3-Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Инженерная школа энергетики

Специальность 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

Лабораторная работа №3

СОСТАВЛЕНИЕ ПОЛНЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ВЫБОР РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

по дисциплине:

Электроэнергетические системы и сети

Исполнители:

студенты группы

5А93

Кутонов В.С.

Руководитель:

Доцент ОЭЭ ИШЭ

Кулешова Е.О.

Томск – 2022

Цель работы: Построение полных схем электрических схем радиальной и кольцевой цепей. Выбор распределительных устройств.

Исходные данные:

Наименование	РЭС	Потребители
		1	2	3	4
Активная мощность в режиме максимальных нагрузок, МВт		70	21	23	10
Активная мощность в режиме минимальных нагрузок, МВт	45%	31,5	9,45	10,35	4,5
Коэффициент мощности	0,9	0,81	0,77	0,84	0,78
ТМ, час		4000	2800	7600	5000
КК , %		80	40	60	30
UРЭС MAX	111
UРЭС MIN	102
Радиальная		Кольцевая

Масштаб 20 км/см

Выполнение работы:

Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий (4Н)

Основные условия применения:

Тупиковая или ответвительная подстанция с одно- или двухсторонним питанием, подключенная к двухцепной линии, от которой запитаны и другие подстанции.

В нормальном режиме разъединители в неавтоматической перемычке отключены, остальные разъединители, а также выключатели в схеме включены.

Критерии надежности:

Отказ линии или выключателя приводит к отключению по одному (авто)трансформатору на всех смежных подстанциях, подключенных к данной линии. Рассматриваемые отказы не должны приводить к ограничению электроснабжения потребителей при достаточной нагрузочной способности оставшихся в работе (авто)трансформаторов, а также действии автоматического ввода резерва на стороне низшего и среднего (при наличии) напряжения (авто)трансформатора.

Неавтоматическую перемычку со стороны линий следует устанавливать только при наличии технико-экономических обоснований с учетом фактора надежности, поскольку плановые и аварийные простои линий 35-220 кВ непродолжительны, а параметр потока отказов (авто)трансформаторов — один из самых низких среди элементов электрических сетей.

Является лучшей схемой с позиций надежности и экономичности для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций при использовании современных элегазовых выключателей с пружинными приводами для подстанций 35-220 кВ.

На основании приведённых критериев надёжности применяем схему двух блоков с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий для распределительного устройства РЭС радиальной и кольцевой цепи. Использовать для радиальной цепи стороны среднего напряжения подстанции №1, №2 и №3

Одна рабочая секционированная выключателем система шин (9)

Допускается применять данную схему при пяти и более присоединениях в РУ 110—220 кВ из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии возможности замены выключалей в эксплуатационный период. В сетях 10(6) кВ эта схема имеет преимущество. По сравнению с одиночной несекционированной системой шин данная схема имеет более высокую надежность, так как при коротком замыкании на сборных шинах отключается только одна секция шин, вторая остается в работе.

Благодаря данной надёжности независимых сборных шин возможно использовать данное распределительное устройство для кольцевой цепи на высшей стороне подстанции №4. Позволяет обеспечить надёжность всем потребителям

Одна рабочая секционированная выключателем система шин с подключением ответственных присоединений через «Полуторную цепочку» (9 АН)

Допускается применять данную схему при пяти и более присоединениях в РУ 110—220 кВ из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии возможности замены выключалей в эксплуатационный период. В сетях 10(6) кВ эта схема имеет преимущество. По сравнению с одиночной несекционированной системой шин данная схема имеет более высокую надежность, так как при коротком замыкании на сборных шинах отключается только одна секция шин, вторая остается в работе.

Благодаря данной надёжности независимых сборных шин возможно использовать данное распределительное устройство для радиальной высшей стороне подстанции №4 радиальной цепи. Позволяет обеспечить надёжность всем потребителям

Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий (5Н)

Схема «мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий» может применяться на тупиковых, ответвительных и проходных подстанциях напряжением 35—220 кВ. Проходные двухтрансформаторные ПС с двухсторонним питанием при необходимости сохранения в работе двух трансформаторов при КЗ (повреждении) на ВЛ в нормальном режиме работы ПС (при равномерном графике нагрузок).

Подходит для кольцевой схемы проходных подстанций №3, №4 и №1, так как используются для обеспечения стабильного питания соседних подключенных подстанций.

Полные схемы радиальной и кольцевой цепей представлены в приложении 1 и приложении 2.

Конфигурация сети	№ ПС	Схема РУ	Сторона напряжения
Радиальная	ПС 1 ПС 2 ПС 3	4Н Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий	ВН
	ПС 4	9 Одна рабочая секционированная выключателем система шин с подключением ответственных присоединений через «полуторную» цепочку	ВН
	ПС 1-4	10(6)-1 Одна, секционированная выключателями, система шин	НН

Кольцевая	ПС 1 ПС 2 ПС 3	5Н Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий	ВН
	ПС 4	9 Одна рабочая секционированная выключателем система шин	ВН

Вывод: В ходе лабораторной работы были разобраны схемы распределительных устройств, их виды и применение, а также преимущества и недостатки. Построены полные схемы радиальной и кольцевой цепей с учётом особенностей подстанций.