Pengagihan elektrik: pencawang, peralatan yang diperlukan, syarat pengedaran, aplikasi, perakaunan dan peraturan kawalan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Bagaimanakah pengagihan elektrik dan penghantarannya daripada punca kuasa utama kepada pengguna? Isu ini agak rumit, kerana sumbernya adalah pencawang, yang boleh terletak pada jarak yang agak jauh dari bandar, tetapi tenaga mesti dihantar dengan kecekapan maksimum. Isu ini harus dipertimbangkan dengan lebih terperinci.

Penerangan umum proses

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, objek awal, dari mana pengagihan elektrik bermula, hari ini adalah loji kuasa. Pada masa kini, terdapat tiga jenis stesen utama yang boleh membekalkan pengguna elektrik. Ia boleh menjadi loji kuasa haba (TPP), loji kuasa hidroelektrik (HPP) dan loji kuasa nuklear (NPP). Selain jenis asas ini, terdapat juga stesen suria atau angin, namun ini digunakan untuk tujuan yang lebih tempatan.

Tiga jenis stesen ini adalah kedua-dua punca dan titik pertama pengagihan elektrik. UntukUntuk menjalankan proses seperti penghantaran tenaga elektrik, adalah perlu untuk meningkatkan voltan dengan ketara. Semakin jauh pengguna berada, semakin tinggi voltan yang sepatutnya. Jadi, peningkatan boleh mencecah sehingga 1150 kV. Peningkatan voltan adalah perlu untuk mengurangkan kekuatan arus. Dalam kes ini, rintangan dalam wayar juga jatuh. Kesan ini membolehkan anda memindahkan arus dengan kehilangan kuasa paling sedikit. Untuk meningkatkan voltan kepada nilai yang dikehendaki, setiap stesen mempunyai pengubah injak naik. Selepas melalui bahagian dengan pengubah, arus elektrik dihantar ke pusat pengedaran pusat menggunakan talian kuasa. PIU ialah stesen pengedaran pusat di mana elektrik diagihkan secara langsung.

Penerangan umum laluan semasa

Kemudahan seperti pusat pengedaran pusat sudah pun berdekatan dengan bandar, kampung, dll. Di sini, bukan sahaja pengedaran berlaku, tetapi juga penurunan voltan kepada 220 atau 110 kV. Selepas itu, elektrik disalurkan ke pencawang yang terletak di dalam bandar.

Apabila melalui pencawang kecil seperti itu, voltan turun semula, tetapi kepada 6-10 kV. Selepas itu, penghantaran dan pengagihan elektrik dijalankan melalui titik pengubah yang terletak di bahagian-bahagian yang berlainan di bandar. Perlu juga diperhatikan di sini bahawa penghantaran tenaga di dalam bandar ke pencawang pengubah tidak lagi dilakukan dengan bantuan talian kuasa, tetapi dengan bantuan kabel bawah tanah yang diletakkan. Ini adalah lebih berfaedah daripada penggunaan talian kuasa. Titik pengubah ialah kemudahan terakhir dihidupkandi mana pengagihan dan penghantaran elektrik, serta pengurangannya untuk kali terakhir, berlaku. Di kawasan sedemikian, voltan dikurangkan kepada 0.4 kV yang sudah biasa, iaitu, 380 V. Kemudian ia dipindahkan ke bangunan persendirian, berbilang tingkat, koperasi garaj, dll.

Jika kita mempertimbangkan secara ringkas laluan penghantaran, ia adalah lebih kurang seperti berikut: sumber tenaga (loji janakuasa 10 kV) - pengubah injak sehingga 110-1150 kV - talian penghantaran kuasa - pencawang dengan pengubah injak turun - titik pengubah dengan penurunan voltan kepada 10- 0.4 kV - pengguna (sektor swasta, bangunan kediaman, dsb.).

Ciri Proses

Pengeluaran dan pengagihan elektrik, serta proses penghantarannya, mempunyai ciri penting - semua proses ini berterusan. Dalam erti kata lain, pengeluaran tenaga elektrik bertepatan dengan masa dengan proses penggunaannya, itulah sebabnya stesen janakuasa, rangkaian dan penerima saling berkaitan dengan konsep seperti mod biasa. Hartanah ini menjadikannya perlu untuk mengatur sistem tenaga agar lebih cekap dalam pengeluaran dan pengagihan elektrik.

Di sini adalah sangat penting untuk memahami apa itu sistem tenaga. Ini adalah satu set semua stesen, talian kuasa, pencawang dan rangkaian pemanasan lain, yang disambungkan oleh sifat sedemikian sebagai mod biasa, serta satu proses untuk pengeluaran tenaga elektrik. Di samping itu, proses transformasi dan pengedaran dalam bidang ini dijalankan di bawah umummenjalankan keseluruhan sistem ini.

