Электр жабдық станциясының құрылымы: Кіріспе

Электр жүйелерінің маңызды бөлігін түсіндіретін электр станциялары, электр энергиясын жеткізу және тарату үшін пайдаланылады. Бұл күрделі құрылғылар тұрақты және ыңғайлы электр энергиясын қамтамасыз ету үшін дәл түрде жоспарлау, проектирование және қолдану қажет.

Бұл мақалада, электр станцияларының дизайнына негізделген компоненттер, пландау сұрақтары және экологиялық факторларды қарау керек.

Станциялардың пландыру критерилері

Жаңа электр станциясының аварийдік деңгейі циклдық ауытқу құрылғының анықталған растыру қабілетінің 80% ға аспауы керек.

20% буфері, системаның өсуімен қысқа шарық деңгейлерінің артуын ескеру үшін қолданылады.

Артқы жолдың ашылу қабілеті және құрылғының әр түрлі напрямдагы қысқа шарық деңгейлерін тазалау уақытының мүмкіндігі төмендегідай есептеледі:

Бір підстанціяның айырмашы вольт деңгейлеріндегі қабілеті жалпы түрде өзінің шектерінен асып кетмеуі керек.

Байланысты түрткілер (ICTs) салмағы және санын осылай жоспарлау керек, бір құрылғының өтуі еңбектенген ICT-лер немесе негізгі жүйені өзін-өзі аштыратындай болмасын.

Тұрақты автоматтың 220 КВ жүйесі үшін 4 таратқыштан, 400 КВ жүйесі үшін 2 таратқыштан, 765 КВ жүйесі үшін 1 таратқыштан асқанын бұза алмайды.

Аралаштыру электр станциясының жүйелік талаптары

Терминология

Денсаулықтық: Энергия жүйесінің денсаулықтығы - бұл талап етілетін напрямда және тақырыпта анықталған уақыт ішінде энергияны бесперебойлық қамтамасыз ету. Шиналар, автоматты бөлшектер, трансформаторлар, изоляторлар және регулирлеу құрылғылары подстанцияның денсаулықтығына тәсер етеді.

Жоюлардың саны: Бұл жыл сайынғы орташа жоюлар саны.

Жою уақыты: Жою уақыты - бұл қате жұмыс істейтін құрылғын түзету немесе басқа энергия қамтамасыз ету бастапқысына ауысу үшін керек болатын уақыт.

Ауыстыру уақыты: Жоюның басталуынан сервисті ауыстыру арқылы қайта қамтамасыз етуге дейінгі уақыт.

Ауыстыру схемасы: Шиналар мен құрылғылардың орналасуы құны, гибкілік және жүйенің денсаулықтығын ескере отырып анықталады.

Фаза-жер аралығы: Подстанцияның фаза-жер аралығы 

• Кабинеттер мен конструкциялар арасындагы арақашықтық. 

• Живот құрылғылар мен конструкциялар арасындагы арақашықтық және

• Живот провод және жер арасындагы арақашықтық.

Фаза-фаза аралығы: Подстанцияның фаза-фаза аралықтары 

• Живот проводтар арасындагы арақашықтық. 

• Живот проводтар және аппараттар арасындагы арақашықтық және

• Автоматты бөлшектер, изоляторлар және басқалардың живор терминалдары арасындагы арақашықтық.

Жер аралығы: Бұл адамдың туралауы мүмкін болатын қайсы бір жерден жер потенциалына қатысты емес инсулатордың ең жақын бөлігіне дейінгі ең аз арақашықтық.

Секционды аралық: Бұл қайсы бір туралау жерінен ең жақын экранланбайтын живор проводқа дейінгі ең аз арақашықтық. Секционды аралықты есептеу үшін адамдың ұзындығын, жерге дейінгі фаза аралығын ескере отырып, есептеңіз.

Кеңістік сақтыру: Бұл жер аралығы мен бөлімді сақтауын қамтиды.

Подстанцияның электростатикалық мәдениеті: Электр толтырылған проводтар немесе металл бөліктері электростатикалық мәдениеттерді пайда етеді. ЕВН подстанциялары (400 КВ-тан жоғары) электр толтырылған провод/металл бөлігінің геометриясына және жақын орталықтың земле қосқышына немесе жерге байланысты өзгереді.

Жалпы

• Электр жолдары, 

• Подстанциялық электрикалық линиялар, 

• Жүзеге асырылуу цептерлері және 

• Төмендеу және жоғарылау трансформаторлары 

подстанцияларға немесе переключуу станцияларына қосылады. 

