispositivos ATS em chaves seccionais garante confiabilidade e fornecimento de energia ininterrupta aos consumidores da primeira categoria.

Os receptores elétricos de um grupo especial da primeira categoria exigem maior confiabilidade da fonte de alimentação. Devem ser alimentadas por três fontes independentes, de modo que quando uma delas for reparada, a energia seja fornecida pelas outras duas.Nos circuitos de alimentação, esta condição é atendida por jumpers de cabos sobressalentes de subestações vizinhas (Fig. 5) ou por grupos geradores a diesel especiais.

Arroz. 5. Exemplo de esquema de fornecimento de energia ao alimentar um grupo especial de consumidores de eletricidade

Os jumpers de cabo (e a capacidade da terceira fonte de emergência) são selecionados com base na carga de um grupo especial de receptores, projetados apenas para o desligamento da produção sem problemas.

Com uma pequena potência de receptores de um grupo especial, é possível fornecer unidades de alimentação ininterrupta (UPS) com capacidade de 16-260 kVA com baterias recarregáveis.

Veja também neste tópico (diagramas de boa qualidade):

Esquemas típicos de fornecimento de energia para plantas industriais