sistemului

Simbolurile autobuzului mimic reflectă cu exactitate aranjamentul sistemului de distribuție pe care îl produc. Foto: Sage Controls, Inc.

Funcția principală a sistemului de distribuție a energiei electrice într-o clădire sau instalație este de a primi energie la unul sau mai multe puncte de alimentare și de a o livra către iluminat, lifturi, răcitoare, motoare și toate celelalte sarcini electrice.

Cel mai bun sistem de distribuție este unul care va furniza, în mod rentabil și în condiții de siguranță, un serviciu electric adecvat atât sarcinilor prezente cât și viitoare. Selectarea unei amenajări a sistemului are un impact profund asupra fiabilității și mentenanței sistemului electric.

Patru aranjamente de bază ale circuitului sunt utilizate pentru distribuția energiei electrice. Acestea sunt aranjamentele circuitului radial, primar selectiv, secundar selectiv și secundar.

Mai multe sisteme de distribuție electrică utilizate în mod obișnuit sunt discutate mai jos. De obicei, este necesar să combinați două sau mai multe dintre aceste aranjamente pentru o fiabilitate sporită a sistemului.

Cuprins

  1. Sistem radial
  2. Sistem radial extins
  3. Sistem radial cu selectivitate primară
  4. Sistem radial primar și secundar simplu
  5. Sistem de buclă primară
  6. Sistem selectiv secundar
  7. Sistemul selectiv primar
  8. Sistem de transformare sparring
  9. Rețea Spot secundară
  10. Sisteme compozite

1. Sistem radial

Sistemul radial este cel mai simplu sistem de distribuție electrică și cel mai puțin costisitor din punct de vedere al costului inițial al echipamentului. Este, de asemenea, cel mai puțin fiabil aranjament, deoarece folosește doar o singură sursă de utilitate.

Cu sistemul radial simplu, pierderea sursei de utilitate, a transformatorului sau a echipamentului de service sau de distribuție va avea ca rezultat o pierdere a serviciului. Foto: EATON.

Sistemul radial convențional simplu primește energie la tensiunea de alimentare a utilității la o singură stație și reduce tensiunea până la nivelul de utilizare. Pierderea sursei de utilitate, a transformatorului sau a echipamentului de service sau de distribuție va duce la pierderea serviciului.

În plus, sarcinile trebuie oprite pentru a efectua întreținerea sistemului. Acest aranjament este cel mai frecvent utilizat atunci când nevoia de cost inițial redus, simplitate și economie de spațiu depășesc necesitatea unei fiabilități sporite.

Echipamentul tipic pentru această amenajare a sistemului este o stație cu o singură unitate constând dintr-un întrerupător primar topit, un transformator de dimensiuni suficiente pentru a alimenta sarcinile și un tablou de distribuție de joasă tensiune.

2. Sistem radial extins

Unul dintre principalele avantaje ale sistemului radial simplu este că poate fi ușor extins prin includerea de transformatoare suplimentare. Fiabilitatea crește cu un număr mai mare de stații, deoarece pierderea unui transformator nu va duce la pierderea serviciului pentru toate sarcinile.

Foto: Sistemul radial simplu poate fi ușor extins prin includerea de transformatoare suplimentare. Pătratul D.

Pentru a minimiza căderea de tensiune, transformatoarele suplimentare pot fi amplasate aproape de centrul fiecărui grup de sarcini. Dacă pierderea unui transformator sau a unui alimentator nu poate duce la pierderea serviciului către o parte a instalației, este necesară o amenajare a sistemului mai fiabilă.

3. Sistem radial cu selectivitate primară

Când sunt disponibile două surse de utilitate, sistemele radiale cu selectivitate primară oferă aproape aceleași avantaje economice ale sistemului radial simplu cu o fiabilitate mai mare, deoarece eșecul unei surse de utilitate nu va duce la pierderea totală a serviciului.

Selectivitatea primară aduce o fiabilitate mai mare sistemului radial, deoarece eșecul unei surse de utilitate nu va duce la pierderea totală a serviciului. Foto: Piața D.

Se va produce o scurtă întrerupere între pierderea sursei de utilitate primară și trecerea la sursa alternativă, cu excepția cazului în care sursele de utilitate sunt paralele. Pierderea transformatorului sau a echipamentelor de distribuție ar duce în continuare la pierderea serviciului.

