Autobusų sistemos paskirstymo ir transformatorinėms pastotėms

Elektros energijos perdavimui ir skirstymui naudojamos skirtingų įtampos lygių oro linijos arba maitinimo kabeliai, kurių pasirinkimas grindžiamas techninių ir ekonominių aspektų analize.

Siekiant užtikrinti aukštą maitinimo patikimumą, elektros tinklai gali būti daugiau ar mažiau kelių grandinių. Tai leidžia, sugedus atskiroms perdavimo linijoms, toliau tiekti vartotojus kitomis linijomis.

Tinklų taškai, kuriuose susilieja dvi ar daugiau linijų, vadinami mazginiais taškais. Šiose jungties vietose visada įrengiami perjungimo įtaisai, skirti atskiroms linijų grandinėms atjungti gedimų arba techninės priežiūros ir remonto atveju.

Yra visi tam reikalingi perjungimo įrenginiai, matavimo, valdymo, apsaugos ir pagalbinė įranga skirstomojoje pastotėje.

Jeigu paskirstymo pastotėje be šių įrenginių įrengiami transformatoriai, kurie vis dėlto keičia lygį, tokia pastotė vadinama pastotę.

Paskirstymo pastotėse yra šie pagrindiniai konstrukciniai elementai:

• Šina;
• Atjungiklis;
• Maitinimo jungiklis;
• srovės ir įtampos keitikliai;
• Viršįtampio ribotuvas;
• įžeminimo jungiklis;
• Galbūt: transformatorius.

Pastotėse komplektuojami agregatai ir komponentai, kurių techninės charakteristikos atitinka reikalavimus ir galimas mechanines bei elektrines apkrovas.

Kadangi šiuolaikinės pastotės daugiausia valdomos nuotoliniu būdu, jose įrengti papildomi stebėjimo ir valdymo įrenginiai. Be to, pastotėse įrengti vartotojams tiekiamos elektros apskaitos ir matavimo prietaisai, taip pat apsaugos nuo viršįtampių įrenginiai.

Pagrindinis paskirstymo pastotės elementas yra šynos. Paprastai tai atrodo kaip trumpa oro linija. Esant labai didelėms srovėms, jis klojamas viduje alyva aušinamame vamzdyje.

Yra keletas magistralių išdėstymo tipų ir konkretaus išdėstymo pasirinkimas priklauso nuo įvairių veiksnių, tokių kaip sistemos įtampa, pastotės padėtis sistemoje, maitinimo patikimumas, lankstumas ir kaina.

Fiziniu požiūriu magistralė yra tinklo mazgas. Šiuo metu prasideda ir baigiasi atskiros eilutės, kurios šiame kontekste vadinamos tiektuvai.

Tiektuvus galima įjungti ir išjungti naudojant jungiklius. Kadangi šie jungikliai teka darbinę srovę, o gedimo atveju – avarinę srovę, jie vadinami maitinimo jungikliais.

Šiuolaikiniai aukštos įtampos maitinimo jungikliai lygis iki 380 kV gali patikimai ir be žalos įjungti/išjungti sroves iki 80 kA. Maitinimo jungiklius reikia reguliariai prižiūrėti.

Siekiant užtikrinti tokio darbo saugą, grandinės pertraukikliuose yra įrengti vadinamieji atjungikliai… Skirtingai nuo maitinimo jungiklių, skyriklius galima įjungti/išjungti tik išjungus, t. tik atidarius atitinkamus automatinius jungiklius.

Kad būtų išvengta klaidingų perjungimų operacijų, skyrikliai ir grandinės pertraukikliai yra tarpusavyje mechaniškai blokuojami.

Be to, atjungikliai skirti sukurti matomą išjungimo tašką, nes maitinimo jungikliuose šis taškas yra lanko latake ir yra paslėptas. Pagal saugos taisykles, atjungiant elektros linijų dalis, atjungimo taškas turi būti matomas.

Norint atlikti šynų priežiūros darbus nenutraukiant tiekimo, skirstomojoje pastotėje turi būti įrengtos ne mažiau kaip dvi lygiagrečios šynos.

Tinklo lankstumui padidinti galima atskirus tiektuvus prijungti prie šynų naudojant skyriklius. Be to, siekiant padidinti veikimo laisvę, bėgį galima suskirstyti į kelias dalis (vadinamąją išilginę bėgio atkarpą).

Šių priemonių dėka didelis elektros tinklas gali būti padalintas į kelias dalis su galvanine izoliacija, kuri riboja srovių kiekį galimo trumpojo jungimo atveju.

