Shpërndarja e energjisë elektrike: nënstacionet, pajisjet e nevojshme, kushtet e shpërndarjes, aplikimi, rregullat e kontabilitetit dhe kontrollit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Si është shpërndarja e energjisë elektrike dhe transmetimi i saj nga burimi kryesor i energjisë te konsumatori? Kjo çështje është mjaft e ndërlikuar, pasi burimi është një nënstacion, i cili mund të gjendet në një distancë të konsiderueshme nga qyteti, por energjia duhet të jepet me efikasitet maksimal. Kjo çështje duhet të konsiderohet më në detaje.

Përshkrim i përgjithshëm i procesit

Siç u përmend më herët, objekti fillestar nga ku fillon shpërndarja e energjisë elektrike, sot është një termocentral. Në ditët e sotme, ekzistojnë tre lloje kryesore të stacioneve që mund të furnizojnë konsumatorët me energji elektrike. Mund të jetë një termocentral (TEC), një hidrocentral (HEC) dhe një termocentral bërthamor (NPP). Përveç këtyre llojeve bazë, ka edhe stacione diellore ose me erë, megjithatë këto përdoren për qëllime më shumë lokale.

Këto tre lloje stacionesh janë burimi dhe pika e parë e shpërndarjes së energjisë elektrike. PërPër të kryer një proces të tillë si transmetimi i energjisë elektrike, është e nevojshme të rritet ndjeshëm tensioni. Sa më larg të jetë konsumatori, aq më i lartë duhet të jetë voltazhi. Pra, rritja mund të arrijë deri në 1150 kV. Një rritje e tensionit është e nevojshme për të ulur fuqinë aktuale. Në këtë rast, rezistenca në tela gjithashtu bie. Ky efekt ju lejon të transferoni rrymë me humbjen më të vogël të energjisë. Për të rritur tensionin në vlerën e dëshiruar, çdo stacion ka një transformator ngritës. Pas kalimit përmes seksionit me transformator, rryma elektrike transmetohet në qendrën qendrore të shpërndarjes duke përdorur linjat e energjisë. PIU është një stacion qendror shpërndarjeje ku energjia elektrike shpërndahet drejtpërdrejt.

Përshkrim i përgjithshëm i rrugës aktuale

Ambjente të tilla si qendra qendrore e shpërndarjes janë tashmë në afërsi të qyteteve, fshatrave etj. Këtu bëhet jo vetëm shpërndarja, por edhe një rënie e tensionit në 220 ose 110 kV. Pas kësaj, energjia elektrike transmetohet në nënstacionet e vendosura tashmë brenda qytetit.

Kur kaloni nëpër nënstacione kaq të vogla, tensioni bie përsëri, por në 6-10 kV. Pas kësaj, transmetimi dhe shpërndarja e energjisë elektrike kryhet përmes pikave të transformatorëve të vendosura në pjesë të ndryshme të qytetit. Këtu vlen të theksohet gjithashtu se transmetimi i energjisë brenda qytetit në nënstacionin e transformatorit nuk kryhet më me ndihmën e linjave të energjisë, por me ndihmën e kabllove të vendosura nëntokësore. Kjo është shumë më e përshtatshme se përdorimi i linjave të energjisë. Pika e transformatorit është objekti i fundit nënë të cilin bëhet shpërndarja dhe transmetimi i energjisë elektrike, si dhe reduktimi i saj për herë të fundit. Në zona të tilla, tensioni reduktohet në 0,4 kV tashmë të njohur, pra 380 V. Më pas transferohet në ndërtesa private, shumëkatëshe, kooperativa garazhesh etj.

Nëse marrim parasysh shkurtimisht rrugën e transmetimit, ajo është afërsisht si më poshtë: burimi i energjisë (centrali 10 kV) - transformator ngritës deri në 110-1150 kV - linja e transmetimit të energjisë - nënstacioni me transformator në ulje - pika e transformatorit me rënie të tensionit në 10- 0,4 kV - konsumatorët (sektori privat, ndërtesat e banimit, etj.).

