Что такое электрический фидер в электроэнергетике
Слово «фидер» (заимствованное из английского языка: «feeder») – термин многозначный. В рыбалке это одно, в электротехнике — другое, в радиолокации — третье. Среди переводов этого слова: питатель, кормушка, передающий механизм, едок, вспомогательная линия и т. д., в зависимости от контекста. Чтобы не запутаться, давайте разберемся, что же такое электрический фидер, то есть рассмотрим данный термин применительно к электроэнергетике.
Несмотря на то, что каждый электрик в принципе понимает значение этого слова, даже здесь есть варианты. Речь может идти о сети, питающей трансформаторы подстанции, и соединяющей трансформаторы с конкретным выключателем, применительно к магистралям от 6 до 10 кВ.
Практически же о фидере вспоминают когда, например, на трансформаторной подстанции отключается общий выключатель, снимающий таким образом питание со всех трансформаторов. В этом случае говорят, что на подстанции снята нагрузка фидерной сети. Если кабель, соединяющий выключатель с главным трансформатором поврежден, то говорят, что поврежден фидер. То есть, здесь фидером называется линия, служащая для питания потребителя от питающей ячейки подстанции.
Линия (фидер) напряжением выше 1000 В может содержать высоковольтные коммутационные аппараты, реакторы, разрядники, измерительные трансформаторы напряжения и тока, изоляторы, шины и токопроводы, силовые кабельные и воздушные линии электропередачи, конденсаторные установки, а также устройства релейной защиты и автоматики. Несколько фидеров образуют распределительное устройство (РУ): открытое (ОРУ), закрытое (ЗРУ), комплектное для внутренней (КРУ) или наружной (КРУН) установки, стационарное (КСО).
В электроэнергетике фидером называют ЛЭП, идущую от подстанции к подстанции, или от подстанции к распределительному устройству. Прежде всего следует понимать, что фидер — это то, что связано с подачей питания на оборудование. Фидером называется магистраль, соединяющая электроподстанцию с распределительным узлом.
При проектировании сети, фидером называют кабель, подающий питание от распределительного устройства к потребителю или к следующему распределительному узлу. Те линии, которые идут дальше от распределительного узла, называются ответвлениями.
Фидер может быть воздушным или кабельным, но неизменно одно: фидеры соединяют сборные шины распределительных устройств трансформаторных или преобразовательных электростанций и питаемые от этих шин распределительные или потребительские электрические сети.
Для примера, в тяговом электроснабжении фидером называется часть тяговой сети, соединяющая шины напряжения от тяговой подстанции с контактной сетью. Фидеры оснащаются защитными устройствами от перегрузок и от КЗ, посредством автоматических выключателей, отсоединяющих контактную сеть в случае превышения уставки защиты, а также высоковольтными разъединителями.
Относящееся к фидеру оборудование называют фидерным оборудованием: фидерная автоматика, фидерный разъединитель, фидерная защита и т. д. В зависимости от назначения потребителей, получающих питание контактной сети по конкретному фидеру, фидер называют, скажем, применительно к тяговым сетям, станционным или перегонным. Каждому фидеру присваивается индивидуальный номер.
Кстати, слово «фидер» повсеместно можно заменить по праву словом «ЛЭП», поскольку фидер — это по сути разновидность ЛЭП. Хоть фидерная линия и является в иерархии сети периферийной, тем не менее это — ветвь сети, соединяющая меньшее или большее количество удаленных узлов с основной питающей линией.
Фактически, фидер — это ЛЭП, соединяющая первичное распределительное устройство со вторичным распределительным устройством или с несколькими вторичными распределительными устройствами, либо вторичное распределительное устройство с потребителем или с несколькими потребителями.
Все об фидерных линиях
19 февраля 2020
Время на чтение:
Одно определение или название может применяться по отношению к разным явлениям и устройствам. К примеру, фидер — понятие, актуальное для радиотехники и энергетики, пейнтбола и рыбалки. Во всех указанных сферах речь идёт о разных понятиях. В электрике фидер тоже играет не последнюю роль, поэтому стоит разобраться, что это такое.
