Skema daya untuk pengguna kategori kedua

Untuk memastikan pasokan konsumen energi kategori II yang andal, skema jaringan harus memiliki elemen cadangan yang dioperasikan (setelah kegagalan elemen utama) oleh personel layanan. Dalam hal ini, pengurangan langsung saluran 6-20 kV, transformator dan saluran 0,4 kV dapat dilakukan, serta pengurangan timbal balik elemen jaringan individu (transformator melalui jaringan 0,4 kV, kelebihan saluran 6-50 kV dan transformator melalui 0,4 kV).

Oleh karena itu, prinsip dasar konstruksi jaringan distribusi untuk suplai penerima kategori II terdiri dari kombinasi saluran loop 6-20 kV yang menyediakan suplai dua arah ke setiap gardu transformator dan saluran loop 0,4 kV yang terhubung ke satu atau gardu transformator yang berbeda. gardu listrik. Juga diperbolehkan untuk menggunakan skema otomatis (multi-beam, two-beam) jika penggunaannya meningkatkan pengurangan biaya jaringan listrik kota tidak lebih dari 5%.

Skema catu daya tipikal untuk pabrik industri

Sirkuit yang ditunjukkan pada gambar.1, menyediakan kemungkinan catu daya dua arah gardu transformator melalui jaringan dengan tegangan 6-20 kV dan busing 0,4 kV, terhubung ke garis kontur dengan tegangan 0,4 kV, dan dimaksudkan untuk menyalakan penerima kategori II dan III.

Gambar 1. Skema daya untuk konsumen kategori II (skema jaringan 6-20 kV dan 0,4 kV)

Kekuatan gardu transformator dipilih dengan cadangan dalam hal memberi makan konsumen yang terhubung ke saluran loop 0,4 kV yang keluar dari satu gardu transformator, mis. daya trafo harus cukup untuk memastikan pembatasan pasokan konsumen secara terbatas.

Jaringan 0,4 kV dapat beroperasi dalam mode tertutup dan oleh karena itu transformator dari gardu transformator akan ditemukan beroperasi secara paralel di seluruh jaringan 0,4 kV. Dalam hal ini, catu daya gardu transformator melalui saluran 6-20 kV harus dilakukan dari satu sumber, dan perangkat daya pembalik otomatis dipasang di sirkuit transformator 0,4 kV.

Dalam gambar. 1 jalur distribusi loop dengan tegangan 0,4 kV penerima daya kategori II (a1, a2, b1, b2, l1, l2). Penerima Kategori III (c1, d1) diumpankan dari saluran radial non-redundan atau masukan terpisah ke saluran tersebut.

Untuk pasokan pengguna kategori II, c2 memiliki dua input dari TP2, dan untuk pengguna a1 dan a2 - saluran dari satu sumber (TP1). Skema catu daya seperti itu diperbolehkan jika ada cadangan trafo terpusat di jaringan kota dan kemungkinan mengganti trafo yang rusak dalam waktu 24 jam.

Catu daya untuk konsumen b1, b2 dan l1, l2 dilakukan oleh saluran loop dengan tegangan 0,4 kV yang menghubungkan TP1 dan TP2, serta TP2 dan TP3.

Garis kontur dengan tegangan 0,4 kV berisi perangkat distribusi khusus, yang disebut titik koneksi (P1, P2), desain yang memungkinkan pemasangan sekering pada saluran yang sesuai untuknya.

Dalam mode normal, jaringan distribusi dengan tegangan 0,4 kV pada titik sambungan terbuka dan setiap gardu trafo memasok area jaringannya sendiri. Dalam kondisi ini, penampang kabel dari saluran dengan tegangan 6 — 20 kV dan 0,4 kV dan kekuatan transformator dipilih.