Aprašyti veiksmai dažniausiai vadinami korekcinėmis perjungimo operacijomis, o optimali tinklo konfigūracija nustatoma iš anksto naudojant apkrovos paskirstymo ir apsaugos nuo trumpojo jungimo programas.

Optimizavus šias operacijas, visas elektros tinklo potencialas gali būti išnaudotas nesudarant pavojingų darbo sąlygų.

Paskirstymo ir transformatorinės pastotės suskirstytos į atskiras paneles, atliekančias specifines funkcijas. Yra maitinimo skydai, maitinimo lizdai ir jungčių skydai.

Atskirų plokščių dizainas paprastai yra vieningas. Elektros schemose plokštės visada rodomos vienpoliu pavidalu. Tai reiškia, kad tokio tipo schemose, naudojant standartinius simbolius, vaizduojami tik įrenginiai, reikalingi įrenginio veikimui.

Maitinimo šaltinio schema

Pagal paveikslėlyje parodytą schemą statomi tiek maitinimo skydai, tiek skydai su išeinančiais maitinimo įrenginiais. Abu skyrikliai skirti išjungti pertraukiklį kartu su srovės ir įtampos matavimo transformatoriais.

Jei įrenginį sudaro kelios magistralės, dviejų magistralių magistralių skyriklių skaičius turi būti padidintas atitinkamu kartų skaičiumi.

Prietaisų transformatoriai fiksuoja atitinkamus parametrus, reikalingus darbui, skaičiavimo ir apsaugos įtaisams.

Įžeminimo jungiklis naudojamas apsaugoti liniją nuo indukcinio ir talpinio gretimų linijų poveikio priežiūros metu, taip pat apsaugoti nuo žaibo smūgių. Dėl savo funkcijos įžeminimo jungiklis kartais vadinamas tarnybiniu įžeminimo jungikliu.

Didesnėms tinklo atkarpoms atjungti įvykus avarinei situacijai arba atlikti būtinus priežiūros darbus dažniausiai naudojamos bent dvi lygiagrečios magistralės.

Dviguba bėgių sistema

Naudojant jungties plokštės maitinimo jungiklį, abi magistrales galima prijungti prie vieno mazgo taško. Šis ryšio tipas vadinamas kryžminiu ryšiu. Dėl kryžminio sujungimo šynas galima keisti nenutraukiant maitinimo.

Maitinimo skydai ir skydai su išeinančiais maitinimo įrenginiais, esant poreikiui, gali būti prijungti prie skirtingų magistralių, dėl ko nenutrūksta elektros tiekimas.

Kadangi skyriklius galima įjungti/išjungti tik išjungus, maitinimo jungiklis turi būti integruotas į dviejų magistralių jungtį. Jei šynos yra sujungtos, pirmiausia reikia uždaryti abu skyriklius ir tik tada maitinimo jungiklį.

Jungiant šynas reikia imtis atitinkamų veiksmų (pavyzdžiui, perjungti transformatorių atšakų jungiklius), kad būtų išlyginti jų potencialai, antraip jungiant šynas šynose atsiras didelės pereinamosios srovės.

Sujungus šynas, galima atlikti bet kokį maitinimo šaltinių pajungimą ir atjungimą, nes šynose nebėra potencialų skirtumo.

Būtina tik įsitikinti, kad prieš atidarant vieną skyriklį užsidarytų kitas to paties tiektuvo atjungiklis. Priešingu atveju atidarius atjungiklį bus apkrauta, o tai gali sugadinti ir net sugadinti kitus įrenginio komponentus.Todėl atjungikliai yra apsaugoti nuo atsitiktinio atsidarymo specialiais fiksavimo įtaisais (elektriniais ir pneumatiniais).

Norėdami ištirti pagrindinius paskirstymo pastotėje vykstančius procesus, galite surinkti eksperimentinę grandinę, su kuria galite atlikti pagrindines perjungimo operacijas.

Eksperimentinis stendas

Eksperimentinio stendo schema

Toks eksperimentinis skirstomųjų ir transformatorių pastočių magistralių sistemų tyrimo stendas (vokiečių firmos Lucas-Nuelle laboratorinis stendas) yra išteklių centre „Econtechnopark Volma“.

Išteklių centro mokymosi laboratorijos įrangos aprašą rasite čia – ir čia –

„Power Lab“ SCADA ekrano kopija: dviguba magistralė

Įtampos ir srovės parametrų analizė atliekama naudojant SCADA for power Lab (SO4001-3F) programinę įrangą. Norint išnaudoti visas dvigubos magistralės sistemos galimybes, rekomenduojama kiekvieną magistralę prijungti prie savo įtampos šaltinio.