Что означает фидер в электроснабжении
Термин происходит от английского feeder. Вариантов перевода у этого слова несколько. «Вспомогательная линия» — расшифровка, которая ближе всего к конкретной сфере электроники. Это оптимальный вариант для описания функциональности, назначения и применения.
Пример фидерной линии
Интересно! Само выражение «фидерные линии» на практике воспринимается только как тавтология. Поэтому от него рекомендуют воздержаться.
Зачем нужен фидер
Самый наглядный пример — работа тяговых подстанций, за счёт которых функционирует электрический транспорт. В любой сфере главным назначением остаётся передача электроэнергии от источника к потребителю. Потребители бывают разными:
- Распределяющие устройства.
- Подстанции.
- Понижающие трансформаторы.
Фидерную автоматику также устанавливают для защиты от всевозможных перегрузок внутри сети. Обязательно используют приспособления, обеспечивающие дополнительную защиту. Предусмотрена не только основная, но и дополнительная защита. Она нужна, чтобы линия нормально отключилась даже в случае короткого замыкания. На тяговых подстанциях устанавливают большую часть оборудования, фидер обеспечивает максимальную безопасность.
Обустройство передачи электроэнергии
Фидеры разных типов отличаются друг от друга комплектацией. В свою очередь, она определяется сферой применения и задачами, которые планируется решать на практике.
Открытые фидеры
Они чаще встречаются в сфере радиотехники и энергетики. Здесь можно увидеть два варианта, каждый со своими особенностями на линии.
- Коаксиальный кабель, у которого сохраняется необходимое волновое сопротивление.
В комплект входят дополнительно разветвители и соединители, фильтры и другие устройства, упрощающие само соединение. Приёмно-передающие устройства благодаря таким кабелям подключаются к антеннам, после чего сигнал переходит от одной части системы к другой.
- Высоковольтные со своим питанием.
От одного преобразующего устройства участок сети идёт к другому. В процессе передачи используется и разнообразное вспомогательное оборудование. Это могут быть электрические шкафы с соответствующим оснащением, понижающие трансформаторы и предохранители, разъединители, автоматические защитные устройства.
Трансформаторы и техническое обслуживание
Закрытые фидеры
Это отдельная группа фидеров, чаще всего применяется при обустройстве тяговых сетей электротранспорта. Используются так называемые воздушные питающие сети, при обустройстве которых тоже надо учитывать некоторые моменты.
- Подключение к подстанции и электричеству выполняется за счёт основного фидера.
- При помощи фидера обратного тока цепь замыкается.
- Кроме самой линии комплект дополняется специальной защитной аппаратурой. Это касается и резервной автоматики, снимающей напряжение.
Такие тяговые сети являются сложными элементами с конструктивной точки зрения. Тому есть несколько причин:
- Протяжённость контактной сети, отвечающей за электроснабжение.
- Присутствие на линии нескольких единиц контактного состава.
- Отличные режимы работы каждого из компонентов.
Для обесточивания участков приходится время от времени отключать конкретные линии и детали. Это необходимо для грамотного обслуживания и ремонтных работ.
Расширенное количество приспособления для контроля и защиты требуется, чтобы работа системы была стабильнее. Тогда можно не волноваться о количестве поступающей электроэнергии.
Кабель в системе
Принцип работы
Часто фидеры путают с распределителем, который тоже передаёт энергию от одного участника системы к другому. Фидер отличается отсутствием так называемого промежуточного контроля. На отправляющей и принимающей стороне из-за этого показатели силы тока остаются примерно одинаковыми.
Условия эксплуатации тоже позволяют выделить несколько разновидностей устройств:
- Бытовые или осветительные.
- Для использования в сельском хозяйстве.
- Промышленные электрические.
Приспособления могут быть рассчитаны на сети мощностью от 220 до 380 В.
Назначение фидера влияет на то, какой будет последовательность функционирования. Фидерные линии — часть электрических распределительных сетей. Электрическая схема здания бывает разной, в зависимости от принятых решений на этапе проектирования и строительства. Разные потребители трансформаторного типа подключаются к шинам подачи для реализации различных нагрузок.
От автоматического выключателя выходят проводники распределительных питающих линий. В процессе участвуют подземные кабели, которые называются ещё выходными. Для электрики фидер — часть системы, участвующей в передаче энергии от первичных устройств ко вторичным. При переходе к подстанции напряжение сети может уменьшаться, в зависимости от текущих эксплуатационных условий, в том числе — по электроснабжению.
