배전 및 변전소용 버스 시스템
전기 에너지의 전송 및 분배를 위해 전압 레벨이 다른 가공선 또는 전력 케이블이 사용되며, 이들의 선택은 기술적 및 경제적 측면의 분석을 기반으로 합니다.
높은 전력 공급 신뢰성을 보장하기 위해 전기 네트워크는 다소 다중 체인일 수 있습니다. 이를 통해 개별 송전선이 고장난 경우 다른 회선을 통해 소비자에게 계속 공급할 수 있습니다.
두 개 이상의 선이 수렴하는 네트워크의 점을 노드 점이라고 합니다. 고장 또는 유지 보수 및 수리 시 개별 회선 회로를 분리하도록 설계된 스위칭 장치는 항상 이러한 연결 지점에 설치됩니다.
이를 위해 필요한 모든 스위칭 장치와 측정, 제어, 보호 및 보조 장비가 위치합니다. 배전 변전소에서.
그럼에도 불구하고 배전 변전소에 이러한 장치 외에 변압기를 설치하여 레벨을 변경하는 경우 이러한 변전소를 변전소라고합니다. 지서.
배전 변전소에는 다음과 같은 주요 구조 요소가 장착되어 있습니다.
- 신아;
- 단로기;
- 전원 스위치;
- 전류 및 전압 변환기;
- 서지 제한기;
- 접지 스위치;
- 아마도: 변압기.
변전소에는 요구 사항과 가능한 기계적 및 전기적 부하를 충족하는 기술적 특성을 가진 어셈블리 및 구성 요소가 장착되어 있습니다.
현대 변전소는 주로 원격으로 제어되기 때문에 추가 모니터링 및 제어 장치가 장착되어 있습니다. 또한 변전소에는 소비자에게 공급되는 전기에 대한 계량 및 측정 장치와 서지 보호 장치가 장착되어 있습니다.
배전 변전소의 주요 요소는 모선입니다. 일반적으로 짧은 공기 라인처럼 보입니다. 매우 높은 전류의 경우 내부 오일 냉각 튜브에 배치됩니다.
여러 유형의 버스 배열이 있으며 특정 배열의 선택은 시스템 전압, 시스템의 변전소 위치, 전원 공급 장치의 신뢰성, 유연성 및 비용과 같은 다양한 요소에 따라 달라집니다.
물리적 관점에서 버스는 네트워크의 노드입니다. 이 시점에서 별도의 줄이 시작되고 끝납니다. 피더.
피더는 스위치를 사용하여 켜고 끌 수 있습니다. 이 스위치는 작동 전류를 전달하고 오작동 시 비상 전류를 전달하므로 전원 스위치라고 합니다.
최신 고전압 전원 스위치 최대 380kV의 레벨은 최대 80kA의 전류를 손상 없이 안정적으로 켜고 끌 수 있습니다. 전원 스위치는 정기적인 유지 관리가 필요합니다.
이러한 작업의 안전을 보장하기 위해 회로 차단기에는 소위 단로기… 전원 스위치와 달리 차단기는 꺼진 상태에서만 켜고 끌 수 있습니다. 해당 회로 차단기를 연 후에만.
잘못된 스위칭 동작을 피하기 위해 단로기와 회로 차단기는 기계적으로 상호 연동됩니다.
또한 차단기는 전원 스위치에서 이 지점이 아크 슈트에 있고 시야에서 숨겨지기 때문에 눈에 보이는 트립 지점을 생성하도록 설계되었습니다. 안전 규칙에 따라 전원 라인의 섹션을 분리할 때 분리 지점이 보여야 합니다.
공급을 중단하지 않고 모선에 대한 유지보수 작업을 수행하려면 배전 변전소에 최소 2개의 병렬 모선이 장착되어야 합니다.
네트워크의 유연성을 높이기 위해 단로기를 사용하여 개별 피더를 부스바에 연결할 수 있습니다. 또한 작업의 자유도를 높이기 위해 레일을 여러 섹션으로 나눌 수 있습니다(이른바 레일의 종단 섹션).
이러한 조치 덕분에 대규모 전기 네트워크를 갈바닉 절연으로 여러 섹션으로 나눌 수 있어 단락 가능성이 있는 경우 전류의 양을 제한합니다.
