Типичная схема распределения
Распределительные цепи бывают разных конфигураций и длин линий. Большинство из них имеют множество общих характеристик. На рисунке 1 показана типичная схема распределения, а в таблице 1 показаны типичные параметры схемы распределения.
Высоковольтная силовая подстанция на острове Лебедь (фото: Шон Трейси через Flickr)
Устройство подачи является одной из схем из подстанции. Основной фидер представляет собой трехфазную магистраль цепи, которую часто называют магистралью или магистралью. Основная линия обычно представляет собой довольно большой проводник, такой как алюминиевый провод 500 или 750 ккмиль.
Утилиты часто проектируют главный фидер на 400 А и часто допускают аварийный рейтинг 600 А. Разветвление от сети - это один или несколько боковых линий, которые также называются кранами, боковыми ответвлениями, ветвями или ответвлениями. Эти боковые стороны могут быть однофазными, двухфазными или трехфазными.
На боковых сторонах обычно есть предохранители, чтобы отделить их от магистрали, если они неисправны.
Рисунок 1 - Типичная распределительная подстанция с одним из нескольких фидеров
Наиболее распространенные первичные распределения - это наши многопроволочные системы: трехфазные проводники плюс многогранная нейтраль. Однофазные нагрузки обслуживаются трансформаторами, подключенными между одной фазой и нейтралью.
Нейтраль действует как обратный проводник и в качестве защитного заземления оборудования (он периодически заземляется и на всем оборудовании).
Таблица 1 - Типичные параметры схемы распределения
| Наиболее распространенная ценность | Другие общие значения | |
| Характеристики подстанции | ||
| напряжение | 12, 47 кВ | 4.16, 4.8, 13.2, 13.8, 24.94, 34.5 кВ |
| Количество станционных трансформаторов | 2 | 1 - 6 |
| Размер трансформатора подстанции | 21 МВА | 5 - 60 МВА |
| Количество подающих устройств на шину | 4 | 1 - 8 |
| Характеристики фидера | ||
| Пиковый ток | 400 A | 199 - 630A |
| Пиковая нагрузка | 7 МВА | 1 - 15 МВА |
| Фактор силы | 0, 98 отставания | 0, 8 отставания / 0, 95 лидирующих |
| Количество клиентов | 400 | 50 - 5000 |
| Длина питающей сети | 4 мили | 2 - 15 миль |
| Длина, включая боковые стороны | 8 миль | 4 - 25 миль |
| Площадь покрыта | 25 миль 2 | 0, 5 - 500 миль 2 |
| Размер проводной сети | 500 ккмил | 4/0 - 795 kcmil |
| Размер боковой проволочной прокладки | 1/0 | # 4-2 / 0 |
| Пиковый ток бокового крана | 25 A | 5 - 50 A |
| Длина боковой кромки | 0, 5 мили | 0, 2 - 5 миль |
| Размер распределительного трансформатора (1ph) | 25 кВА | 10 - 150 кВА |
Однофазная линия имеет один фазовый проводник и нейтраль, а двухфазная линия имеет две фазы и нейтральную. Некоторые праймеры распределения - это трехпроводные системы (без нейтралитета). На этих однофазных нагрузках подключаются фаза к фазе, а однофазные линии имеют две из трех фаз.
Существует несколько конфигураций систем распределения. Большинство распределительных цепей являются радиальными (как первичными, так и вторичными).
Радиальные схемы имеют много преимуществ по сравнению с сетевыми схемами, включая:
- Простая защита от короткого замыкания
- Более низкие токи повреждения по большей части схемы
- Простое управление напряжением
- Более легкое прогнозирование и управление потоками энергии
- Более низкая стоимость
Распределительные первичные системы бывают разных форм и размеров (рис. 2). Расположение зависит от расположения улиц, формы области, охватываемой контуром, препятствий (например, озер) и где большие нагрузки.
Обычная пригородная планировка имеет главный фидер вдоль улицы с боковыми стволами, проложенными по боковым улочкам или в застройки.
Рисунок 2 - Общие первичные механизмы распределения
Радиальные распределительные питатели также могут иметь обширное разветвление - все, что требуется для загрузки. Экспресс-фидер обслуживает концентрации нагрузки на некотором расстоянии от подстанции. Трехфазная магистраль проходит расстояние, прежде чем нажимать нагрузки на клиентов.
