Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Распределительные устройства с двумя системами сборных шин

Распределительные устройства с двумя системами сборных шин

В РУ с двумя системами сбор­ных шин (рис. 8.2, а) каждое при­соединение содержит выключатель и два шинных разъединителя. По­следние служат для изоляции вы­ключателей от сборных шин при их ремонте, а также для переключения цепей с одной системы шин на дру­гую без перерыва в их работе. Линейные разъединители предусмотре­ны в присоединениях, где это необ­ходимо для безопасного ремонта выключателей. Предусмотрен шиносоединительный выключатель, функции которого пояснены ниже.

Рис. 8.2. Принципиальная схема РУ с дву­мя системами сборных шин.

а — шины не секционированы; б — секциониро­ванные шины и обходное устройство.

Вторую систему сборных шин в прежнее время использовали толь­ко эпизодически в качестве резерв­ной системы при ремонте рабочей. В настоящее время в РУ 110-220 кВ, где рассматриваемая схема получила наибольшее применение, вторую систему сборных шин используют постоянно в качестве рабочей системы в целях повышения надежности электроустановки. При этом присоединения с источниками энергии и нагрузками распределя­ют между обеими системами. Шиносоединительный выключатель нормально замкнут. Исключения из этого правила могут быть сделаны только в целях ограничения тока к.з. Для защиты сбор­ных шин применяют дифференци­альную токовую защиту, обеспечи­вающую селективное отключение Поврежденной системы. При этом вторая система шин с со­ответствующими источниками энер­гии и нагрузкой остается в работе. Работа на одной системе сборных Шин допускается только временно при ремонте другой системы. В это относительно короткое время на­дежность РУ снижается.

Порядок операций при пере­ключении присоединений с одной системы шин на другую. Переклю­чение присоединений без перерыва в их работе производят с помощью шинных разъединителей. Операции с разъеди­нителями (включение, отключение) допустимы, если электрическая цепь предварительно отключена выключателем или разъединитель шунтирован параллельной ветвью с малым сопротивлением. Как вид­но из схемы, при включенном шиносоединительном выключателе все разомкнутые шинные разъедините­ли первой и второй системы, шунти­рованы через сборные шины и шиносоединительный выключатель. В этих условиях можно включить в любом присоединении разъедини­тель одной системы и отключить разъединитель другой системы, не опасаясь образования дуги на контактах. В процессе переключения ток присоединения смещается из одного разъединителя в другой. При разомкнутом шиносоединительном выключателе такие операций недопустимы. Во избежание слу­чайного автоматического отключе­ния шиносоединительного выключа­теля в процессе переключения Пра­вила технической эксплуатации (ПТЭ) электрических станций и сетей предписывают предварительно разомк­нуть цепь отключающего электро­магнита шиносоединительного вы­ключателя и вновь замкнуть ее после окончания операций с шин­ными разъединителями.

В указанном порядке могут быть переключены с одной системы шин на другую часть присоединений, ес­ли это необходимо при изменении режима станции и системы, или все присоединения — при подготовке к ремонту системы шин. В последнем случае необходимо после окончания операций с шинными разъедините­лями отключить шиносоединительный выключатель с соответствую­щими разъединителями.Во избежание неправильных операций с разъединителями преду­сматривают блокирующие устрой­ства. В устройствах с двумя системами сборных шин шин­ные разъединители каждого при­соединения блокируют с шиносоединительным выключателем. Кроме того, предусматривают блоки­ровку между выключателем и разъ­единителями в пределах каждого присоединения. Механическая бло­кировка в этих случаях непригодна. Приходится прибегать к замкам у приводов — механическим или элек­тромагнитным.

Достоинства рассматриваемой схемы с двумя системами сборных шин заключаются в следующем: возможность поочередного ремон­та сборных шин без перерыва в ра­боте присоединений; возможность деления системы на две части в це­лях повышения надежности элек­троснабжения или ограничения то­ка к.з.; возможность переключе­ний отдельных присоединений в со­ответствий с режимом установки с одной системы сборных шин на другую.

Недостатки схемы следующие: при ремонте одной из систем шин нормальная работа установки на двух системах нарушается, следо­вательно, на это время надежность ее снижается; при замыкании в шиносоединительном выключателе от­ключаются обе системы шин; в случае внешнего замыкания и отказа выключателя соответствующего присоединения отключается система шин; ремонт выключателей и ли­нейных разъединителей связан с отключением на время ремонта со­ответствующих присоединений; сложность РУ; частые переключе­ния с помощью разъединителей уве­личивают вероятность поврежде­ний в зоне сборных шин по сравне­нию с устройствами с одной системой при том же числе присоединений.

