что такое магистраль в электрике
Магистраль в электротехнике
Смотреть что такое «Магистраль в электротехнике» в других словарях:
магистраль с доступом — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN access pipe … Справочник технического переводчика
магистраль сети первой ступени распределения энергии — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электроснабжение в целом EN express feeder … Справочник технического переводчика
магистраль, отходящая от вторичной стороны трансформатора распределительной сети — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN secondary mainsecondary distribution main … Справочник технического переводчика
магистраль, питающая первичную сторону трансформатора распределительной сети — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN primary mainprimary distribution main … Справочник технического переводчика
вертикальная магистраль — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN rising main … Справочник технического переводчика
воздушная магистраль — [Лугинский Я. Н. и др. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике. 2 е издание М.: РУССО, 1995 616 с.] EN air trunk … Справочник технического переводчика
главная магистраль — общий коллектор — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы общий коллектор EN common header … Справочник технического переводчика
кольцевая магистраль — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN ring main … Справочник технического переводчика
объединяющая магистраль — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва] Тематики электротехника, основные понятия EN interconnecting main … Справочник технического переводчика
питательная магистраль — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN feed water header … Справочник технического переводчика
Что такое магистраль в электрике
Выбор рациональной схемы электроснабжения наряду с выбором напряжения
является одним из главных вопросов, решаемых при разработке проекта реконст-
рукции системы электроснабжения. Оба данных вопроса рассматриваются в нераз-
рывной связи друг с другом.
Проектируемая схема должна включать в себя элементы существующей при
соответствии их пропускной способности новым расчетным условиям. Равным об-
разом это касается ТП, РУ высокого напряжения, кабельных линий, токопроводов
и других элементов. При необходимости замены кабельных или воздушных линий,
их сечения выбираются на основании ТЭР /9/.
Схема распределения электроэнергии строится с соблюдением принципов
приближения высокого напряжения к потребителям, отказа от холодного резерва,
раздельной работы линии и трансформаторов, глубокого секционирования. Схема
должна быть простой, удобной в эксплуатации, ремонтопригодной, предусматри-
вать применение комплектного электрооборудования и индустриальных способов
монтажа. При выборе схемы обязательно учитывается перспектива развития пред-
приятия на 8-10 лет. Существующая схема внешнего электроснабжения анализиру-
ется с точки зрения обеспечения требуемой степени бесперебойности питания. При
необходимости добавляются новые линии и трансформаторы.
Факторы влияющие на выбор схемы:
1) Категория потребителя по надежности эл.снабж
2) Расположение цехов относит. Друг друга и источника питания
3) Режим работы эл. Оборудования в цехе, который определяет график нагрузки цеха
Радиальная схема — электроснабжение осуществляется линиями, не имеющими распределения энергии по их длинам (рис. 1, а). Такие линии называют радиальными. В электроснабжении городов радиальные линии называют питающими. Линии W1—W4 на рис. 1, а — радиальные. Питание потребителя П1 на рис. 1, а производится двумя линиями W1 и W2. Такая схема называется радиальной с резервированием. С целью повышения надежности, линии W1 и W2 приемников I категории подключают к разным НИП.
Рис. 1. Схемы электроснабжения: а— радиальная; б— магистральная; в— смешанная
Магистральная схема — линии, питающие потребителей (приемники), имеют распределение энергии по длине (рис. 1, б). Такие линии называют магистральными (линия W). При магистральном подключении ТП (на проходной ТП) целесообразно на некоторых из них на питающих или отходящих линиях использовать силовые выключатели с защитами, с целью локализации поврежденного участка сети и ограничения числа отключенных при этом ТП.
Смешанная схема — электроснабжение осуществляется радиальными и магистральными линиями. На рис. 1, в линия W1 — радиальная, W2 — магистральная, т. е. схема является смешанной.
