Tipos de esquemas de suministro de energía y sus áreas de aplicación.

El principal problema en la distribución de baja tensión es la selección de circuitos. Un circuito correctamente diseñado debe garantizar la fiabilidad de la fuente de alimentación. receptores electricos de acuerdo al grado de su responsabilidad, altos indicadores técnicos y económicos y facilidad de operación de la red.

Todos los circuitos que se encuentran en la práctica son combinaciones de elementos separados: alimentadores, troncales y ramales, para los cuales adoptaremos las siguientes definiciones:

alimentador - una línea diseñada para transmitir electricidad desde aparamenta (panel) a un punto de distribución, carretera o receptor eléctrico separado;

carretera - una línea destinada a la transmisión de electricidad a varios puntos de distribución o consumidores de energía conectados a ella en diferentes puntos,

sucursal — línea de salida:

a) de la línea principal y destinados a la transmisión de electricidad a un punto de distribución o receptor eléctrico,

b) desde un punto de distribución (cuadro de distribución) y está destinado a la transmisión de electricidad a un receptor eléctrico oa varios receptores eléctricos pequeños incluidos en el "circuito".

En el futuro, todos los alimentadores, carreteras y ramales desde el último hasta los puntos de distribución se llamarán red de suministro, y todas las demás ramas, red de distribución.

Uno de los principales problemas resueltos en el diseño de redes de tiendas es la elección entre esquemas de distribución de energía principales y radiales.

En un esquema de suministro de energía backbone, una línea, la línea principal, sirve, como se indica, a varios puntos de distribución o receptores conectados a ella en sus diversos puntos, con una alimentación radial, cada línea es un haz que conecta un nodo de red (subestación, distribución punto) con un usuario. En el complejo general de la red, estos esquemas se pueden combinar.

Para que la distribución de las provisiones pueda hacerse por caminos, cada uno de los cuales abastece a cierto número de puntos, de éstos a los receptores, pueden divergir las líneas radiales.

Esquemas típicos de suministro de energía para plantas industriales.

El diagrama radial mostrado en la Fig. 1, a, se utiliza en los casos en que existen nodos individuales con cargas concentradas suficientemente grandes, en relación con los cuales la subestación ocupa un lugar más o menos central.

Arroz. 1. Diagramas de distribución de energía eléctrica desde las subestaciones hasta los receptores eléctricos: a — radial; b — línea principal con cargas concentradas; c — línea troncal con carga distribuida.

Con un esquema radial, los receptores eléctricos individuales suficientemente potentes pueden recibir energía directamente de la subestación, y grupos de receptores eléctricos menos potentes y poco espaciados, a través de puntos de distribución instalados lo más cerca posible del centro geométrico de la carga. Los alimentadores de baja tensión se conectan a las subestaciones a los cuadros principales a través de disyuntores y fusibles oa través de disyuntores de aire.

Los circuitos radiales con alimentación directa desde subestaciones incluyen todos los circuitos de alimentación para receptores eléctricos de alta tensión, ya sea desde la aparamenta de alta tensión de la subestación, o directamente desde el transformador reductor, si se adopta el esquema "transformador bloque - receptor eléctrico". .

Los esquemas de suministro de energía troncal se aplican en los siguientes casos:

a) cuando la carga tiene una naturaleza concentrada, pero sus nodos individuales están ubicados en la misma dirección con respecto a la subestación y a distancias relativamente pequeñas entre sí, y los valores absolutos de las cargas de los nodos individuales son insuficientes para el uso racional del esquema radial (fig. 1, 6);

b) cuando la carga se distribuye con diferente grado de uniformidad (Fig. 1, c).

En los circuitos troncales con cargas concentradas, la conexión de grupos separados de receptores eléctricos, así como los circuitos radiales, generalmente se realiza a través de puntos de distribución.

La tarea de ubicar correctamente los puntos de distribución es de particular importancia. Las principales disposiciones a observar en este caso son las siguientes:

a) la longitud de los alimentadores y caminos debe ser mínima, y ​​su ruta debe ser conveniente y accesible;

b) deben minimizarse y, si es posible, excluir por completo los casos de alimentación inversa (en relación con la dirección del flujo de electricidad) de los receptores eléctricos;

c) los puntos de distribución deben estar ubicados en lugares convenientes para el mantenimiento y al mismo tiempo para no interferir con el trabajo de producción y no bloquear los caminos.

Los receptores eléctricos se pueden conectar a los puntos de distribución independientemente unos de otros, o combinarse en grupos: "cadenas" (fig. 2 -b).

Arroz. 2 Esquemas de conexión de receptores eléctricos a puntos de distribución: a — conexión independiente; b — conexión de cadena.

La conexión en cadena se recomienda para receptores eléctricos de baja potencia cercanos entre sí, pero a una distancia considerable del punto de distribución, gracias a lo cual se pueden lograr importantes ahorros en el consumo de cable. Sin embargo, en este caso, los consumidores eléctricos monofásicos y trifásicos no deben conectarse en un circuito.