Unit kerja utama dalam sistem sedemikian ialah pemasangan elektrik. Peralatan ini direka untuk pengeluaran, penukaran, penghantaran dan pengagihan elektrik. Tenaga ini diterima oleh penerima elektrik. Bagi pemasangan itu sendiri, bergantung kepada voltan operasi, mereka dibahagikan kepada dua kelas. Kategori pertama berfungsi dengan voltan sehingga 1000 V, dan yang kedua, sebaliknya, dengan voltan dari 1000 V dan ke atas.

Selain itu, terdapat juga peranti khas untuk menerima, menghantar dan mengagihkan elektrik - alat suis (RU). Ini ialah pemasangan elektrik, yang terdiri daripada elemen struktur seperti bar bas pasang siap dan penyambung, peranti untuk pensuisan dan perlindungan, automasi, telemekanik, alat pengukur dan peranti tambahan. Unit-unit ini juga dibahagikan kepada dua kategori. Yang pertama ialah peranti terbuka yang boleh dikendalikan di luar, dan peranti tertutup, yang digunakan hanya apabila terletak di dalam bangunan. Bagi pengendalian peranti sedemikian di dalam bandar, dalam kebanyakan kes ia adalah pilihan kedua yang digunakan.

Salah satu sempadan terakhir sistem penghantaran dan pengagihan elektrik ialah pencawang. Ini ialah objek yang terdiri daripada alat suis sehingga 1000 V dan dari 1000 V, serta pengubah kuasa dan unit tambahan lain.

Pertimbangan skim pengagihan kuasa

Untuk melihat dengan lebih dekat proses pengeluaran, penghantaran dan pengedaranelektrik, anda boleh mengambil sebagai contoh gambarajah blok bekalan elektrik ke bandar.

Dalam kes ini, proses bermula dengan fakta bahawa penjana di stesen janakuasa daerah negeri (loji janakuasa wilayah negeri) menjana voltan 6, 10 atau 20 kV. Dengan kehadiran voltan sedemikian, ia tidak menjimatkan untuk menghantarnya pada jarak lebih daripada 4-6 km, kerana akan ada kerugian besar. Untuk mengurangkan kehilangan kuasa dengan ketara, pengubah kuasa dimasukkan ke dalam talian penghantaran, yang direka untuk meningkatkan voltan kepada nilai seperti 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 kV. Nilai dipilih bergantung pada sejauh mana pengguna berada. Ini diikuti dengan titik untuk menurunkan tenaga elektrik, yang dipersembahkan dalam bentuk pencawang injak turun yang terletak di dalam bandar. Voltan dikurangkan kepada 6-10 kV. Perlu ditambah di sini bahawa pencawang sedemikian terdiri daripada dua bahagian. Bahagian pertama jenis terbuka direka untuk voltan 110-220 kV. Bahagian kedua ditutup, termasuk peranti pengagihan kuasa (RU), direka untuk voltan 6-10 kV.

Bahagian skim bekalan elektrik

Sebagai tambahan kepada peranti yang disenaraikan sebelum ini, sistem bekalan tenaga juga termasuk objek seperti talian kabel bekalan - PKL, talian kabel pengedaran - RKL, talian kabel dengan voltan 0.4 kV - KL, jenis input suis dalam bangunan kediaman - ASU, pencawang injak turun utama di loji - GPP, kabinet pengagihan kuasa atau papan suisperanti panel kawalan, terletak di kedai kilang, dan direka untuk 0.4 kV.

Juga dalam litar mungkin terdapat bahagian seperti pusat kuasa - CPU. Adalah penting untuk diperhatikan di sini bahawa objek ini boleh diwakili oleh dua peranti berbeza. Ini mungkin alat suis voltan sekunder pada pencawang injak turun. Selain itu, ia juga akan menyertakan peranti yang akan melaksanakan fungsi pengawalan voltan dan penghantaran seterusnya kepada pengguna. Versi kedua ialah pengubah untuk penghantaran dan pengagihan elektrik, atau alat suis voltan penjana terus di loji kuasa.

Perlu diperhatikan bahawa CPU sentiasa disambungkan ke titik pengedaran RP. Garisan yang menghubungkan kedua-dua objek ini tidak mempunyai taburan tenaga elektrik sepanjang keseluruhannya. Talian sedemikian biasanya dipanggil talian kabel.

