Elektr energiyasini taqsimlash: podstansiyalar, zarur jihozlar, taqsimlash shartlari, qoʻllash, hisobga olish va nazorat qilish qoidalari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Elektr energiyasini taqsimlash va uni asosiy quvvat manbaidan iste'molchiga etkazish qanday amalga oshiriladi? Bu masala ancha murakkab, chunki manba podstansiya bo'lib, u shahardan ancha uzoqda joylashgan bo'lishi mumkin, ammo energiya maksimal samaradorlik bilan etkazib berilishi kerak. Bu muammoni batafsil ko'rib chiqish kerak.

Jarayonning umumiy tavsifi

Avval aytib o'tilganidek, elektr energiyasini taqsimlash boshlanadigan boshlang'ich ob'ekt bugungi kunda elektr stantsiyasidir. Hozirgi vaqtda iste'molchilarni elektr energiyasi bilan ta'minlaydigan uchta asosiy stansiya mavjud. Bu issiqlik elektr stansiyasi (IES), GES (GES) va atom elektr stansiyasi (AES) bo'lishi mumkin. Ushbu asosiy turlarga qo'shimcha ravishda quyosh yoki shamol stantsiyalari ham mavjud, ammo ular ko'proq mahalliy maqsadlarda ishlatiladi.

Bu uch turdagi stansiya elektr energiyasini tarqatishning ham manbai, ham birinchi nuqtasi hisoblanadi. UchunElektr energiyasini uzatish kabi jarayonni amalga oshirish uchun kuchlanishni sezilarli darajada oshirish kerak. Iste'molchi qanchalik uzoq bo'lsa, kuchlanish qanchalik baland bo'lishi kerak. Shunday qilib, o'sish 1150 kVgacha yetishi mumkin. Oqim kuchini kamaytirish uchun kuchlanishni oshirish kerak. Bunday holda, simlardagi qarshilik ham tushadi. Ushbu effekt sizga eng kam quvvat yo'qotish bilan oqimni o'tkazish imkonini beradi. Kuchlanishni kerakli qiymatga oshirish uchun har bir stantsiyada kuchaytiruvchi transformator mavjud. Transformator bilan uchastkadan o'tgandan so'ng, elektr toki elektr uzatish liniyalari yordamida markaziy tarqatish markaziga uzatiladi. PIU - elektr energiyasi toʻgʻridan-toʻgʻri taqsimlanadigan markaziy tarqatish stansiyasi.

Joriy yoʻlning umumiy tavsifi

Markaziy tarqatish markazi kabi ob'ektlar allaqachon shaharlar, qishloqlar va hokazolarga yaqin joylashgan. Bu erda nafaqat tarqatish, balki kuchlanishning 220 yoki 110 kV gacha pasayishi ham sodir bo'ladi. Shundan so‘ng elektr quvvati shahar ichida joylashgan podstansiyalarga uzatiladi.

Bunday kichik podstansiyalardan oʻtayotganda kuchlanish yana tushadi, lekin 6-10 kV gacha. Shundan so‘ng elektr energiyasini uzatish va taqsimlash shaharning turli hududlarida joylashgan transformator punktlari orqali amalga oshiriladi. Shu o‘rinda shuni ham ta’kidlash joizki, shahar ichidagi energiyani transformator podstansiyasiga uzatish endi elektr uzatish liniyalari yordamida emas, balki yotqizilgan yer osti kabellari yordamida amalga oshirilmoqda. Bu elektr uzatish liniyalaridan foydalanishga qaraganda ancha maqsadga muvofiqdir. Transformator punkti oxirgi ob'ekt hisoblanadiunda elektr energiyasini taqsimlash va uzatish, shuningdek uni oxirgi marta kamaytirish sodir bo'ladi. Bunday hududlarda kuchlanish allaqachon tanish bo'lgan 0,4 kV ga, ya'ni 380 V ga tushiriladi. Keyin u xususiy, ko'p qavatli binolar, garaj kooperativlari va boshqalarga o'tkaziladi

Agar elektr uzatish yoʻliga qisqacha toʻxtaladigan boʻlsak, u taxminan quyidagicha boʻladi: energiya manbai (10 kV elektr stansiyasi) – 110-1150 kV gacha kuchaytiruvchi transformator – elektr uzatish liniyasi – pasaytiruvchi transformatorli podstansiya – 10- 0,4 kV kuchlanishli transformator nuqtasi - iste'molchilar (xususiy sektor, turar-joy binolari va boshqalar).