설명된 동작을 일반적으로 교정 스위칭 동작이라고 하며 최적의 네트워크 구성은 부하 분산 및 단락 보호 프로그램을 사용하여 미리 결정됩니다.
이러한 작업을 최적화함으로써 위험한 작업 조건을 만들지 않고 전력망의 잠재력을 최대한 활용할 수 있습니다.
배전 및 변전소는 특정 기능을 수행하는 별도의 패널로 나뉩니다. 전원 패널, 콘센트 전원 패널 및 연결 패널이 있습니다.
개별 패널의 디자인은 일반적으로 통합됩니다. 전기 다이어그램에서 패널은 항상 단극 형태로 표시됩니다. 즉, 이러한 유형의 다이어그램에는 표준 기호를 사용하여 설치 작업에 필요한 장치만 표시됩니다.
전원 공급 장치의 개략도
그림에 표시된 구성에 따라 전원 패널과 나가는 전원 장치가 있는 패널이 모두 구축됩니다. 두 단로기는 전류 및 전압 측정 변압기와 함께 차단기를 트립하도록 설계되었습니다.
설치가 여러 모선으로 구성된 경우 두 모선에 해당하는 횟수만큼 버스 단로기의 수를 늘려야 합니다.
계기용 변압기는 작동, 계수 및 보호 장치에 필요한 관련 매개변수를 기록합니다.
접지 스위치는 유지 보수 중 인접 라인의 유도 및 용량 효과로부터 라인을 보호하고 낙뢰로부터 보호하는 데 사용됩니다. 그 기능 때문에 접지 스위치는 서비스 접지 스위치라고도 합니다.
비상 시 네트워크의 더 큰 부분을 분리하거나 필요한 유지 관리 작업을 수행하기 위해 일반적으로 두 개 이상의 병렬 버스가 사용됩니다.
이중 레일 시스템
연결 플레이트 전원 스위치를 사용하여 두 버스를 단일 노드 지점에 연결할 수 있습니다. 이러한 유형의 연결을 교차 연결이라고 합니다. 교차 연결 덕분에 전원 공급을 중단하지 않고 버스바를 교체할 수 있습니다.
필요한 경우 출력 전원 장치가 있는 전원 패널 및 패널을 다른 버스에 연결할 수 있으므로 전원 공급이 중단되지 않습니다.
단로기는 꺼짐 상태에서만 켜고 끌 수 있으므로 전원 스위치는 두 버스의 연결에 통합되어야 합니다. 모선이 서로 연결된 경우 먼저 두 단로기를 닫은 다음 전원 스위치를 닫아야 합니다.
버스바를 연결할 때 적절한 조치(예: 변압기의 탭 절환기 전환)를 수행하여 전위를 균등화해야 합니다. 그렇지 않으면 버스바를 연결할 때 높은 과도 전류가 버스바에 나타납니다.
모선을 연결한 후에는 모선에 더 이상 전위차가 없기 때문에 전원 공급 장치의 모든 연결 및 분리가 가능합니다.
하나의 단로기를 열기 전에 동일한 피더의 다른 단로기가 닫히는지 확인하기만 하면 됩니다. 그렇지 않으면 단로기가 열릴 때 부하가 걸리므로 설치의 다른 구성 요소가 손상되거나 손상될 수 있습니다.따라서 분리기는 특수 잠금 장치(전기식 및 공압식)를 통해 우발적으로 열리지 않도록 보호됩니다.
배전 변전소에서 발생하는 기본 프로세스를 연구하기 위해 기본 스위칭 작업을 수행할 수 있는 실험 회로를 조립할 수 있습니다.
실험대
실험대의 개략도
배전 및 변전소의 버스 시스템(독일 회사 Lucas-Nuelle의 실험실 스탠드) 연구를 위한 이러한 실험 스탠드는 자원 센터 "Econtechnopark Volma"에 있습니다.
리소스 센터의 학습 랩 장비에 대한 설명은 여기 — 및 여기 —를 참조하십시오.
Power Lab용 SCADA 스크린샷: 이중 버스
전압 및 전류 매개변수의 분석은 SCADA for power Lab(SO4001-3F) 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다. 이중 버스 시스템을 최대한 활용하려면 각 버스를 자체 전압 소스에 연결하는 것이 좋습니다.