Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ИЭ / 6 сем (станции+реле) / Наиважнейшие методические пособия / Учебное пособие_Электрическая часть станций и подстанций_2019

.pdf
Скачиваний:
302
Добавлен:
14.06.2022
Размер:
4.23 Mб
Скачать

ная защита линии формирует импульс на отключение В2. Установка короткозамыкателя вместо выключателя практиковалась в блочных схемах небольшой мощности.

2.4.3. Схема блока «трансформатор-линия»

Схема блока «трансформатор – линия», используется на подстанциях (рис. 2.15, а). Применяются также блоки с ремонтными неавтоматическими перемычками (рис. 2.15, б).

В период строительства электрических сетей высокими темпами на подстанциях 110 кВ (частично 35 и 220 кВ) использовали упрощенные схемы с отделителями и короткозамыкателями вместо выключателей на высшем напряжении подстанций. Эти аппараты обладают определенными конструктивными и эксплуатационными недостатками. В настоящее время на вновь сооружаемых подстанциях от таких схем отказались, а при реконструкции существующих подстанций отделители и короткозамыкатели заменяют выключателями.

Рис. 2.15 Схема блока «трансформатор-линия»

51

2.5.СХЕМЫ МОСТИКОВ И МНОГОУГОЛЬНИКОВ

2.5.1.Схемы мостиков

При двух линиях и двух трансформаторах может быть применена схема мостика. Схема может быть выполнена в двух вариантах (рис. 2.16).

Всхеме (рис. 2.16, а) установлена перемычка с выключателем В3 в сторону линий. Схема позволяет легко отключать трансформаторы. При повреждении в Т1 отключается В1, и Л1 продолжает работать от Т2 через В3. При повреждении в Л1 отключаются В3 и В1, затем отключают Р1 и снова включают В1 и В3.

Всхеме (рис. 2.16, б) легко производить отключение линии, но для вывода в ремонт одного из трансформаторов, например, Т1, необходимо отключить два выключателя (В1 и В3) и оставить линию без напряжения на время оперативных переключений (отключают Р1 и включают В1 и В3). Для отключения линии: отключают В1, Т1 остается в работе.

Рис. 2.16. Схема мостика Таким образом, при частых отключениях линии применяют схему (б) (в

местах, где частые грозовые перенапряжения). Схема (а) применяется, когда требуется часто отключать трансформатор, т.е. при неравномерном графике нагрузки.

Схемы мостиков применяют в основном при напряжении 35 кВ или 110 кВ на подстанциях и ГЭС.

Для трех линий и 2-х трансформаторов можно применить двойной мостик

(рис. 2.17).

52

Рис. 2.17 Схема двойного мостика Схемы мостиков являются экономичными, так как число выключателей

меньше числа присоединений.

2.5.2. Схемы квадрата и многоугольника

Для удобства отключения линий и трансформаторов необходимо применить две перемычки, получается схема квадрата (рис. 2.18). Эта схема является кольцевой. Выключатели соединяются, образуя кольцо, каждый элемент присоединяется между двумя соседними выключателями. В схеме квадрата четыре выключателя на четыре присоединения, поэтому схема является экономичной, в то же время надежной и гибкой. Ремонт выключателей производят без перерыва питания, отключение одного присоединения не приводит к отключению других. Схема наглядна и проста.

Рис. 2.18. Схема квадрата

53

Для того, чтобы при наложении событий (например, на рис. 2.18, а) при ремонте выключателя В1 происходит короткое замыкание на Т2, отключаются В4 и В2, отключается исправный Т1) не происходило полное погашение схемы, применяют чередование присоединений по вершинам квадрата (рис. 2.18, б). При ремонте В1 и коротком замыкании на Т2 отключаются В3 и В2, теряется дополнительно только Л1. Т1 и Л2 остались в работе, что сохранило половину мощности электроустановки.