Перечисленные недостатки схе­мы могут быть частично устранены описанными ниже способами, свя­занными с дополнительными затра­тами. При большом числе присое­динений прибегают к секционирова­нию сборных шин. В РУ 110 — 220 кВ станций секционируют обе системы шин с помощью нормаль­но замкнутых выключателей и пре­дусматривают два шиносоединительных выключателя. Таким обра­зом, РУ делится на четыре части, связанные между собой через шиносоединительные и секционные вы­ключатели, В РУ 6—10 кВ станций с секционными реакторами ограни­чиваются секционированием одной системы; вторая система используется в качестве резервной и вспо­могательной.

Чтобы обеспечить возможность поочередного ремонта выключате­лей без перерыва в работе соответ­ствующих присоединений, преду­сматривают обходную систему шин и обходные выключатели. В устрой­ствах с двумя системами сборных шин функции обходного и шиносое­динительного выключателей могут быть объединены в одном выключа­теле, что позволяет уменьшить общее число выключателей; При двух секциях (рис.8.2,6) необходимы два таких выключателя с совмещен­ными функциями. При нормальной работе разъединители 2, 3, 4 замк­нуты и выключатели выполняют функции шиносоединительных вы­ключателей. При peмонтe выключа­телей присоединений разъединитель 4 должен быть отключен. Из двух шинных разъединителей 1 и 2 должен быть включен разъединитель зом, РУ делятся на четыре, части, ремонтируемое присоединение, а также разъединитель 3. Схема РУ с двумя секционированными систе­мами шин получается сложной.

В отечественных энергосистемах приблизительно до 1950—1960 гг. РУ с двумя системами сборных, шин (с обходной системой и без нее) принято было считать универсаль­ными. Они получили почти исклю­чительное применение на станциях и подстанциях при всех напряже­ниях, начиная от 6 до 220 кВ вклю­чительно. Распределительные уст­ройства 500 кВ мощных тепловых электростанций приблизительно до 1960 г. принято было также выпол­нять по этой схеме.

B настоящее время область при­менения РУ с двумя системами сборных шин резко уменьшилась. Их применяют в основном на стан­циях и подстанциях при напряже­ниях 110—220 кВ и большом числе присоединений. Как правило, при­меняют обходную систему с обход­ными выключателями. Применение РУ с двумя системами сборных шин в качестве главных устройств 330— 500 кВ мощных станций и подстанций признается в настоящее время нецелесообразным вследствие слож­ности переключений разъедините­лями и тяжёлых последствий отклю­чения системы шин с мощными аг­регатами и линиями при внешних замыканиях и отказах линейных выключателей, а также при замы­каниях в шиносоединительных и секционных выключателях. Целе­сообразность применения РУ с дву­мя системами сборных шин в каче­стве главных устройств 6—10 кВ станций типа ТЭЦ также подвергну­та сомнению. Эти устройства пред­почитают выполнять с одной секци­онированной системой сборных шин.

Читайте так же:
Реверсивный выключатель нагрузки abb 63а

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Строительство Две системы сборных шин с обходной

Секционированная система сборных шин с обходной

Обходная система шин позволяет на время ремонта выключателя какого-либо присоединœения заменить его обходным выключателœем.

Применяется на напряжениях 110 – 500 кВ. ОВ позволяет без перерыва питания вывести в ремонт выключатель любого присоединœения. ШСВ (шиносоединительный выключатель) – без перерыва питания переводить присоединœения с одной системы шин на другую и выводить в ремонт одну из СШ.

1. При КЗ на одной системе шин теряется только половина присоединœений.

2. При выводе в ремонт одной системы шин питание присоединœений переводится на вторую без перерыва питания.

3. В случае если требуется вывод в ремонт выключателя одного из присоединœений, его заменяют обходным без перерыва питания.

1. При КЗ на линии и отказе ее выключателя должно сработать УРОВ (устройство резервирования отказа выключателя) и отключить всœе выключатели той системы шин, к которой подключено поврежденное присоединœение.

2. При КЗ на одной из СШ теряется половина присоединœений, а если при этом произошел отказ ШСВ, то теряются всœе присоединœения.

Полуторная схема сборных шин

Схема еще носит название “3/2” – 3 выключателя на 2 присоединœения.

а) полуторная схема сборных шин без чередования присоединœений

1. При КЗ на одной из СШ отключаются выключатели 1-го или 3-го ряда, а всœе присоединœения остаются в работе.

2. При выводе в ремонт I или II СШ не требуется сложных переключений. Необходимо отключить выключатели 1-го или 3-го ряда.

3. При КЗ на линии отключаются 2 её выключателя и в случае отказа одного из них либо гасится система шин без потери присоединœений, либо теряется одна линия или один генератор.