Jarayon xususiyatlari

Elektr energiyasini ishlab chiqarish va taqsimlash, shuningdek, uni uzatish jarayoni muhim xususiyatga ega - bu jarayonlarning barchasi uzluksizdir. Boshqacha qilib aytganda, elektr energiyasini ishlab chiqarish uni iste'mol qilish jarayoni bilan vaqtga to'g'ri keladi, shuning uchun elektr stantsiyalari, tarmoqlar va qabul qiluvchilar umumiy rejim kabi tushuncha bilan bir-biriga bog'langan. Bu xususiyat elektr energiyasini ishlab chiqarish va taqsimlashda yanada samaraliroq bo'lish uchun energiya tizimlarini tashkil etish zarurligini keltirib chiqaradi.

Bu erda bunday energiya tizimi nima ekanligini tushunish juda muhimdir. Bu umumiy rejim, shuningdek, elektr energiyasini ishlab chiqarishning yagona jarayoni kabi xususiyat bilan o'zaro bog'langan barcha stansiyalar, elektr uzatish liniyalari, podstansiyalar va boshqa issiqlik tarmoqlari to'plamidir. Bundan tashqari, ushbu sohalarda transformatsiya va tarqatish jarayonlari umumiy ostida amalga oshiriladibutun tizimni ishga tushiradi.

Bunday tizimlardagi asosiy ish birligi elektr o'rnatish hisoblanadi. Ushbu uskuna elektr energiyasini ishlab chiqarish, konvertatsiya qilish, uzatish va taqsimlash uchun mo'ljallangan. Bu energiya elektr qabul qiluvchilar tomonidan qabul qilinadi. O'rnatishlarning o'ziga kelsak, ish kuchlanishiga qarab, ular ikki sinfga bo'linadi. Birinchi toifa 1000 V gacha kuchlanish bilan ishlaydi, ikkinchisi esa, aksincha, 1000 V va undan yuqori kuchlanish bilan ishlaydi.

Bundan tashqari, elektr energiyasini qabul qilish, uzatish va tarqatish uchun maxsus qurilmalar - kommutator (RU) ham mavjud. Bu yig'ma va birlashtiruvchi shinalar, kommutatsiya va himoya qilish qurilmalari, avtomatlashtirish, telemexanika, o'lchash asboblari va yordamchi qurilmalar kabi konstruktiv elementlardan iborat elektr inshootidir. Bu birliklar ham ikki toifaga bo'linadi. Birinchisi, ochiq havoda ishlashi mumkin bo'lgan ochiq qurilmalar va yopiq qurilmalar, ular faqat bino ichida joylashganida ishlatiladi. Bunday qurilmalarning shahar ichida ishlashiga kelsak, aksariyat hollarda bu ikkinchi variantdan foydalaniladi.

Elektr energiyasini uzatish va taqsimlash tizimining oxirgi chegaralaridan biri podstansiya hisoblanadi. Bu 1000 V gacha va 1000 V gacha bo'lgan kommutator, shuningdek quvvat transformatorlari va boshqa yordamchi bloklardan iborat ob'ekt.

Quvvatni taqsimlash sxemasini hisobga olish

Ishlab chiqarish, uzatish va tarqatish jarayoni bilan yaqindan tanishish uchunelektr energiyasi, siz shaharni elektr energiyasi bilan ta'minlashning blok-sxemasini misol qilib olishingiz mumkin.

Bunda jarayon shtat elektr stansiyasidagi (davlat hududiy elektr stansiyasi) generatorlar 6, 10 yoki 20 kV kuchlanish hosil qilishidan boshlanadi. Bunday kuchlanish mavjud bo'lganda, uni 4-6 km dan ortiq masofaga uzatish iqtisodiy emas, chunki katta yo'qotishlar bo'ladi. Quvvat yo'qotilishini sezilarli darajada kamaytirish uchun elektr uzatish liniyasiga quvvat transformatori kiritilgan bo'lib, u kuchlanishni 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 kV kabi qiymatlarga oshirish uchun mo'ljallangan. Qiymat iste'molchi qanchalik uzoqda bo'lishiga qarab tanlanadi. Buning ortidan shahar ichida joylashgan pastga tushadigan podstansiya ko'rinishida taqdim etilgan elektr energiyasini pasaytirish nuqtasi keladi. Kuchlanish 6-10 kV gacha kamayadi. Shuni ta'kidlash kerakki, bunday podstansiya ikki qismdan iborat. Ochiq turdagi birinchi qism 110-220 kV kuchlanish uchun mo'ljallangan. Ikkinchi qism yopiq, 6-10 kV kuchlanish uchun mo'ljallangan quvvat taqsimlash qurilmasini (RU) o'z ichiga oladi.