Parameter yang dipilih diperiksa lebih lanjut di bawah kondisi yang dihasilkan dari pelanggaran mode normal. Jadi, penampang garis dengan tegangan 6-20 kV harus memastikan lewatnya semua daya gardu transformator yang terhubung ke garis loop Dengan cara yang sama, penampang garis 0,4 kV dipilih, yaitu penampang kabel harus memastikan lewatnya semua daya yang terhubung ke garis kontur dengan tegangan 0,4 kV (dalam contoh kami, ini adalah kekuatan konsumen a1 dan a2, atau l1 dan l2, atau b1 dan b2 ). Penampang input ke pengguna c2 diambil sesuai dengan kondisi catu daya untuk pengguna ini, satu input pada satu waktu dalam keadaan darurat, yang kedua terputus.

Kekuatan trafo di gardu trafo dipilih dengan mempertimbangkan keluaran alternatif dari trafo tetangga dari operasi dan kelebihan daya ke konsumen yang disuplai hanya dengan saluran 0,4 kV. Jadi, jika trafo TP2 gagal, beban konsumen b2 harus menerima daya dari TP1 setelah pemasangan sekering F11, dan beban konsumen l1 — dari TP3 setelah pemasangan sekering F17.Jika trafo TP3 gagal, beban konsumen l2 menerima daya dari TP2, dan beban d1 terputus selama periode perbaikan atau penggantian trafo TP3 yang rusak.

Dengan demikian, daya trafo TP1 harus ditentukan dengan mempertimbangkan kebutuhan untuk memasok konsumen b2, dan daya trafo TPZ - dengan mempertimbangkan kebutuhan untuk memasok konsumen l1.

Daya transformator TP2 harus ditentukan dengan mempertimbangkan kebutuhan untuk memasok beban daya konsumen terbesar b1 dan l2 (lihat Gambar 1). Daya cadangan trafo ditentukan oleh konfigurasi jaringan tegangan 0,4 kV, dan pada prinsipnya dimungkinkan untuk memasang trafo di gardu trafo dengan daya yang cukup untuk memenuhi kebutuhan semua pengguna trafo yang terputus. gardu induk. Namun dalam kasus ini, biaya pembangunan jaringan akan meningkat tajam.

Jika sekering dipasang pada titik sambungan P1, maka jalur loop 0,4 kV akan ditutup dan transformator trafo (jika memenuhi kondisi untuk operasi paralel) akan dihubungkan satu sama lain dengan operasi paralel melalui jaringan 0,4 kV. Dalam hal ini, jaringan disebut semi-tertutup. Dalam jaringan seperti itu, tingkat kehilangan energi minimal, kualitas energi yang dikirim ke pengguna meningkat, dan keandalan jaringan meningkat.

Seperti dapat dilihat dari gambar. 1, trafo yang terhubung hanya ke satu saluran dengan tegangan 6-20 kV disertakan untuk operasi paralel.Transformator juga dapat dihubungkan ke operasi paralel, yang dayanya disediakan oleh saluran distribusi 6-20 kV yang berbeda yang berasal hanya dari satu sumber, untuk menghindari mengumpankan titik hubung singkat dalam jaringan 6-20 kV melalui tegangan 0,4 kV dari transformator operasi paralel di sirkuit transformator 0,33 kV, perangkat daya balik otomatis harus dipasang.

Ketika jaringan dengan tegangan 0,4 kV beroperasi dalam mode tertutup, sekering dengan arus pengenal dua hingga tiga langkah lebih kecil dari pada bagian utama saluran 0,4 kV dan gardu transformator dipasang di titik sambungan.

Jika bagian dari garis loop 0,4 kV rusak, misalnya pada titik K1 (lihat Gambar 1), sekering P1 dan sekering kepala garis ini di TP1 putus. Pada saat yang sama, pengguna terus menerima daya dari TP2. Menemukan dan menentukan sifat kesalahan, serta peralihan yang diperlukan dalam jaringan, dilakukan oleh petugas servis.

Beras. 2. Sirkuit loop jaringan dengan tegangan 6 — 20 kV dan 0,4 kV

Dengan tidak adanya sekering P1 dalam jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV dan kegagalan pada titik K1, sekering bagian utama dari garis loop di TP1 dan TP2 harus putus, akibatnya suplai listrik ke konsumen terganggu.

