Содержание
Проектируем электрику вместе: Однолинейная схема электроснабжения
Почему схема однолинейная? Однолинейная схема – это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название. Назначение однолинейной схемы.. Точка подключения.. Граница балансовой принадлежности.. Коммерческий учет электроэнергии.. Правила выполнения однолинейной схемы.. Пример однолинейной схемы электроснабжения.. Однолинейная схема частного дома.
Почему схема однолинейная?
В состав проектной документации может входить несколько электрических схем.
В их числе есть и однолинейная схема.
Название ее чисто условное. Однолинейная схема – это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название.
Различают исполнительную и расчетную однолинейную схему.
Для находящихся в эксплуатации электроустановок используется исполнительная схема. Она выполняется тогда, когда возникает необходимость ввести серьезные изменения в проект по результатам обследования действующей электроустановки и выявления несоответствий существующим нормативам и правилам.
Для проектируемых новых объектов выполняется расчетная однолинейная схема. Она выполняется после расчетов электрических нагрузок, выбора защитно-коммутационных аппаратов и кабельно-проводниковой продукции. Расчетная однолинейная схема является основой для разработки электрических принципиальных и электромонтажных схем, необходимых для выполнения монтажных работ.
Правила выполнения однолинейной схемы электроснабжения
Правила, согласно которым выполняются все виды электрических схем, в том числе и однолинейная схема электроснабжения, определены ГОСТ 2.702-75.
Как уже говорилось выше, под понятием «однолинейная схема электроснабжения» понимается графическое изображение трех фаз питающей сети и отходящих линий групповых сетей в виде одной линии.
Это условное изображение значительно упрощает и делает более компактными схемы электроснабжения. Подробная детализация подобным схемам не нужна, поскольку они предназначены давать общее представление о строении электросети и основных ее элементах.
Условное изображение трехфазного напряжения питания, для примера, приведено на рисунке «а», а его упрощенное изображение, которое и явилось причиной названия однолинейных схем отображено на рисунке «б».
Для того, чтобы визуально отобразить на схемах трехфазное подключение, используют несколько обозначений, таких как перечеркнутая линия с цифрой «3», расположенной рядом с вводом или выводом проводки, и прямая линия, перечеркнутая тремя косыми отрезками.
Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ 2.709, как и для всех видов электрических схем.
Назначение однолинейной схемы
Однолинейная схема электроснабжения служит одним из основных документов при заключении договоров на поставку электроэнергии и выдаче технических условий (ТУ) на присоединение к электрическим сетям.
Исходя из однолинейной схемы электроснабжения, определяются границы балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон.
Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон находится в точке подключения. До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии (владелец сетей), после нее – потребитель электроэнергии.
Коммерческий учет электроэнергии осуществляется во вводном устройстве, устанавливаемом, как правило, на границе балансовой принадлежности. Конкретное место установки приборов коммерческого учета прописывается в ТУ на присоединение к сетям. Обычно владелец сетей всегда требует установки шкафа учета в точке подключения, поскольку, как было сказано, за участок линии от точки подключения до объекта эксплуатационную ответственность несет потребитель. На самом объекте могут устанавливаться приборы технического учета для контроля общего потребления и оценки тепловых потерь электроэнергии.
Какие сведения должны быть указаны на однолинейной схеме?
На однолинейной схеме, входящей в состав проекта электроснабжения, указывают:
• точку подключения объекта;
• границу балансовой принадлежности;
• марку и номинальный ток вводного устройства в точке подключения;
• сведения о приборах коммерческого учета;
• марку питающего кабеля или воздушной линии, их длину и сечение;
• расчетные значения потерь напряжения в кабельных и воздушных линиях;
• установленная и расчетная мощность ВРУ, их расчетный ток и cosφ;
• марки и номинальные токи защитно-коммутационных аппаратов;
• расчетные нагрузки;
• шкаф АВР и режим его работы.
Выбор сечения проводников и расчет потерь напряжения можно посмотреть на странице «Выбираем сечение проводников», выбор номинальных токов аппаратов защиты — на странице «Выбор автоматических выключателей».
Однолинейная схема должна быть информативной
Как мы видим, однолинейная схема является одним из основополагающих документов в проекте электроснабжения. Она содержит сведения о расчетных нагрузках, о потерях напряжения, о приборах коммерческого учета, о режимах работы объекта при отключениях электроэнергии и т. д.
Сведения, перечисленные выше, должны присутствовать на однолинейной схеме в обязательном порядке. Отнеситесь к оформлению однолинейной схемы со всей ответственностью и тогда у вас не будет проблем с согласованием и утверждением проекта.