Veçoritë e procesit

Prodhimi dhe shpërndarja e energjisë elektrike, si dhe procesi i transmetimit të saj, ka një veçori të rëndësishme - të gjitha këto procese janë të vazhdueshme. Me fjalë të tjera, prodhimi i energjisë elektrike përkon në kohë me procesin e konsumit të saj, kjo është arsyeja pse stacionet e energjisë, rrjetet dhe marrësit janë të ndërlidhura me një koncept të tillë si modaliteti i zakonshëm. Kjo veti e bën të nevojshme organizimin e sistemeve energjetike për të qenë më efikas në prodhimin dhe shpërndarjen e energjisë elektrike.

Këtu është shumë e rëndësishme të kuptojmë se çfarë është një sistem i tillë energjetik. Ky është një grup i të gjitha stacioneve, linjave të energjisë, nënstacioneve dhe rrjeteve të tjera të ngrohjes, të cilat janë të ndërlidhura nga një pronë e tillë si një mënyrë e zakonshme, si dhe një proces i vetëm për prodhimin e energjisë elektrike. Gjithashtu, proceset e transformimit dhe shpërndarjes në këto zona kryhen në kuadër të përgjithshëmdrejtimin e të gjithë këtij sistemi.

Njësia kryesore e punës në sisteme të tilla është instalimi elektrik. Kjo pajisje është projektuar për prodhimin, konvertimin, transmetimin dhe shpërndarjen e energjisë elektrike. Kjo energji merret nga marrës elektrikë. Sa i përket vetë instalimeve, në varësi të tensionit të funksionimit, ato ndahen në dy klasa. Kategoria e parë punon me tensione deri në 1000 V dhe e dyta, përkundrazi, me tensione nga 1000 V e lart.

Përveç kësaj, ekzistojnë edhe pajisje speciale për marrjen, transmetimin dhe shpërndarjen e energjisë elektrike - një komutues (RU). Ky është një instalim elektrik, i cili përbëhet nga elementë të tillë strukturorë si zbarra të parafabrikuara dhe lidhëse, pajisje për ndërprerje dhe mbrojtje, automatizim, telemekanikë, instrumente matëse dhe pajisje ndihmëse. Këto njësi ndahen gjithashtu në dy kategori. E para janë pajisjet e hapura që mund të funksionojnë jashtë, dhe ato të mbyllura, të cilat përdoren vetëm kur ndodhen brenda një ndërtese. Sa i përket funksionimit të pajisjeve të tilla brenda qytetit, në shumicën e rasteve është opsioni i dytë që përdoret.

Një nga kufijtë e fundit të sistemit të transmetimit dhe shpërndarjes së energjisë elektrike është nënstacioni. Ky është një objekt që përbëhet nga një komutues deri në 1000 V dhe nga 1000 V, si dhe nga transformatorët e fuqisë dhe njësitë e tjera ndihmëse.

Shqyrtimi i skemës së shpërndarjes së energjisë

Për të parë më nga afër procesin e prodhimit, transmetimit dhe shpërndarjesenergjinë elektrike, mund të merrni si shembull bllok diagramin e furnizimit me energji elektrike të qytetit.

Në këtë rast, procesi fillon me faktin se gjeneratorët në stacionin elektrik të qarkut shtetëror (centrali rajonal shtetëror) gjenerojnë tension prej 6, 10 ose 20 kV. Në prani të një tensioni të tillë, nuk është ekonomike ta transmetoni atë në një distancë prej më shumë se 4-6 km, pasi do të ketë humbje të mëdha. Për të zvogëluar ndjeshëm humbjen e energjisë, në linjën e transmetimit përfshihet një transformator i energjisë, i cili është krijuar për të rritur tensionin në vlera të tilla si 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 kV. Vlera zgjidhet në varësi të asaj se sa larg është konsumatori. Kjo pasohet nga një pikë për uljen e energjisë elektrike, e cila paraqitet në formën e një nënstacioni zbritës që ndodhet brenda qytetit. Tensioni zvogëlohet në 6-10 kV. Vlen të shtohet këtu se një nënstacion i tillë përbëhet nga dy pjesë. Pjesa e parë e tipit të hapur është projektuar për një tension prej 110-220 kV. Pjesa e dytë është e mbyllur, përfshin një pajisje shpërndarëse të energjisë (RU), e projektuar për një tension prej 6-10 kV.