Достоинство радиальных схем: максимальная простота; аварийное отключение радиальной линии не отражается на электроснабжении остальных потребителей.
Недостаток: большой расход кабельной продукции обусловливает высокую стоимость системы. Кроме того, при одиночных радиальных линиях невысока надежность электроснабжения.
Магистральные схемы имеют следующие достоинства:
— лучшая загрузка линий, т. к. к каждой линии подключена не одна, а группа ТП;
— меньший расход кабелей;
— на ЦП и РП нужно устанавливать меньшее количество выключателей.
Недостатки одиночных магистралей заключаются в трудностях при отыскании места повреждения магистрали и в более низкой надежности электроснабжения по сравнению с радиальной схемой. Последнее объясняется тем, что на надежность работы магистрали влияют показатели надежности стороны ВН ТП, включая силовые трансформаторы. Применение двухстороннего питания одиночных магистралей (петлевая схема) не решает проблемы обеспечения надежности и решения трудностей при отыскании места повреждения. Двойные магистрали с двухсторонним питанием (двухлучевые схемы) могут обеспечить достаточную надежность электроснабжения всех категорий электроприемников. Это обусловило их широкое распространение в электроснабжении городов.
С Сопоставив перечисленные схемы электроснабжения, можно сделать следующие выводы.
1. Наиболее простыми и отвечающими требованиям III категории надежности являются сети, выполненные по радиальной схеме без резервирования и с одиночными магистралями.
2. Требованиям II категории надежности отвечают широко распространенные магистральные многолучевые схемы, чаще всего двухлучевые.
3. Электроснабжение приемников I категории удобно производить с помощью радиальных схем с резервированием, а также двухлучевых схем. Во всех случаях питания приемников I категории должен применяться АВР.
магистральная схема электроснабжения
магистральная схема электроснабжения
—
[Интент]
При магистральной схеме от подстанции верхнего уровня питаются по одной линии электропередачи (магистрали) несколько подстанций нижнего уровня (или устройств распределения электроэнергии).
Преимуществами магистральных схем являются лучшая загрузка магистральных линий по току, меньшее число коммутационной аппаратуры, уменьшение расхода цветных металлов и затрат на выполнение электрической схемы.
К недостаткам можно отнести усложнение схем первичной коммутации подстанций нижнего уровня, более сложные схемы релейной защиты, низкую надежность электроснабжения.
Магистральные схемы распределения электроэнергии следует применять при распределенных нагрузках и при таком взаимном расположении подстанций (ПГВ, РП, ТП) на территории проектируемого объекта, когда магистрали могут быть проложены без значительных обратных направлений.
Магистральная схема — линии, питающие потребителей (приемники), имеют распределение энергии по длине. Такие линии называют магистральными (линия W). При магистральном подключении ТП (на проходной ТП) целесообразно на некоторых из них на питающих или отходящих линиях использовать силовые выключатели с защитами, с целью локализации поврежденного участка сети и ограничения числа отключенных при этом ТП.
Магистральные линии могут быть с односторонним или с двухсторонним питанием.
Одиночную магистральную линию с двухсторонним питанием в электроснабжении городов называют петлевой, а сети с такими линиями — петлевыми.
Магистральные схемы делят на следующие группы:
Магистрали могут дополняться резервными элементами. В зависимости от объема резервирования различают схемы без резервирования, с частичным резервированием и с полным резервированием. Одиночная магистраль без резервирования может применяться для электроснабжения приемников III категории, если перерыв питания на отыскание, отключение и восстановление поврежденного участка не превышает 1 суток. В противном случае применяют резервирование. Одиночная магистраль с двухсторонним питанием <петлевая схема) применяется также для приемников III категории. К указанной категории в ГРС относятся потребители с суммарной нагрузкой не выше 400 кВА.
Среди многолучевых магистралей наибольшее распространение получили двухлучевые.