Hari ini, peralatan seperti KTP - pencawang transformer lengkap - boleh digunakan dalam grid kuasa. Ia terdiri daripada beberapa transformer, peranti pengedaran atau input, direka untuk beroperasi dengan voltan 6-10 kV. Kit ini juga termasuk alat suis untuk 0.4 kV. Semua peranti ini disambungkan oleh konduktor semasa, dan kit dihantar siap sedia atau sedia untuk dipasang. Penerimaan dan pengagihan elektrik juga boleh berlaku pada struktur tinggi atau pada menara penghantaran kuasa. Struktur sedemikian dipanggil sama ada pencawang pengubah kutub atau tiang.(ITP).

Penerima elektrik kategori pertama

Hari ini, terdapat tiga kategori penerima elektrik, yang berbeza dalam tahap kebolehpercayaan.

Kategori pertama penerima elektrik termasuk objek tersebut, sekiranya berlaku kegagalan kuasa yang mana terdapat masalah yang agak serius. Yang terakhir termasuk yang berikut: ancaman kepada kehidupan manusia, kerosakan teruk kepada ekonomi negara, kerosakan peralatan mahal dari kumpulan utama, produk yang rosak besar-besaran, pemusnahan proses teknologi yang mantap untuk pengeluaran dan pengagihan elektrik, kemungkinan gangguan dalam pengendalian elemen penting kemudahan awam. Penerima elektrik sedemikian termasuk bangunan dengan sekumpulan besar orang, contohnya, teater, pasar raya, gedung serbaneka, dll. Kumpulan ini juga termasuk pengangkutan elektrik (metro, bas troli, trem).

Bagi bekalan elektrik kepada struktur ini, ia mesti dibekalkan dengan elektrik daripada dua sumber yang tidak bergantung antara satu sama lain. Pemutusan sambungan dari rangkaian bangunan tersebut hanya dibenarkan untuk tempoh di mana sumber kuasa sandaran akan dimulakan. Dalam erti kata lain, sistem pengagihan kuasa mesti menyediakan peralihan pantas dari satu sumber ke sumber lain, sekiranya berlaku kecemasan. Dalam kes ini, sumber kuasa bebas dianggap sebagai sumber yang voltan akan kekal walaupun ia hilang pada sumber lain yang memberi suapan kepada penerima elektrik yang sama.

Kategori pertama juga termasuk peranti yang mesti dikuasakan daripada tiga sumber bebas sekaligus. Ini adalah kumpulan khas yang kerjanya mesti dipastikan dengan cara yang tidak terganggu. Iaitu, pemotongan dari bekalan kuasa tidak dibenarkan walaupun pada masa sumber kecemasan dihidupkan. Selalunya, kumpulan ini termasuk penerima, kegagalan yang melibatkan ancaman kepada kehidupan manusia (letupan, kebakaran, dll.).

Penerima kategori kedua dan ketiga

Sistem pengagihan elektrik dengan sambungan penerima elektrik kategori kedua termasuk peralatan sedemikian, apabila kuasa dimatikan, akan berlaku masa henti kerja besar-besaran bagi mekanisme kerja dan pengangkutan industri, kekurangan bekalan produk serta gangguan aktiviti sebilangan besar orang yang tinggal di dalam bandar, dan juga di luar. Kumpulan penerima elektrik ini termasuk bangunan kediaman di atas tingkat 4, sekolah dan hospital, loji kuasa, kegagalan kuasa yang tidak akan membawa kepada kegagalan peralatan mahal, serta kumpulan pengguna elektrik lain dengan jumlah beban 400 hingga 10,000 kV.

Dua stesen bebas harus bertindak sebagai sumber tenaga dalam kategori ini. Di samping itu, pemotongan daripada sumber kuasa utama kemudahan ini dibenarkan sehingga kakitangan yang bertugas memulakan sumber sandaran, atau pasukan bertugas pekerja di stesen bekalan kuasa terdekat melakukan ini.

Bagi kategori penerima ketiga, kemudian kepadamereka memiliki semua baki peranti yang boleh dikuasakan dengan hanya 1 bekalan kuasa. Di samping itu, pemutusan sambungan daripada rangkaian penerima tersebut dibenarkan untuk tempoh pembaikan atau penggantian peralatan yang rosak untuk tempoh tidak lebih daripada sehari.

Rajah utama bekalan dan pengagihan tenaga elektrik

Kawalan pengagihan elektrik dan penghantarannya dari punca kepada penerima kategori ketiga di dalam bandar paling mudah dijalankan menggunakan skim buntu jejari. Walau bagaimanapun, skim sedemikian mempunyai satu kelemahan yang ketara, iaitu jika mana-mana satu elemen sistem gagal, semua penerima yang disambungkan kepada skim tersebut akan kekal tanpa kuasa. Ini akan berterusan sehingga bahagian rantai yang rosak diganti. Disebabkan kekurangan ini, tidak disyorkan untuk menggunakan skim pensuisan sedemikian.