66-дан 40 КВ-ға дейінгі подстанциялар ЕВН деп аталады. 500 КВ-тан жоғарыда олар УВН болады.

ЕВН подстанциялары үшін проектирование ережелері және әдістері ұқсас, бірақ айнымалы напрямению деңгейлерінде кейбір элементтер басымдылықпен шығады. 220 КВ-ға дейін переключуу импульстері ескерілмейді, бірақ 345 КВ-ден жоғарыда олар маңызды болады.

Подстанциялық проектирование ережелері және зерттеулері

Подстанциялық проектирование талаптары төмендегі зерттеулер арқылы анықталады.

• Денсаулық ағысу зерттеулері

• Қысқа шығыс зерттеулері

• Кезекті стабилдету зерттеулері

• Уақытша жогары напрямению зерттеулері

Денсаулық ағысу зерттеулері

• Подстанция система жүктесіне нығайтуын қамтамасыз етеді. 

• Жаңа подстанцияның (немесе) переключуу станциясының ағыс тасымалдау талаптары барлық линиялар жұмыс істегенде және белгілі бір линиялар техникалық қызмет көрсету үшін өткізілгенде денсаулық ағысу зерттеулері арқылы анықталады. 

• Бірнеше денсаулық ағысу жағдайлары бағаландыратыннан кейін, құрылғылардың жалпы және апатты реттеулері есептеледі.

Қысқа шығыс зерттеулері

• Құрылғының тұрақты ағымдық мейлінен басқа, жабыс станциясының құрылғылары күнделіктік мейлдерге да ие болуы керек.

• Олар сапатты қысу және механикалық басына бағытталған кишелі ағымдарды зиянсыз түрде қабылдауға жеткілікті болуы керек.

• Бұл қыру құрылғыларында қанағаттанарлық қыру жөндегі қуатты, стойкаларда қаттылық және қолданыстағы қорғау релестерінің туынды алған қате үшін қажетті параметрлерді қамтамасыз ету үшін қажет.

• Аралық қысқа ағымдардың максималды және минималды деңгейлерін анықтау қажет, олар әртүрлі қысқа ағым түрлері, орналасқан жерлері және жүйелердің конфигурациясына байланысты.

Уақытша Стабилдік Жетістіктері

• Нормада генератордың механикалық енгізілген энергиясы электр энергиясына тең, сонымен қатар генератордың жоюларына қосылады.

• Механикалық немесе электр энергиясының өзгерісінен қаза генератордың ыңғайлауы 50 Гц-ден айналып, жаңа теңсіздік нүктесін айналып отырады.

• Кең таралған қозғалыс - қысқа ағым. Генератордың жақын жағындағы қысқа ағымдар терминал напрямдасын төмендетеді және машина шығысады.

• Қателік жөнделгеннен кейін, құрылғы энергиялық жүйеге қосымша энергия қояды, оның бастапқы абалын қалпына келтіреді.

• Электр байланыстары қатты болғанда, машина тез қысқартылады және стабилизацияланады. Жоғары қосуы бар машина нестабил болады.

• Стабилдікке тәсіл ететін факторлар:

• Қателік тереңдігі,

• Қателікті жөндеу жылдамдығы,

• Қателік жөнделгеннен кейін машина мен жүйе арасындағы байланыстар.

• Жабыс станциясының уақытша стабилдігі

• Линиялар және автобус қорғау релестерінің түрі және жылдамдығы,

• Қыру құрылғының қыру уақыты, және

• Қателік жөнделгеннен кейін автобус конфигурациясы.

• Соңғы нүкте автобус құрылымына әсер етеді.

• Егер қателік негізгі реле қолданылуында жөнделсе, тек бір линия қолданылады.

• Реле қателіктерінде қыру құрылғысы блокталса, бірнеше линиялар жоғалып кетуі мүмкін, бұл жүйенің байланысын әлсітеді.

Уақытша Денжелендіру Жетістіктері

• Уақытша денжелендіру жарық же цепьді қайтару арқылы пайда болуы мүмкін.

• Уақытша Тармак Аналитика (TNA) жетістіктері - қайтару арқылы пайда болған денжелендіруді анықтаудың ең так жолы.

