System autobusowy elektryczny i układ elektrowni rozdzielczej
Istnieje wiele różnych schematów systemów szynowych, ale wybór konkretnego schematu zależy od napięcia napięcia, położenia podstacji w systemie elektroenergetycznym, potrzebnej elastyczności systemu oraz kosztów, które trzeba ponieść.
Główne kryteria do rozważenia przy wyborze konkretnego schematu ustawienia szyn – szyny
Prostota systemu.
Łatwa konserwacja różnych urządzeń.
Minimalizacja przerw w dostawie energii podczas konserwacji.
Przyszła możliwość rozszerzenia z uwzględnieniem wzrostu zapotrzebowania.
Optymalizacja wyboru schematu ustawienia szyn, aby zapewnić maksymalny zwrot z systemu.
Poniżej omówiono niektóre często stosowane układy szynowe:
System jednoszynowy
System jednoszynowy jest najprostszym i najtańszym. W tym schemacie wszystkie pasy i transformator są podłączone tylko do jednej szyny, jak pokazano.
Zalety systemu jednoszynowego
Jest bardzo prosty w projektowaniu.
To bardzo ekonomiczny schemat.
Jest bardzo wygodny w obsłudze.
Wady systemu jednoszynowego
Jedna, ale istotna trudność tego typu układu polega na tym, że nie można przeprowadzić konserwacji sprzętu w dowolnym baju bez przerwania pasma lub transformatora podłączonego do tego baju.
Wewnętrzne panele przełączników 11 kV często mają układ jednoszynowy.
System jednoszynowy z sekcjonizacją szyn
Niektóre zalety są osiągane, jeśli szyna główna jest podzielona przez wyłącznik. Jeśli istnieje więcej niż jedno wejście, a źródła wejściowe i pasy wyjściowe są równomiernie rozmieszczone na sekcjach, jak pokazano na rysunku, przerwanie systemu może być zredukowane do rozsądnego stopnia.
Zalety systemu jednoszynowego z sekcjonizacją szyn
Jeśli jedno z źródeł jest wyłączone z systemu, nadal wszystkie obciążenia mogą być zasilane poprzez włączenie sekcji wyłącznika obwodowego lub wyłącznika łączącego szyn. Jeśli jedna sekcja systemu szyn jest poddana konserwacji, część obciążeń podstacji może być zasilana poprzez włączenie innej sekcji szyn.
Wady systemu jednoszynowego z sekcjonizacją szyn
Tak jak w przypadku systemu jednoszynowego, konserwacja sprzętu w dowolnym baju nie jest możliwa bez przerwania pasma lub transformatora podłączonego do tego baju.
Użycie izolatora do sekcjonowania szyn nie spełnia celu. Izolatory muszą być operowane „poza obwodem”, co nie jest możliwe bez całkowitego przerwania szyn. Dlatego wymagane jest inwestowanie w wyłącznik łączący szyny.
System dwuszy-nowy
W systemie dwuszy-nowym używane są dwie identyczne szyny w taki sposób, że każdy pas wyjściowy lub wejściowy może być pobierany z dowolnej szyny.
Rzeczywiście, każdy pas jest podłączony do obu szyn równolegle przez indywidualny izolator, jak pokazano na rysunku.
Zamykając dowolny izolator, można podłączyć pas do skojarzonej szyny. Oba szyny są zasilane, a całe pasy są podzielone na dwie grupy, jedna grupa jest zasilana z jednej szyny, a druga z drugiej. Ale każdy pas w dowolnym momencie może być przeniesiony z jednej szyny na drugą. Istnieje jeden wyłącznik łączący szyny, który powinien być zamknięty podczas operacji przenoszenia. Podczas operacji przenoszenia należy najpierw zamknąć wyłącznik łączący szyny, a następnie zamknąć izolator skojarzony z szyną, do której będzie przeniesiony pas, a następnie otworzyć izolator skojarzony z szyną, z której pas jest przenoszony. Na końcu, po tej operacji przenoszenia, należy otworzyć wyłącznik łączący szyny.
Zalety systemu dwuszy-nowego
Układ dwuszy-nowy zwiększa elastyczność systemu.
Wady systemu dwuszy-nowego
Układ ten nie umożliwia konserwacji wyłącznika bez przerwania.
System dwuszy-nowy z wyłącznikami
W systemie dwuszy-nowym z wyłącznikami używane są dwie identyczne szyny w taki sposób, że każdy pas wyjściowy lub wejściowy może być pobierany z dowolnej szyny, podobnie jak w systemie dwuszy-nowym. Jedyna różnica polega na tym, że tutaj każdy pas jest podłączony do obu szyn równolegle przez indywidualny wyłącznik zamiast tylko izolatora, jak pokazano na rysunku. Zamykając dowolny wyłącznik i jego skojarzone izolatory, można podłączyć pas do odpowiedniej szyny. Oba szyny są zasilane, a całe pasy są podzielone na dwie grupy, jedna grupa jest zasilana z jednej szyny, a druga z drugiej, podobnie jak w poprzednim przypadku. Ale każdy pas w dowolnym momencie może być przeniesiony z jednej szyny na drugą. Nie ma potrzeby wyłącznika łączącego, ponieważ operacja jest wykonywana za pomocą wyłączników zamiast izolatorów. Podczas operacji przenoszenia, należy najpierw zamknąć izolatory, a następnie wyłącznik skojarzony z szyną, do której będzie przeniesiony pas, a następnie otworzyć wyłącznik i izolatory skojarzone z szyną, z której pas jest przenoszony.
System jednoipółwyłącznikowy
Jest to udoskonalenie schematu dwuwyłącznikowego, które ma na celu oszczędność w liczbie wyłączników obwodowych. Dla każdego dwóch obwodów jest dostarczany tylko jeden rezerwowy wyłącznik. Ochrona jest jednak skomplikowana, ponieważ musi kojarzyć centralny wyłącznik z pasem, którego własny wyłącznik jest wyłączony do konserwacji. Ze względu na powody podane w przypadku schematu dwuwyłącznikowego i ze względu na wysokie koszty sprzętu, nawet ten schemat nie jest zbyt popularny. Jak pokazano na rysunku, jest to proste rozwiązanie, dwa pasy są zasilane z dwóch różnych szyn przez ich skojarzone wyłączniki, a te dwa pasy są połączone przez trzeci wyłącznik, który nazywa się wyłącznikiem łączącym. Normalnie wszystkie trzy wyłączniki są zamknięte, a energia jest zasilana do obu obwodów z dwóch szyn, które działają równolegle. Wyłącznik łączący działa jako łącznik dla obu obwodów pasów. W przypadku awarii dowolnego wyłącznika pasu, energia jest zasilana przez wyłącznik drugiego pasu i wyłącznik łączący, dlatego każdy wyłącznik pasu musi być oceniany, aby zasilić oba pasy, połączone przez wyłącznik łączący.
Zalety systemu jednoipółwyłącznikowego
W przypadku awarii na dowolnej z szyn, ta uszkodzona szyna zostanie natychmiast oczyszczona bez przerwania żadnych pasów w systemie, ponieważ wszystkie pasy będą nadal zasilane z innej zdrowej szyny.
Wady systemu jednoipółwyłącznikowego