4. При ремонте одной из СШ и КЗ на другой потери питания присоединœений не происходит. При этом блоки выделяются каждый на свою линию.

1. Дороже, чем всœе предыдущие схемы, т.к. содержит в полтора раза больше выключателœей.

2. Большие эксплуатационные расходы за счет большого объема ремонтных работ, так как при каждом отключении присоединœения отключаются 2 выключателя – большой износ выключателœей.

3. В случае если в ремонте находится один из выключателœей 1-го или 3-го ряда и возникло КЗ на одном из присоединœений, то теряем второе присоединœение этого поля.

4. Большая сложность релœейной защиты.

б) полуторная схема с чередованием присоединœений

Преимущество данной схемы перед предыдущей состоит в том, что при ремонтах выключателœей 2-го ряда и при отказе выключателœей 1-го или 3-го ряда при КЗ на линии количество потерь блока будет в 2 раза меньше. При отказе выключателя произойдет погашение системы шин и потеря присоединœения, выключатель которого ремонтируется. При этом, поврежденная линия может быть отключена разъединителœем и питание системы шин вместе с потерянным присоединœением восстановлено.

В случае если в схеме количество цепочек выключателœей будет больше 5, то шины рекомендуется секционировать выключателœем.

Благодаря высокой надежности и гибкости схема находит широкое применение в распредустройствах (РУ) 330 – 750 кВ на мощных электростанциях.

На узловых подстанциях такая схема применяется при числе присоединœений восœемь и более. При меньшем числе присоединœений линии включаются в цепочки из трех выключателœей, а трансформаторы присоединяются к шинам без выключателœей, образую блок трансформатор – шины.

Схема с двумя системами шин и четырьмя выключателями на три присоединœения (схема 4/3)

Схема наиболее эффективна, если число линий в 2 раза меньше или больше числа источников.

Имеет всœе достоинства полуторной схемы, а кроме того:

1. Более экономична (1,33 выключателя на присоединœение вместо 1,5);

2. Секционирование сборных шин требуется при числе присоединœений 15 и более;

3. Надежность схемы практически не снижается, если в цепочке будут присоединœены две линии и один трансформатор вместо одной линии и дух трансформаторов.

1. Все недостатки, которые присущи схеме 3/2;

2. По причине того, что в этой схеме выключателœей среднего ряда в 2 раза больше, чем в схеме 3/2, то при отказах этих выключателœей вероятность потери второго присоединœения будет выше.

Схема может выполняться с 1, 2, 3 или 4-х рядным расположением выключателœей. Наиболее удачным является двухрядное расположение выключателœей:

LR ставятся для компенсации емкостного тока, генерируемого ЛЭП на 500 кВ и выше.

Читайте также

Секционированная система сборных шин с обходной Обходная система шин позволяет на время ремонта выключателя какого-либо присоединения заменить его обходным выключателем. Применяется на напряжениях 110 – 500 кВ. ОВ позволяет без перерыва питания вывести в. [читать подробенее]

Двойная система сборных шин с обходной системой сборных шин

Особенностью схемы является секционирование сборных шин и использование шинных разъединителей 2 в качестве оперативных аппаратов. Схема предусматривает вывод в ремонт любого выключателя присоединения ВЛ и трансформаторов за счет существования обходной системы шин (ОСШ) и выключателя обходной системы шин (ОВ). К сборным шинам 11 подключены измерительные трансформаторы напряжения 6, показанные на рис. 8.1.

Читайте так же:
Подрозетники двойные для выключателя

В дальнейшем, на последующих схемах заполнения, измерительные трансформаторы напряжения 6 могут не показываться, хотя составляют необходимую принадлежность распределительного устройства. Аналогичные изменения произошли и в системе высокочастотной блокировки (ВЧ) в фазах линий 110-750 кВ: ВЧ блокировка показана не на всех схемах заполнения, хотя составляет необходимую принадлежность ВЛ.

Рис. 8.1. Двойная секционированная система сборных шин с обходной сборной шиной

Расширение схемы возможно за счет увеличения числа ячеек. Отмечаются трудности в осуществлении блокировок от неправильных действий с шинными разъединителями 2.

Данная схема получила широкое распространение в главных схемах электрических станций благодаря хорошему показателю n на присоединение. Широко используется и для современных станций с агрегатами большой мощности – в качестве ОРУ-СН при напряжениях 500/220 кВ и 330/110 кВ и 220/110 кВ.

Применительно к схеме заполнения рис. 8.1 определяем число выключателей на одно присоединение:

n = выключателей на присоединение.