Dalam diagram yang ditunjukkan pada gambar. 1, hilangnya setiap elemen jaringan dikaitkan dengan pemadaman listrik pengguna individu. Jika terjadi kesalahan, misalnya di kepala saluran dengan tegangan 6-20 kV dari CPU1, saluran ini, bersama dengan TP1 dan TP2, dimatikan oleh proteksi relai di sisi CPU1.Pada saat yang sama, sekering P1 terbakar, akibatnya pasokan listrik ke konsumen yang disuplai oleh TP1 dan TP2 terputus.

Setelah mengidentifikasi dan menemukan area yang bermasalah, pemutus P1 menyala dan jalur loop menerima daya dari CPU2, sehingga mengembalikan daya ke TP1 dan TP2.

Jika trafo rusak di salah satu gardu trafo, sekering di sisi 6-20 kV dan sekering titik penghubung putus. Akibatnya pasokan listrik ke konsumen yang disuplai oleh TP terganggu.

Perhatikan bahwa lokasi bukaan normal jalur loop 6-20 kV (pemisah P1) terungkap sebagai hasil perhitungan berdasarkan daya minimum atau kehilangan energi di sirkuit jaringan. Perhatikan fitur konstruksi jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV, yang banyak digunakan di luar negeri. Kehadiran jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV memastikan operasi paralel semua trafo di jaringan.

Jaringan distribusi 6-20 kV harus dilakukan dengan jalur radial dengan catu daya searah. Redundansi elemen jaringan individu jika terjadi kegagalan dilakukan secara otomatis melalui jaringan tertutup 0,4 kV Pada saat yang sama, catu daya tanpa gangguan ke konsumen disediakan jika terjadi kegagalan saluran dan transformator 6-20 kV, serta Garis 0,4 kV, tergantung pada metode yang diadopsi untuk perlindungannya (Gbr. 3).

Beras. 3. Jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV tanpa menggunakan proteksi

Saat melindungi saluran tertutup 0,4 kV dengan sekering, konsumen terputus jika terjadi kerusakan pada saluran itu sendiri.Jika perlindungan jaringan didasarkan pada prinsip penghancuran diri pada titik kegagalan akibat pembakaran kabel dan pembakaran insulasi di kedua sisi, seperti yang terjadi pada jaringan pertama yang ditutup secara membabi buta di AS, maka kontinuitas catu daya ke konsumen akan terganggu hanya jika terjadi kerusakan: pada masukan 0,4 kV ke mereka.

Prinsip perlindungan yang ditunjukkan terbukti paling dapat diterima untuk jaringan dengan kabel inti tunggal dengan insulasi buatan yang diletakkan di blok. Dalam jaringan dengan kabel empat inti dengan insulasi minyak kertas yang digunakan di negara kita, penerapan prinsip ini menimbulkan kesulitan.

Penghancuran diri pada titik kegagalan disebabkan oleh fakta bahwa busur yang terjadi pada titik hubung singkat padam setelah beberapa periode karena pembentukan sejumlah besar gas non-ionisasi yang dilepaskan selama pembakaran isolasi kabel dan tegangan rendah jaringan, yang tidak mampu mempertahankan pelangi.

Pemadaman busur yang andal terjadi pada tegangan 0,4 kV dan arus melalui busur 2,5-18 A. Di tempat kerusakan, kabel terbakar, ujungnya diberi kode dengan massa insulasi kabel yang disinter. Namun, karena daya hubung singkat meningkat dan kondisi kabel terbakar memburuk di jaringan Amerika, arester (sekring kasar) mulai digunakan, menemukan bagian yang rusak selama proses pemadaman busur yang berkepanjangan di lokasi gangguan kabel.

Berbeda dengan rangkaian loop, pemilihan parameter elemen jaringan individu dilakukan sesuai dengan status catu daya semua penggunanya dalam mode normal dan setelah darurat, yang terjadi di jaringan ketika elemennya rusak.

Penampang saluran dengan tegangan 0,4 kV dan daya transformator harus ditentukan dengan mempertimbangkan distribusi aliran dalam jaringan tertutup dan diperiksa dalam kondisi mode darurat ketika saluran distribusi satu dan 6-20 kV output dari bekerja sama dengan transformer. Pada saat yang sama, kapasitas transmisi saluran dan daya trafo yang masih beroperasi harus cukup untuk memastikan pengoperasian semua pengguna jaringan tanpa membatasi daya mereka selama mode darurat. Penampang saluran dengan tegangan 6-20 kV juga harus ditentukan, dengan mempertimbangkan penonaktifan saluran 6-20 kV lainnya.