Elektr ta'minoti sxemasining bo'limlari

Ilgari sanab o'tilgan qurilmalarga qo'shimcha ravishda energiya ta'minoti tizimi ta'minot kabel liniyasi - PKL, tarqatish kabel liniyasi - RKL, 0,4 kV kuchlanishli kabel liniyasi - KL, turar-joy binosidagi kommutatorning kirish turi - ASU, zavoddagi asosiy pasaytirish podstansiyasi - GPP, quvvat taqsimlash shkafi yoki kommutatorboshqaruv paneli qurilmasi, zavod sexida joylashgan va 0,4 kV uchun mo'ljallangan.

Shuningdek, sxemada quvvat markazi - CPU kabi bo'lim bo'lishi mumkin. Bu erda shuni ta'kidlash kerakki, ushbu ob'ekt ikki xil qurilma bilan ifodalanishi mumkin. Bu pastga tushadigan podstansiyadagi ikkilamchi kuchlanish o'tkazgich bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, u kuchlanishni tartibga solish va uni keyinchalik iste'molchilarga etkazib berish funktsiyalarini bajaradigan qurilmani ham o'z ichiga oladi. Ikkinchi versiya - elektr energiyasini uzatish va taqsimlash uchun transformator yoki to'g'ridan-to'g'ri elektr stantsiyasida generator kuchlanishini o'zgartirish moslamasi.

Shuni ta'kidlash joizki, protsessor har doim RP tarqatish nuqtasiga ulangan. Ushbu ikkita ob'ektni bog'laydigan chiziq butun uzunligi bo'ylab elektr energiyasining taqsimlanishiga ega emas. Bunday liniyalar odatda kabel liniyalari deb ataladi.

Bugungi kunda elektr tarmoqlarida KTP - komplekt transformator podstansiyasi kabi uskunalardan foydalanish mumkin. U 6-10 kV kuchlanish bilan ishlashga mo'ljallangan bir nechta transformatorlardan, tarqatish yoki kirish qurilmasidan iborat. To'plam shuningdek, 0,4 kV uchun o'chirish moslamasini ham o'z ichiga oladi. Ushbu qurilmalarning barchasi oqim o'tkazgichlari bilan o'zaro bog'langan va to'plam tayyor yoki yig'ishga tayyor holda etkazib beriladi. Elektr energiyasini qabul qilish va taqsimlash ham baland inshootlarda yoki elektr uzatish minoralarida amalga oshirilishi mumkin. Bunday tuzilmalar qutbli yoki ustunli transformator podstansiyalari deb ataladi.(ITP).

Birinchi toifadagi elektr qabul qiluvchilar

Bugungi kunda elektr qabul qiluvchilarning uchta toifasi mavjud boʻlib, ular ishonchlilik darajasida farqlanadi.

Birinchi toifadagi elektr priyomniklariga elektr quvvati uzilib qolganda jiddiy muammolar yuzaga keladigan ob'ektlar kiradi. Ikkinchisiga quyidagilar kiradi: inson hayotiga tahdid, xalq xo'jaligiga jiddiy zarar etkazilishi, asosiy guruhdan qimmatbaho uskunalarning shikastlanishi, ommaviy nosoz mahsulotlar, elektr energiyasini ishlab chiqarish va taqsimlash uchun belgilangan texnologik jarayonning buzilishi, mumkin bo'lgan buzilish. kommunal xizmatlarning muhim elementlarining ishlashida. Bunday elektr qabul qiluvchilarga odamlar ko'p bo'lgan binolar kiradi, masalan, teatr, supermarket, universal do'kon va hokazo. Bu guruhga elektrlashtirilgan transport (metro, trolleybus, tramvay) ham kiradi.

Ushbu inshootlarni elektr energiyasi bilan ta'minlashga kelsak, ular bir-biridan mustaqil bo'lgan ikkita manbadan elektr energiyasi bilan ta'minlanishi kerak. Bunday binolar tarmog'idan uzib qo'yish faqat zaxira quvvat manbai ishga tushiriladigan davr uchun ruxsat etiladi. Boshqacha qilib aytganda, elektr energiyasini taqsimlash tizimi favqulodda vaziyatlarda bir manbadan ikkinchisiga tez o'tishni ta'minlashi kerak. Bunday holda, bir xil elektr qabul qilgichni ta'minlaydigan boshqa manbalarda kuchlanish yo'qolsa ham, kuchlanish saqlanib qoladigan mustaqil quvvat manbai hisoblanadi.

