ระบบบัสสำหรับสถานีจำหน่ายและหม้อแปลงไฟฟ้า

สำหรับการส่งและการจ่ายพลังงานไฟฟ้า จะใช้สายเหนือศีรษะหรือสายไฟที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าต่างกัน และการเลือกจะขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์

เพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟมีความน่าเชื่อถือสูง เครือข่ายไฟฟ้าสามารถเป็นแบบหลายสายมากหรือน้อยก็ได้ ซึ่งช่วยให้ในกรณีที่สายส่งไฟฟ้าแต่ละสายขัดข้อง สามารถส่งผู้บริโภคผ่านสายอื่นต่อไปได้

จุดบนเครือข่ายที่เส้นสองเส้นขึ้นไปบรรจบกันเรียกว่า จุดปม อุปกรณ์สวิตชิ่งที่ออกแบบมาเพื่อปลดวงจรสายแต่ละสายในกรณีที่เกิดการเสียหรือการบำรุงรักษาและซ่อมแซมจะติดตั้งไว้ที่จุดเชื่อมต่อเหล่านี้เสมอ

อุปกรณ์สวิตชิ่งทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ เช่นเดียวกับการวัด การควบคุม การป้องกัน และอุปกรณ์เสริม ในสถานีย่อยการกระจาย.

หากนอกเหนือจากอุปกรณ์เหล่านี้แล้ว ยังมีการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าในสถานีย่อยการกระจายเพื่อเปลี่ยนระดับ สถานีย่อยดังกล่าวเรียกว่า สถานีย่อย.

สถานีย่อยมีการติดตั้งองค์ประกอบโครงสร้างหลักดังต่อไปนี้:

• ชินะ;
• ถอด;
• สวิตช์ไฟ;
• ตัวแปลงกระแสและแรงดัน
• ตัว จำกัด ไฟกระชาก;
• สวิตช์สายดิน
• เป็นไปได้: หม้อแปลงไฟฟ้า

สถานีย่อยมีการติดตั้งชุดประกอบและส่วนประกอบที่มีคุณสมบัติทางเทคนิคที่ตรงตามข้อกำหนดและโหลดทางกลและทางไฟฟ้าที่เป็นไปได้

เนื่องจากสถานีย่อยที่ทันสมัยส่วนใหญ่ควบคุมจากระยะไกล จึงมีการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบและควบคุมเพิ่มเติม นอกจากนี้ สถานีไฟฟ้าย่อยยังติดตั้งอุปกรณ์วัดและตรวจวัดกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับผู้บริโภค ตลอดจนอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

องค์ประกอบหลักของสถานีย่อยการกระจายคือบัสบาร์ ตามกฎแล้วดูเหมือนสายอากาศสั้น สำหรับกระแสที่สูงมาก จะวางอยู่ในท่อระบายความร้อนด้วยน้ำมันภายใน

มีการจัดเตรียมบัสหลายประเภทและการเลือกการจัดเตรียมเฉพาะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าของระบบ ตำแหน่งสถานีย่อยในระบบ ความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ ความยืดหยุ่น และต้นทุน

จากมุมมองทางกายภาพ บัสคือโหนดของเครือข่าย ณ จุดนี้บรรทัดที่แยกจากกันเริ่มต้นและสิ้นสุด ซึ่งในบริบทนี้เรียกว่า เครื่องให้อาหาร.

ฟีดเดอร์สามารถเปิดและปิดได้โดยใช้สวิตช์ เนื่องจากสวิตช์เหล่านี้มีกระแสไฟในการทำงาน และในกรณีที่เกิดความผิดปกติ กระแสไฟฉุกเฉินจึงเรียกว่าสวิตช์ไฟ

สวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงสมัยใหม่ ระดับสูงสุด 380 kV สามารถเปิด / ปิดสวิตช์กระแสไฟสูงสุด 80 kA ได้อย่างน่าเชื่อถือและไม่มีความเสียหาย สวิตช์ไฟต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำ

เพื่อความปลอดภัยของงานดังกล่าวเบรกเกอร์ได้ติดตั้งสิ่งที่เรียกว่า ตัวตัดการเชื่อมต่อ… ไม่เหมือนกับสวิตช์ไฟ ตัวตัดการเชื่อมต่อสามารถเปิด/ปิดได้ในสถานะปิดเท่านั้น กล่าวคือ หลังจากเปิดเบรกเกอร์ที่เกี่ยวข้องเท่านั้น

