3.5. Выбор схем распределительных устройств

Вид схем распределительных устройств ТЭЦ определяется функциями станции в энергосистеме и ее структурной схемой. К факторам, оказывающим наибольшее влияние на схемы РУ, относятся: количество генераторов и наличие блоков; состав потребителей, планируемых к подключению к шинам станции; уровни напряжений. Основные требования к главной схеме станции и ее распределительным устройствам изложены в нормативных документах [1, 2, 3, 8].

Выбор схемы ГРУ. Согласно требованиям, изложенным в [1], ГРУ, как правило, выполняется с одной секционированной системой сборных шин с различными модификациями. Эти схемы применяются при числе присоединений на секцию не более 8. Секционирование должно выполняться так, чтобы каждая секция имела источник энергии и примерно соответствующую нагрузку. Поэтому число секций ГРУ выбираем равным числу генераторов, работающих на шины этого распределительного устройства.

В редких случаях и при достаточном обосновании в ГРУ может быть принята двойная система шин с одним выключателем на присоединение. Причинами использования такой схемы может стать:

– большое число присоединений на секцию (более 8);

– питание потребителей 6–10 кВ по не резервируемым линиям.

Для ограничения токов КЗ в схему устанавливаются секционные и линейные реакторы и используются трансформаторы с расщепленными обмотками.

Секционные реакторы ограничивают ток КЗ по всей сети генераторного напряжения, включая сборные шины, а линейные реакторы – только в распределительной сети. Поэтому при проектировании в первую очередь рассматривают возможность ограничения токов КЗ с помощью одних секционных реакторов. И только при недостаточном ограничении тока КЗ секционными реакторами рассматриваются варианты установки линейных реакторов. В качестве секционных реакторов используют одинарные реакторы, первоначаль­но выбирая их по следующим условиям:

Номинальный ток реактора	Индуктивное сопротивление, %	Вид схемы ГРУ
	8–12	Прямолинейная схема
	8–12	Схема кольца

Выбор схемы ОРУ. К ОРУ повышенного напряжения подключаются потребительские линии, линии связей с системой, трансформаторы связи, блоки, если такие есть на станции, а также резервные трансформаторы собственных нужд.

На выбор схемы ОРУ наибольшее влияние оказывают следующие факторы: общее число присоединений к шинам ОРУ; уровень напряжения; режимы работы связи станции с системой, т. е. работа только с обменной или транзитной мощностью энергосистемы.

При небольшом числе присоединений (6 и менее) и отсутствии планов на расширение ОРУ выгодны упрощенные схемы и схемы многоугольников.

При числе присоединений более 6 и напряжениях 35–220 кВ рассматривают варианты с одной или двумя системами шин с одним выключателем на присоединение. Обходную систему шин применяют на ОРУ 110–220 кВ. При напряжении 330 кВ и более предпочтительными становятся схемы кольцевого типа 3/2 и 4/3.

Так как в данном проекте должно быть установлено ОРУ – 110 кВ, то для этого уровня напряжения используем «двойную систему рабочих шин с обходной системой шин». Для рационального секционирования рабочих шин требуется определить число присоединений для связи станции с энергосистемой и со вторым потребителем (согласно [1], на каждые 12–14 присоединений должна быть организована своя секция). Кроме того, на крупных энергоустановках каждый источник рекомендуем подключать на отдельную секцию, при мощности источника 125 МВА и более это требование становится обязательным [1]. На ОРУ в схеме ТЭЦ источниками надо считать не только генераторы, но и выводы основных трансформаторов (в нашем случае трансформаторов связи).

Количество цепей ЛЭП, присоединяемых к шинам станции, определяем по их пропускной способности:

– количество цепей для связи с энергосистемой определяется максимумом обменной мощности станции с системой S_обм.max и пропускной способностью одной цепи воздушной линии S_л.110 при напряжении 110 кВ

– количество цепей для связи с потребителем определяется максимумом мощности этого потребителя

– общее число присоединений на шины ОРУ

где – соответственно число трансформаторов связи и блоков.

По данным, приведенным в [13], для воздушных линий 110 кВ принимаем пропускную способность одной цепи 50 МВ·А.

Так как наибольший максимум обменной мощности приходится на нормальный режим генератора (S_обм.max = 232,38 МВА), то количество цепей, необходимое для связи станции с энергосистемой, рассчитывается по формуле

По максимуму мощности потребителя Р2 определяется необходимое число цепей ЛЭП

Общее число присоединений к шинам ОРУ

n_ору = n_с + n_Р2 + n_тр.св + n_тр.6л = 5 + 4 + 2 + 1 = 12.

Упрощенное изображение главной электрической схемы ТЭЦ (рис. 3.3, схема 1) приведено на рис. 3.6.

ГРУ – 10 кВ

ОРУ – 110 кВ

Рис. 3.6. Главная электрическая схема проектируемой ТЭЦ