Пример оформления однолинейной схемы жилого дома представлен на рис. 1. Схема кликабельна, ее можно увеличить.
Пример однолинейной схемы электроснабжения
Однолинейные схемы электроснабжения других объектов не имеют принципиальных различий с рассмотренной нами однолинейной схемой электроснабжения частного дома или любого другого сооружения.
В населенных пунктах воздушные линии 380/220В проходят, как правило, в непосредственной близости от домов. Поэтому приборы учета электроэнергии допускается устанавливать на фасадах домов, как это показано на рис. 1.
Рис. 1
Если статья Вам понравилась и Вы цените вложенные в этот проект усилия – у Вас есть возможность внести посильный вклад в развитие сайта на странице «Поддержка проекта».
Статьи по теме:
1. Схема электроснабжения загородного дома
2. Внутреннее электроснабжение
3. Групповые сети освещения
Внимание!
Всех интересующихся практической электротехникой приглашаю на страницы своего нового сайта «Электрика для дома». Он посвящен основам электротехники и электричества с акцентом на домашние электрические установки и процессы, в них происходящие.
Однолинейные схемы на объектах / Хабр
Довольно длительное время я занимался эксплуатацией электроустановок. В их числе были электроустановки объектов жилой и коммерческой недвижимости, которые находились в различном статусе: недавно построенные и введённые в эксплуатацию, реконструированные или ожидающие реконструкции. На каждом таком объекте существовали те или иные проблемы с однолинейными электрическими схемами. Они или вовсе отсутствовали или требовали актуализации. По причине того, что нормальная эксплуатация без подобной документации затруднительна, мне приходилось заниматься организацией сбора и документированием такой информации.
Коротко об однолинейных схемах
Как известно, эксплуатация электроустановок производится в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», сокращённо — ПТЭЭП. В тексте этого документа несколько раз использован термин «однолинейная схема» (пункты 1.
5.18. и 1.8.9.). Что же она из себя представляет?
Очевидно, однолинейная схема является схемой электрической. А все электрические схемы, в зависимости от своего назначения, относят к разным типам: структурные, функциональные, принципиальные, монтажные, схемы подключений, общие схемы, схемы расположения и объединённые схемы. Описание каждого типа можно найти в ГОСТ 2.701-2008 (Таблица 2).
Однолинейные схемы, как правило, дают наглядное представление о структуре и взаимосвязи составных элементов электроустановки. Поэтому такие схемы относят к принципиальным электрическим схемам (код Э3 в нотации ГОСТ 2.701-2008). Тем не менее на них может иметься и дополнительная информация, например, указание границ балансовой и эксплуатационной принадлежности.
Пример однолинейной схемы электроснабжения предприятия.
Для простоты восприятия при составлении однолинейных схем используют упрощённые, однополюсные условно графические обозначения. Это означает, что если в электрощите установлено одно-, двух-, трех- или четырёхполюсное устройство, то для его обозначения на схеме всегда будет использовано однополюсное представление.
Многополюсное(слева) и однополюсное(справа) условно графическое обозначение трёхполюсного автомата
Актуальные однолинейные схемы важны для всех электроустановок без исключений. Тем не менее стоит понимать следующее. Одновременно с электроустановками, безопасная эксплуатация которых без схем просто немыслима, существует огромное количество других установок, которые годами эксплуатируются без документации.
Чаще всего это касается распределительных щитов в бизнес-центрах, торговых центрах, электрощитов на территориях складов, цехов, в различных технических помещениях. В связи с особенностями деятельности подобных предприятий, все эти комплектные устройства могут очень часто подвергаться изменениям. Таких электрощитов может быть много, очень много. В них изменяется всё что угодно, только не исполнительная документация.
Подобный технический долг может накапливаться годами и даже десятилетиями. Однажды это становится проблемой, с которой приходится бороться.
Своим подходом к решению подобных задач я хочу поделиться далее.
Табличное представление
Как было сказано выше, когда разговор заходит об однолинейных схемах, представляются схемы, составленные с применением условно графических обозначений.
Если в щите есть однолинейная схема, то с большой долей вероятности она выглядит примерно так
Несмотря на то что такой формат привычен и очень популярен, для решения задачи «оперативно создать/отредактировать документацию» он имеет ряд недостатков. Во-первых, требуется, как правило, не бесплатное ПО — MS Visio, Autocad, Компас, EPLAN и аналогичное. Во-вторых, персонал должен обладать навыками работы с таким ПО. Да и работать с графикой на ноутбуке около электрощита — то ещё удовольствие.