Además, por razones operativas, no se recomienda conectar entre sí:

(a) más de tres receptores eléctricos en total;

b) receptores eléctricos de mecanismos para diversos fines tecnológicos (por ejemplo, motores eléctricos de máquinas para cortar metales con motores eléctricos de unidades de plomería).

Para cargas distribuidas en carretera, se recomienda que los receptores eléctricos se conecten directamente a las carreteras, y no a través de los puntos de distribución, como es habitual en los esquemas comentados anteriormente.

En consecuencia, se imponen los dos requisitos principales siguientes a las carreteras con carga distribuida:

a) el tendido de las carreteras debe realizarse a la menor altura posible, pero no inferior a 2,2 m del suelo;

b) el diseño de las carreteras debe permitir la derivación frecuente de los receptores eléctricos y, cuando se coloquen en lugares accesibles, excluir la posibilidad de tocar partes vivas.

Las carreteras hechas en el formulario cumplen con estos requisitos. llantas en cajas metálicas cerradas.

Las barras colectoras se utilizan generalmente en talleres donde los receptores eléctricos están dispuestos en filas más o menos regulares y donde, además, son posibles movimientos frecuentes de equipos. Dichos talleres incluyen talleres mecánicos, de reparación mecánica, de herramientas y otros similares por la naturaleza de la disposición del equipo y las condiciones ambientales.

En cargas concentradas, cuando el número de ramales de la red es relativamente pequeño, la red eléctrica debe tenderse mucho más alta, eligiendo lugares donde sea posible llenar con cables desnudos (barras colectoras o conductores) o cables aislados. Al mismo tiempo, debido a la falta de cierre continuo, la productividad de la línea aumenta y toda la estructura se vuelve más económica.

Fuente de alimentación de red luz electrica, por regla general, no está conectado a alimentadores de energía y carreteras, sino que se lleva a cabo mediante redes separadas de los buses de los cuadros de distribución principales de las subestaciones.

En el caso de los esquemas de "transformador de bloque - red", las redes de iluminación se ramifican con mayor frecuencia de las secciones principales de la red eléctrica. La separación de las redes eléctricas y de alumbrado se produce por las siguientes circunstancias:

a) pérdida de tensión relativamente baja permitida en las redes de iluminación,

b) la capacidad de desconectar toda la red de suministro manteniendo el suministro de iluminación.

Se permite una excepción a esta regla general para objetos de importancia secundaria con cargas bajas y trabajo visual irresponsable, así como para alimentar alumbrado de emergencia.

La elección del esquema de suministro de energía también está significativamente influenciada por la necesidad de reducir la potencia para los consumidores de electricidad de las categorías 1 y 2.

Para los receptores eléctricos de 1ª categoría, la alimentación debe ser de dos fuentes independientes, que pueden incluir transformadores de potencia si están conectados a secciones diferentes, no interconectadas, del cuadro de alta tensión. En este caso, la fuente de alimentación de respaldo de los receptores eléctricos debe tener un encendido automático (ATS).

Habitualmente, las instalaciones más críticas disponen de unidades de repuesto en caso de avería o reparación preventiva de unidades en funcionamiento. La inclusión de unidades de reserva también puede ser automática, si es necesario según las condiciones del proceso tecnológico. Un ejemplo de reducción mutua automática de dos unidades es el diagrama que se muestra en la fig. 3.

Arroz. 3. Esquemas de redundancia de energía para consumidores de electricidad en baja tensión. 1 — dispositivo de encendido y apagado manual o automático; 2 — aparatos de conmutación manual o automática.

Para los receptores eléctricos de la 2ª categoría, la fuente de alimentación de respaldo se enciende por las acciones del personal de turno, pero los principios de construcción de los circuitos siguen siendo los mismos que para los consumidores de electricidad de la 1ª categoría con la única diferencia de que la segunda fuente de alimentación puede no ser independiente.

Para grupos de usuarios de bajo voltaje, es posible usar dos esquemas radicalmente diferentes para reducir la potencia, que se muestran en la Fig. 3.

De acuerdo con el esquema a, los consumidores de energía se dividen en dos grupos, cada uno de los cuales tiene una fuente de alimentación separada y, por lo tanto, ambas fuentes de alimentación generalmente están encendidas. De acuerdo con el esquema b, los consumidores eléctricos se alimentan a través de una de las fuentes de alimentación y la otra es una copia de seguridad. En ambos casos, cada alimentador debe estar diseñado para la carga total de los dos grupos de receptores eléctricos, pero es preferible el esquema, ya que tiene menos pérdida de potencia y mayor confiabilidad en la operación.

La elección del plan energético también está influenciada por el flujo de producción. Por ejemplo, los receptores eléctricos de todos los mecanismos conectados entre sí por cierta dependencia tecnológica también deben combinarse en términos de energía normal y de respaldo.