Esquemas típicos de fornecimento de energia para consumidores de eletricidade

Receptores de energia das categorias I, II e III em relação ao grau de confiabilidade da fonte de alimentação impõem requisitos diferentes em fontes de energia e circuitos.

Receptores de energia da categoria I devem ser alimentados com eletricidade de duas fontes de energia mutuamente redundantes independentes, e a interrupção de seu fornecimento de energia no caso de falha de energia de uma fonte de energia pode ser permitida apenas no momento da restauração automática da energia.

Para alimentar um grupo dedicado de receptores de Categoria I, a alimentação adicional deve ser fornecida a partir de uma terceira fonte de alimentação mutuamente redundante independente. Uma fonte de energia independente para um receptor de energia ou um grupo de receptores de energia é chamada de fonte de energia que mantém a tensão dentro dos limites regulados pelo PUE para o modo pós-emergência quando falha em outra ou outras fontes de energia desses receptores.

Fontes de energia independentes incluem duas seções ou sistemas de barramento de uma ou duas usinas e subestações, desde que as duas condições a seguir sejam atendidas:

1) cada seção ou sistema de barramento, por sua vez, é alimentado por uma fonte de energia independente;

2) seções (sistemas) de ônibus não estão conectadas entre si ou possuem uma conexão que é automaticamente interrompida em caso de falha de uma seção (sistema) de ônibus.

Usinas de energia locais, usinas de energia do sistema de energia, unidades especiais de fonte de alimentação ininterrupta, baterias de armazenamento, etc. Ou se o backup de energia não for economicamente viável, o backup tecnológico é executado.

A alimentação dos recetores de potência da categoria I com um processo tecnológico particularmente complexo e que requer um longo tempo para restabelecer o modo de funcionamento, na presença de estudos técnicos e económicos, é efetuada por duas fontes de energia independentes mutuamente redundantes, que estão sujeitas a requisitos determinados a partir das características do processo tecnológico.

Seção do esquema de fornecimento de energia de uma empresa industrial com a aplicação de unidades de cálculo de características: T1, T2 — transformadores de potência do sistema; GPP — subestação principal de fixação; RP — subestação de distribuição; M — motores elétricos; 1 — receptor de eletricidade; 2 — barramentos do nó de distribuição ou barramento principal; 3 — barramentos do dispositivo de distribuição da subestação transformadora para tensão até 1 kV; 4 — transformadores de subestação transformadora abaixadora; 5 — barramentos da subestação de distribuição (RR); 6 — Pneus GPP; 7 — linhas que abastecem o empreendimento

Os receptores de energia da categoria II fornecem eletricidade a partir de duas fontes de energia mutuamente redundantes independentes. Para receptores de energia de Categoria II, no caso de uma falha de energia de uma fonte de energia, as interrupções de energia são permitidas pelo tempo necessário para ligar a energia de backup pelas ações do pessoal de plantão ou da equipe de operações móveis. O PUE permite ligar os receptores para eletricidade:

• Categoria II — em uma linha aérea, inclusive com passagem de cabo, se estiver prevista a possibilidade de reparo de emergência dessa linha por não mais de 1 dia;

• Categoria I — uma linha de cabo consistindo de pelo menos dois cabos conectados a um dispositivo comum;

• Categoria II — de um transformador na presença de uma reserva centralizada de transformadores e a possibilidade de substituir um transformador danificado em um período de tempo não superior a 1 dia.

Para os receptores de energia da categoria III, o fornecimento de energia é realizado a partir de uma única fonte de energia, desde que as interrupções no fornecimento de energia necessárias para o reparo ou substituição de um elemento danificado do sistema de alimentação não excedam 1 dia.

Fonte de alimentação interna

Circuitos radiais de energia para consumidores de eletricidade. Os circuitos radiais são aqueles em que a eletricidade da usina (central corporativa, subestação ou ponto de distribuição) é transmitida diretamente para a subestação oficina sem ramificações no caminho para abastecer outros consumidores. Esses circuitos possuem muitos equipamentos de desconexão e linhas de energia. Com base nisso, podemos concluir que o uso de esquemas de energia radial deve ser usado apenas para alimentar consumidores suficientemente poderosos.