Аналогичным образом можно выполнить схемы треугольника, пяти- и шестиугольника (рис. 2.21). Общим недостатком схем многоугольников является сложность расширения установки (по сравнению со схемами со сборными шинами), в целом небольшое число присоединений. Схемы получили распространение на ГЭС для РУ 110-500 кВ и на подстанциях на напряжениях 220-750 кВ.

2.5.3. Возможные варианты расширения схем.

Имея квадрат с двухрядным расположением выключателей, добавляем одну линию (рис. 2.19) и получаем схему трансформаторы-шины.

Рис. 2.19 Схема трансформаторы-шины

Для отключения линии необходимо отключить два выключателя, а для отключения трансформатора три выключателя. Таким же образом можно подключить еще одну линию, тогда при повреждении в трансформаторе необходимо отключать четыре выключателя.

54

Дальнейшее расширение схемы не рекомендуется, т.к. согласно [3] отключение линии в РУ 110 кВ и выше должно производиться не более, чем двумя выключателями, а трансформаторов – не более, чем шестью, причем в одном РУ – не более чем четырьмя выключателями.

При расширении квадрата на два блока и две линии может быть получена

схема двух связанных квадратов (рис. 2.20).

Рис. 2.20 Схема двух связанных квадратов

Между двумя квадратами - перемычки с выключателями В9 и В10. Для отключения трансформатора требуется отключить три выключателя, а для отключения линии – два выключателя. Ремонт выключателя выполняется без отключения цепи. Схема экономична (10 выключателей на 8 цепей) и надежна.

Возможны комбинации схем, например, схема трансформаторы-шины с подключением линий по полуторной схеме, а трансформаторы подключают к шинам без выключателей.

Преобразование цепочки: треугольник → квадрат → пятиугольник → многоугольник может быть применено при конструктивном расположении выключателей в один ряд (рис. 2.21).

55

Рис. 2.21 Схемы треугольника, квадрата, пятиугольника.

Схема генератор-трансформатор-линия с обходным уравнительным многоугольником. При нескольких блоках «генератор-трансформатор-линия» можно повысить эксплуатационную надежность схемы, соединяя блоки с помощью уравнительно-обходного многоугольника (рис. 2.22).

В нормальном режиме все выключатели включены; Р1, Р2, Р3 – включены, РО1, РО2, РО3– отключены. При плановом ремонте генератора и трансформатора блока можно оставить в работе соответствующую линию через обходной многоугольник, при отключении линии соответствующие ей генератор и трансформатор блока остаются в работе. Ремонт выключателей производят без отключения блока, используя обходные разъединители. Схема удовлетворяет нормам технологического проектирования по надежности. Такие схемы находят редкое применение.

56

Рис. 2.22 Схема генератор-трансформатор-линия с обходным уравнительным многоугольником

2.6 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Требования к применению схем РУ электростанций и подстанций содержатся в нормах технологического проектирования (НТП) ТЭС, АЭС, ГЭС и ГАЭС, подстанций. Также существуют отраслевые стандарты, вносящие уточнения и дополнительные рекомендации по применению схем РУ с учетом опыта эксплуатации и особенностей современного оборудования.

Перечень схем РУ, рекомендованных к применению на КЭС, ТЭЦ, АЭС, приведен в таблице 2.3. К схемам РУ ГЭС предъявляются в основном те же требования. Схемы, рекомендованные для ГЭС, в таблице отмечены знаком *.

Также на практике применяются усовершенствования, направленные на повышение надежности схем РУ. Например, для РУ с одной секционированной системой сборных шин предусматривается установка двух последовательно включенных секционных выключателей. Блоки мощностью 500 МВт и более, автотрансформаторы связи мощностью 500 МВА ТЭС в схеме с двумя системами сборных шин и обходной системой шин коммутируются двумя выключателями. На АЭС блоки мощностью 500 — 1200 МВт, автотрансформаторы связи мощностью 500 MBА коммутируются не менее чем двумя выключателями независимо от схемы РУ.

57

Для подстанций 35-750 кВ также установлены типовые схемы РУ, что позволяет унифицировать проектные решения. Перечень рекомендованных типовых схем РУ подстанций представлен в таблице 2.4.