Столь значительное повышение показателя n над значением 1,0 объясняется установкой дополнительных выключателей: секционного (С), шиносоединительного (ШСВ) и обходного (ОВ) на каждой из систем шин. При большем числе присоединений n будет стремиться к 1,0. Эти схемы широко используются в традиционной энергетике при использовании воздушных и масляных выключателей.

Появление блоков большой мощности (блоков на СКД мощностью 300, 500 и 800 МВт, блоков АЭС с реакторами 1000 и 1200 МВт, гидростанций с агрегатами мощностью до 640 МВт) потребовало изменить подход к главным схемам электрических соединений. Снизить габариты распределительных устройств, произвести замену выключателей воздушного типа и масляных на более совершенные элегазовые выключатели и перейти к созданию комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ). Учитывая высокую надежность элегазовых распределительных устройств, последние выполняются по упрощенным главным схемам, то есть с отказом от обходной системы шин (ОСШ), от секционирования сборных шин и от выключателей обходной системы шин.

Двойная система сборных шин с обходной системой сборных шин применяется на напряжениях 110-220 кВ при необходимости ремонта выключателей и сборных шин без перерыва питания присоединений.

Кольцевые схемы

Пример кольцевой схемы на рис. 8.2 изображен по данным работ [14] ОАО «Ленгидропроект», которое является генеральным проектировщиком Бурейской ГЭС, расположенной в Амурской области на р. Бурее. На ГЭС установлены шесть гидрогенераторов мощностью 335 МВт, работающих через повышающие трансформаторы на распределительные устройства 220 и 500 кВ.

Рис. 8.2. Главная схема Бурейской ГЭС

Первый и второй генераторы выдают мощность в систему 220 кВ по двум высоковольтным линиям через РУ, построенное по схеме «двойная система сборных шин с обходной системой шин».

Остальные четыре генератора в составе двух сдвоенных блоков работают на сеть 500 кВ, связь с которой осуществляется по трем ВЛ-500 кВ с глухим присоединением шунтирующих реакторов.

Распределительное устройство 500 кВ построено по схеме «шестиугольник» с однорядной установкой выключателей. При «шестиугольнике», и при ином числе углов (треугольник, четырехугольник, пятиугольник) обеспечивается возможное наименьшее число выключателей. Особенностями схемы 500 кВ являются: избирательное отключение при повреждении на присоединении и необходимость держать «шестиугольник» замкнутым, что осуществляется за счет наличия выходного разъединителя присоединения.

Распределительное устройство 500 кВ выполнено в виде КРУЭ производства концерна «АВВ» (Швейцария). Впервые в отечественной практике применено элегазовое распределительное устройство вместо первоначально предусмотренного ОРУ-500 кВ по схеме 3/2.

С распредустройством 500 кВ два укрупненных блока связаны высоковольтными кабелями 500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена взамен воздушных переходов с прокладкой его в кабельном туннеле в шахте, запроектированных ранее для связи распределительных устройств 220 и 500 кВ со зданием ГЭС. Выполнение этих переходов по первоначальной проектной схеме мешало ходу строительных работ. В результате ввод блоков 500 кВ по первоначальной проектной схеме мог быть осуществлен только после возведения постоянных напорных водоводов и завершения работ по плотине. В отечественной практике применение кабеля 500 кВ с сухой изоляцией осуществлено впервые [15].

Распредустройства 220 и 500 кВ связаны через группу однофазных автотрансформаторов 167 МВА на фазу.

Схемы распределительных устройств

Ранее, в 1й части, была дана формулировка распределительного устройства (РУ), как элемента структурной схемы энергообъекта (станции или подстанции).

РУ – это установка, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении и содержащая коммутационные аппараты (выключатели и разъединители, а на подстанциях могут быть отделители и короткозамыкатели), измерительные аппараты (трансформаторы тока и напряжения) и проводники обеспечивающие связь между аппаратами.

Существует большое многообразие схем РУ отличающихся надежностью, оперативной гибкостью и соответственно стоимостью. Имеет место зависимость: чем выше надежность и оперативная гибкость РУ – тем выше его стоимость. К РУ подключаются различные присоединения. К основным присоединениям можно отнести: линии электропередачи (W), силовые трансформаторы (T) и генераторы (G) (если это РУ генераторного напряжения на ТЭЦ).

Все многообразие РУ можно разделить на схемы РУ со сборными шинами и схемы РУ без сборных шин. Последние в свою очередь можно разделить на РУ по упрощенным схемам и на РУ на основе кольцевых схем.(многоугольники) Во многих схемах РУ можно встретить части схемы, которые содержат три последовательно включенных элемента: разъединитель (QS1), выключатель (Q), трансформатор тока (TA) и еще один разъединитель (QS2).

