Väyläjärjestelmät jakelu- ja muuntaja-asemille

Sähköenergian siirtoon ja jakeluun käytetään eri jännitetasoisia ilmajohtoja tai voimakaapeleita, joiden valinta perustuu teknisten ja taloudellisten näkökohtien analyysiin.

Korkean virransyötön luotettavuuden varmistamiseksi sähköverkot voivat olla enemmän tai vähemmän moniketjuisia. Tämä mahdollistaa yksittäisten siirtolinjojen vian sattuessa jatkaa toimittamista kuluttajille muiden johtojen kautta.

Verkkojen pisteitä, joissa kaksi tai useampia viivoja yhtyvät, kutsutaan solmupisteiksi. Näihin risteyskohtiin asennetaan aina kytkinlaitteet, jotka on suunniteltu katkaisemaan yksittäiset linjapiirit vikojen tai huollon ja korjauksen sattuessa.

Kaikki tätä varten tarvittavat kytkinlaitteet sekä mittaus-, ohjaus-, suoja- ja apulaitteet sijaitsevat jakeluasemalla.

Jos jakeluasemalle asennetaan näiden laitteiden lisäksi muuntajia tason vaihtamiseksi kuitenkin, tällainen sähköasema on ns. sähköasema.

Jakeluasemat on varustettu seuraavilla päärakenneosilla:

• Shina;
• Erotin;
• Virtakytkin;
• virta- ja jännitemuuntimet;
• Ylijänniterajoitin;
• Maadoitus kytkin;
• Mahdollisesti: muuntaja.

Sähköasemat on varustettu kokoonpanoilla ja komponenteilla, joiden tekniset ominaisuudet täyttävät vaatimukset ja mahdolliset mekaaniset ja sähköiset kuormitukset.

Koska nykyaikaiset sähköasemat ovat pääosin etäohjattuja, ne on varustettu lisävalvonta- ja ohjauslaitteilla. Lisäksi sähköasemilla on kuluttajille toimitettavan sähkön mittaus- ja mittauslaitteet sekä ylijännitesuojalaitteet.

Jakeluaseman pääelementti on virtakisko. Yleensä se näyttää lyhyeltä ilmalinjalta. Erittäin suuria virtoja varten se asetetaan sisäisesti öljyjäähdytteiseen putkeen.

Väyläjärjestelyjä on monenlaisia ​​ja tietyn järjestelyn valinta riippuu useista tekijöistä, kuten järjestelmän jännitteestä, sähköaseman sijainnista järjestelmässä, tehonsyötön luotettavuudesta, joustavuudesta ja kustannuksista.

Fyysisestä näkökulmasta väylä on verkon solmu. Tässä kohdassa alkavat ja päättyvät erilliset rivit, joita tässä yhteydessä kutsutaan syöttölaitteet.

Syöttölaitteet voidaan kytkeä päälle ja pois kytkimillä. Koska nämä kytkimet kuljettavat käyttövirtaa ja toimintahäiriön sattuessa hätävirtaa, niitä kutsutaan virtakytkimiksi.

Nykyaikaiset korkeajännitteiset virtakytkimet 380 kV asti pystyvät luotettavasti ja vaurioitta kytkemään päälle/pois virtaa 80 kA asti. Virtakytkimet vaativat säännöllistä huoltoa.

Tällaisten töiden turvallisuuden varmistamiseksi katkaisijat on varustettu ns erottimet… Toisin kuin virtakytkimet, erottimet voidaan kytkeä päälle / pois päältä vain off-tilassa, ts. vasta kun vastaavat katkaisijat on avattu.

Virheellisten kytkentätoimintojen välttämiseksi erottimet ja katkaisijat on lukittu toisiinsa mekaanisesti.

Lisäksi erottimet on suunniteltu luomaan näkyvä laukaisupiste, koska virtakytkimissä tämä piste sijaitsee kaarikourussa ja on piilossa näkyviltä. Turvallisuusmääräysten mukaan sähkölinjojen osia irrotettaessa katkaisukohdan tulee olla näkyvissä.

Jotta virtakiskoissa voidaan suorittaa huoltotoimenpiteitä ilman syöttöä, jakeluasema on varustettava vähintään kahdella rinnakkaiskiskolla.

Verkon joustavuuden lisäämiseksi on mahdollista kytkeä yksittäiset syöttölaitteet kiskoihin erottimilla. Lisäksi toimintavapauden lisäämiseksi kisko voidaan jakaa useisiin osiin (ns. kiskon pitkittäisleikkaus).

Näiden toimenpiteiden ansiosta suuri sähköverkko voidaan jakaa useisiin osiin galvaanisella eristyksellä, joka rajoittaa virtojen määrää mahdollisen oikosulun sattuessa.