Birinchi toifaga bir vaqtning o'zida uchta mustaqil manbadan quvvatlanishi kerak bo'lgan qurilmalar ham kiradi. Bu maxsus guruh bo'lib, uning ishi uzluksiz ta'minlanishi kerak. Ya'ni, favqulodda manba yoqilgan vaqt uchun ham elektr ta'minotidan uzilishga yo'l qo'yilmaydi. Ko'pincha bu guruhga qabul qilgichlar kiradi, ularning ishdan chiqishi inson hayotiga xavf tug'diradi (portlash, yong'in va h.k.).

Ikkinchi va uchinchi toifali qabul qiluvchilar

Ikkinchi toifadagi elektr qabul qiluvchilarni ulash bilan elektr energiyasini taqsimlash tizimlariga shunday uskunalar kiradiki, elektr quvvati oʻchirilganda ish mexanizmlari va sanoat transportida koʻp toʻxtab qolishi, mahsulot yetishmasligi, shuningdek uzilishlar sodir boʻladi. shahar ichida ham, undan tashqarida ham yashovchi ko'p sonli odamlarning faoliyati. Ushbu elektr qabul qiluvchilar guruhiga 4-qavatdan yuqori bo'lgan turar-joy binolari, maktablar va shifoxonalar, elektr quvvati uzilishi qimmat uskunalarning ishdan chiqishiga olib kelmaydigan elektr stantsiyalari, shuningdek umumiy yuki 400 ga teng bo'lgan elektr iste'molchilarining boshqa guruhlarini o'z ichiga oladi. 10 000 kV.

Bu toifadagi ikkita mustaqil stansiya energiya manbalari sifatida harakat qilishi kerak. Bundan tashqari, navbatchi xodimlar zaxira manbasini ishga tushirmaguncha yoki eng yaqin elektr ta'minoti stansiyasi ishchilarining navbatchi guruhi buni amalga oshirmaguncha, ushbu ob'ektlarning asosiy quvvat manbaidan uzib qo'yishga ruxsat beriladi.

Uchinchi toifadagi qabul qiluvchilarga kelsak, keyinular faqat 1 ta quvvat manbai bilan quvvatlanishi mumkin bo'lgan barcha qolgan qurilmalarga ega. Bundan tashqari, bunday qabul qiluvchilar tarmog'idan uzib qo'yishga bir kundan ortiq bo'lmagan muddatga shikastlangan uskunani ta'mirlash yoki almashtirishga ruxsat beriladi.

Elektr energiyasini etkazib berish va taqsimlashning asosiy diagrammasi

Elektr energiyasining taqsimlanishini nazorat qilish va uni manbadan uchinchi toifadagi qabul qiluvchiga shahar ichida o'tkazish eng oson radial o'lik sxemasi yordamida amalga oshiriladi. Biroq, bunday sxema bitta muhim kamchilikka ega, ya'ni tizimning biron bir elementi ishlamay qolsa, bunday sxemaga ulangan barcha qabul qiluvchilar quvvatsiz qoladi. Bu zanjirning shikastlangan qismi almashtirilgunga qadar davom etadi. Ushbu kamchilik tufayli bunday almashtirish sxemasidan foydalanish tavsiya etilmaydi.

Agar ikkinchi va uchinchi toifadagi qabul qiluvchilar uchun energiyani ulash va taqsimlash haqida gapiradigan bo'lsak, bu erda siz halqa sxemasidan foydalanishingiz mumkin. Bunday ulanish bilan, agar elektr uzatish liniyalaridan biri ishlamay qolsa, siz asosiy manbadan quvvatni o'chirib, zaxira nusxasini ishga tushirsangiz, bunday tarmoqqa ulangan barcha qabul qiluvchilarni qo'lda rejimda elektr ta'minotini tiklashingiz mumkin. Halqa sxemasi radial sxemadan farq qiladi, chunki u ajratgichlar yoki kalitlar o'chirilgan rejimda bo'lgan maxsus bo'limlarga ega. Asosiy quvvat manbai shikastlangan bo'lsa, ular ta'minotni qayta tiklash uchun yoqilishi mumkin, ammo zaxira liniyasidan. U ham xizmat qiladiasosiy yo'nalishda har qanday ta'mirlashni amalga oshirish kerak bo'lsa, yaxshi afzallik. Bunday liniyaning elektr ta'minotidagi tanaffusga taxminan ikki soat davomida ruxsat beriladi. Bu vaqt shikastlangan asosiy quvvat manbasini o'chirish va elektr energiyasini taqsimlash uchun zaxirani tarmoqqa ulash uchun etarli.

