Кафедра "Электрические станции и электроэнергетические системы"

Электрическая часть станций и подстанций

ФЭ, 140200, 4 курс, бакалавры, весна 2014 экзамен

1. Схемы электрических соединений распределительных устройств (радиальные со сборными шинами). Область применения.

Наиболее простой схемой электроустановок на стороне 6—10 кВ является схема с одной несекционированной системой сборных шин

1)Схема с одной несекционированной системой шин применяется при полном резервировании потребителей по сети, при наличии технологического резерва на электростанциях, при питании от сборных шин неответственных потребителей третьей категории.

Схема проста и наглядна,экономична

2)На рис. 5.6 показана схема с одной системой сборных шин, секционированной выключателем,что повышает надежность. полностью теряется при повреждении секционного выключателя , при повреждении одной из секций и при выводе в ремонт другой.

Схема проста, наглядна, экономична,удобна в эксплуатации.

область применения 6-220кВ.

3)

13-Две рабочие системы шин

110-220 кВ

При 5 и более присоединениях, повышенных требованиях к сохранению в работе присоединений, но допускающих потерю напряжения при повреждении в зоне сборных шин на время оперативных переключений по переводу присоединений на другую систему шин; при необходимости деления сети.

при выводе одной системы шин в ремонт все присоединения переводятся на другую систему шин.При включенном шинно-соединительном выключателе операция производится разъединителями ,т.е. без отключения присоединения.Схема экономична , менее наглядна, надежна .

4)Для РУ 110—220 кВ с большим числом присоединений приме­няется схема с двумя рабочими и обходной системами шин с одним выключателем на цепь

. Рассмотренная схема рекомендуется для РУ 110—220 кВ на стороне ВН и СН подстанций при числе присоединений 7—15 [9], а также на электростанциях при числе присоединений 11 [8].

Обходная система шин предназначена для для замены одного выключателя на присоединении при выводе в ремонт.Увеличено количество разъъединителей ,операций с разъединителями под напряжением.

2. Схемы электрических соединений распределительных устройств (кольцевые). Область применения.

6Н-Треуго-льник

110-750 кВ

Для РУ 110-220 кВ однотрансформа-торных ПС. Данная схема является альтернативой схеме 6 (заход-выход). Для РУ 330-750 кВ используется как начальный этап более сложных схем.

7-Четырех-угольник

110-750 кВ

Для двух-трансформаторных ПС питаемых по 2-м ВЛ, при необходимости секционирования транзитной ВЛ. Может применять-ся в качестве начального этапа схемы «трансфор-маторы-шины». Схема является альтернативой схемам «мостиков» и по многим показателям является предпочтительной.

8-Шести-угольник

110-330 кВ

Для двух- трансформаторных узловых ПС с 4-я ВЛ или с другим соотношением из 6 присоединений.

3. Схемы электрических соединений распределительных устройств (комбинированные со сборными шинами). Область применения.

В распределительных устройствах 330—750 кВ применяется схема с двумя системами шин и тремя выключателями на две цепи. Достоинством схемы является то, что при ревизии любого выклю­чателя все присоединения остаются в работе. Другим достоинством полуторной схемы является её высокая надежность, так как все цепи остаются в работе даже при повреждении на сборных шинах. на шесть присоединений необходимо девять выключателей, т.е. на каждое присоединение «полтора» выключателя (отсюда происходит второе название схемы: «полуторная», или «схема с 3/2 выключателя на цепь»).

Недостатками рассмотренной схемы являются:

- отключение КЗ на линии двумя выключателями, что увеличивает общее количество ревизий выключателей;

- удорожание конструкции РУ при нечетном числе присоединений, так как одна цепь должна присоединяться через два выключателя;

- увеличение количества выключателей в схеме.

Благодаря высокой надежности и гибкости схема находит широкое применение в 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 цепочку из трех выключателей, а трансформаторы присоединяются непосредственно к шинам, без выключателей, образуя блок трансформатор — шины.