เพื่อหลีกเลี่ยงการดำเนินการสลับที่ผิดพลาด ตัวตัดการเชื่อมต่อและเบรกเกอร์วงจรจะเชื่อมต่อกันทางกลไก

นอกจากนี้ ตัวตัดการเชื่อมต่อยังได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างจุดตัดที่มองเห็นได้ เนื่องจากในสวิตช์ไฟ จุดนี้อยู่ในรางโค้งและถูกซ่อนจากการมองเห็น ตามกฎความปลอดภัย เมื่อตัดการเชื่อมต่อส่วนของสายไฟ จะต้องมองเห็นจุดตัดการเชื่อมต่อ

เพื่อดำเนินกิจกรรมการบำรุงรักษาบนบัสบาร์โดยไม่รบกวนการจ่ายไฟ สถานีย่อยการกระจายจะต้องติดตั้งบัสบาร์แบบขนานอย่างน้อยสองตัว

เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของเครือข่าย คุณสามารถเชื่อมต่อตัวป้อนแต่ละตัวเข้ากับบัสบาร์โดยใช้ตัวแยกการเชื่อมต่อ นอกจากนี้ เพื่อเพิ่มอิสระในการดำเนินการ รางสามารถแบ่งออกเป็นหลายส่วน (ที่เรียกว่าส่วนยาวของราง)

ด้วยมาตรการเหล่านี้ เครือข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่สามารถแบ่งออกเป็นหลายส่วนด้วยการแยกกัลวานิก ซึ่งจะจำกัดปริมาณกระแสไฟฟ้าในกรณีที่อาจเกิดไฟฟ้าลัดวงจร

การดำเนินการที่อธิบายมักจะเรียกว่าการดำเนินการเปลี่ยนสวิตช์ที่ถูกต้อง และการกำหนดค่าเครือข่ายที่เหมาะสมที่สุดจะถูกกำหนดล่วงหน้าโดยใช้การกระจายโหลดและโปรแกรมป้องกันการลัดวงจร

ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานเหล่านี้ ทำให้สามารถใช้ศักยภาพของโครงข่ายพลังงานได้อย่างเต็มที่โดยไม่สร้างสภาพการทำงานที่เป็นอันตราย

สถานีย่อยและหม้อแปลงไฟฟ้าแบ่งออกเป็นแผงแยกต่างหากที่ทำหน้าที่เฉพาะ มีแผงจ่ายไฟ แผงจ่ายไฟ และแผงเชื่อมต่อ

การออกแบบของแต่ละแผงมักจะรวมเป็นหนึ่งเดียว ในไดอะแกรมไฟฟ้า แผงจะแสดงในรูปแบบยูนิโพลาร์เสมอ ซึ่งหมายความว่าในไดอะแกรมประเภทนี้โดยใช้สัญลักษณ์มาตรฐานจะแสดงเฉพาะอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการติดตั้งเท่านั้น

แผนผังของแหล่งจ่ายไฟ

ตามรูปแบบที่แสดงในรูป มีการสร้างทั้งแผงพลังงานและแผงที่มีอุปกรณ์จ่ายไฟขาออก ตัวตัดการเชื่อมต่อทั้งสองได้รับการออกแบบให้ตัดวงจรเบรกเกอร์พร้อมกับหม้อแปลงวัดกระแสและแรงดัน

หากการติดตั้งประกอบด้วยบัสหลายตัว จำนวนตัวตัดการเชื่อมต่อบัสจะต้องเพิ่มขึ้นตามจำนวนครั้งที่สอดคล้องกันสำหรับสองบัส

หม้อแปลงเครื่องมือบันทึกพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องซึ่งจำเป็นสำหรับการดำเนินการ การนับ และอุปกรณ์ป้องกัน

สวิตช์สายดินใช้เพื่อป้องกันสายไฟฟ้าจากอุปนัยและประจุไฟฟ้าของสายที่อยู่ติดกันระหว่างการบำรุงรักษา รวมทั้งป้องกันฟ้าผ่า เนื่องจากการทำงานของสวิตช์นี้ บางครั้งจึงเรียกสวิตช์สายดินว่าสวิตช์สายดินของบริการ

