LEKTsII_EChS_2010

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

ГЛАВА 1: Схемы электрических соединений энергообъектов

§1 Принципы построения электрических схем энергообъектов

Любая электрическая схема состоит из некоторого количества узлов и некоторого количества связей. Узлы – это обычно электростанции и подстанции, а роль связей выполняют линии электропередачи, трансформаторы и автотрансформаторы.

Л3 Л4

Рис. 1 – Фрагмент схемы энергосистемы

Внутренняя структура электростанций и подстанций называется схемой электрических соединений энергообъекта. В зависимости от того в каком состоянии находятся объекты внутри подстанции формируется общая схема энергосистемы, например, при неполадках внутри подстанции, цельная энергосистема может образовать две не связанные друг с другом системы (рисунок 2). Обе эти системы будут несбалансированны – одна дефицитна, другая избыточна, в конечном итоге это приведет к изменению частоты сети, «качанию» генераторов и потере устойчивости обеих систем.

Отсюда следует, что основное назначение схемы электрических соединений энергообъекта заключается в обеспечении связности различных присоединений между собой в любых режимах работы. Все остальные требования вытекают из основного назначения схемы электрических соединений энергообъекта.

сборные шины,

соединительные провода;

Вбольшинстве случаев схемы соединений энергообъектов состоят из выключателей и разъединителей с подключением внешних связей.

Вспомогательные элементы:

трансформаторы тока,

трансформаторы напряжения,

разрядники, нелинейные ограничители перенапряжения;

При создании схемы электрических соединений энергообъекта необходимо помнить что:

Любой элемент схемы электрических соединений может служить источником аварийной ситуации (ОТКАЗ);

Любой элемент схемы электрических соединений необходимо иногда ремонтировать;

П1 П2 П3 П4 П5

Рис. 3 – Простейшая схема соединения энергообъекта

Схемы электрических соединений распредустройств весьма разнообразны. Их можно объединить в три характерные группы:

1-й тип — с коммутацией присоединений через один выключатель или иначе радиального типа (схемы с одной или двумя системами сборных шин с одним выключателем на каждое присоединение, которые при необходимости могут быть дополнены обходной системой шин с обходным выключателем);

2-й тип — с коммутацией присоединений через два выключателя или кольцевого типа (схемы с двумя системами сборных шин с двумя, 3/2, 4/3 выключателями на каждое присоединение, многоугольники и т. п.);

3-й тип — упрощенные с сокращенным числом выключателей (менее одного на присоединение) или совсем без них (блочные схемы, схемы мостиков и пр.).

Существуют комбинированные разновидности схем, где в коммутации разных присоединений участвует разное число выключателей.

§2 Схемы с однократным принципом подключения

присоединений

Для обеспечения надежности и экономичности объекта наиболее простой является схема, представляющая собой симметричную односвязную структуру звезды (от четырех до двенадцати присоединений).

Следует так же отметить, что анализ любой схемы электрических соединений – это анализ последствий аварийных ситуаций в этой схеме:

1.Отказ;

2.Ремонт;

3.Ремонт и отказ;

4.Отказ двух элементов;

5.Отказ двух элементов и ремонт и т.д.

Учитывая, что чем сложнее аварийная ситуация, тем меньше вероятность ее возникновения, то отказ двух элементов рассматривать не будем. Теперь, применяя этот метод, произведем анализ различных схем электрических соединений.

2.1 Симметричная односвязная структура звезды:

Рис. 4 – Симметричная односвязная структура звезды

Отказ любого из присоединений приведет к потере всех присоединений, подсоединенных к сборным шинам.

Рис. 7 – Развилка из разъединителей

Для получения данной схемы соединения мы выполняем следующие действия:

1.Сворачиваем схему по секционному выключателю;

2.Подсоединяем к каждому выключателю по дополнительному разъединителю (ШР5 – ШР8 на рисунке 7), в нормальном режиме эти разъединители отключены;

Секционный выключатель в этой схеме называем ШСВ – шиносоединительный выключатель.

Получаем схему с двумя рабочими системами сборных шин.

Появление развилки из разъединителей приводит к затруднению визуального восприятия схемы и увеличению вероятности ошибочных действий обслуживающего персонала.

В нормальном режиме работы эта схема соединения ничем не отличается от односвязной секционированной схемы.

Ценовая формула так же не меняется:

Но при возникновении аварийной ситуации эта схема обеспечивает лучшую надежность, чем схема 1.3.

Отказ:

1) Отказ выключателя В1 (рисунок 7) не приводит к потере присоединения П1 – с помощью шунтирования выключателя мы переключаем П1 на вторую систему сборных шин.