Выбор шин и кабелей

а) жесткие шины

• выбирают сечение по и длительному току нагрузки

,

• проверяют по току форсированного режима ,

• рассчитывают выбранные шины на механическую прочность при к.з.,

• проверяют термическую стойкость шин при к.з. по удельному тепловому импульсу

б) гибкие шины

выбирают: по , ;

проверяют: на термическую стойкость и отсутствие короны

в) кабельные линии

выбирают: по , ,

проверяют: на термическую стойкость при к.з.

;

г) по не выбирают

• сборные шины РУ,

• шины резервных ячеек,

• шины ячеек при < 4000 часов

Схемы электрических соединений станций и подстанций

К схемам электрических соединений и конструкциям распредустройств электрических станций и подстанций предьявляют следующие требования:

а) надежность работы;

б) экономичность;

в) техническая гибкость, т.е. способность легко адаптироваться к изменяющимся условиям работы электроустановки, и удобство эксплуатации первичных и вторичных цепей, возможность автоматизации;

г) безопасность обслуживания;

д) возможность расширения;

е) экологическая чистота, т.е. малое влияние на окружающую среду (шум, сильные электрические и магнитные поля, выбросы вредных веществ и т.п.).

Эти требования вытекают из технического, экономического, социологического, политического и экологического аспектов, учитываемых в настоящее время при проектировании, сооружении и эксплуатации различных технических обьектов.

На выбор схем электрических соединений электрических станций и подстанций влияет ряд факторов:

а) тип электростанции (подстанции);

б) число и мощность генераторов и силовых трансформаторов;

в) наличие, характер и мощность местной нагрузки;

г) уровень токов короткого замыкания;

и многие другие факторы.

При выборе схемы электрических соединений электроустановок учитывают ответственность или категорию потребителей. Питание особо важных потребителей (1 категория), отключение которых может повлечь за собой человеческие жертвы и значительный урон народному хозяйству, должно осуществляться от двух независимых источников, т.е. источников, при наличии которых потеря напряжения на одном из них, по любой причине, не ведет (с достаточной вероятностью) к потере напряжения на другом. Перерыв питания допустим только на время переключения питания с одного на другой источник под действием системы автоматического включения резерва.

Блок линия-трансформатор

Применяется на первых этапах развития ПС всех напряжений .

Плюсы - наглядность и высокая надежность.

Н а ЭС применяется, если трансформатор расположен в пределах видимости РУ. Является типовой для ЛЕП до 35кВ с кабельными линиями.

Схема с двумя трансформаторами и двумя линиями с перемычкой на высокой стороне:

Перемычка может быть ручной на разъединителях.

В нормальном режиме Р1, Р2 разомкнуты. При выходе линии Л1 из строя отключен Р3, Р4 остается в работе. Отключен В1, вкл. Р1, Р2, вкл. В2. Схема включения двух трансформаторов восстанавливается. Вместо ручной перемычки Р1-Р2, можно поставить автоматическую с выключателем. Схема с выключателем в перемычке является типовой, если Л1 и Л2 являются транзитными.

ЛЭП с двухсторонним питанием служит для связи крупных ПС энергосистемы, используется для питания крупных потребителей. Направление мощности по линиям (линии связи, магистральные) может быть реверсивным (изменяться). В перемычке устанавливается два разъединителя для обеспечения безопасности при ремонте одного из них. Например, при выходе из работы Р3, необходимо отключить В1,В2,В5,Р1,Р4, выкатить В5. Проверить отсутствие напряжения, заземлить со всех сторон, запустить бригаду к ремонту.

ПС с отделителем и короткозамыкателем

Не рекомендуется для вновь сооружаемых ПС, но являлась типовой в 60-е годы и в настоящее время имеет широкое применение(Смолянка 220, Ветка 110, Калиновка 110, Засядько 110 и др.).

К.З. создает искусственное К.З. при повреждении в трансформаторе. Например, при повреждении в Т1 срабатывает КЗ1. Отключаются В1и В3. В безтоковую паузу отключателя ОД1, а затем включаются В1, В3. На стороне НН отключается В5 и включается СВ с помощью АВР. Питание потребителей по сторонам ВН и НН восстанавливается .

При отказе короткозамыкателя КЗ1 можно:

- передать сигнал по линиям связи на В1,В3 либо по В4 каналу;

- принудительно отключить ОД1 ( УРОК - устройство резервного отказа короткозамыкателя – автоматика)

При этом возникает дуга и он практически разрушается, но из-за КЗ отключаются выключатели В1 и В3 , т.к. на них устанавливается АПВ , то оно может быть успешным либо неуспешным.