Рассмотрим некоторые самые распространенные схемы РУ в каждой из указанной групп.

РУ по упрощенным схемам. РУ по упрощенным схемам представляют собой различные варианты блоков линия – трансформатор или мостиков, не являются характерными для электростанций и обычно применяются на стороне высокого напряжения подстанций при небольшом числе присоединений. Сюда же можно отнести и схему заход – выход.

Варианты этих схем приведены на рис.8.1. Здесь линии показаны стрелками, а силовые трансформаторы показаны перечеркнутыми (регулировка напряжения под нагрузкой). Линии и силовые трансформаторы не являются элементами РУ, а представляют собой присоединения к РУ. В схеме РУ показаны выключатели, разъединители, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

Читайте так же:
Розетки выключатели розовый цвет

РУ по схеме блок линия – трансформатор (рис. 8.1, б) применяется на тупиковых однотрансформаторных подстанциях в качестве РУ ВН при одной питающей линии. На двухтрансформаторных тупиковых подстанциях при двух питающих линиях применяют РУ по схеме два блока линия – трансформатор с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий (рис. 8.1,в).

РУ по схеме мостиков (рис. 8.1, г и д) применяются на высокой стороне транзитных подстанциях, которые включаются в рассечку транзитной линии. В пределах подстанции транзит мощности происходит по цепи автоматической перемычки, содержащей выключатель. Кроме этого выключателя в схеме мостиков есть еще два выключателя. Они могут быть установлены или со стороны силовых трансформаторов (рис. 8.1, г ) или со стороны линий (рис. 8.1, д ). На время ремонта элементов автоматической перемычки, чтобы не прекращать транзит мощности, предусмотрена неавтоматическая перемычка (без выключателя), которую называют ремонтной.

Рис. 8.1. РУ по упрощенным схемам:

а — блок с разъединителем; б — то же, но с выключателем; в — два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий; г — мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов;

Продолжение рис. 8.1:

д — мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий; е — заход—выход

На транзитных однотрансформаторных подстанциях применяют РУ по схеме заход—выход (рис. 8.1, е ). Здесь также есть ремонтная перемычка без выключателя

Схемы РУ со сборными шинами. РУ со сборными шинами состоит из сборных шин, к которым подключаются различные присоединения. К основным присоединениям можно отнести: линии электропередачи, силовые трансформаторы и генераторы (если это РУ генераторного напряжения).

Сборными шинами называются участки шин жесткой или гибкой конструкции, обладающих малым электрическим сопротивлением, предназначенные для подключения присоединений.

В схемах со сборными шинами в цепи основных присоединений устанавливаются следующие аппараты. Со стороны сборной шины устанавливается разъединитель, который называют шинным, затем устанавливают выключатель, после выключателя – трансформатор тока, а за ним, со стороны присоединения, еще один разъединитель, который называют линейным или трансформаторным (в зависимости от присоединения).

Среди множества РУ со сборными шинами можно выделить следующие:

· схемы РУ с одной рабочей системой шин (обычно секционированной);

· схемы РУ с одной рабочей и обходной системами шин;

· схемы РУ с двумя рабочими и обходной системами шин;

· схемы с двумя рабочими системами шин и тремя выключателями на два присоединения.

Схема РУ с одной рабочей системой шин является простой, наглядной, экономичной, но не обладает достаточной оперативной гибкостью. При ремонте выключателя или другого аппарата в цепи присоединения оно теряет питание, а при ремонте шины или секции шин теряют связь все присоединения, связанные с этой шиной (секцией).

Рис. 8.2 Схема РУ с одной рабочей системой шин: а – несекционированная выключателем; б – секционированная выключателем.

На электростанциях такая схема в секционированном варианте может применятся в схемах РУ питания собственных нужд 6 кВ или в генераторном РУ 6 – 10 кВ на ТЭЦ.

На подстанциях такая схема в секционированном варианте может применятся в схемах РУ на стороне низкого напряжения 6 – 10 кВ (иногда 35 кВ)(РУ НН).

Схема РУ с одной рабочей и обходной системами шин применяется на станциях и подстанциях при напряжении 110, 220 кВ, если число присоединений меньше семи. Важным достоинством данной схемы является возможность замены любого (одного в данный момент) выключателя в цепи присоединения при его ремонте или ревизии обходным выключателем (QB1 на рис.8.3) без перерыва питания присоединения. Путь тока в обход ремонтируемого выключателя создается с помощь обходного выключателя и обходной системы шин. Часто рабочая система шин в этой схеме секционируется, как это и показано на рисунке. В обычном режиме работы обходная система шин не находится под напряжением и её шинные разъединители (QSB ) отключены. В отключенном положении находятся и обходной выключатель и разъединители в его цепи.