В подобных ситуациях гораздо выгоднее использовать схемы в табличном представлении. Такой формат описан в ГОСТ 21.613-2014 (Приложение А, Рисунок А.4 «Пример выполнения принципиальной схемы групповой сети при использовании систем автоматизированного проектирования или информационного моделирования зданий, сооружений»).
Технические данные, которые мы в дальнейшем сможем получить из таких таблиц, соизмеримы с данными, содержащимися в графической однолинейной схеме. Для своих практических целей я перенёс это представление в Excel.
ГОСТ 21.613-2014 Приложение А, Рисунок А.4 в Excel
Теперь моя работа по сбору данных и формированию схемы стала выглядеть так. Если требовалось, с помощью принтера этикеток (или маркера) я маркировал электрощит и установленные в нём аппараты. Далее в поля заранее распечатанных таблиц вносилась вся доступная мне информация. Таким образом, мною описывался каждый электрощит.
После того как таблицы заполнены, рукописные тексты оцифровываются — переносятся в электронные таблицы Excel. Для описания каждого электрощита создаётся отдельный файл. Полученные Excel-документы распечатываются и размещаются на дверце электрощита в качестве однолинейной схемы. Если в ходе дальнейшей эксплуатации электрощит претерпевает изменения, то все они отражаются в файле.
Актуальная таблица снова распечатывается для замены устаревшей, размещённой в электрощите.
▍Если графическая схема всё же необходима
Даже в этом случае крайне маловероятно, что схема будет составляться на ноутбуке около электрощита. Скорее всего, щит будет сфотографирован, что-то будет «законспектировано» и уже в офисе эта информация обретёт графический вид. Но в любом случае встаёт вопрос формата таких конспектов.
От Exсel к веб-сервису
Описанный выше подход был удобен и перекрывал большинство насущных задач до тех пор, пока я работал один. Но как только объём работы вырос и её пришлось делегировать, стали появляться сложности и неудобства. Ну а если работать неудобно, то, вероятнее всего, вдолгую этим никто заниматься не будет. Кроме того, хотелось иметь возможность какой-никакой автоматизации в дальнейшем, а хранение в Excel к этому не особо располагает.
В связи с этим я решил написать веб-сервис и клиент для него.
Так появились phpSLDt и phpsldt-web-client.
▍phpSLDt
Это RESTful Web Service для работы с электрическими схемами групповых сетей. Сервис позволяет хранить и работать с табличным представлением однолинейных схем в формате JSON. Имеющиеся методы API описаны в спецификации OpenAPI. Сама спецификация в формате YAML доступна на странице проекта. Там же размещены инструкции по установке.
Кроме создания, удаления и редактирования однолинейных схем, сервис способен генерировать PDF для его дальнейшей печати. Сформированный файл соответствует формату определённому в ГОСТ 21.613-2014 (Приложение А, Рисунок А.4).
Печатная форма в pdf, сгенерированная phpSLDt
▍phpsldt-web-client
Это клиент к веб-сервису phpSLDt на Vue. Если phpsldt-web-client развернуть на веб-сервере в сети, то персонал сможет работать и создавать подобного рода документацию как на ПК, так и в своих мобильных устройствах, например, на планшетах.
Несмотря на очевидные преимущества деплоя на веб-сервер, при необходимости phpsld-web-client возможно запустить на ПК и без использования последнего.
Заключение
Из своей практики я могу сделать вывод, что применение схем в табличном представлении бывает крайне полезно и даёт следующие преимущества:
- Быстрое составление достаточно подробного описания имеющихся электроустановок в электронном виде.
- Отсутствует необходимость в специализированном ПО и персонале, который обучен в нём работать.
- Персонал получает возможность оперативного внесения изменений в документацию.
- Автоматическое формирование печатных форм в соответствии с ГОСТ (без основной надписи).
Использование же phpSLDt и phpsldt-web-client позволит ещё больше упростить подобную работу.
Важность однолинейной схемы (SLD)
Что такое одиночная линейная схема?
Определение однолинейной схемы или SLD представляет собой электрическую схему или чертеж, на котором представлены компоненты системы электроустановки, представленные символами, и описывается, как эти компоненты связаны между собой.
Иногда однолинейный чертеж или схему электроустановки также называют однолинейной схемой. В этой статье мы кратко обсудим, что такое электрический SLD, типы электрических схем, важность и преимущества однолинейной схемы. Также будет обсуждаться важность и необходимость регулярного обновления или обновления чертежей электроустановок в целях обеспечения надежности, эксплуатации и электробезопасности.