Seksionet e skemës së furnizimit me energji elektrike

Përveç atyre pajisjeve që u renditën më herët, sistemi i furnizimit me energji përfshin gjithashtu objekte të tilla si një linjë kabllore furnizimi - PKL, një linjë kabllore shpërndarëse - RKL, një linjë kabllore me një tension prej 0.4 kV - KL, një lloj i hyrjes së komutuesve në një ndërtesë banimi - ASU, nënstacioni kryesor i uljes në termocentral - GPP, një kabinet shpërndarës energjie ose një centralpajisja e panelit të kontrollit, e vendosur në dyqanin e impianteve dhe e projektuar për 0,4 kV.

Gjithashtu në qark mund të ketë një seksion të tillë si qendra e energjisë - CPU. Është e rëndësishme të theksohet këtu se ky objekt mund të përfaqësohet nga dy pajisje të ndryshme. Ky mund të jetë një komutues i tensionit dytësor në një nënstacion të uljes. Përveç kësaj, ai do të përfshijë gjithashtu një pajisje që do të kryejë funksionet e rregullimit të tensionit dhe shpërndarjen e tij të mëvonshme tek konsumatorët. Versioni i dytë është një transformator për transmetimin dhe shpërndarjen e energjisë elektrike, ose një ndërprerës i tensionit të gjeneratorit direkt në termocentral.

Vlen të përmendet se CPU është gjithmonë i lidhur me pikën e shpërndarjes RP. Linja që lidh këto dy objekte nuk ka një shpërndarje të energjisë elektrike në të gjithë gjatësinë e saj. Linja të tilla zakonisht quhen linja kabllore.

Sot, pajisje të tilla si KTP - një nënstacion i plotë transformator - mund të përdoren në rrjetin elektrik. Ai përbëhet nga disa transformatorë, një pajisje shpërndarëse ose hyrëse, e projektuar për të funksionuar me një tension prej 6-10 kV. Kompleti përfshin gjithashtu një komutues për 0.4 kV. Të gjitha këto pajisje janë të ndërlidhura me përçues aktual, dhe kompleti dorëzohet i gatshëm ose gati për montim. Marrja dhe shpërndarja e energjisë elektrike mund të bëhet edhe në struktura të larta ose në kulla të transmetimit të energjisë. Struktura të tilla quhen ose nënstacione transformatorësh me shtylla ose shtylla.(ITP).

Marrës elektrikë të kategorisë së parë

Sot, ekzistojnë tre kategori të marrësve elektrikë, të cilët ndryshojnë në shkallën e besueshmërisë.

Kategoria e parë e marrësve elektrikë përfshin ato objekte, në rast të ndërprerjes së rrymës së të cilave ka probleme mjaft serioze. Këto të fundit përfshijnë si më poshtë: një kërcënim për jetën e njeriut, dëme të rënda për ekonominë kombëtare, dëmtim të pajisjeve të shtrenjta nga grupi kryesor, produkte masive me defekt, shkatërrimin e një procesi teknologjik të vendosur për prodhimin dhe shpërndarjen e energjisë elektrike, një ndërprerje e mundshme. në funksionimin e elementëve të rëndësishëm të shërbimeve publike. Marrës të tillë elektrikë përfshijnë ndërtesa me një turmë të madhe njerëzish, për shembull, një teatër, një supermarket, një dyqan, etj. Ky grup përfshin gjithashtu transportin elektrik (metro, trolejbus, tramvaj).

Për sa i përket furnizimit me energji elektrike të këtyre strukturave, ato duhet të pajisen me energji elektrike nga dy burime të pavarura nga njëri-tjetri. Shkëputja nga rrjeti i ndërtesave të tilla lejohet vetëm për periudhën gjatë së cilës do të fillojë burimi rezervë i energjisë. Me fjalë të tjera, sistemi i shpërndarjes së energjisë duhet të sigurojë një kalim të shpejtë nga një burim në tjetrin, në rast emergjence. Në këtë rast, një burim i pavarur energjie konsiderohet ai në të cilin voltazhi do të mbetet edhe nëse ai zhduket në burime të tjera që ushqejnë të njëjtin marrës elektrik.