Kuvattuja toimenpiteitä kutsutaan yleensä korjaaviksi kytkentätoiminnoiksi ja verkon optimaalinen konfiguraatio määritetään etukäteen kuormanjako- ja oikosulkusuojausohjelmilla.

Nämä toiminnot optimoimalla voidaan hyödyntää sähköverkon koko potentiaali ilman vaarallisia työolosuhteita.

Jakelu- ja muuntaja-asemat on jaettu erillisiin paneeleihin, jotka suorittavat tiettyjä toimintoja. Siellä on virtapaneeleja, pistorasiaan liittyviä virtapaneeleja ja liitäntäpaneeleja.

Yksittäisten paneelien suunnittelu on yleensä yhtenäinen. Sähkökaavioissa paneelit esitetään aina yksinapaisessa muodossa. Tämä tarkoittaa, että tämän tyyppisissä kaavioissa, joissa käytetään vakiosymboleja, on kuvattu vain laitteiston toimintaan tarvittavat laitteet.

Virtalähteen kaavio

Kuvassa esitetyn kaavion mukaan rakennetaan sekä tehopaneelit että paneelit lähtevillä teholaitteilla. Molemmat erottimet on suunniteltu laukaisemaan katkaisija yhdessä virran ja jännitteen mittausmuuntajien kanssa.

Jos asennus koostuu useasta väylästä, väyläerotinten määrää on lisättävä vastaava määrä kertoja kahdelle väylälle.

Instrumenttimuuntajat tallentavat toiminnan, laskenta- ja suojalaitteiden tarvittavat parametrit.

Maadoituskytkintä käytetään suojaamaan linjaa viereisten linjojen induktiivisilta ja kapasitiivisilta vaikutuksilta huollon aikana sekä suojaamaan salamaniskuilta. Toimintansa vuoksi maadoituskytkintä kutsutaan joskus huoltomaadoituskytkimeksi.

Suurempien verkon osien katkaisemiseen hätätilanteessa tai tarvittavien huoltotöiden suorittamiseen käytetään yleensä vähintään kahta rinnakkaista väylää.

Kaksikiskojärjestelmä

Kytkentälevyn virtakytkimellä molemmat väylät voidaan liittää yhteen solmupisteeseen. Tämän tyyppistä yhteyttä kutsutaan ristiliitokseksi. Ristikytkennän ansiosta virtakiskot voidaan vaihtaa katkaisematta virransyöttöä.

Tehopaneelit ja paneelit, joissa on lähtevät teholaitteet, voidaan tarvittaessa kytkeä eri väyliin, jolloin virransyöttö ei katkea.

Koska erottimet voidaan kytkeä päälle/pois vain off-tilassa, virtakytkin on integroitava kahden väylän liitäntään. Jos kiskot on kytketty toisiinsa, sinun on ensin suljettava molemmat erottimet ja vasta sitten virtakytkin.

Kiskoja kytkettäessä on ryhdyttävä asianmukaisiin toimenpiteisiin (esim. muuntajien käämikytkimien kytkeminen) niiden potentiaalien tasaamiseksi, muuten kiskoihin tulee suuria transienttivirtoja kiskoja kytkettäessä.

Virtakiskojen kytkemisen jälkeen voidaan tehdä mikä tahansa virtalähteiden kytkeminen ja irrottaminen, koska virtakiskoissa ei ole enää potentiaalieroa.

On vain varmistettava, että saman syöttölaitteen toinen erotin sulkeutuu ennen kuin avaat yhden erottimen. Muutoin erotin on avattaessa kuormitettu, mikä voi aiheuttaa tuhoa ja jopa vaurioita asennuksen muille osille.Erottimet on siksi suojattu vahingossa tapahtuvalta avaamiselta erityisillä lukituslaitteilla (sähköisillä ja pneumaattisilla).

Jakeluasemalla tapahtuvien perusprosessien tutkimiseksi voit koota kokeellisen piirin, jolla voit suorittaa peruskytkentätoimintoja.

Kokeellinen teline

Kaavio koeosastosta

Tällainen kokeellinen osasto jakelu- ja muuntaja-asemien väyläjärjestelmien tutkimukseen (saksalaisen Lucas-Nuelle-yrityksen laboratorioosasto) on resurssikeskuksessa "Econtechnopark Volma".

Resurssikeskuksen oppimislaboratorion laitteiden kuvauksen löydät täältä - ja täältä -

SCADA-kuvakaappaus teholaboratoriosta: kaksoisväylä

Jännite- ja virtaparametrien analyysi suoritetaan SCADA for power Lab (SO4001-3F) -ohjelmistolla. Jotta kaksiväyläjärjestelmästä saadaan kaikki irti, on suositeltavaa, että jokainen väylä liitetään omaan jännitelähteeseensä.