——————————————
Типы электрических схем
В полевых условиях персонал часто называет однолинейные схемы «электрическими чертежами». Несмотря на то, что в электрической системе существует несколько типов схем или чертежей. Каждый тип электрической схемы имеет уникальную функцию. Типы электрических схем включают:
- Лестничная схема
- Схема подключения
- Однолинейная схема
Лестничная диаграмма
Обычно изображается в виде лестницы, поэтому ее называют лестничной диаграммой.
Лестничная диаграмма — это схема, которая показывает функцию электрической цепи с помощью электрических символов. На лестничной диаграмме не показано фактическое расположение компонентов. Лестничная диаграмма позволяет быстро понять и решить проблемы в цепи. Лестничные диаграммы также могут называться линейными диаграммами, элементарными диаграммами или электрическими схемами.
Схема подключения
На электрических схемах используются электрические символы, такие как лестничные диаграммы, но они пытаются показать фактическое расположение компонентов. Схемы подключения также называются схемами подключения. Схема подключения поможет вам идентифицировать кабели и компоненты, например те, которые находятся на оборудовании.
Однолинейная схема
Однолинейная схема или однолинейная схема представляет собой упрощенный способ представления трехфазной энергосистемы. На однолинейных схемах не показаны точные соединения электрических цепей.
Как следует из названия, однолинейная диаграмма использует одну линию для представления всех трех фаз. Это самый простой тип схемы электромонтажа. На однолинейной схеме показаны номиналы и мощность электрооборудования, проводников и защитных устройств.
——————————————
Область применения однолинейных схем
Информация об однолинейных схемах обычно включает: )
Преимущества однолинейных диаграмм
- Помогает определить, когда следует выполнять устранение неполадок, и упрощает процесс устранения неполадок
- Точная однолинейная схема дополнительно обеспечит безопасность работы персонала
- Соответствует применимым нормам и стандартам
- Обеспечить более безопасную и надежную работу объекта
——————————————
Важность обновления однолинейной схемы
Однолинейная электрическая схема представляет собой план электрической системы.
Создание однолинейной схемы — это первый шаг в подготовке плана реагирования на критические ситуации, который позволяет электрикам полностью понять компоновку и конструкцию системы распределения электроэнергии на объекте.
Будь то новый или уже существующий объект, однолинейная схема является дорожной картой для всех будущих испытаний, обслуживания и ремонта. Эффективная однолинейная схема четко покажет, как связаны основные компоненты электрической системы. Он показывает правильный путь распределения мощности от входящего источника питания к каждой последующей нагрузке, включая номинальные характеристики и размер каждого электроприбора, его проводников и защитных устройств.
Часто лица, принимающие решения, считают, что им не нужно обновлять схемы электроустановок, или даже не считают их важными. Многие промышленные и коммерческие объекты работают без точных однолинейных схем. Эти условия могут считаться важными до тех пор, пока они не столкнутся с реальными проблемами или потерями из-за неактуализации или неточности схем электромонтажа.
Обновление однолинейной диаграммы
Тогда в чем важность обновления однолинейной диаграммы, чтобы ее нужно было обновлять? С точки зрения электротехники и безопасности электрические SLD являются основным ресурсом для расчета токов короткого замыкания, определения координации селективной защиты и, в конечном итоге, расчета энергии инцидента, что делает его одним из наиболее важных документов по безопасности, доступных на объекте. Безопасная эксплуатация объектов превыше всего, в то время как SLD часто не получают должного внимания. Это иронично.
NFPA 70E 2015 (Статья 205.2) упоминается: «Однолинейная схема, если она предусмотрена для электрической системы, должна поддерживаться в разборчивом состоянии и поддерживаться в актуальном состоянии».
Обновленная однолинейная схема содержит краткие карты оборудования, резервирования и защиты. Регулярные обновления с каждым необходимым изменением, независимо от того, насколько оно маленькое.
Эти документы составляют основу для работы многих других связанных функций.
Например:
- Персонал по обеспечению безопасности и персонал по обслуживанию электрооборудования используют SLD в контексте программ контроля опасной энергии и практики LOTO (выход из системы)
- На тендере по проекту требуется точная однолинейная схема, чтобы торги были точными
- Правила требуют этого
- Последние документы SLD необходимы, когда есть планы по расширению заводов или строительству объектов
Модификации электрической системы могут представлять новые опасности. Например, замена двигателя или трансформатора может создать больший ток короткого замыкания, чем раньше. Устройства защиты от перегрузки по току, настроенные на определенный уровень, могут не работать без предупреждения.
Документация по однолинейной схеме также используется для эффективного планирования технического обслуживания, оценки безопасности и многого другого.
——————————————
Однолинейная схема и программа безопасности
В области электробезопасности, основанной на NFPA 70E по стандартам электробезопасности на рабочем месте, есть несколько исследований, оценки и оценки, которые требуют от нас обновления однолинейных диаграмм, чтобы эти действия могли быть выполнены.
