На рис. 5.5 изображена система общего электроснабжения здания.В составе системы общего электроснабжения предусмотрен третий резервный источник питания — резервная дизельная электростанция (РДЭС).
Электроснабжение потребителей, относящихся к группам А и В, предусматривается от двух независимых вводов 1, 2 и РДЭС 10 с устройством АВР. Потребители группы С получают питание от двух независимых вводов с АВР. Для электроснабжения потребителей группы А предусмотрено создание системы бесперебойного электроснабжения с установкой источников бесперебойного питания.
Рис. 5.5. Система электроснабжения здания
Для приема и распределения электроэнергии в здании предусмотрен главный распределительный щит (ГРЩ) низкого напряжения. ГРЩ состоит из:
- двух вводных автоматических выключателей 8;
- автоматического выключателя 11 резервной дизельной электростанции 10;
- одного секционного автоматического выключателя 9;
- двух автоматических выключателей компенсирующих устройств 12;
- распределительных автоматических выключателей 6 с двумя секциями шин 4 и 5.
Каждая из секций 4 и 5 получает питание от высоковольтных кабелей 1 и 2 через соответствующие трансформаторы 3.
На рис. 5.6 показан внешний вид ГРЩ. Обозначения панелей выключателей вводных, секционного, распределительных выключателей и РДЭС приводятся в соответствии с обозначениями на рис. 5.5. Обратите внимание на шинный монтаж в ГРЩ.
Рис. 5.6. Внешний вид ГРЩ: а) вид спереди; б) вид сзади (источник: ЭкоПрог)
В ГРЩ предусмотрено измерение по вводам 1 и 2 фазных токов, напряжений коэффициента мощности, частоты сети, активной и реактивной мощности с выводом этих данных на диспетчерский пункт автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ) .
ГРЩ обеспечивает автоматическое включение резерва, выполненное на выключателях 8, 9, 11, и автоматическое резервирование потребителей от РДЭС 10. Все автоматические выключатели снабжаются микропроцессорными (интеллектуальными) модулями, позволяющими организовать дистанционное управление и измерение электрических параметров. Эти модули подключаются к системе автоматизации управления ГРЩ. На рис. 5.7 представлен внешний вид автоматического выключателя с микропроцессорным управлением, установленного в панелях 8, 9, 11 ГРЩ (рис. 5.6). Система автоматизации ГРЩ позволяет отказаться от выделенного щита (секции) гарантированного электроснабжения.
Схема ГРЩ обеспечивает:
- дистанционное управление нагрузками;
- дистанционный контроль состояния автоматов;
- дистанционный и местный контроль отходящих линий 7 (сигнализация положения выключателя и измерение токов нагрузки);
- блокировку одновременности включения энергоемких потребителей при работе РДЭС;
- предотвращение несанкционированного включения потребителей, не относящихся к группам А и В при работе РДЭС;
-разгрузку системы электроснабжения при работе РДЭС;
- возможность ручной коммутации автоматов на ГРЩ.
Предусмотренный в ГРЩ АВР на вводных (8) и секционном (9) выключателях и автоматическое включение резерва дизель-генератора (АВР ДГ — 11) реализованы на автоматических выключателях с приводами дистанционного управления. Алгоритм действия автоматики реализован на промышленных контроллерах, управляющих схемами АВР и отходящими линиями ГРЩ.
АВР секционного выключателя работает следующим образом:
1. В нормальном режиме секционный выключатель 9 и выключатель ввода РДЭС 11 отключены.
2. Выключатели 8 ввода 0,4 кВ включены.
3. При исчезновении напряжения на одном из вводов или отклонении напряжения за границы допустимого диапазона (например, 10% от UHOM, устанавливается исходя из требований ГОСТ 13109-97 или технических характеристик электроприемников) соответствующий ввод 8 отключается защитой минимального напряжения и затем включается секционный выключатель 9.
4. При восстановлении напряжения на обоих вводах отключается секционный выключатель 9 и включается соответствующий ввод 8.
АВР ДГ работает при исчезновении напряжения на обоих вводах 0,4 кВ или отклонении напряжения на обоих вводах за границы допустимого диапазона по следующему алгоритму:
1. Замыкается цепь запуска РДЭС.
2. После запуска ДГ появляется напряжение на вводе РДЭС и в цепях управления, срабатывает система автоматической разгрузки, отключающая потребителей группы С (часть линий 7) и на время пуска ДГ — потребителей группы В.
3. Отключаются оба ввода 8.
4. Отключаются конденсаторные батареи 12.
5. Включается секционный выключатель 9.
6. Включается ввод РДЭС 11.
7. После этого для обеспечения условия блокировки одновременного включения энергоемких потребителей с выдержкой времени между включениями не менее 15 с происходит включение автоматических выключателей 6 в цепях линий 7 нагрузок группы В. В зависимости от загрузки ДГ диспетчер может изменить состав подключенной к РДЭС нагрузки.
8. При появлении напряжения хотя бы на одном из вводов 8 снимается сигнал запуска ДГ, отключается ввод РДЭС 11 и включается соответствующий ввод 8. Затем автоматически включаются потребители, отключенные системой разгрузки, и подключаются конденсаторные батареи.
Устройство АВР секционного выключателя выполнено с применением программируемых контроллеров, позволяющих обеспечить следующую логику работы и функции:
- работа АВР разрешена только при наличии напряжения во всех фазах на другом вводе ГРЩ;
- разрешена однократность действия АВР;
- запрещены действия АВР при аварийном отключении выключателей ввода 8 или секционного выключателя 9;
- исключена возможность многократного включения АВР на короткое замыкание при любой однократной неисправности в схеме;
- блокируются действия АВР при отключении автоматических выключателей в цепях реле контроля напряжения;
- обеспечена сигнализация ручного режима АВР и сигнализация срабатывания АВР;
- установлена выдержка времени на отключение выключателей 8 вводов ГРЩ при исчезновении напряжения на время 15...30 с.
- установлена выдержка времени на включение выключателей 8 вводов ГРЩ при появлении напряжения на время до 60 с.
Для обеспечения безопасности обслуживания в ГРЩ предусматриваются блокировки при работе и обслуживании выключателей в выкатных ячейках:
- вкатывание включенного выключателя в рабочее положение;
- выкатывание включенного выключателя;
- включение выключателя ввода РДЭС хотя бы при одном включенном вводе 0,4 кВ.
Автоматизация управления выключателями ГРЩ делает систему общего электроснабжения универсальной. Различие в категориях надежности электроснабжения нагрузок групп А, В, С не требует выделения отдельного щита гарантированного электроснабжения.
Возникает возможность осуществления гарантированного электроснабжения потребителей, находящихся на любой линии 7, что обеспечивается автоматическими выключателями, управляемыми по заданному алгоритму.
В крупном здании необходимость изменения требований к категории надежности электроснабжения электроприемников вполне реальна и при традиционной технологии электроснабжения потребует реконструкции существующей системы. В случае создания управляемого ГРЩ, имеющего в своем составе своеобразный «виртуальный» щит (секцию) гарантированного электроснабжения, изменение категории надежности электроснабжения на каждом из присоединений достигается программированием контроллеров. Управление электроснабжением предоставляет дополнительные возможности по оптимизации режима работы системы в целом и, в частности, трансформаторов «сухого» типа. Например, при работе на один трансформатор в режиме летнего максимума нагрузки для предотвращения длительной перегрузки трансформатора служба эксплуатации здания имеет возможность провести аварийную разгрузку с пульта диспетчера или вручную. Состав отключаемой нагрузки определяется в конкретной ситуации в зависимости от режима работы и состава включенного оборудования.