Основные операции по замене выключателя в цепи присоединения обходным с учетом правил коммутации рассмотрим на примере выключателя Q1 в цепи линии W1:

-Сначала включают разъединители в цепи обходного выключателя QB1, причем, в вилке разъединителей включают тот, который связан с той же секцией что и W1.

-После этого включают QB1 и этим подают напряжение на обходную шину. Это делается для проверки изоляции обходной шины.

-На следующем шаге отключают QB1.

-Теперь, когда уровень изоляции проверен, включают шинный разъединитель QSB1 в цепи W1.

-Вновь включают QB1.

-Теперь мы имеем два пути протекания тока в цепи W1: один через Q1, а другой через QB1.

-Теперь можно отключить Q1 и разъединители в его цепи за исключением шинного разъединителя QSB1.

Однако в этой схеме сохраняется тот недостаток, что при ремонте секции рабочих шин связь между присоединениями этой секции теряется. Этого недостатка лишена схема с двумя рабочими системами шин, часто она имеет и обходную шину.

Рис. 8.3 Схема с одной рабочей секционированной и обходной системами шин (трансформаторы тока и напряжения не показаны): QSB1, QSB2, QSB3 – шинные разъединители обходной системы шин в цепях присоединений; Q1 – выключатель в цепи присоединения; QS1 и QS2 – шинный и линейный разъединители в цепи присоединения; QB1 – обходной выключатель; QK1 (QK2) – секционный выключатель.

Схема РУ с двумя рабочими и обходной системами шин применяется при напряжении РУ 110, 220 кВ, если число присоединений не меньше семи. В этой схеме часть присоединений связана с одной рабочей шиной (К1), а часть – с другой (К2). Но любое присоединение можно перевести с помощью шиносоединительного выключателя QK и шинных разъединителей присоединения с одной системы рабочих шин на другую. (При этой операции шиносоединительный выключатель QK и разъединители в его цепи должны находиться во включенном состоянии.) Это используют при ремонте любой рабочей шины. Наличие обходного выключателя и обходной шины даёт те же преимущества, что и в предыдущей схеме.

Читайте так же:
Розетка выключатель внутренняя проводка

Рис. 8.4 Схема с двумя рабочими и обходной системами шин (трансформаторы тока и напряжения не показаны): QK – шиносоединительный выключатель; QB – обходной выключатель; К1 – первая рабочая система шин; К2 – вторая рабочая система шин; КВ – обходная система шин.

Недостатком этой схемы, как и предыдущих, остаётся то, что при аварийном отключении одной из рабочих шин (например, в следствие КЗ на шине) она будет отключена и потеряется связь между присоединениями, которые связаны с этой шиной.

Схема с двумя рабочими системами шин и тремя выключателями на два присоединения рекомендована к применению в РУ напряжением 330 – 750 кВ и при числе присоединений шесть и более. В этой схеме за счет дополнительного расхода выключателей (условно 1,5 выключателя на присоединение, отсюда второе название схемы «полуторная») достигается высокая оперативная гибкость и надежная связь между присоединениями при многих аварийных и оперативных ситуациях.

Среди достоинств схемы можно отметить, что при ремонте или ревизии любого выключателя все присоединения остаются в работе, а при аварийном отключений одной из рабочих шин связь между присоединениями не теряется, так как она осуществляется через оставшуюся в работе шину

Среди недостатков можно указать на необходимость коммутации присоединений двумя выключателями и на повышенную стоимость. Кроме этого в этой схеме усложняются вторичные цепи трансформаторов тока, т.к. трансформаторы тока здесь устанавливаются в цепи выключателей и чтобы получить ток присоединения приходится суммировать (согласно первому закону Кирхгофа) токи вторичных обмоток двух трансформаторов.

Рис. 8.5 Полуторная схема РУ(трансформаторы тока и напряжения не показаны) : К1 и К2 – рабочие системы шин.

Схемы РУ на основе кольцевых схем (многоугольников). Применяются в РУ 110-220 кВ и более. В кольцевых схемах (схемах многоугольников) выключатели соединяются между собой, образуя кольцо. Каждый элемент — линия, трансформатор — присоединяется между двумя соседними выключателями. Самой простой кольцевой схемой является схема треугольника (рис. 8.6 а). Линия W1 присоединена к схеме выключателями Q1, Q2, линия W2 — выключателями Q2, Q3, трансформатор — выключателями Q1, Q3. Многократное присоединение элемента в общую схему увеличивает гибкость и надежность работы, при этом число выключателей в рассматриваемой схеме не превышает числа присоединений. В схеме треугольника на три присоединения — три выключателя, поэтому схема экономична.