Na fig. 1 mostra esquemas típicos de fornecimento de energia radial de consumidores de eletricidade para sistemas de fornecimento de energia internos (externos) de empresas industriais. O diagrama na fig. 1, e destina-se a fonte de alimentação usuários da categoria III ou usuários da categoria II, onde uma queda de energia é permitida por 1-2 dias.

O diagrama na fig. 1, b destina-se a consumidores da categoria II, para os quais uma queda de energia não pode exceder 1-2 horas. O diagrama na fig. 1º, c destina-se ao abastecimento de consumidores da categoria I, mas também é utilizado para o abastecimento de consumidores da categoria II, de importância económica nacional à escala nacional, e interrupção do fornecimento de energia, que conduz à escassez de produtos (por exemplo, liberação de rolamentos).

Arroz. 1. Circuitos de potência radiais típicos no sistema de alimentação interna e externa de uma planta industrial

Circuitos principais de fornecimento de energia para consumidores de eletricidade usados ​​no sistema interno de fornecimento de energia de empresas quando há muitos consumidores e esquemas de energia radial são claramente recomendados. Normalmente, os circuitos troncais fornecem a conexão de cinco a seis subestações com uma capacidade total de usuários não superior a 5.000-6.000 kVA.

Na fig. 2 mostra um circuito típico de fonte de alimentação. Este esquema é caracterizado pela confiabilidade reduzida da fonte de alimentação, mas permite reduzir o número de dispositivos de desconexão de tensão e organizar com mais sucesso os usuários de energia em um grupo de cinco a seis subestações.

Arroz. 2. Um circuito de alimentação principal típico no sistema interno de alimentação de uma planta industrial

Arroz. 3.Um circuito típico de fonte de alimentação de linha dupla no sistema interno de fonte de alimentação de uma planta industrial

Quando for necessário preservar as vantagens dos circuitos rodoviários e garantir alta confiabilidade no fornecimento de energia, utilize um sistema de trânsito duplo (por) rodovias (Fig. 3). Neste esquema, em caso de falha de qualquer linha de alimentação de alta tensão, a energia é fornecida de forma confiável através da segunda linha por comutação automática dos consumidores para a seção de baixa tensão do transformador que permanece em operação. Essa comutação ocorre com um tempo de 0,1-0,2 s, o que praticamente não afeta a alimentação dos usuários.

Esquemas mistos de energia para consumidores de eletricidade. Na prática de projeto e operação de sistemas de fornecimento de energia para empresas industriais, é raro encontrar esquemas construídos apenas no princípio radial ou apenas no princípio do tronco.Geralmente, usuários ou receptores grandes e responsáveis ​​​​são alimentados radialmente.

Os consumidores médios e pequenos são agrupados e sua alimentação é feita de acordo com o princípio básico. Esta solução permite criar um esquema de alimentação interna com os melhores indicadores técnicos e económicos. Na fig. 4 mostra um esquema de fornecimento de energia misto.

Arroz. 4. Esquema típico de alimentação mista (radial-principal) no sistema interno de alimentação de uma empresa industrial

Fonte de energia externa

É alimentado pela rede elétrica sem usinas próprias. Na fig. 5 mostra os esquemas de alimentação de plantas industriais que são alimentadas apenas por sistemas de energia elétrica. Na fig. 5a mostra um diagrama de alimentação radial.Aqui, a tensão da rede de alimentação externa coincide com a tensão mais alta da rede do território dentro da empresa (sistema de energia interna), portanto, nenhuma transformação é necessária para a empresa como um todo. Tais esquemas de energia são típicos para a fonte de alimentação principalmente em tensões de 6, 10 e 20 kV.

Na fig. 5, b mostra um esquema da chamada entrada de bloco profundo 20-110 kV e menos frequentemente 220 kV, quando a tensão do sistema de energia sem transformação é introduzida de acordo com o esquema de uma rodovia de trânsito duplo (através) para o interno território do empreendimento. Neste esquema, a uma tensão de 35 kV, os transformadores abaixadores são instalados diretamente nos prédios das oficinas e têm uma tensão mais baixa de 0,69 a 0,4 kV.

