Elektrický sběrný systém a rozvržení elektrické podsítě

Existuje mnoho různých schémat elektrického sběrníku, ale výběr konkrétního schématu závisí na napětí systému napětí, polohy podstanice v elektrickém přenosovém systému, potřebné flexibilitě systému a nákladech, které se mají vynaložit.

Hlavní kritéria pro výběr konkrétního schématu uspořádání sběrníku

1. Jednoduchost systému.

2. Snadná údržba různých zařízení.

3. Minimalizace výpadků během údržby.

4. Připravenost na rozšíření s rostoucí poptávkou.

5. Optimalizace výběru schématu uspořádání sběrníku tak, aby poskytl maximální návratnost ze systému.

Níže jsou popsány některé velmi často používané uspořádání sběrníku:

Jednosběrníkový systém

Jednosběrníkový systém je nejprostší a nejlevnější. V tomto schématu jsou všechny vedení a transformátory spojeny pouze s jedním sběrníkem, jak je znázorněno.

Výhody jednosběrníkového systému

1. Toto schéma je velmi jednoduché v návrhu.

2. Toto je velmi ekonomické řešení.

3. Je velmi snadné provozovat.

Nevýhody jednosběrníkového systému

1. Hlavní problém tohoto typu uspořádání spočívá v tom, že údržba zařízení v libovolném bayu není možná bez přerušení vedení nebo transformátoru připojeného k tomuto bayu.

2. Vnitřní 11 KV přepínací panely často mají jednosběrníkové uspořádání.

Jednosběrníkový systém s sekcionováním sběrníku

Některé výhody lze dosáhnout, pokud je jednosběrníkový sběrník sekcionován pomocí vypínače. Pokud existuje více než jeden příchozí zdroj a příchozí zdroje a odchozí vedení jsou rovnoměrně rozděleny na sekce, jak je znázorněno na obrázku, může dojít k rozumnému snížení přerušení systému.

Výhody jednosběrníkového systému s sekcionováním sběrníku

Pokud je kterýkoli zdroj mimo systém, stále lze všechny spotřebiče zásobovat energií zapnutím sekčního vypínače nebo vypínače sběrníkového spoje. Pokud je jedna sekce sběrníkového systému v režimu údržby, část zátěže podstanice může být zásobena energií napájením druhé sekce sběrníku.

Nevýhody jednosběrníkového systému s sekcionováním sběrníku

1. Stejně jako v případě jednosběrníkového systému, údržba zařízení v libovolném bayu není možná bez přerušení vedení nebo transformátoru připojeného k tomuto bayu.

2. Použití izolátoru pro sekcionování sběrníku svůj účel neplní. Izolátory musí být ovládány „mimo obvod“ a to není možné bez celkového přerušení sběrníku. Je tedy nutné investovat do vypínače sběrníkového spoje.

Dvojsběrníkový systém

1. V dvojsběrníkovém systému se používají dvě identické sběrníky tak, že každé odchozí nebo příchozí vedení může být vedeno z libovolného sběrníku.

2. Ve skutečnosti je každé vedení připojeno k oběma sběrníkům paralelně přes individuální izolátor, jak je znázorněno na obrázku.
   

Zavřením jakéhokoli izolátoru lze připojit vedení k příslušnému sběrníku. Oba sběrníky jsou napájeny a celkové vedení jsou rozděleny do dvou skupin, jedna skupina je napájena z jednoho sběrníku a druhá z druhého sběrníku. Jakékoli vedení však může být kdykoli převedeno z jednoho sběrníku na druhý. Existuje jeden vypínač sběrníkového spoje, který by měl být zavřen během operace převodu sběrníku. Pro operaci převodu by měl nejprve zavřít vypínač sběrníkového spoje, pak zavřít izolátor spojený se sběrníkem, kde by mělo být vedení převedeno, a pak otevřít izolátor spojený se sběrníkem, z kterého bylo vedení převedeno. Nakonec po této operaci převodu by měl otevřít vypínač sběrníkového spoje.

Výhody dvojsběrníkového systému

Dvojsběrníkové uspořádání zvyšuje flexibilitu systému.

Nevýhody dvojsběrníkového systému

Toto uspořádání nepovoluje údržbu vypínače bez přerušení.

Dvojvypínačový sběrníkový systém

V dvojvypínačovém sběrníkovém systému se používají dvě identické sběrníky tak, že jakékoli odchozí nebo příchozí vedení může být vedeno z libovolného sběrníku podobně jako v dvojsběrníkovém systému. Jednou z rozdílů je, že zde je každé vedení připojeno k oběma sběrníkům paralelně přes individuální vypínač namísto pouze izolátoru, jak je znázorněno na obrázku. Zavřením libovolného vypínače a jeho přidruženého izolátoru lze připojit vedení k příslušnému sběrníku. Oba sběrníky jsou napájeny a celkové vedení jsou rozděleny do dvou skupin, jedna skupina je napájena z jednoho sběrníku a druhá z druhého sběrníku podobně jako v předchozím případu. Jakékoli vedení však může být kdykoli převedeno z jednoho sběrníku na druhý. Není třeba sběrníkového spoje, protože operace je provedena vypínači místo izolátoru. Pro operaci převodu by měl nejprve zavřít izolátory a pak vypínač spojený se sběrníkem, kde by mělo být vedení převedeno, a pak otevřít vypínač a pak izolátory spojené se sběrníkem, z kterého bylo vedení převedeno.

Systém s jedním a půlkou vypínačem

Toto je vylepšení dvojvypínačového schématu, které umožňuje ušetřit na počtu vypínačů. Pro každých dva okruhy je poskytován pouze jeden záložní vypínač. Ochrana je však komplikovanější, protože musí spojit střední vypínač s vedením, jejíž vlastní vypínač byl odstraněn pro údržbu. Z důvodů uvedených pro dvojvypínačové schéma a kvůli vysokým nákladům na vybavení, ani toto schéma není moc populární. Jak je znázorněno na obrázku, jedná se o jednoduchý návrh, kde jsou dva vedení napájeny z dvou různých sběrníků přes jejich přidružené vypínače, a tyto dva vedení jsou spojeny třetím vypínačem, který se nazývá propojovací vypínač. Obvykle jsou všechny tři vypínače zavřeny a energie je dodávána oběma okruhům z dvou sběrníků, které jsou provozovány paralelně. Propojovací vypínač funguje jako spojka mezi dvěma vedeními. Při selhání jakéhokoli vypínače vedení je energie dodávána přes vypínač druhého vedení a propojovací vypínač, proto musí každý vypínač být navržen tak, aby mohl napájet oba vedení spojené propojovacím vypínačem.