станции
.docxМинистерство образования науки Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования«Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»
Электрические станции и подстанции
Лабораторная работа №3
Схемы распределительных устройств станций и подстанций. Оперативные переключения в них.
Выполнил: студент гр.
ЗЭЭ-11-12
Илеменев Игорь И.
Проверил: Злобина И.Г.
Чебоксары 2015г.
Схемы распределительных устройств станций и подстанций. Оперативные переключения в них.
Цель работы: знакомство студентов со схемами распределительных устройств РУ и получения знаний по производству оперативных переключений в различных схемах РУ.
Подготовка к работе.
-
Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической энергии одного класса напряжения.
-
требования к схемам электрических соединений электростанций и электроустановок:
надежность работы;
экономичность;
гибкость и удобство эксплуатации;
безопасность обслуживания; возможность расширения.
Факторы, влияющие на выбор схем электрических соединений электростанций и подстанций:
тип электростанций (подстанций); число и мощность генераторов станции; наличие и величина местной нагрузки; категорийность потребителей; роль станции в энергосистеме; схема и напряжение прилегающих сетей энергосистемы; уровень токов КЗ; наличие оборудования нужных параметров, его надежность в работе; величина ущерба при недоотпуске электроэнергии предприятиями различных отраслей промышленности, а также величина системного ущерба при аварийном отключении генераторов, блоков, межсистемных связей; наличие площадей для сооружения распределительных устройств;
-
Схема РУ с одной секционированной системой сборных шин(рис. 1.5). Эта схема позволяет секционированием шины, то есть разделением ее на части, уменьшить объем погашений. Секционирование шины осуществляется секционным выключателем QB с двумя разъединителями QBS1 и QBS2. Секционирование должно выполняться так, чтобы каждая секция имела источники энергии (генераторы, трансформаторы) и соответствующую нагрузку.
Достоинства схем с одиночной системой шин:
- схемы просты и наглядны в обслуживании, что практически исключает ошибочные операции с разъединителями;
- обеспечивается достаточная надежность электроснабжения, если потребитель связан с РУ двумя линиями, подсоединенными к разным секциям;
- относительно низкая стоимость.
Недостатки схем с одиночной системой шин:
- происходит погашение секции при ремонте или при аварии на секции, в выключателе или в шинном разъединителе присоединений;
- ремонт выключателя и линейного разъединителя связан с отключением присоединения
5. Схемы РУ с двумя несекционированными системами сборных шин.
Схемы этого типа содержат две системы сборных шин А1 и А2, шиносоединительный выключатель QA с разъединителями, два шинных разъединителя QS1 и QS2 на каждое присоединение, выключатель присоединения Q и, если необходимо, линейный разъединитель QS3, предназначенный для безопасного ремонта этого выключателя.В схемах с двумя системами сборных шин каждое присоединение подключается к шинам двумя шинными разъединителями, один из которых обязательно нормально отключен. Эти разъединители выполняют две функции: являются как ремонтными, то есть создают видимый разрыв, так и оперативными элементами, с помощью которых производится переключение присоединений с одной системы шин на другую. ючателем и разъединителями в пределах каждого присоединения.
Достоинства схем с двойной системой шин:
- возможность ремонта сборных шин без погашения присоединений;
- быстрое восстановление питания присоединений при повреждении на сборной шине (в данном случае питание присоединений теряется только на время проведения оперативным персоналом соответствующих переключений);
- возможность деления системы на части для повышения надежности электроснабжения или уменьшения токов КЗ;
- возможность перевода присоединений с одной системы шин на другую без их отключения.
Недостатки схем с двойной системой шин:
- использование шинных разъединителей в качестве оперативных элементов уменьшает надежность схемы из-за возможных ошибочных действий персонала;- ремонт выключателей и линейных разъединителей связан с отключением присоединений или перерывом в его питании, если на ремонтируемый элемент ставится запетление; - при отказе шиносоединительного выключателя погашаются обе системы шин.
6. Простое секционирование не решает проблемы планового ремонта отдельных выключателей секции. В случае если необходимо провести ремонт или замену выключателя любого отходящего присоединения, приходится отключать всю секцию, что в некоторых случаях недопустимо. Для решения проблемы используется обходное устройство. Обходное устройство представляет собой один или два обходных выключателя на две секции, обходные разъединители и обходную систему шин. Обходную систему шин подключают через обходные разъединители к разъединителям выключателей присоединений с противоположной от основной системы шин стороны. В случае, когда необходимо провести плановый ремонт или замену какого-либо выключателя, включают обходной выключатель, включают соответствующий нужному выключателю обходной разъединитель, затем ремонтируемый выключатель вместе с его разъединителями отключают. Теперь питание отходящего присоединения осуществляется через обходной выключатель. Подобные системы получили распространение в РУ на напряжении 110—220 кВ.
7. Преимущественное применение находят двухступенчатые и одноступенчатые радиальные схемы. Применения радиальных схем с числом ступеней более двух следует избегать; однако они могут возникнуть при развитии предприятия, а также для питания выносных периферийных трансформаторных пунктов.Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными распределительными пунктами применяются главным образом на больших и средних предприятиях для питания через РП крупных пунктов потребления электроэнергии, так как нецелесообразно загружать основные энергетические центры предприятия (ГПП, ТЭЦ) с дорогими ячейками большим количеством мелких отходящих линий. От промежуточных РП происходит питание одно-и двухтрансформаторных цеховых подстанций малой мощности без шин высшего напряжения (рис. 1), а также питание отдельных электропечей и электродвигателей 6—10 кВ.
8. Применяется в РУ 110-220 кВ при большом количестве присоединений. Схема РУ с двумя системами сборных шин позволяет выводить в ремонт выключатель любого присоединения и любую из рабочих систем шин без отключения присоединений. В настоящее время применяется обычно работа шин с фиксированными присоединениями, когда линии с трансформаторами примерно равномерно распределяются между сборными шинами.
Недостатки РУ "Двойная система шин с обходной":Ранее данная схема считалась универсальной, но в настоящее время применяется на напряжениях 110-220 кВ.Главный недостаток: большое количество операций разъединителями при выводе в ремонт выключателей и СШ увеличивает вероятность ошибочных действий оперативного персонала и возможность тяжелых аварий.
9. Наряду с достоинствами рассматриваемые схемы обладают существенными недостатками, которые становятся особенно ощутимыми при большом числе цепей. Основной оперативный недостаток — это снижение надежности при ремонте любого выключателя, когда схема многоугольника размыкается и превращается в одиночную секционированную выключателями систему шин. В этом случае к. з. на любой цепи, включенной через два выключателя, приводит к разделению схемы на две части со всеми вытекающими отсюда последствиями (возможно нарушение в выделившихся частях баланса между генерируемой и потребляемой мощностями, отключение потребителей, снижение напряжения и т. д.). Чтобы уменьшить недостатки схем с большим числом присоединений, последние делят между двумя многоугольниками, которые объединяются между собой связями. На рис. 10,г показана связь двух четырехугольников через выключатели в перемычках ВП1 и ВП2. При такой схеме вывод в ремонт выключателя в одном многоугольнике не отражается на схеме другого.
10. 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.