Жабыс станциясының орналасуы

Жабыс станциясының орналасуы физикалық және электр техникалық қарапайымдарға байланысты, мысалы:

• Жүйелердің қауіпсіздігі

• Іске асу қолайлылығы

• Қолайлы қорғау құрылғылары

• Қысқа ағым деңгейлерін шектеу

• Техникалық қызметкерлер

• Қолайлы кеңейтілу

• Жер қарапайымдары

• Экономикалық қарапайымдар

Жүйелердің қауіпсіздігі

• Идеалды жабыс станциялары әрбір цептің өзінің қыру құрылғысын қамтиды және техникалық қызметтер немесе қателіктер уақытында автобус барын немесе қыру құрылғысын ауыстыруға мүмкіндік береді.

• Жүйенің қауіпсіздігі жабыс станциясының 100% ынтымағына немесе периодты қателіктер (немесе) техникалық қызметтер уақытындағы құрылғының қолданылмайтын уақытына негізделген.

• Екі автобус бары және екі қыру құрылғысы бар дизайн идеалды, бірақ ол қымбат жабыс станциясы.

Қызметтердің өнімділігі

• Барлық схемалық байланыс шарттарында MVA және MVAR жүктемелерін басқару жүк беру өнімділігі үшін маңызды.

• Жүк схемалары нормалды және ауырсұлулық шарттарында оптималды басқару үшін топтастырылуы керек.

Көңілді қорғау арнайылымдары

• Егер бір қозғалтқыштың бірнеше схемасын немесе одан көп қозғалтқыштарды бұзылса. Бұл автобус бөлінетінімен шешілетін болады.

• Хотя қорғалу релеулері қарапайым болса да, бір автобустық система қиын қорғау үшін жегілген.

Қысқа схемалардың деңгейін шектеу

• Толқынстанбасының екі бөлігіне, толығымен немесе реактор арқылы, бөлу арқылы қысқа схемалардың деңгейін азайтуға болады.

• Айналма системаларда қозғалтқыштарды дұрыс қолдану сияқты бағыттаушы мүмкіндік береді.

Қызметкерлерге арналған мүмкіндіктер

• Толқынстанбасының жұмысы уақытында пландаған (немесе) ауырсұлулық қажет болады.

• Қызметкерлер уақытында толқынстанбасының жұмысы қорғау мерзімдеріне байланысты болады.

Көңілді кеңейту

• Толқынстанбасының пландарына жаңа пайдаланушылар үшін бөлімдерді кеңейту мүмкіндігі болуы керек.

• Система жақсартылған сайын, бір автобустық схемадан екі автобустық системага немесе тікелей стансын екі автобустық станцияға кеңейту қажет болуы мүмкін.

• Ортақ және кеңейту мүмкіндіктері қол жетімді болады.

Жер факторлары

• Толқынстанбасының пландоуы үшін жердің қол жетімділігі маңызды. Шектеулі орнында қол жетімділігі аз болатын станцияларды құру қажет болуы мүмкін.

• Аз қозғалтқыштары және қарапайым схемасы бар толқынстанбасы аз орнын алады.

Экономика

• Экономикалық мүмкіндіктер қолжетімді болса, технологиялық талаптар үшін жақсартылған альметасыз схема құрастырылуы мүмкін.

Толқынстанбасы және альметасыз схеманың пландары

Толқынстанбасының пландары және альметасыз схемасы электр желісінің өнімділігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін IEEE 141 стандартына қарай қонақтай құрылуы керек.

• Трансформаторлар, 

• Қозғалтқыштар және 

• Альметасыз заттар

деңгей мен жүк талаптарына сәйкес таңдау керек. 

Кеңістікті максатқа жеткізу, техникалық қызметтерді жеңілдету және кеңейту үшін, компоновка ерекше пландалуы керек. Автобус шиналары құрылғыларды бірінші болып қосымша қосу керек, цептер электр энергиясының ағынын және итақтылығын жақсарту керек. 

Тез қателерді анықтау және бөлісу үшін, мүмкіндік беретін қорғау және басқару жүйелері қажет. Нормативті стандарттар және экологиялық сұрақтар электр станцияларының дизайнын қамтамасыз ету үшін анықталады, олар қауіпсіздік, итақтылық және экологиялық сәйкестікті қамтамасыз етеді.

ЕХВ компоновкасы мен коммутациялық конфигурацияларын жасау кезінде негізгі аспекттер қарастырылуы керек:

• Ол қолдауға ие, қорғалған және жақсы қызмет беру үстемділігін қамтамасыз етуі керек.

Электр станцияларының автобус шиналарының типтік схемалары және қорғауы толығымен түсіндірілген:

1. Автобус шинасы деген не? Түрлері, Адлеттері, Желілері &

2. Автобус шиналарының қорғау схемалары

Артқылау, іске қосу гибкілігі және техникалық қызметтерге қол жетімділік аспекттерінен әртүрлі автобус шиналарының конфигурациялары әртүрлі адлеттер береді. 