Jika kita bercakap tentang sambungan dan pengagihan tenaga untuk penerima kategori kedua dan ketiga, maka di sini anda boleh menggunakan rajah litar gelang. Dengan sambungan sedemikian, jika salah satu talian kuasa gagal, anda boleh memulihkan bekalan kuasa kepada semua penerima yang disambungkan ke rangkaian sedemikian dalam mod manual, jika anda mematikan kuasa dari sumber utama dan memulakan sandaran. Litar gelang berbeza daripada litar jejarian kerana ia mempunyai bahagian khas di mana pemutus atau suis berada dalam mod mati. Jika punca kuasa utama rosak, ia boleh dihidupkan untuk memulihkan bekalan, tetapi dari talian sandaran. Ia juga akan berkhidmatkelebihan yang baik jika sebarang pembaikan perlu dilakukan pada talian utama. Pemecahan bekalan kuasa talian sedemikian dibenarkan untuk tempoh kira-kira dua jam. Kali ini sudah cukup untuk mematikan punca kuasa utama yang rosak dan menyambungkan sandaran ke rangkaian supaya ia menyalurkan elektrik.

Terdapat cara yang lebih dipercayai untuk menyambung dan mengagihkan tenaga - ini ialah skema dengan sambungan selari dua talian bekalan atau pengenalan sambungan automatik sumber sandaran. Dengan skema sedemikian, talian yang rosak akan diputuskan dari sistem pengedaran umum menggunakan dua suis yang terletak di setiap hujung talian. Pembekalan elektrik dalam kes ini akan dijalankan dalam mod yang masih tidak terganggu, tetapi sudah melalui baris kedua. Skim ini berkaitan untuk penerima kategori kedua.

Skim pengedaran untuk kategori penerima pertama

Bagi pengagihan tenaga untuk memberi kuasa kepada penerima kategori pertama, dalam kes ini adalah perlu untuk menyambung dari dua pusat kuasa bebas pada masa yang sama. Di samping itu, skim sedemikian selalunya tidak menggunakan satu titik pengedaran, tetapi dua, dan sistem kuasa sandaran automatik sentiasa disediakan.

Untuk penerima elektrik yang tergolong dalam kategori pertama, penukaran automatik kepada kuasa sandaran dipasang pada peranti pengedaran input. Dengan sistem sambungan sedemikian, pengagihan arus elektrikdijalankan menggunakan dua talian kuasa, setiap satunya dicirikan oleh voltan sehingga 1 kV, dan juga disambungkan kepada pengubah bebas.

Skim pengedaran dan kuasa penerima lain

Untuk mengagihkan elektrik dengan paling cekap kepada penerima kategori kedua, anda boleh menggunakan litar dengan perlindungan arus lebih untuk satu atau dua RP, serta litar dengan kuasa sandaran automatik. Walau bagaimanapun, terdapat keperluan tertentu di sini. Skim ini boleh digunakan hanya jika kos sumber bahan untuk susunannya tidak meningkat lebih daripada 5%, berbanding dengan susunan peralihan manual kepada sumber kuasa sandaran. Di samping itu, adalah perlu untuk melengkapkan bahagian sedemikian sedemikian rupa sehingga satu baris dapat mengambil alih beban dari yang kedua, dengan mengambil kira beban berlebihan jangka pendek. Ini adalah perlu, kerana jika salah satu daripadanya gagal, pengagihan semua voltan akan dipindahkan ke yang selebihnya.

Terdapat sambungan rasuk dan skema pengedaran yang agak biasa. Dalam kes ini, satu titik pengedaran akan dikuasakan oleh dua transformer berbeza. Kabel disambungkan kepada setiap daripada mereka, voltan di mana tidak melebihi 1000 V. Setiap transformer juga dilengkapi dengan satu penyentuh, yang direka untuk menukar beban secara automatik dari satu unit kuasa ke yang lain, jika mana-mana daripada mereka voltan akan hilang.

Merumuskan kebolehpercayaan rangkaian, ini adalah salah satu keperluan terpenting yang mestimemastikan pengagihan tenaga tidak terganggu. Untuk mencapai kebolehpercayaan maksimum, bukan sahaja perlu menggunakan skim bekalan yang paling sesuai untuk setiap kategori. Ia juga penting untuk memilih jenama kabel yang betul, serta ketebalan dan keratan rentasnya, dengan mengambil kira pemanasan dan kehilangan kuasa semasa aliran arus. Ia juga penting untuk mematuhi peraturan operasi teknikal dan teknologi untuk menjalankan semua kerja elektrik.

Berdasarkan perkara di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa peranti untuk menerima dan mengagihkan elektrik, serta membekalkannya daripada sumber kepada pengguna atau penerima akhir, bukanlah proses yang begitu rumit.