Kategoria e parë përfshin gjithashtu pajisje që duhet të furnizohen nga tre burime të pavarura njëherësh. Ky është një grup i veçantë, puna e të cilit duhet të sigurohet në mënyrë të pandërprerë. Kjo do të thotë, shkëputja nga furnizimi me energji elektrike nuk lejohet edhe për kohën kur është ndezur burimi i urgjencës. Më shpesh, ky grup përfshin marrës, dështimi i të cilëve sjell një kërcënim për jetën e njeriut (shpërthim, zjarr, etj.).

Marrës të kategorisë së dytë dhe të tretë

Sistemet e shpërndarjes së energjisë elektrike me lidhjen e kategorisë së dytë të marrësve elektrikë përfshijnë pajisje të tilla, kur energjia të fiket, do të ketë një ndërprerje masive të mekanizmave të punës dhe transportit industrial, furnizim të pamjaftueshëm të produkteve, si dhe ndërprerje. aktivitetet e një numri masiv njerëzish që jetojnë si brenda qytetit, ashtu edhe më gjerë. Në këtë grup marrësish elektrikë përfshihen ndërtesat e banimit mbi katin e 4-të, shkollat dhe spitalet, termocentralet, ndërprerja e energjisë elektrike e të cilave nuk do të çojë në dështimin e pajisjeve të shtrenjta, si dhe grupe të tjera konsumatorësh elektrikë me një ngarkesë totale prej 400 deri në 10,000 kV.

Dy stacione të pavarura duhet të veprojnë si burime energjie në këtë kategori. Përveç kësaj, shkëputja nga burimi kryesor i energjisë i këtyre objekteve lejohet derisa personeli në detyrë të nisë burimin rezervë, ose ekipi i punëtorëve në stacionin më të afërt të furnizimit me energji elektrike ta bëjë këtë.

Sa i përket kategorisë së tretë të marrësve, atëherë tekata zotërojnë të gjitha pajisjet e mbetura që mund të mundësohen nga vetëm 1 furnizim me energji elektrike. Përveç kësaj, shkëputja nga rrjeti i marrësve të tillë lejohet për periudhën e riparimit ose zëvendësimit të pajisjeve të dëmtuara për një periudhë jo më shumë se një ditë.

Diagrami kryesor i furnizimit dhe shpërndarjes së energjisë elektrike

Kontrolli i shpërndarjes së energjisë elektrike dhe transmetimi i saj nga burimi te marrësi i kategorisë së tretë brenda qytetit kryhet më lehtë duke përdorur një skemë radiale të rrugës pa krye. Megjithatë, një skemë e tillë ka një pengesë të rëndësishme, që është se nëse ndonjë element i sistemit dështon, të gjithë marrësit e lidhur me një skemë të tillë do të mbeten pa energji. Kjo do të vazhdojë derisa pjesa e dëmtuar e zinxhirit të zëvendësohet. Për shkak të kësaj mangësie, nuk rekomandohet përdorimi i një skeme të tillë ndërrimi.

Nëse flasim për lidhjen dhe shpërndarjen e energjisë për marrësit e kategorisë së dytë dhe të tretë, atëherë këtu mund të përdorni diagramin e qarkut të unazës. Me një lidhje të tillë, nëse njëra prej linjave të energjisë dështon, mund të rivendosni furnizimin me energji të të gjithë marrësve të lidhur me një rrjet të tillë në modalitetin manual, nëse fikni energjinë nga burimi kryesor dhe filloni atë rezervë. Qarku i unazës ndryshon nga qarku radial në atë që ka seksione të veçanta në të cilat shkëputësit ose çelsat janë në modalitetin e fikur. Nëse burimi kryesor i energjisë është i dëmtuar, ato mund të ndizen për të rivendosur furnizimin, por nga linja rezervë. Do të shërbejë gjithashtunjë avantazh i mirë nëse ndonjë riparim duhet të kryhet në linjën kryesore. Një ndërprerje në furnizimin me energji elektrike të një linje të tillë lejohet për një periudhë prej rreth dy orësh. Kjo kohë është e mjaftueshme për të fikur burimin kryesor të dëmtuar të energjisë dhe për të lidhur rezervën me rrjetin në mënyrë që të shpërndajë energjinë elektrike.