O schemă de transfer automat poate fi utilizată între cele două surse primare pentru a trece automat de la o sursă de utilitate eșuată la o sursă disponibilă. Întreținerea sistemului primar necesită oprirea tuturor sarcinilor.

4. Sistemul radial simplu primar și secundar

O formă îmbunătățită a sistemului radial convențional simplu distribuie puterea la o tensiune primară. Tensiunea este redusă la nivelul de utilizare în mai multe zone de încărcare, de obicei prin transformatoare de stații secundare de unitate.

În sistemul radial simplu primar și secundar, o defecțiune la un circuit de alimentare primar sau într-un transformator va cauza o întrerupere a acelor sarcini secundare deservite de acel alimentator sau transformator. Foto: EATON.

Fiecare stație secundară de unitate este o unitate asamblată constând dintr-un transformator, un întrerupător primar fuzibil conectat integral și un aparat de distribuție sau tablou de joasă tensiune. Circuite alimentate la fiecare sarcină de la întrerupătoare sau întrerupătoare cu siguranță.

O defecțiune la un circuit de alimentare primar sau într-un transformator va provoca o întrerupere a acelor sarcini secundare deservite de acel alimentator sau transformator. În cazul unei defecțiuni principale a magistralei principale sau a unei întreruperi a serviciului de utilități, serviciul este întrerupt la toate încărcăturile până când problema este eliminată.

Deoarece puterea este distribuită în zonele de sarcină la o tensiune primară, pierderile sunt reduse, reglarea tensiunii este îmbunătățită și, în multe cazuri, taxa de întrerupere impusă întrerupătoarelor de sarcină este redusă.

5. Sistem primar de buclă

Acest aranjament de distribuție constă din unul sau mai multe „bucle primare” cu două sau mai multe transformatoare conectate pe buclă. Acest sistem este de obicei cel mai eficient atunci când sunt disponibile două servicii de la utilitar.

O întrerupere a unei părți a sistemului de buclă primară va avea loc după eșecul unui cablu de alimentare până când comuta bucla pentru a face față pierderii cablului. Foto: Piața D.

Principalul avantaj al sistemului de buclă față de aranjamentele radiale este că o defecțiune a unui cablu de transformare sau de alimentare nu va face ca o parte a instalației să sufere o pierdere de serviciu și că un cablu de alimentare poate fi menținut fără a provoca o pierdere de serviciu.

Fiecare buclă primară este acționată astfel încât unul dintre comutatoarele de secționare a buclei este menținut deschis pentru a preveni funcționarea paralelă a surselor. O întrerupere a unei părți a sistemului va avea loc după defectarea unui cablu de alimentare până când comuta bucla pentru a face față pierderii cablului.

Prin acționarea comutatoarelor de secționare corespunzătoare, este posibil să deconectați orice secțiune a conductoarelor buclei de restul sistemului. O schemă de interblocare a cheilor este utilizată în mod normal pentru a preveni închiderea tuturor dispozitivelor de secționare din buclă.

6. Sistemul selectiv secundar

O altă metodă de a permite unui sistem de distribuție să rămână în funcțiune după eșecul unei componente este sistemul selectiv secundar. În acest sistem, fiecare transformator secundar este conectat într-un aranjament tipic de stație de unitate dublă.

În aranjamentul secundar selectiv, întreruptoarele principale secundare și întrerupătoarele secundare ale fiecărei stații de stații sunt fie blocate mecanic, fie electric, pentru a preveni funcționarea paralelă. Foto: EATON

Cele două întrerupătoare principale și întrerupătoarele secundare ale fiecărei stații sunt fie blocate mecanic, fie electric, pentru a preveni funcționarea paralelă. În cazul în care tensiunea sursei secundare se pierde pe o parte, transferul manual sau automat poate fi utilizat pentru a transfera încărcăturile pe cealaltă parte, restabilind astfel puterea tuturor sarcinilor secundare.

7. Sistemul selectiv primar

Dacă se utilizează o singură sursă primară în sistemul selectiv secundar, pierderea de tensiune la sursa respectivă ar duce la o pierdere completă a sistemului. Pentru o mai mare fiabilitate, se recomandă surse duplicate de la punctul de alimentare cu două întrerupătoare principale și un întrerupător primar.