Конструкция
Обычно фидеры выполняют роль главного проводника. Поэтому от данной детали питание подаётся к основному центру нагрузки, далее на распределитель. Последние бывают на практике четырёхпроводными, трёхфазными. После нагрузка поступает к обслуживающей сети, которая уже соединена с потребителями.
Основа для проектирования фидеров в электротехнике — токонесущая способность проводников. При расчётах также учитывают падение напряжения, длительность линии.
Обратите внимание! Но линии включают далеко не все проводники. Роль служебных устройств выполняют части, расположенные между точкой обслуживания и устройствами, предназначенными для отключения потребителей. Заземляющие приспособления и другая защита отсутствует, поэтому правила эксплуатации в этом случае выстраивается несколько иначе.
Фидеры далеко не всегда можно представить в качестве внутреннего разветвления, ведь в систему входят разные проводники. Каждый раз надо внимательно изучать систему и её устройство, правила и условия функционирования.
Применение на практике
Как применяются фидеры в электричестве?
Само слово «фидер» энергетики в своей работе начали использовать достаточно давно. Это произошло вскоре после начала электроснабжения Англии, США. От применения оборудования будут зависеть показатели электрических потерь, характерные для той или иной системы. В свою очередь, так определяется и эффективность работы той или иной сети.
Обычное напряжение работающих сетей составляет 6-10 кВт. Расчёты по потерям электроэнергии выполняются буквально каждый месяц. В зависимости от точности этих расчётов выставляют определённые тарифы за использование электрической энергии. Загрузка фидеров на 10 кВт влияет на результаты некоторых действий, связанных с подсчётами и проектированием.
Электропередача
Применение для электротранспорта
Схемы защиты с использованием коммутаторов применяют, чтобы эксплуатация была наиболее безопасной. От рабочего напряжения зависят параметры, которыми обладает сеть в том или ином случае. Пример — тяговые подстанции, где стандартное напряжение составит 3,3 кВт. Здесь каждый выключатель снабжается как основной, так и дополнительной защитой на случай отключений.
В роли коммутаторов выступают поляризованные выключатели, с максимальной скоростью работы. Функция максимальной токовой защиты в данном случае перекладывается на схемы, которые отвечают и за общее управление системой. Стандартная токовая защита обеспечивается за счёт этой же части.
При коротких замыканиях указанные выше виды защиты становятся основными. Резервная защита нужна для расширения возможностей пользователей. Чтобы организовать правильную работу, важно грамотно настроить текущие схемы. Даже при максимальных нагрузках необходимо исключить случайные срабатывания. Коэффициент запаса устанавливают в пределах 1,15.
Интересно! Фидеры в тяговой сети — самые сложные устройства. Нагрузка возникает постепенно, и не один раз в каждом из элементов. Таких загрузочных режимов может быть много в зависимости от того, сколько элементов движется по дороге. Для движения электрического транспорта важна точность всех характеристик.
Для этой сети применяют тонкие провода, при обычных условиях не способные выдержать значительные нагрузки. К примеру, даже тока в 2кА хватает, чтобы за доли секунды пережечь устройство. Только быстродействующая защитная система с коротким временем отключения обеспечивает нормальное функционирование при таких условиях.
Разные провода и защита
Стандартно защиту монтируют из двух ступеней. Она включает ускоренную токовую отсечку вместе с телеблокировкой. Устанавливается на тяговых подстанциях с мощностью до 25 кВт, выполняются такие решения в виде отдельных устройств. Работа самой системы заслуживает отдельного разговора.
Фидерная линия — общий вид
Для идентификации конкретных участков цепей фидерная система структуризации остаётся достаточно удобной. Но в нормативных документах точное регулирование термина отсутствует, в связи с чем на практике допустимы сложности, недопонимание даже между мастерами. Из-за этого увеличивается вероятность аварийных ситуаций и несчастных случаев. Лучше всё-таки опираться на терминологию, разработанную для нормативных документов. Всегда просто найти если не одинаковые значения, то с примерно такой же расшифровкой.