หากต้องการตัดการเชื่อมต่อส่วนที่ใหญ่กว่าของเครือข่ายในกรณีฉุกเฉินหรือเพื่อดำเนินงานบำรุงรักษาที่จำเป็น มักใช้บัสขนานกันอย่างน้อยสองบัส

ระบบรางคู่

การใช้สวิตช์เปิดปิดของแผ่นเชื่อมต่อ บัสทั้งสองสามารถเชื่อมต่อกับจุดโหนดเดียวได้ การเชื่อมต่อประเภทนี้เรียกว่าการเชื่อมต่อข้าม ด้วยการเชื่อมต่อข้ามทำให้สามารถเปลี่ยนบัสบาร์ได้โดยไม่รบกวนแหล่งจ่ายไฟ

แผงพลังงานและแผงไฟฟ้าที่มีอุปกรณ์จ่ายไฟขาออก หากจำเป็น สามารถเชื่อมต่อกับบัสต่างๆ ได้ ซึ่งส่งผลให้แหล่งจ่ายไฟไม่ถูกขัดจังหวะ

เนื่องจากตัวตัดการเชื่อมต่อสามารถเปิด/ปิดได้เฉพาะในสถานะปิดเท่านั้น สวิตช์เปิด/ปิดจะต้องรวมเข้ากับการเชื่อมต่อของบัสสองตัว หากบัสบาร์เชื่อมต่อกัน ก่อนอื่นคุณต้องปิดตัวแยกการเชื่อมต่อทั้งสองแล้วปิดสวิตช์ไฟเท่านั้น

เมื่อเชื่อมต่อบัสบาร์ จะต้องดำเนินการที่เหมาะสม (เช่น การเปลี่ยนแทปเชนเจอร์ของหม้อแปลง) เพื่อทำให้ศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน มิฉะนั้น กระแสชั่วคราวสูงจะปรากฏในบัสบาร์เมื่อเชื่อมต่อบัสบาร์

หลังจากเชื่อมต่อบัสบาร์แล้ว การเชื่อมต่อและการถอดอุปกรณ์จ่ายไฟสามารถทำได้เนื่องจากไม่มีความต่างศักย์ในบัสบาร์อีกต่อไป

จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวแยกการเชื่อมต่ออื่น ๆ บนตัวป้อนเดียวกันปิดลงก่อนที่จะเปิดตัวตัดการเชื่อมต่อหนึ่งตัว มิฉะนั้น ตัวตัดการเชื่อมต่อจะอยู่ภายใต้ภาระเมื่อเปิด ซึ่งอาจทำให้เกิดการทำลายและแม้กระทั่งความเสียหายต่อส่วนประกอบอื่น ๆ ของการติดตั้งดังนั้นตัวตัดการเชื่อมต่อจึงได้รับการปกป้องจากการเปิดโดยไม่ได้ตั้งใจโดยใช้อุปกรณ์ล็อคแบบพิเศษ (ไฟฟ้าและนิวเมติกส์)

หากต้องการศึกษากระบวนการพื้นฐานที่เกิดขึ้นในสถานีย่อยการกระจาย คุณสามารถประกอบวงจรทดลองซึ่งคุณสามารถดำเนินการสลับขั้นพื้นฐานได้

แท่นทดลอง

แผนผังของขาตั้งทดลอง

แท่นทดลองสำหรับการศึกษาระบบบัสของสถานีย่อยและหม้อแปลงไฟฟ้า (ห้องปฏิบัติการของ บริษัท Lucas-Nuelle สัญชาติเยอรมัน) อยู่ในศูนย์ทรัพยากร "Econtechnopark Volma"

สำหรับคำอธิบายเกี่ยวกับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการการเรียนรู้ของศูนย์ทรัพยากร โปรดดูที่นี่ — และที่นี่ —

ภาพหน้าจอ SCADA สำหรับ Power Lab: บัสคู่

การวิเคราะห์พารามิเตอร์แรงดันและกระแสดำเนินการโดยใช้ซอฟต์แวร์ SCADA for power Lab (SO4001-3F) เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากระบบบัสคู่ ขอแนะนำให้เชื่อมต่อบัสแต่ละตัวกับแหล่งจ่ายแรงดันของตัวเอง