В кольцевых схемах ревизия любого выключателя производится без перерыва работы какого-либо элемента. Так, при ревизии выключателя Q1 отключают его и разъединители, установленные по обе стороны выключателя. При этом обе линии и трансформатор остаются в работе, однако схема становится менее надежной из-за разрыва кольца. Если в этом режиме произойдет КЗ на линии W2, то отключаются выключатели Q2 и Q3, вследствие чего обе линии и трансформатор останутся без напряжения. Полное отключение всех элементов подстанции произойдет также при КЗ на линии и отказе одного выключателя: так, например, при КЗ на линии W1 и отказе в работе выключателя Q1 отключаются выключатели Q2 и Q3. Вероятность совпадения

Рис. 8.6 Кольцевые схемы (многоугольники) (трансформаторы тока и напряжения не показаны).

повреждения на линии с ревизией выключателя, как было сказано выше, зависит от длительности ремонта выключателя. Увеличение межремонтного периода и надежности работы выключателей, а также уменьшение длительности ремонта значительно повышают надежность схем.

В кольцевых схемах надежность работы выключателей выше, чем в других схемах, так как имеется возможность опробования любого выключателя в период нормальной работы схемы. Опробование выключателя путем его отключения не нарушает работу присоединенных элементов и не требует никаких переключений в схеме.

На рис. 8.6, б представлена схема четырехугольника (квадрата). Эта схема экономична (четыре выключателя на четыре присоединения), позволяет производить опробование и ревизию любого выключателя без нарушения работы ее элементов. Схема обладает высокой надежностью. Отключение всех присоединений маловероятно, оно может произойти при совпадении ревизии одного из выключателей, например Q1, повреждении линии W2 и отказе выключателя второй цепи Q4. При ремонте линии W2 отключают выключатели Q3, Q4 и разъединители, установленные в сторону линий. Связь оставшихся в работе присоединений W1, Т1 и Т2 осуществляется через выключатели Ql, Q2. Если в этот период повредится Т1, то отключится выключатель Q2, второй трансформатор и линия W1 останутся в работе, но транзит мощности будет нарушен. Установка линейных разъединителей QS1 и QS2 устраняет этот недостаток.

Достоинством всех кольцевых схем является использование разъединителей только для ремонтных работ. Количество операций разъединителями в таких схемах невелико.

К недостаткам следует отнести более сложный выбор трансформаторов тока, выключателей и разъединителей. Трансформаторы тока здесь устанавливаются, так же как и в полуторной схеме, в цепи выключателей

Главная схема электрических соединений электростанции или подстанции — это совокупность основного электрооборудования <генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции (подстанции), так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т.д.

На чертеже главные схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов установки. В некоторых случаях допускается изображать отдельные элементы схемы в рабочем положении.

Читайте так же:
Схема управления масляными выключателями

Все элементы схемы и связи между ними изображаются в соответствии со стандартами единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

ЧИТАТЬ КНИГУ ОНЛАЙН: Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств

Необходима регистрация

Состояние отечественной электроэнергетики в последние 15 лет характеризуется стремительным ростом количества и мощности потребителей электроэнергии, который значительно опережает замедленное развитие генерирующего оборудования и электрических сетей.

В условиях нехватки генерирующих мощностей, наличия изношенного оборудования электростанций и подстанций, плачевного состояния магистральных и распределительных электросетей электросетевые компании фактически ведут борьбу за выживание. В ряде случаев объекты электросетевого хозяйства просто становятся бесхозными (например, в зоне ответственности ОАО «МРСК Северо-Запада» в 2009 г. выявлено 1656 таких объектов — воздушных и кабельных линий электропередачи 0,4 и 10 кВ, а также комплектных трансформаторных подстанций). Необходимого запаса в 10–15 % мощностей для устойчивой работы энергосистем уже нет, а существующий минимальный резерв может быть исчерпан в ближайшие годы («Энергетика и промышленность России». 2006. № 6, 2009. № 19).

В период экстенсивного развития электрических сетей, начатого в 60-е годы прошлого века, главное внимание уделялось упрощенным решениям, таким как ввод однотрансформаторных подстанций, организация их одностороннего питания, сооружение ВЛ на механически непрочных деревянных опорах, применение упрощенных и ненадежных механических устройств релейной защиты и автоматики и т. д. В результате в 80-е годы была достигнута высокая плотность электрических сетей с упрощенными, недостаточно надежными элементами и экономически все менее эффективными и морально устаревшими основными фондами.