Эффективті автобус шиналарының компоновкасы электр энергиясының ағынын жақсартып, болашақтағы кеңейтуді қолдаиды.

Шаруашылық структуралары

Структура автобус электр құрылғыларын қолдау және орнату үшін, онымен қатар, электр энергиясын жөнгө алу линияларының кабелдерін соңғырады. 

Структура демір, өсімдік, RCC немесе PSC материалдарынан жасалуы мүмкін. Жаңбыр топырағына сәйкес, олар негіздерге қажет. 

Электр станциялары өнімдік демір конструкцияларын өздерінің адлеттері үшін қолданады. 

The 

• Фазалық аралық, 

• Жерге дейінгі аралық, 

• Изоляторлар, 

• Шина ұзындығы және 

• Құрылғының салмағы 

конструкциялық жоспарлауға әсер етеді.

• Өгіту, 

• Фланктың деформациясы, 

• Горизонтальды және вертикалды кесу және 

• Веб деформациясы 

демір балка мен гирдерлердің қате болуын тарту керек. 

Көміршік шаң-бұрыштық гирдерлер спандың 1/10-дан 1/15-ке дейінгі қатынасты қамтитын квадрат болуы керек. Адатта, балканың деформациясы спандың ұзындығынан 1/250-ден асмауы керек. 

Конструкция болттары және матыктарының диаметрі 16 мм болуы керек, бірақ жеңіл жүктелген бөліктерде олар 12 мм болуы мүмкін.

Силадар мен гирдерлер үшін жоспарлау жүгірткішінде болуы керек 

• Кондуктордың күші, 

• Жер жолының күші, 

• Изоляторлар және аппараттың салмағы, және 

• Бөлшек жүк (болжамда 350 кг), 

• Жұмысшы және инструмент салмағы (200 кг) 

• Шаң және түрткі күштері 

құрылғының жұмыс істеу кезінде.

Аспан жолының жүктеу спанды пішіндік конструкциялармен аяқталуы керек. Ол +15 градусқа вертикальде және +30 градусқа горизонтальде қарай болуы мүмкін.

Айлақтық конструкциялар боялу арқылы немесе теріс жылу арқылы цинклену арқылы қолданылады. 

Цинкленген демірдің конструкциялары минималды қызмет көрсетуі қажет. 

Бірақ, бойылған конструкциялар қайталап қысылатын аймақтарда жұқа қорытынды берді.

Адатта қолданылатын фазалық аралықтар:

Шинаның құрылымы

Подстанцияның бірнеше компоненттерінің арасындағы байланысты жүзеге асыру үшін шиналар - электр энергиясын подстанция арқылы өткізу үшін пайдаланылатын өндірістік тікелей жолдар.

Шиналар дұрыс құрылған және өлшемдері сәйкес келгенде, электр энергиясының жоюы азайады, энергия таратуы жақсартылады және подстанцияның қызметі жақсартылады.

Подстанция – Басқару жүйелері

Подстанция автоматизациясы басқару жүйелерін, ақылды құрылғыларды және хабарлау тармаларын біріктіріп, қызмет ететін операцияларды және нәтижелілікті жақсартады.

Уақытымен мониторинг, алысша басқару, деректерді талдау және болжамды техникалық көрсету арқылы автоматтандыру арқылы инағаттылық жақсартылады және қызмет істеу уақыты азайады.

SCADA сияқты жаңартылған басқару жүйелері подстанция автоматтандыруын, деректерді жинау және алысша басқаруды жақсартады.

Подстанция автоматтандыруы SCADA жүйелерін орталық басқару және мониторинг үшін қолданады.

SCADA жүйелері подстанция деректерін жинау арқылы энергия ағынын жақсартады, шешімдер қабылдайды және қателерді тез шешеді.

Подстанция құрылымы – Хабарлау протоколдері

Подстанция құрылғылары және басқару орталықтары деректерді бөлісу және басқару үшін үздік хабарлау тармаларына қажет.

Трансформатордық станциялардың архитектурасының иеленуі үшін IEE-Business, DNP3 немесе Modbus сияқты жеткілікті байланыс протоколдерін қажет етеді, бұл интеропераціялық, деректердің тулылығы мен кибер қауіпсіздікке ықпал етеді.

Баяндама: Оригиналды сыйлаңыз, жақсы мақалаларды бөлісу өте маңызды, автордық құқықтарға зиян келсе, өшіру үшін хабарласыңыз.