Магистральные схемы имеют следующие достоинства:
— лучшая загрузка линий, т. к. к каждой линии подключена не одна, а группа ТП;
— меньший расход кабелей;
— на ЦП и РП нужно устанавливать меньшее количество выключателей.
Магистральные схемы электроснабжения в установках напряжением выше 1000 В
В магистральных схемах, в отличии от радиальных, где питание каждой цеховой подстанции осуществляется отдельной линией с высоким напряжением от ГПП (ГРП) или распределительных пунктов РП, питание электроприемников осуществляется одной линией (кабельной или воздушной) и она заводится поочередно на каждую трансформаторную подстанцию (но не более чем на 5-6).
Магистральная схема с напряжением питания 6-10 кВ питающая цеховые трансформаторные подстанции ЦТП показана ниже:
Из схемы мы видим, что ЦТП могут подключать к общей высоковольтной магистрали через высоковольтный масляный выключатель (в нашем случае ТП-1), предохранители высоковольтные и разъединители (ТП-2), а также предохранители и выключатели нагрузки ТП-3. Применение разъединителей с предохранителями или же выключателей в первую очередь обуславливает мощность трансформатора.
Большим плюсом магистральной схемы по сравнению с радиальной есть ее стоимость – она намного дешевле, чем радиальная. Но есть также и один очень огромный минус – в случае аварии на любом участке магистральной схемы произойдет отключение головного выключателя 6-10 кВ, что приведет к обесточиванию всех подстанций.
Для устранения данного недостатка надежности электроснабжения устраивают общую резервную магистраль, пример которой показан ниже:
При использовании такой магистральной схемы электроснабжения питание ЦТП производят по рабочим магистралям, а вот при возникновении неисправностей или аварий на какой-то магистрали, она отключается от питания (с двух сторон) и питание переводится на резервную магистраль, которая находится под напряжением постоянно. Приведенную схему могут использовать для питания потребителей II и III категории. Минус такой схемы магистрального электроснабжения в том, что резервная линия используется только в аварийных режимах, в нормальном режиме она не используется.
Еще одним видом магистральной схемы электроснабжения, предназначенной для питания потребителей II категории, является схема разомкнутой кольцевой магистрали:
Полукольца следует питать от различных секций ГПП или ГРП.
Также одной из характерных схем внутреннего магистрального электроснабжения предприятий является схема с двухсторонним питанием. Она довольно гибкая и удобная:
При нормальном режиме работы данная система разомкнута. Расчет сечения кабелей производится с расчетом на возможную передачу всей мощности учитывая перегрузки. Поэтому при возникновении повреждения какого-либо участка в любой точке схемы электроснабжение восстанавливается довольно быстро (только после нахождения участка, на котором произошла авария). Такую схему можно применить для питания II и III категорий надежности электроснабжения. При размыкании место размыкания может быть выбрано произвольно, но для того, чтоб получить минимальные потери мощности при передаче электроэнергии размыкание желательно проводить в точке токораздела.
Также при проектировании следует предусмотреть блокировки от несинхронных подключений (параллельное подключение двух питающих линий, которое не предусмотрено нормальным режимом работы сети).
Для потребителей I категории магистральное электроснабжение практически не применяется. Для таких потребителей наивысшую степень надежности проявляет автоматизированное радиальное электроснабжение.
Схемы электроснабжения
Элементы питающей сети.
Все эти элементы являются составными частями питающей сети. Далее по схеме начинается распределительная сеть. Она имеет свои ответвления, особенности и, главное, свои способы распределения электроэнергии.
Схемы распределения электроэнергии.
Данный способ организации распределительной сети удобен тем, что потребители не оказывают взаимного влияния друг на друга. Выход из строя или помехи на одной из линий не отразятся на работе сети в целом или их влияние будет минимальным. Еще один плюс радиальной схемы распределения состоит в том, что все электроприемники могут быть равноудалены от источника питания. Это дает равномерное распределение нагрузки.