Ekziston një mënyrë edhe më e besueshme për lidhjen dhe shpërndarjen e energjisë - kjo është një skemë me lidhje paralele të dy linjave të furnizimit ose futjen e një lidhjeje automatike të një burimi rezervë. Me një skemë të tillë, linja e dëmtuar do të shkëputet nga sistemi i përgjithshëm i shpërndarjes duke përdorur dy çelësa të vendosur në çdo skaj të linjës. Furnizimi me energji elektrike në këtë rast do të kryhet në mënyrë ende të pandërprerë, por tashmë përmes linjës së dytë. Kjo skemë është e rëndësishme për marrësit e kategorisë së dytë.

Skemat e shpërndarjes për kategorinë e parë të marrësve

Sa i përket shpërndarjes së energjisë për të fuqizuar marrësit e kategorisë së parë, në këtë rast është e nevojshme të lidheni nga dy qendra të pavarura të energjisë në të njëjtën kohë. Për më tepër, skema të tilla shpesh përdorin jo një pikë shpërndarjeje, por dy, dhe gjithmonë ofrohet një sistem energjie rezervë automatike.

Për marrësit elektrikë që i përkasin kategorisë së parë, kalimi automatik në fuqinë rezervë është instaluar në pajisjet e shpërndarjes së hyrjes. Me një sistem të tillë lidhjeje, shpërndarja e rrymës elektrikekryhet duke përdorur dy linja elektrike, secila prej të cilave karakterizohet nga një tension deri në 1 kV, dhe është gjithashtu i lidhur me transformatorë të pavarur.

Skema të tjera të shpërndarjes dhe fuqisë së marrësit

Për të shpërndarë në mënyrë më efikase energjinë elektrike te marrësit e kategorisë së dytë, mund të përdorni një qark me mbrojtje nga mbirryma për një ose dy RP, si dhe një qark me fuqi rezervë automatike. Sidoqoftë, këtu ka një kërkesë të caktuar. Këto skema mund të përdoren vetëm nëse kostoja e burimeve materiale për rregullimin e tyre nuk rritet me më shumë se 5%, krahasuar me rregullimin e një kalimi manual në një burim energjie rezervë. Për më tepër, është e nevojshme të pajisen seksione të tilla në atë mënyrë që një linjë të mund të marrë ngarkesën nga e dyta, duke marrë parasysh mbingarkesën afatshkurtër. Kjo është e nevojshme, sepse nëse njëra prej tyre dështon, shpërndarja e të gjithë tensionit do të transferohet në atë të mbetur.

Ekziston një skemë mjaft e zakonshme e lidhjes dhe shpërndarjes së rrezeve. Në këtë rast, një pikë shpërndarjeje do të mundësohet nga dy transformatorë të ndryshëm. Me secilën prej tyre lidhet një kabllo, tensioni në të cilin nuk i kalon 1000 V. Secili prej transformatorëve është gjithashtu i pajisur me një kontaktor, i cili është projektuar për të kaluar automatikisht ngarkesën nga një njësi energjie në tjetrën, nëse ndonjë prej tyre voltazhi do të zhduket.

Duke përmbledhur besueshmërinë e rrjetit, kjo është një nga kërkesat më të rëndësishme që duhet tësigurohuni që shpërndarja e energjisë të mos ndërpritet. Për të arritur besueshmërinë maksimale, është e nevojshme jo vetëm të përdoren skemat më të përshtatshme të furnizimit për secilën kategori. Është gjithashtu e rëndësishme të zgjidhni markat e duhura të kabllove, si dhe trashësinë dhe seksionin kryq të tyre, duke marrë parasysh humbjet e tyre të ngrohjes dhe fuqisë gjatë rrjedhës së rrymës. Është gjithashtu e rëndësishme të respektohen rregullat e funksionimit teknik dhe teknologjia për kryerjen e të gjitha punëve elektrike.

Bazuar në sa më sipër, mund të konkludojmë se pajisja për marrjen dhe shpërndarjen e energjisë elektrike, si dhe furnizimin e saj nga burimi te konsumatori ose marrësi përfundimtar, nuk është një proces aq i ndërlikuar.