No entanto, em tensões do sistema de energia de 110 a 220 kV, a conversão direta de 0,69 a 0,4 kV para redes comerciais geralmente é impraticável devido à potência total relativamente baixa dos consumidores em uma loja individual. Nesses casos, a conversão intermediária para uma tensão de 10 a 20 kV pode ser recomendada em várias subestações abaixadoras intermediárias, cada uma das quais deve fornecer seu próprio grupo de lojas.

No caso de grandes fornos ou instalações especiais de conversão de alta potência, pode ser aconselhável converter a tensão de 110 ou 220 kV diretamente para a tensão do processo (geralmente diferente de 0,69 ou 0,4 kV) instalando transformadores abaixadores especiais diretamente para isso nos prédios das oficinas.

Na fig.5, c mostra um possível esquema de fornecimento de energia para uma empresa industrial com a presença de uma transformação realizada no ponto de transição de um esquema de fornecimento de energia externo para interno, típico de empresas com energia significativa e um grande território. Na fig. 5, d, um diagrama é fornecido sob a condição de transformação em duas tensões, característica de unidades poderosas (oficinas) de empresas localizadas a uma distância significativa uma da outra.

Fornecimento de energia do sistema de energia se a empresa industrial tiver sua própria usina de energia.

Arroz. 5. Esquemas de energia típicos ao alimentar empresas industriais apenas a partir do sistema de energia

Arroz. 6. Esquemas típicos de fornecimento de energia ao fornecer empresas industriais do sistema de energia e sua própria usina

Na fig. 6 mostra esquemas típicos de fornecimento de energia de empresas industriais, se a empresa tiver sua própria usina de energia. Na fig. 6 e um diagrama é dado para o caso em que a localização da usina coincide com o centro das cargas elétricas da empresa e o fornecimento da empresa do sistema de energia é realizado na tensão do gerador.

Na fig. 6, b mostra um diagrama para o caso em que a usina está localizada a uma distância do centro de suas cargas elétricas, mas a alimentação do sistema é obtida na tensão do gerador. Na fig. 6, c mostra um diagrama para o caso em que o fornecimento de energia do sistema é realizado em tensão aumentada e a distribuição de eletricidade no território da empresa ocorre na tensão do gerador. A usina da usina está localizada fora o centro das cargas elétricas.

Na fig.6, d mostra um circuito cujas condições são semelhantes ao circuito mostrado na FIG. 6, c, mas a transformação é realizada em duas tensões. Nos diagramas das Figs. 5, b, d e fig. 6, d para alimentação do sistema a uma tensão de 35 — 220 kV, as opções mostradas na fig. 7. O diagrama da fig. 7, a (sem interruptores no lado de alta tensão) é recomendado como mais barato em design e não menos confiável em operação do que o circuito na fig. 7, b.

Arroz. 7. Esquemas para conectar os transformadores do GPP à rede de alimentação de 35 a 220 kV do sistema de energia

A aplicação do esquema da fig. 7, mas só é possível nos casos em que a operação de ligar e desligar os transformadores não é realizada todos os dias, desde que observem o modo economicamente viável de seu trabalho. Se os transformadores forem desligados e ligados todos os dias, escolha o esquema mostrado na fig. 7, b.

É alimentado apenas por sua própria usina. Na fig. 8 mostra um diagrama do fornecimento de eletricidade aos consumidores de sua própria usina, o que é típico para empreendimentos distantes das redes do sistema de energia; no entanto, com o desenvolvimento da eletrificação, o número desses esquemas de energia continuará a diminuir.

Arroz. 8. Esquema típico de fornecimento de energia ao alimentar uma empresa industrial apenas de sua própria usina

Ao alimentar oficinas que possuem fornos elétricos a vácuo de todos os tipos, deve-se ter em mente que a interrupção do fornecimento de energia às bombas de vácuo leva a um acidente e à rejeição de produtos caros. Esses fornos devem ser classificados como receptores de energia da Categoria I.

Veja também:Esquemas típicos de fornecimento de energia para empresas