Схемы распределительных устройств могут быть выполнены в виде ОРУ

(35 - 750 кВ), ЗРУ (10 - 220 кВ), КРУЭ (110 – 750 кВ), КРУ (6 - 35 кВ).

58

Таблица 2.3

Сводная таблица применения схем РУ на электростанциях [9, 10, 11]

Наименование схемы

Схема,

 

 

Класс напряжения, кВ

 

 

Примечание

 

 

рис.

6, 10

35

110

220

330

 

500

750

 

1

Мостик с выключателями в це-

2.16

-

+

+*

+*

-

 

-

-

Может быть ремонтная перемычка со

 

пях линий (Л) или трансформа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стороны Л или Т

 

торов (Т)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Сдвоенный мостик

2.17

-

+

+*

+*

-

 

-

-

 

3

Многоугольник

2.18,

-

-

+

+*

+

 

+

+

С числом присоединений, как правило,

 

 

2.21

 

 

 

 

 

 

 

 

до четырех включительно, иногда до ше-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сти

4

Схемы связанных многоуголь-

2.20

-

-

-

-

+

 

+

+

 

 

ников с двумя связывающими

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перемычками с выключателями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Одна секционированная вы-

2.3

+

+

+*

+*

-

 

-

-

В секционной цепи рекомендуется уста-

 

ключателем система сборных

 

 

 

КРУЭ

КРУЭ

 

 

 

 

новка двух последовательно включенных

 

шин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выключателей.

6

Две рабочие системы сборных

2.5

+

+

+*

+*

-

 

-

-

Одна система шин может быть секциони-

 

шин

 

 

 

КРУЭ

КРУЭ

 

 

 

 

рована выключателем.

7

Одна рабочая секционирован-

2.8

-

-

+*

+*

-

 

-

-

Отдельные обходные выключатели на

 

ная выключателем и обходная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

каждой секции. Применяется при пяти и

 

система сборных шин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

более присоединений. Для КРУЭ не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предусматривается.

8

Две рабочие и обходная систе-

2.7

-

-

+*

+*

-

 

-

-

Применяется при пяти и более присоеди-

 

мы сборных шин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нений. При числе присоединений (Л и Т)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менее 12 системы шин не секционируют-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ся, при числе присоединений 12-16 сек-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ционируется на 2 части одна из систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шин, при большем числе присоединений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–секционируются обе системы шин. При

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсутствии секционирования устанавли-

59

Наименование схемы

Схема,

 

 

Класс напряжения, кВ

 

 

Примечание

 

 

рис.

6, 10

35

110

220

330

 

500

750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вают отдельный ОВ, при наличии секци-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

онирования – отдельные ОВ и ШСВ на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

каждой секции. Для КРУЭ не предусмат-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ривается.

9

Две системы шин с тремя вы-

2.10,

-

-

-

+

+*

 

+*

+*

Системы шин могут секционироваться.

 

ключателями на два присоеди-

2.11

 

 

 

 

 

 

 

 

Может быть выполнено в виде КРУЭ. На

 

нения (схема «3/2», полутор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЭС может использоваться жесткое при-

 

ная)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соединение АТ к сборным шинам.

10

Две системы шин с четырьмя

2.12

-

-

-

+

+*

 

+*

+*

Системы шин могут секционироваться.

 

выключателями на три присо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Может быть выполнено в виде КРУЭ. На

 

единения (схема 4/3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЭС может использоваться жесткое при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соединение АТ к сборным шинам.

11

Блок ГТЛ – РУ понижающей

2.14

-

-

-

-

+

 

+

+

 

 

ПС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Блочные схемы с обходным

2.22

-

-

-

-

+

 

+

+

 

 

уравнительным многоугольни-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ком

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Трансформаторы-шины с при-

2.19

-

-

-

-

+*

 

+*

+*

 

 

соединением линий через два

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выключателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: * - схемы РУ, рекомендованные для ГЭС

60