10.2 Схемы сборных шин

Одна система сборных шин (несекционированная)

Достоинства:

1. При КЗ на любом из отходящих присоединений оно ликвидируется отключением собственного выключателя, и работа остальной схемы сохраняется.

2. Можно ремонтировать выключатель присоединения без отключения остальных присоединений.

3. Схема дешевая и простая. По этому принципу строится схема с.н. 6 кВ ТЭС.

Недостатки:

1. При необходимости ремонтировать СШ или при КЗ на ней отключаются все присоединения.

2. При отключении одного из ИП возможен дефицит мощности.

Секционированная система сборных шин

РЛ

СР – секционный разъединитель

СВ – секционный выключатель

РШ

СР

1)

1 секция

2 секция

СР1

СР2

2)

1 секция

2 секция

СР1

СР2

СВ

3)

1 секция

2 секция

В первой схеме при необходимости ремонта одного из РШ или СШ секции требуется обесточение только половины присоединений (одной секции).

Недостатки:

При КЗ на СШ отключаются все присоединения. После срабатывания РЗ на здоровую секцию снова подают напряжение. При необходимости ремонта СР требуется погашение обеих секций.

Для устранения последнего недостатка включается последовательно два СР (схема 2). В этом случае половина схемы остается в работе.

Наиболее надежным является секционирование с установкой СВ. В этом случае при КЗ будет потеряно только половина присоединений. Для уменьшения потерь СВ может быть нормально включен. Если требуется понизить уровни токов КЗ на линиях, то СВ нормально отключают. В этом случае он автоматически включается (срабатывание АВР – автоматического ввода резерва) при потере одного из ИП.

Одна система шин с обходной

ОСШ – для повышения надежности. Схема позволяет ремонтировать любой выключатель отходящего присоединения без отключения присоединения.

Две системы сборных шин с двумя выключателями на присоединения (европейская схема)

Достоинства:

1. Можно ремонтировать любой выключатель любого присоединения без отключения присоединения;

2. Можно ремонтировать любую СШ без нарушения питания потребителей.

Недостаток:

Схема дорогая, т.к. используется 2 выключателя на присоединение.

Две системы сборных шин с одним выключателем на присоединение (европейская схема)

Нормальный режим в данной схеме – когда обе СШ в работе, ШСВ включен. Часть присоединений зафиксировано за I СШ (их ШР подключены к I СШ), а другая часть – за II СШ.

Достоинство: можно вывести в ремонт СШ без нарушения питания потребителей.

Вывод в ремонт СШ осуществляется следующим образом: включают ШСВ; снимают с него оперативный ток; включают ШР всех присоединений на СШ, которая остается в работе; отключают ШР от СШ, которая выводится в ремонт.

Шинные разъединители могут быть выведены в ремонт при отключении только одного присоединения.

Недостаток: если требуется ремонт выключателя, то линия полностью выводится из работы.

Секционированная система сборных шин с обходной

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

ОВ2

Две системы сборных шин с обходной

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

Достоинства:

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

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

3. Если требуется вывод в ремонт выключателя одного из присоединений, его заменяют обходным без перерыва питания.

Недостатки:

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

2. При КЗ на одной из СШ теряется половина присоединений, а если при этом произошел отказ ШСВ, то теряются все присоединения.

Полуторная схема сборных шин

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

а) полуторная схема сборных шин без чередования присоединений

I СШ

II СШ

III ряд

II ряд

I ряд

Достоинства:

1. При КЗ на одной из СШ отключаются выключатели 1-го или 3-го ряда, а все присоединения 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 присоединений, либо теряется одна линия или один генератор.

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

Недостатки:

1. Дороже, чем все предыдущие схемы, т.к. содержит в полтора раза больше выключателей.

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

3. Если в ремонте находится один из выключателей 1-го или 3-го ряда и возникло КЗ на одном из присоединений, то теряем второе присоединение этого поля.

4. Большая сложность релейной защиты.

б) полуторная схема с чередованием присоединений

II СШ

III ряд

I СШ

II ряд

I ряд

Преимущество данной схемы перед предыдущей состоит в том, что при ремонтах выключателей 2-го ряда и при отказе выключателей 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 присоединения, выключатель которого ремонтируется. Однако, поврежденная линия может быть отключена разъединителем и питание системы шин вместе с потерянным присоединением восстановлено.

Если в схеме количество цепочек выключателей будет больше 5, то шины рекомендуется секционировать выключателем.

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 присоединений восемь и более. При меньшем числе присоединений линии включаются в цепочки из трех выключателей, а трансформаторы присоединяются к шинам без выключателей, образую блок трансформатор – шины.

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

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

Имеет все достоинства полуторной схемы, а кроме того:

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

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

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

Недостатки:

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

2. В связи с тем, что в этой схеме выключателей среднего ряда в 2 раза больше, чем в схеме 3/2, то при отказах этих выключателей вероятность потери второго присоединения будет выше.

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

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