Схема с двумя системами шин и с четырьмя выключателями на три цепи продолжает принятую идеологию предыдущей схемы. В схеме на рис. 5.14, а на девять присоединений требуется 12 выключателей, т.е. на каждое присоединение 4/3 выключателя. Наилучшие показатели схема имеет, если число линий в 2 раза меньше или больше числа трансформаторов

Схема с 4/3 выключателя на присоединение имеет все достоинства полуторной схемы, а кроме того:

- схема более экономична (1,33 выключателя на присоединение вместо 1,5);

- секционирование сборных шин требуется только при 15 присоеди­нениях и более;

- надежность схемы практически не снижается, если в одной цепочке будут присоединены две линии и один трансформатор вместо двух трансформаторов и одной линии;

Схема находит применение в РУ 330—500 кВ мощных КЭС и АЭС.

4. Собственные нужды подстанций.

на собственные нужды подстанции приходится 0,08-0,1% мощности подстанции.

На подстанциях потребителями собственных нужд могут быть: электроосвещение, вентиляторы охлаждения силовых трансформаторов, зарядные и подзарядные агрегаты аккумуляторных батарей, масляное хозяйство, мастерские, компрессорное хозяйство (при воздушных выключателях), вентиляция помещений, водоснабжение, отопление и т.д. Если на подстанции установлены синхронные компенсаторы, то добавляется потребление электроэнергии механизмами собственных нужд компенсаторов.

5. Схемы подключения ТСН на подстанциях.

может подключаться к шинам , может подключаться между отпайкой низшего напряжения и выключателем.

тсн малой мощности можно устанавливать в кру.

6. Структурные схемы электрических станций.

Структурная электрическая схема зависит от состава оборудования (числа генераторов , трансформаторов )распределения генераторов и нагрузки между распределительными устройствами разного напряжения и связи между РУ. На рис. 5.1 показаны структурные схемы ТЭЦ. Если ТЭЦ сооружается вблизи потребителей электроэнергии U=6—10 кВ, то необходимо иметь распределительное устройство генераторного напряжения (ГРУ). Количество генераторов, присоединяемых к ГРУ, зависит от нагрузки 6—10 кВ. На рис. 5.1, а два генератора присоединены к ГРУ, а один, как правило, более мощный, — к распределительному устройству высокого напряжения (РУ ВН). Линии 110—220 кВ, присоединенные к этому РУ, осуществляют связь с энергосистемой.

а) б)

Рис. 5.1. Структурные схемы ТЭЦ

Если вблизи ТЭЦ предусматривается сооружение энергоёмких производств, то питание их может осуществляться по ВЛ 35— 110 кВ. В этом случае на ТЭЦ предусматривается распределительное устройство среднего напряжения (РУ СН) (рис. 5.1, б). Связь между РУ разного напряжения осуществляется с помощью трёхобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов.

П

Рис. 5.2. Схема ТЭЦ

блочного типа

ри незначительной нагрузке (6—10 кВ) целесообразно блочное соединение генераторов с повышающими трансформаторами без поперечной связи на генераторном напряжении, что уменьшает токи КЗ и позволяет вместо дорогостоящего ГРУ применить комплектное РУ для присоединения потребителей 6—10 кВ (см. рис. 5.2). Мощные энергоблоки 100—250 МВт присоединяются к РУ ВН без отпайки для питания потребителей.

На рис. 5.3 показаны структурные схемы электростанций с пре­имущественным распределением электроэнергии на повышенном напряжении (КЭС, ГЭС, АЭС). Отсутствие потребителей вблизи таких электростанций позволяет отказаться от ГРУ. Все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами. Параллельная работа блоков осуществляет­ся на высоком напряжении, где предусматривается распределительное устройство.

Если электроэнергия выдаётся на высшем и среднем напряжении, то связь между РУ осуществляется автотрансформатором связи (рис. 5.3, б) или автотрансформатором, установленном в блоке с генератором (рис. 5.3, в).

Рис. 5.3. Структурные схемы КЭС, ГЭС, АЭС