Исследования, анализы и оценки, связанные с электробезопасностью, включают:
- Исследование короткого замыкания
- Координация защиты
- Исследование вспышки дуги
- Программа выхода из системы и на вынос (LOTO)
- Исследования и оценки электробезопасности
- Процедуры электробезопасности
- и т. д.
———————————————
Пожалуйста, свяжитесь с Omazaki Engineering, если вы планируете обновить однолинейную схему или электрическую схему SLD в Индонезии или вам нужен консультант в области изучения и оценки связанных с техникой электробезопасности, заполнив форму в разделе Контакты.
Однолинейная схема для подстанции
Однолинейная схема, также называемая однолинейной схемой, представляет собой символическое или графическое представление трехфазной энергосистемы. Он имеет схематическое изображение всего оборудования и соединений. Электрические элементы, такие как автоматические выключатели, трансформаторы, шины и проводники, представлены с использованием стандартизированных схематических символов, чтобы их можно было легко прочитать и понять.
На однолинейной схеме вместо представления каждой из трех фаз отдельными линиями только один проводник представляется с помощью одной линии. Однолинейная схема упрощает понимание электрической системы, особенно в случае сложных систем на подстанциях. Это помогает в детальном изучении и оценке системы и ее эффективности.
Преимущества однолинейной схемы:
— дает общее представление о системе и упрощает ее оценку.
— упрощает и ускоряет процесс устранения неполадок.
– обеспечивает безопасность персонала и делает обслуживание более удобным.
– Обеспечивает более безопасную и надежную работу системы.
Вот несколько важных символов, которые помогут нам понять однолинейную диаграмму.
Разъединитель: На электроподстанциях необходимо отключить часть системы для общего обслуживания и ремонта. Это достигается с помощью изолирующего выключателя или изолятора. Изолятор — это, по сути, переключатель, предназначенный для размыкания цепи без нагрузки.
Например, если вся подстанция разделена на пять секций. Каждая секция может быть отключена с помощью изолятора для обслуживания.
Сборная шина: Сборная шина представляет собой сборку шинных проводников с соответствующими соединительными муфтами и изолирующими опорами. Это заземленный металлический корпус, содержащий смонтированные на заводе оголенные или изолированные проводники, обычно медные или алюминиевые стержни, стержни или трубки.
Автоматический выключатель: Автоматический выключатель — это компонент цепи, который может размыкать или замыкать цепь в нормальных условиях и при неисправности. Он разработан таким образом, что им можно управлять вручную в нормальных условиях и автоматически в условиях неисправности. Это особый тип коммутационного устройства, которое можно безопасно эксплуатировать при больших токах. Используется для своевременного отключения и повторного включения различных частей энергосистемы для защиты и управления.
Трансформаторы: Трансформаторы являются важными компонентами в системах передачи и распределения электроэнергии. Они используются для повышения или понижения напряжения. В основном на электростанции для повышения генерируемого напряжения до более высокого значения используется повышающий трансформатор. На последующих подстанциях понижающий трансформатор используется для снижения напряжения питания, а затем, наконец, доставляет его на конец использования.
Трансформатор тока — это повышающий или понижающий трансформатор, который умножает ток на известный коэффициент. Например, если трансформатор тока имеет номинал 100/5 А, ток на первичной стороне составляет 100 А, а на вторичной — 5 А. Это тип измерительного трансформатора. Другим типом измерительного трансформатора является трансформатор напряжения или трансформатор напряжения.
Трансформатор напряжения — это измерительный трансформатор, используемый для защиты и измерения.
Он измеряет высокое переменное напряжение в энергосистеме. Обычно это понижающий трансформатор с меньшим количеством обмоток на вторичной стороне.
Реле защиты: Основная функция реле защиты на подстанциях заключается в быстром отключении любого элемента от работы в случае короткого замыкания. Кроме того, он защищает, когда часть системы начинает работать ненормальным образом, что может привести к повреждению или нарушению нормальной работы всей системы. Существуют различные типы реле защиты, в основном основанные на их характеристиках, логике, параметрах срабатывания и механизме работы.
Выше мы обсудили некоторые важные компоненты, которые мы видим на однолинейной диаграмме. В электрической системе используется больше компонентов, которые имеют различные применения.
Теперь мы рассмотрим пример однолинейной схемы внутренней подстанции 11 кВ/400 В и ее объяснение.
3-х фазная, 3-х проводная линия 11 кВ отводилась и выводилась на групповой выключатель, установленный возле подстанции.