Jaringan dengan tegangan 0,4 kV dibuat tertutup tanpa menggunakan proteksi. Jaringan 6-20 kV terdiri dari jalur distribusi terpisah L1 dan L2. Di sisi 0,4 kV transformator, perangkat daya balik otomatis dipasang, yang dimatikan jika terjadi gangguan pada jaringan 6-20 kV (saluran atau transformator) dan memberi makan lokasi gangguan dari saluran L2 yang tidak rusak melalui transformator dan jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV. Mesin dimatikan hanya ketika arah aliran energi dibalik.

Jika terjadi kegagalan jalur distribusi dengan tegangan 6-20 kV pada titik K1, jalur L1 terputus dari sisi prosesor. Trafo yang terhubung ke jalur ini terputus dari jaringan 0,4 kV dengan perangkat daya balik otomatis yang dipasang di gardu trafo pada tegangan 0,4 kV. Dengan cara ini, lokasi gangguan dilokalkan dan suplai konsumen 0,4 kV dilakukan oleh L2 dan TP3.

Jika terjadi gangguan pada titik K2 jaringan dengan tegangan 0,4 kV, lokasi gangguan harus hancur sendiri karena kabel terbakar, dan catu daya hanya dapat terputus jika terjadi gangguan pada input ke konsumen.

Karena penggunaan fenomena pembakaran spontan kabel empat inti dengan insulasi impregnasi kental mengalami kesulitan yang signifikan, perangkat daya balik otomatis dengan sekering selektif, yang dipasang pada semua saluran 0,4 kV, mulai digunakan untuk melindungi jaringan.

Jika saluran 0,4 kV rusak, sekering yang dipasang di ujungnya putus dan catu daya ke konsumen yang terhubung ke saluran ini terputus. Karena volume pemutusan konsumen kecil, kombinasi perangkat daya balik otomatis dengan sekering di hadapan jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV paling umum di kota-kota Eropa.

Jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV digunakan di negara kita dan luar negeri dengan daya dari satu sumber. Ini memungkinkan penggunaan perangkat paling sederhana dari perangkat otomatis dengan daya mundur. Ketika jaringan tertutup ditenagai oleh sumber yang berbeda dan penurunan voltase jangka pendek pada bus salah satu prosesor, arah aliran daya melalui mesin daya balik berubah. Yang terakhir dimatikan, oleh karena itu semua TP yang terkait dengan sumber ini dimatikan.

Dalam hal ini, pemutus arus suplai balik harus dilengkapi dengan perangkat penutup otomatis yang beroperasi tergantung pada level tegangan pada sisi sekunder transformator.Ketika voltase dipulihkan, perangkat daya balik otomatis yang dimatikan secara otomatis dihidupkan dan sirkuit tertutup jaringan dipulihkan. Recloser otomatis sangat memperumit pemutus sirkuit daya belakang karena diperlukan aktuator penutup udara otomatis dan relai tegangan khusus. Oleh karena itu, sirkuit jaringan tertutup yang ditenagai oleh sumber berbeda belum mendapatkan prevalensi.

Jaringan tertutup dengan tegangan 0,4 kV memberikan pasokan listrik yang lebih andal kepada konsumen, mengurangi rugi-rugi listrik dalam jaringan dan kualitas tegangan yang lebih baik bagi konsumen. Karena jaringan seperti itu dipasok dari satu sumber, maka hanya dapat digunakan untuk memasok konsumen kategori II.

Berdasarkan sirkuit tertutup jaringan dengan tegangan 0,4 kV, modifikasinya dikembangkan, menyediakan pemasangan tambahan sakelar transfer otomatis (ATS) di jaringan dengan tegangan 6-20 kV, elemen awal dari yang merupakan perangkat pencadangan otomatis. Dalam hal ini, jaringan 0,4 kV dilindungi oleh sekering.