При неуспешном АПВ необходимо:

- повторное АПВ и в случае его неуспешного срабатывания производится осмотр и ликвидация аварии.

1. Схемы линий

где: ПР – предохранитель;

РШ – разъединитель, шинный;

РЗЛ – разъединитель линейный;

РЗШ – разъединитель заземляющий шинный.

2. Схемы подключения генераторов и трансформаторов

Схемы подстанции со сборными шинами

а) одна система сборных шин (несекционированная)

б) секционированная система сборных шин

Является типовой на 0,4-35 кВ

Достоинства состоят в простоте, наглядности, малой стоимости.

Система шин секционирована либо двумя разъединителями, либо выключателем (автоматика). При наличии выключателя на нем устанавливается АВР. Нормальное положение СВ отключено. При исчезновении напряжения на секции 1 В, В2 выключаются, СВ включается.

Недостатки: при выводе в ремонт системы шин (секции) все потребители теряют питание. Для повышения работоспособности схемы применяют ввод резерва по низкой стороне, если это возможно, либо устанавливают резервные двигатели, например при схеме с двумя Асинхронными Двигателями АД2 является резервным для АД1 . При ремонте секции 1 АД1 не работает, а работает АД2, этим обеспечивается технологический цикл на производстве.

На ЭС чаще всего устанавливают 3 двигателя ,

- рабочий

- резервный

- ремонтный

в) две системы сборных шин с двумя выключателями в каждой цепи (американская схема)

г) две системы сборных шин с одним выключателем в каждой цепи (европейская схема) с фиксированным присоединением потребителей.

Схемы сборных шин с обходной системой шин

Обходная система шин – ОСШ позволяет на время ремонта выключателя какого-либо присоединения заменить его обходным выключателем.

а) секционированная система сборных шин и ОСШ

При низкой надежности линейного выключателя (маломасляный и воздушный) их необходимо часто выводить в ремонт. Чтобы обеспечить бесперебойность питания строится ОСШ и устанавливается дополнительно ОВ1 и ОВ2. Вывод в ремонт производится следующим образом:

а) Р3,Р4 включаются и включается ОВ1. Если он остается включенным 3-5 мин, то считается что ОСШ исправна (операция опробования шин),

б) ОВ1 отключен, на нем установлены уставки релейной защиты, соответственно уставкам выводимого выключателя , например В1 ,

в) включен Р2 , ОСШ находится под линейным напряжением,

г) включается ОВ. Проверяем, взял ли он нагрузку ( амперметр ОВ должен

показать ½ тока В1),

д) линейный выключатель В1 отключен, разъединен Р1, Р5. Отключенный, выключатель с двух сторон заземляется и выводится в ремонт . Потребитель, подключенный к В1, не почувствовал перерыв питания.

Примечание : при выключателях высокой надежности (вакуумные, элегазовые) ОСШ может не сооружаться. Если ОСШ сооружается со стороны линии, в этом случае ошиновка трансформаторов (в противоположном направлении) проходит над системой шин (сверху) т.е. при обрыве ошиновки парализует все ОРУ. Поэтому для повышения надежности ОСШ сооружается присоединения со стороны трансформаторов. Над основными СШ ошиновка отсутствует, что резко увеличивает надежность ОРУ . Выключатели в этом случае сооружены в 2 ряда линейные со стороны линий , трансформаторные и линейные , которые идут в сторону трансформаторов – со стороны трансформаторов. Такая компоновка целесообразна при равном количестве присоединений с двух сторон ОРУ.

б) две системы сборных шин с обходной

Применяется на напряжение 110 – 500 кВ.

В данной схеме допускается устанавливать обходной выключатель ОВ (для вывода в ремонт) линейного выключателя и шиносоединеняющий выключатель (ШСВ), для автоматического соединения или разъединения шин. ШСВ по назначению похож на секционный ( в нормальном положении отключен).

Автоматика, обеспечивающая работу схемы называется (АСМ). Применяется в основном при резком возрастании мощности КЗ, при этом ШСВ заменяется на более мощный (в 2 раза) выключатель, а остальные выключатели остаются.

На ПС разрешается совмещать ОВ и ШСВ в одном выключателе. В этом случае сооруженная перемычка на разъединителе Р1. ШСВ отсутствует (на ЭС не допускается).