Со многими схемами, поступающими с одной подстанции, ряд схем может иметь экспресс-фидеры. Некоторые фидеры закрывают участки вблизи подстанции, а экспресс-фидеры обслуживают районы дальше от подстанции.
Для повышения надежности радиальные цепи часто снабжаются нормально открытыми связующими точками для других цепей, как показано на рисунке 3. Цепи все еще работают в радиальном направлении, но если на одной из цепей возникает неисправность, соединительные переключатели допускают некоторую часть неисправных быстро восстанавливаемую цепь.
Обычно эти переключатели работают вручную, но некоторые утилиты используют автоматические коммутаторы или реклоузеры для выполнения этих операций автоматически.
Рисунок 3 - Два радиальных контура с нормально открытыми связями друг с другом
Схема первичного контура - еще более надежная услуга, которая иногда предлагается для критических нагрузок, таких как больницы. На рисунке 4 показан пример первичного цикла. Ключевой особенностью является то, что схема «прокладывается» через каждый критический трансформатор клиента.
Если какая-либо часть первичной цепи повреждена, все критически настроенные клиенты все еще могут питаться путем перенастройки трансформаторных переключателей.
Системы первичной петли иногда используются в системах распределения для областей, требующих высокой надежности (что означает ограниченные длительные перерывы). В схеме с разомкнутым контуром, где петля остается нормально открытой в какой-то момент, системы с первичным контуром практически не имеют преимуществ для кратковременных перерывов или провалов напряжения. Они редко работают в замкнутом цикле.
Рисунок 4 - Схема распределения первичного контура
Широко известная установка сложной закрытой системы была установлена в Орландо, штат Флорида, Флоридой Power Corporation. Пример такой первичной системы с замкнутым контуром показан на рисунке 4.
Ошибки на любом из кабелей в контуре очищаются менее чем за шесть циклов, что уменьшает длительность проскальзывания напряжения во время отказа (достаточно, чтобы помочь многим компьютерам). Для координации защиты и работы распределительного устройства в замкнутой системе необходима расширенная ретрансляция, аналогичная защите линии передачи.
В схеме ретрансляции используется переходное переключение с разрешающим перенапряжением (реле на каждом конце кабеля должны соглашаться с тем, что между ними происходит сбой связи с оптоволоконными линиями).
В схеме резервного копирования используются направленные реле, которые будут отключены для отказа в определенном направлении, если сигнал блокировки не принят с удаленного конца (опять по волоконно-оптическим линиям).
Рисунок 5 - Пример системы распределения с замкнутым циклом
У критически настроенных клиентов есть еще два выбора для более надежного обслуживания, где доступны два первичных канала. Первичные селективные и вторичные селективные схемы обычно подаются из одной схемы (см. Рис. 5 выше).
Итак, схемы все еще радиальные. В случае неисправности первичного контура служба переключается на резервную схему. В первичной избирательной схеме переключение происходит на первичной, а во вторичной избирательной схеме - на вторичной. Переключение может выполняться вручную или автоматически, и есть даже статические переключатели передачи, которые могут переключаться менее чем на половину цикла, чтобы уменьшить мгновенные перерывы и провисания напряжения.
Сегодня первичная избирательная схема предпочтительнее, главным образом, из-за стоимости, связанной с дополнительным трансформатором во вторичной избирательной схеме.
Нормально замкнутый переключатель на переключателе передачи первичной стороны открывается после обнаружения потери напряжения. Обычно он имеет временную задержку порядка секунд - достаточно, чтобы проехать через обычный цикл повторного включения распределительной цепи. Открытие переключателя блокируется, если в коммутаторе имеется перегрузка по току (переключатель не имеет возможности прерывания отказа). Передача также отключается, если альтернативный канал не имеет надлежащего напряжения.
Коммутатор может вернуться в нормальное состояние через открытый или закрытый переход. В замкнутом переходе обе схемы распределения временно параллельны.
Ссылки // Оборудование и системы распределения электроэнергии / TA Short (Покупка на Амазонке)