Atunci când este combinat cu sistemul selectiv primar, se poate obține o fiabilitate mai mare cu un sistem selectiv secundar. Foto: Piața D.

Într-un sistem selectiv primar, două întrerupătoare principale și întrerupătoare principale sunt din nou fie blocate mecanic, fie electric pentru a preveni funcționarea paralelă. La pierderea unei surse primare de tensiune pe o parte, transferul manual sau automat poate fi utilizat pentru a restabili puterea tuturor încărcărilor primare.

Aparatele de distribuție placate cu metal sunt cel mai frecvent utilizate cu acest tip de amenajare, datorită limitărilor comutatoarelor de întrerupere a sarcinii încorporate în metal. Sistemele secundare radiale sau selective pot fi combinate cu aranjamentul selectiv primar pentru a crea un sistem compozit.

8. Sistem de transformare sparring

O versiune la scară mai mare a sistemului selectiv secundar este schema de economisire a transformatoarelor. În esență, înlocuiește stațiile cu două capete cu stații cu un singur capăt și una sau mai multe stații de transformare „economisitoare”, toate fiind interconectate pe o magistrală secundară comună.

Sistemul de distribuție electrică a transformatorului de rezervă permite o bună flexibilitate în comutare. Foto: EATON

Acest tip de sistem de distribuție electrică permite o bună flexibilitate în comutare. Transformatorul de rezervă furnizează o singură magistrală de încărcare dacă un transformator de stație eșuează sau este deconectat pentru întreținere.

Toate întrerupătoarele principale, inclusiv întrerupătorul principal de rezervă, sunt în mod normal închise; tie break-urile sunt în mod normal deschise. Un transformator este deconectat din circuit deschizând întrerupătorul principal secundar și închizând întrerupătorul pentru a permite transformatorului de rezervă să-și alimenteze sarcinile.

Trebuie să aveți grijă atunci când permiteți transformarea în paralel a mai multor transformatoare, deoarece curentul de defecțiune crește cu fiecare transformator care este paralel și este necesar un releu direcțional pe întrerupătoarele principale secundare pentru a izola selectiv un transformator defect.

Este necesară o schemă de interblocare electrică sau de chei pentru a impune modurile de funcționare adecvate acestui tip de sistem, mai ales având în vedere că comutarea se efectuează pe mai multe echipamente care pot fi în locații diferite între ele. O schemă de transfer automat poate fi utilizată pentru a comuta între un transformator defect și un transformator disponibil.

9. Sistem secundar de rețea Spot

În zonele cu densitate mare în care trebuie deservite încărcături mari și este necesar un grad ridicat de fiabilitate, se folosesc deseori sisteme de rețea secundare. În acest aranjament, mai multe servicii de utilitate sunt paralele la nivelul de joasă tensiune, creând un sistem extrem de fiabil.

Sistemele secundare de rețea Spot sunt utilizate în mod obișnuit în clădiri unde este necesar un grad ridicat de fiabilitate a serviciilor. Foto: EATON.

Avantajul major al sistemului de rețea secundară este continuitatea serviciului. Nici o defecțiune nicăieri pe sistemul primar nu va întrerupe serviciul la niciuna dintre sarcinile sistemului.

Protectoarele de rețea sunt întrerupătoare special concepute utilizate la transformatorul secundar pentru a izola defecțiunile transformatorului care sunt alimentate înapoi prin sistemul de joasă tensiune. Majoritatea defecțiunilor vor fi eliminate fără a întrerupe service-ul la nicio sarcină.

Autobuzul secundar comun este adesea denumit „autobuz colector”. Sistemele secundare de rețea Spot sunt utilizate în mod obișnuit în spitale, clădiri de birouri înalte și clădiri instituționale unde este necesar un grad ridicat de fiabilitate a serviciilor din sursele de utilități.

10. Sisteme compozite

Aranjamentele sistemului discutate mai sus sunt elementele de bază ale topologiilor sistemului de distribuție a energiei, dar sunt rareori folosite singure pentru un sistem dat. Pentru a crește fiabilitatea sistemului este de obicei necesar să combinați două sau mai multe aranjamente.

Pe măsură ce fiabilitatea crește, crește și complexitatea și costurile. Considerațiile economice vor dicta de obicei cât de complex poate fi utilizat un aranjament de sistem, ceea ce va avea un impact mare asupra cât de fiabil este sistemul.