Магистральное электроснабжение. Схема предусматривает передачу электрической энергии по одной или двум параллельным линиям. При этом потребители или распределительные пункты могут быть подсоединены к магистрали в различных ее точках. С экономической точки зрения такое решение имеет много преимуществ. Как минимум, результатом является экономия проводов и прочих материалов.
Наиболее актуальна магистральная схема распределения электроэнергии в отношении потребителей, которые расположены близко друг к другу и в одном направлении от ввода или распределительного пункта. Из минусов можно отметить низкую степень надежности, поскольку выход из строя магистрали приводит к отключению целого ряда потребителей. В связи с этим магистральное электроснабжение подходит только для питания потребителей второй и третьей категории надежности.
Также не стоит объединять в одну магистральную цепочку токоприемники разного технологического назначения. К примеру, электродвигатели станков совместно с нагревательными приборами или насосное оборудование совместно с осветительными приборами. То есть разные группы должны питаться от разных магистралей.
Практическое применение.
Наиболее часто вопрос правильной организации схемы электроснабжения возникает на объектах с повышенными требованиями к надежности. Речь идет о потребителях первой и первой особой категории. К их числу относятся объекты коммерческого назначения, промышленные предприятия, медицинские учреждения и др. Здесь ключевым моментом становится резервирование питания, задействование системы автоматического ввода резерва, секционирование и установка источников бесперебойного питания.
Схема для малого учреждения.
Итак, начнем с небольшого медицинского учреждения. В силу особенностей работы подобных заведений возможность использования ДГУ сразу отметаем. Так что будут задействованы два независимых ввода централизованного электроснабжения. К примеру, это могут быть не связанные между собой линии от разных силовых трансформаторов.
Первая категория надежности также обязывает установить автоматический ввод резерва. Для этих целей подойдет моноблочный АВР серии NZ7 или можно заказать типовой шкаф АВР на 2 ввода. Поскольку к особой группе будет относиться лишь часть оборудования, то используем секционирование, чтобы разделить потребителей по группам. Для особой группы включаем в схему автономный источник бесперебойного питания. Он должен поддерживать электроснабжение на протяжении 24 часов или более.
Схема для крупного учреждения.
В качестве примера можно взять промышленное предприятие с производственными цехами и т.п. Здесь не будет ограничений на использование ДГУ, поэтому в качестве третьего ввода используется генератор. Необходимость в наличии трех вводов объясняется тем, что производственные процессы крайне чувствительны к отключению электроэнергии. Даже кратковременное исчезновение нагрузки может вызвать выход из строя дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции или создать опасность здоровью и жизни людей. Двойное резервирование за счет второго и третьего ввода позволит свести вероятность возникновения такой ситуации к минимуму.
Генераторная установка должна запускаться автоматически при отсутствии напряжения на первом и втором вводе. Значит, потребуется блок АВР, который способен посылать сигнал на запуск генератора. Также функциональные возможности должны включать установку выдержки по времени, чтобы исключить подключение нагрузки до того, как ДГУ выйдет на максимальную мощность. С этими задачами справится уже упомянутый блок АВР серии NZ7. Но в рамках крупного предприятия более целесообразно заказать готовое решение, например типовой шкаф АВР на 3 ввода.
Далее по схеме используется секционирование и разделение нагрузки, чтобы исключить взаимное влияние на случай помех. Такое решение заодно позволит снизить резервную мощность аварийного ИБП. По сути, этой мощности должно хватать для того, чтобы безаварийно остановить текущие рабочие процессы. Более мощные ИБП могут потребовать только в том случае, если это безостановочное производство.
Таким образом, каждая схема электроснабжения сугубо индивидуальна. Она зависит от масштабов предприятия, сферы деятельности компании, суммарной мощности и назначения потребителей электроэнергии, а также от категории надежности. Но всегда можно взять за основу типовые электрощиты и разработать на их основе индивидуальное решение.