Energiyani ulash va taqsimlashning yanada ishonchli usuli bor - bu ikkita ta'minot liniyasining parallel ulanishi yoki zaxira manbaning avtomatik ulanishini joriy qilish sxemasi. Bunday sxema bilan shikastlangan chiziq chiziqning har bir uchida joylashgan ikkita kalit yordamida umumiy tarqatish tizimidan uziladi. Bu holda elektr energiyasini etkazib berish hali ham uzluksiz rejimda, lekin allaqachon ikkinchi liniya orqali amalga oshiriladi. Bu sxema ikkinchi toifadagi qabul qiluvchilarga tegishli.

Birinchi toifadagi qabul qiluvchilar uchun tarqatish sxemalari

Birinchi toifadagi qabul qiluvchilarni quvvatlantirish uchun energiya taqsimotiga kelsak, bu holda bir vaqtning o'zida ikkita mustaqil quvvat markazidan ulanish kerak. Bundan tashqari, bunday sxemalar ko'pincha bitta tarqatish nuqtasidan emas, ikkitadan foydalanadi va avtomatik zaxira quvvat tizimi har doim taqdim etiladi.

Birinchi toifaga kiruvchi elektr qabul qiluvchilar uchun kirish tarqatuvchi qurilmalarda zaxira quvvatga avtomatik oʻtish oʻrnatilgan. Bunday ulanish tizimi bilan elektr tokini taqsimlashhar biri 1 kV gacha kuchlanish bilan tavsiflangan ikkita elektr uzatish liniyasi yordamida amalga oshiriladi, shuningdek, mustaqil transformatorlarga ulanadi.

Boshqa qabul qiluvchilarni taqsimlash va quvvat sxemalari

Ikkinchi toifadagi qabul qiluvchilarga elektr energiyasini eng samarali taqsimlash uchun siz bir yoki ikkita RP uchun haddan tashqari oqimdan himoyalangan kontaktlarning zanglashiga olib, shuningdek, avtomatik zahiraviy quvvatga ega sxemadan foydalanishingiz mumkin. Biroq, bu erda ma'lum bir talab mavjud. Ushbu sxemalardan faqat zaxira quvvat manbaiga qo'lda o'tishni tashkil qilish bilan solishtirganda, ularni tartibga solish uchun moddiy resurslarning narxi 5% dan oshmasa ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, bunday uchastkalarni qisqa muddatli ortiqcha yukni hisobga olgan holda, bitta chiziq ikkinchidan yukni o'z zimmasiga oladigan tarzda jihozlash kerak. Bu zarur, chunki ulardan biri ishlamay qolsa, barcha kuchlanishning taqsimlanishi qolganiga o'tkaziladi.

Nurni ulash va tarqatish sxemasi juda keng tarqalgan. Bunday holda, bitta tarqatish nuqtasi ikki xil transformator tomonidan quvvatlanadi. Ularning har biriga kabel ulanadi, kuchlanishi 1000 V dan oshmaydi. Transformatorlarning har biri shuningdek, bitta kontaktor bilan jihozlangan bo'lib, u yukni bir quvvat blokidan ikkinchisiga avtomatik ravishda o'tkazish uchun mo'ljallangan, agar ulardan birortasi kuchlanish yo'qoladi.

Tarmoqning ishonchliligini sarhisob qilsak, bu eng muhim talablardan biridir.energiya taqsimoti uzilmasligini ta'minlash. Maksimal ishonchlilikka erishish uchun nafaqat har bir toifa uchun eng mos keladigan ta'minot sxemalaridan foydalanish kerak. Bundan tashqari, oqim oqimi paytida issiqlik va quvvat yo'qotishlarini hisobga olgan holda, kabellarning to'g'ri markalarini, shuningdek, qalinligi va kesimini tanlash muhimdir. Shuningdek, texnik foydalanish qoidalariga va barcha elektr ishlarini bajarish texnologiyasiga rioya qilish muhimdir.

Yuqorida aytilganlarga asoslanib, biz elektr energiyasini qabul qilish va tarqatish, shuningdek, uni manbadan yakuniy iste'molchi yoki qabul qiluvchiga etkazib berish qurilmasi unchalik murakkab jarayon emas degan xulosaga kelishimiz mumkin.