С другой стороны, если ранее (до создания РАО «ЕЭС России») при проектировании электрических сетей и решении вопросов надежности и экономичности их работы за основу брались технические данные об установленной (трансформаторной) мощности и единовременных нагрузках источников и приемников электроэнергии, длине линии электропередачи, объемах и потерях вырабатываемой и потребляемой электроэнергии, износе оборудования и т. п., то в период деятельности холдинга основными факторами стали размеры инвестиционных вливаний в энергетику, биржевые котировки акций энергопредприятий и другие чисто коммерческие показатели.

В настоящее время стало очевидным, что такой подход к решению проблем в электроэнергетической отрасли не только себя не оправдал, но, помимо все большего износа энергетического оборудования, привел к широкомасштабным авариям, массовым хищениям электроэнергии, введению несуразно большой платы за технологическое присоединение к электрическим сетям и к ряду других негативных явлений.

Чем больше потребителей электрической энергии подключаются к сетям энергоснабжающих организаций, тем больше увеличивается дефицит мощности генерирующего оборудования. В условиях такого дефицита мощности присоединение потребителей к электросетям возможно только при строительстве новых или модернизации существующих генерирующих источников. Для этого нужны огромные средства. Поэтому с целью ликвидации дефицита мощности для потребителей электрической энергии была введена непомерно высокая плата за подключение к электросетям. Это, в свою очередь, вызвало масштабный рост хищений электроэнергии и, соответственно, привело к очередному витку увеличения дефицита мощности из-за неучтенных нагрузок.

Высокий физический и моральный износ электрооборудования, отсутствие новых научно- исследовательских и конструкторских разработок в области оборудования электростанций, подстанций и электрических сетей, в том числе средств релейной защиты, автоматики и микропроцессорной техники вызывают справедливые нарекания со стороны обслуживающего оперативного и оперативно-ремонтного персонала энергетических предприятий.

В этих условиях особую роль приобретают вопросы улучшения организации и повышения качества технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования, которым и посвящена настоящая книга.

Большой вклад в систематизацию вопросов эксплуатации оборудования электрических подстанций внесли ведущие отечественные специалисты в этой области А. А. Филатов, А. В. Белецкий и другие.

Книги А. А. Филатова [21–24] до сих пор являются настольным учебно-производственным пособием для оперативного и оперативно-ремонтного персонала подстанций и распределительных устройств высокого напряжения. Именно поэтому при формировании структуры и содержания данной книги использованы материалы указанных выше трудов А. А. Филатова. Вместе с тем, с учетом требований новых и переработанных нормативно-технических документов в области технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования, выпущенных в последние годы (в частности, правил технической эксплуатации, правил устройства электроустановок и др.), в книгу включен обширный дополнительный материал, составивший ряд новых глав и разделов.

Книга состоит из введения, тринадцати глав, перечня принятых сокращений и списка литературы.

В главе 1 приведены общие требования к организации работ по техническому обслуживанию электрических подстанций и распределительных устройств; рассмотрены структура и система организации электроэнергетической отрасли, структура оперативно-диспетчерского управления; дана классификация понятий и описана нормативно-техническая документация по эксплуатации электрических подстанций и распределительных устройств.

Глава 2 посвящена собственно вопросам эксплуатации оборудования подстанций, главным образом, силовых трансформаторов и автотрансформаторов.

В главах 3–8 рассмотрены особенности технического обслуживания синхронных компенсаторов, масляных и воздушных выключателей, разъединителей, отделителей и короткозамыкателей, измерительных трансформаторов тока и трансформаторов напряжения, конденсаторов связи, разрядников, ограничителей перенапряжения, реакторов и кабелей, элементов распределительных устройств, цепей оперативного тока и устройств релейной защиты и автоматики.

В главе 9 описаны методы и порядок выполнения фазировки в электрических сетях.

В главе 10 изложены порядок и последовательность выполнения оперативных переключений на подстанциях.

Глава 11 посвящена вопросам предупреждения и устранения аварийных ситуаций в электрических сетях, порядку организации работ при ликвидации аварий, анализу причин возникновения аварийных ситуаций, а также действиям персонала при аварийном отключении оборудования подстанций и электрических сетей.

В главе 12 дан перечень необходимой оперативной документации.

В главе 13 изложены принципы организации работы с персоналом энергетических предприятий, регламентированные действующими правилами и нормами.

Книга адресована административно-техническому, оперативному и оперативно-ремонтному персоналу энергетических предприятий, связанному с организацией и выполнением работ по техническому обслуживанию, ремонту, наладке и испытанию оборудования электрических подстанций и распределительных устройств.

Глава 1. Общие требования к организации работ по техническому обслуживанию электрических подстанций и распределительных устройств

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector