2.4. РУ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО СХЕМАМ КОЛЬЦЕВОГО ТИПА

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электрические станции и подстанции. В 2 частях. Ч.2.. Учебное пособие.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 105 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

ных выключателя. Однако в целях экономии средств часто ограничиваются одним выключателем с двумя шинными разъединителями, с помощью которых обходной выключатель может быть присоединен к той или другой секции сборных шин.

Распределительные устройства с одной секционированной системой сборных шин получили применение на станциях и подстанциях при номинальных напряжениях до 220 кВ включительно. Основным усло

вием применения этой схемы является наличие достаточного резерва в источниках энергии и линиях и, следовательно, возможность кратковременного отключения одной из секций без нарушения работы электроустановки в целом.

Устройства с одной секционированной системой сборных шин (без обходной системы), применяют в качестве РУ 6 – 35 кВ подстанций, РУ 6 – 10 кВ станций типа ТЭЦ, РУ собственных нужд станций и др. Аналогичные

устройства, но с обходной системой шин, применяют при ограниченном числе присоединений в качестве устройств среднего напряжения 110 – 220 кВ станций и подстанций [1].

2.3. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

В распределительном устройстве с двумя системами сборных шин (рис. 2.2, а) в каждом присоединении устанавливается выключа- тель и два шинных разъединителя. В данном случае шинные разъединители изолируют выключатели от сборных шин при выполнении на них ремонтных работ, и для выполнения переключений цепей с первой системы шин на вторую без прекращения работы.

Линейные разъединители обеспечения безопасных ремонтных работ выключателей. Предусмотрен шиносоединительный выключатель, функции которого пояснены ниже.

Вторую систему сборных шин ранее устанавливали только эпизодически в качестве резервной системы при ремонте рабочей. Сейчас на практике в РУ 110…220 кВ, вторую систему сборных шин применяют постоянно для увеличения надёжности электроустановки. Тогда пр соединения с нагрузкой и источниками энергии разделяют на две системы. Шиносоединительный выключатель в нормальном положении замкнут. Но для уменьшения токов КЗ разрешается нарушить это правило. Защищают сборные шины дифференциальной токовой защитой.

Работа на одной системе сборных шин возможна только во время проведения ремонтных работ на другой системе. Во время этого надёжность РУ существенно падает

С ДВУМЯ СИСТЕМАМИ СБОРНЫХ ШИН

устанавливают в присоединениях, для

и-

Рис. 2.2. Принципиальная схема РУ с двумя системами сборных шин:

а – шины не секционированы;

б – секционированные шины и обходное устройство

Порядок действий при переключении присоединений с одной системы шин на другую заключается в следующем. Операции с разъединителем разрешаются в том случае, если электрическая цепь заблаговременно отключена выключателем или разъединитель шунтирован параллельной ветвью с малым сопротивлением. Как видно из схемы, при включённом шиносоединительном выключателе все разомкнутые шинные разъединители первой и вто

рой системы шунтиров

аны через сборные шины и шиносоединительный выключатель. В таком случае разрешается включить в любом присоединении разъединитель одной системы и отключить разъединитель другой системы, не опасаясь появления дуги на контактах. Во время переключения ток присоединения смещается из одного разъединителя в другой. В случае, когда шиносоединительный выключатель разомкнут, подобные операции ст запрещены. Для предот

вращения автоматического отключения шино-

рого

соединительного выключателя во время переключения следует перед началом разомкнуть цепь отключающего электромагнита шиносоеди-

нительного выключателя и замкнуть ее после завершения действий с шинными разъединителями согласно Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей и вновь замкнуть её после операций с шинными разъединителями.

В указанном порядке могут быть переключены с одной системы шин на другую часть присоединений, если это необходимо при изменении режима станций и системы, или все присое

динения – при подготовке к ремонту системы шин. В последнем случае необходимо после окончания операций с шинными разъединителями отключить шиносоединительный выключатель с соответствующими разъединителями.

Во избежание неправильных операций с разъединителями предусматривают блокирующие устройства. В устройствах с двумя системами сборных шин шинные разъединители каждого присоединения блокируют с шино

соединительным выключателем. Кроме того, предусматривают блокировку между выключателем и разъединителями в пределах каждого присоединения. Механическая блокировка в этих случаях непригодна. Приходится прибегать к замкам у приводов – механическим или электромагнитным.

Преимущества схемы с двумя системами сборных шин: ремонт шин может проводиться без перерыва в работе присоединений; разделение системы на две части с целью увеличения надёжности электр

оснабжения или уменьшения тока КЗ, возможность переключений отдельных присоединений в соответствии с режимом установки с одной системы сборных шин на другую.

К недостаткам можно отнести: во время ремонтных работ одной из систем шин надёжность энергоснабжения снижается; при внешнем замыкании и отказе выключателя соот

ветствующего присоединения выходит из строя система шин; при ремонте линейных разъединителей и выключателей отключаются соответствующие присоединения; сложность распределительного устройства; при частых переключениях с помощью разъединителей повышается вероятность неполадок в зоне сборных шин относительно аналогичной системы с одной системой шин при том же количестве присоединений.

Перечисленные недостатки схемы могут быть частично устране-

ны описан

ными ниже способами, связанными с дополнительными затратами. При большом числе присоединений прибегают к секционированию сборных шин. В РУ 110 – 220 кВ станций секционируют обе системы шин с помощью нормально замкнутых выключателей и предусматривают два шиносоединительных выключателя. Таким образом, РУ делится на четыре части, связанные между собой чере

з шиносоедин

и-

тельные и секционные выключатели. В РУ 6 – 10 кВ станций с секцион-

ными реакторами ограничиваются секционированием одной системы; вторая система используется в качестве резервной и вспомогательной.

Обходная система шин и обходные выключатели используют для ремонта выключателей без перерыва работы соответствующих присоединений. Для уменьшения общего числа выключателей прибегают к устройствам с двумя системами сборных шин, и в этом случае функции шиносоеденительного и обх выключатель. При двух секциях (рис. 2.2,

одного выключателей выполняет один

б) необходимы два подобных выключателя совмещающих в себя эти две функции. Во время обычной работы разъединители 2, 3, 4 замкнуты и выключатели функционируют как шиносоединительные выключатели. Во время ремонтных работ разъединитель под номером 4 должен находиться в выключенном сост

оянии, а разъединитель

2 во включенном. Схема РУ с дву-

мя секционированными системами шин получается сложной.

В отечественных энергосистемах приблизительно до 1950 – 1960 гг. РУ с двумя системами сборных шин (с обходной системой и без нее) принято было считать универсальными. Они получили почти исключительное применение на станциях и подстанциях при всех напряжениях, начиная от 6 до 22

ства 500 кВ мощных тепловых электростанций приблизительно до

рой

0 кВ включительно. Распределительные уст-

1960 г. принято было также выполнять по этой схеме [1].

В последнее время использование схемы РУ с двумя системами сборных шин резко сократилось. Их применяют на станциях и подстанциях при напряжениях 110…220 кВ и большом числе присоединени

й. На практ

ике в основном применяют обходную систему с обходными выключателями. Использование РУ с двумя системами сборных шин на мощных станциях и подстанциях (330…500 кВ), а так же на ТЭЦ (6…10 кВ) является нецелесообразным из-за сложностей переключений разъединителями более уместно применение РУ с одной секционной системой сборных шин.

2.4. РУ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО СХЕМАМ КОЛЬЦЕВОГО ТИПА

Характерные черты схем радиального типа РУ, рассмотренные в пп. 2.2 и 2.3 заключаются в следующем: присоединения (ветви) с источниками энергии и нагрузками сходятся в центре РУ – на сборных шинах, поэтому повреждения в этой зоне неизбежно связаны с отключением группы присоединений; ремонт выключателей, установленных на ответвлениях от сборных шин, связан с отключением соответствующи

оединений, а сооружение обходных устройств приводит к усложне-

прис нию РУ и увеличению его стоимости и т.д. Эти операции с разъединителями значительно снижают надёжность распределительного устройства.

Схемы кольцевого тип принципиально отличаются от схем радиального типа. Они имеют следующие особенности: схема имеет вид

кольца или нескольких колец связанных друг с другом и имеющие ответвления к источникам энергии нагрузкам; вывод из работы каждой ветви (присоединения) производится отключением двумя выключателями; при отключении одного из выключателей с целью ремонта работа ветвей не нарушается, но стоит учитывать, что нормальное состояние схемы при этом нарушается; в случаях непо внешних КЗ отключение всего у

стройства или большей его части ма-

ладки в зоне РУ или

ловероятно; разъединители выполняют только свою прямую функцию т.е. изолируют отключенные части РУ и системы.

Здесь рассмотрены типовые схемы кольцевого типа. Они значительно разнообразнее радиальных схем.

Простая кольцевая схема так же известная как «схема мн угольника» изображ

ена на рис. 2.3, а. Как можно увидеть на рисунке

ого-

сборные шины соединены в кольцо и секционированы помощью выключателей по числу присоединений.

Рис. 2.3. Принципиальные схемы распределительных устройств

кольцевого типа:

а – простое кольцо; б – два связанных кольца

На ответвлениях от сборных шин предусмотрены только разъединители. Отношение числа выключателей к числу присоединений равно единице. Релейная защита каждого присоединения включена на сумму токов, проходящих через соответствующие (ближайшие к присоединению) выключатели. Для этого вторичные обмотки трансформаторов тока каждой пары выключателей соединены параллельно. Внешнее замыкание в любом присоединении отключается двумя выключателями. При этом кольцо размыка

ется, но все ветви, кроме повреждённой, остаются в работе. После такого отключения повреждённую ветвь следует изолировать с помощью линейного разъединителя и включить выключатели, чтобы кольцо не оставалось разомкнутым [7].

Замыкание в зоне сборных шин (участки между выключателями) равносильно замыканию на ответвлении и приводит к отключению только одног

о присоединения. Замыкание в выключателе или отказ выключателя при внешнем замыкании связано с отключением двух ветвей.

Отрицательные стороны РУ с одним кольцом заключаются в следующем. При размыкании кольца, вызванном, например, ремонтом выключателя, внешнее замыкание может привести к отключению вместе с повреждённой ветвью также соседней неповреждённой ветви.

Так, например, если во время ремон

та выключателя 1 произойдет замыкание на линиях Л2 или Л3, то одновременно с повреждённой линией отключится линия Л1 или трансформатор Т1. Это происходит потому, что каждый выключатель защищает две ветви. Работу отключившихся неповреждённых ветвей можно быстро восстановить. Для этого достаточно отключить линейный разъединитель повреждённой ветви и замкнуть отключившиеся выкл

ючатели. Тем не менее, возможность такого отключения неповреждённых ветвей является недостатком схемы.

Возможны и другие случаи. Так, если во время ремонтных работ выключателя 2 случится замыкание на линии Л4, то кольцо разделится на две части. В одной части останутся линии Л1, Л3 и трансформатор Т1, в другой лини

я Л2 и трансформатор Т2. Подобное прекращение связи между частями кольца может спровоцировать частичное нарушение электроснабжения. Для уменьшения негативных последствий анормальных режимов, следует располагать ветви и источники нагрузки поочередно, что положительно скажется на распределении рабочего тока в кольце.

Схемы связанных колец (рис. 2.3, б) применяют при большом ко-

личестве пр

исоединений

. На рисунке изображены два связанных между собой кольца с девятью присоединениями. А общее количество выключателей равняется десяти [7].

Отличием от простого кольца в рассматриваемой схеме является то, что некоторые ветви отключаются тремя выключателями (ветви А и Б). По нормам технологического проектирования отключение линии должно выполняться не более чем двумя выключателями; допускаются случаи отключения тремя выключателями только силовых трансформаторов (в некоторых случаях четырьмя), вероятность повреждений которых относительно мала.

Связь колец повышает надёжность распределительного у

стройства, в связи с чем вероятность прекращения работы неповреждённых линий во время ремонтных работ выключателей и внешних замыканиях существенно снижена.

Рассмотрим распределительные устройства с двумя системами сборных шин и числом выключателей на каждую ветвь 2, 3/2 и 4/3. В устройствах этого типа (рис. 2.4 – 2.6) имеются явно выраженные сборные шины и элементы колец в виде ряда цепочек из двух, трёх и четырё

х выключателей, связывающих сборные шины. К каждой такой цепочке присоединены одна, две или три ветви с источниками энергии и нагрузкой.

Распределительные устройства с двумя выключателями на каждое присоединение (рис. 2.4) имели одно время широкое применение в США. Они выполнены также на некоторых

мощных станциях в РФ. Существенный недостаток этих устройств заключается в их исключительно высокой стоимости. В настоящее время устройства с двумя выключателями на каждое присоединение уступили место устройствам, близким по замыслу, но с меньшим числом выключателей. Они обеспечивают также большую надёжность [1, 7].

Рис. 2.4. Принципиальная схема РУ с двумя системами сборных шин

с двумя выключателями на каждое присоединение

а) б)

Рис. 2.5. Принципиальные схемы распределительных устройств кольцевого

типа с тремя выключателями на каждые два присоединения:

а – без чередования ветвей; б – с чередованием ветвей

Рис. 2.6. Принципиальная схема распределительного устройства кольцевого

типа с четырьмя выключателями на каждые три присоединения

РУ типа 3/2 и 4/3 (рис. 2.5, 2.6) нашли широкое распространение в РФ в устройствах с напряжением 330…750 кВ мощных станций и подстанций с большим количеством присоединений. Свойства таких устройств схожи со свойствами устройств со связанными кольцами (рис. 2.3, б), однако отрицательные стороны последних выражены здесь слабее.

Так, ветви отключаются только двумя выключателями. Возможность отключения ветвей при ремонтных работах выключателей и внешних замыканиях здесь гораздо маловероятней. Так, например, в распределительном устройстве, выполненном по схеме рис. 2.5, а, при ремонте одного из выключателей верхнего или нижнего ряда (например, выключателя) и внешнем замыкании в ветви, принадлежащий той же цепочке (например, на линии

Л1), вместе с неисправной линией отключится и блок Г1. При замыкании в ветвях смежных цепочек отключается только неисправная ветвь.

При ремонте любого выключателя среднего ряда и внешнем замыкании отключению подлежит только повреждённая ветвь при условии, что все выключатели исправны. Однако при ремонте оного из выключателей среднего ряда (наприм

ер, выключателя 5), внешнем замыкании на ветви другой цепочки (например, на линии Л2) и отказе одного из выключателей повреждённой ветви (например, выключателя

2) неизбежна потеря двух ветвей Л1 и Л2. В тех же условиях, но при повреждении ветви Г2 и отказе выключателя 10 неизбежна потеря двух блоков: Г1 и Г2.

Во избежание потери

двух ветвей, одновременное отключение которых недопустимо, например двух линий транзита или двух блоков, следует присоединять эти ветви к разным цепочкам и чередовать присоединение их к системам шин, как показано на рис. 2.5, б (Л1-Л2, Л3-Л4, Г1-Г2, Г3-Г4 и т.д.). При этом рассматриваемые ветви, одновременно

е отключение которых недопустимо, должны отстоять друг от друга по любому контуру не менее чем на три последовательно включенных выключателя: 5-9-10; 11-12-8; 5-1-2; 3-4-8 и т.д. Следует отметить, что чередование присоединений согласно сказанному усложняет конструкцию РУ.

Короткое замыкание на сборных шинах не нарушает работы ветвей

при условии, что все выключатели включ

ены. При ремонт

е какого-либо выключателя замыкание на сборных шинах может вызвать отключение одной пары ветвей от сборных шин с сохранением связи между ними.

При ремонте системы шин и замыкании на другой системе (вероятность таких замыканий весьма мала) все ветви остаются в работе, но цепочки оказываются разобщёнными, что может вызвать частичное нар

ушение электроснабжения. Для повышения надежности РУ при числе цепочек, равным четырём и более, прибегают к секционированию сборных шин через выключатели (рис. 2.5, б).

Эксплуатационные свойства РУ, выполненных по схеме типа 4/3 (рис. 2.6), близки к рассмотренным свойствам РУ, выполненной по схеме типа 3/2. Выбор между этими схемами определяется числом присоединений и местными усло

виями.

2.5. УПРОЩЁННЫЕ СХЕМЫ РУ

Упрощённые схемы без сборных шин или с короткими перемычками между присоединениями применяются для распределительных устройств с небольшим количеством присоединений. На рисунке 2.7, а приведена схема устройства для четырёх присоединений – двух линий и двух трансформаторов. В данном случае предусмотрены выключатели на линиях, вероятность повреждений которых значительно выше вероятности повреждений трансформаторов.

а) б)

в) г)

Рис. 2.7. Упрощённые схемы распределительных устройств:

а – одиночный мост; б – двойной мост; в – схема шины–трансформаторы;

г – блок линия–трансформатор; д – блок генератор–трансформатор–линия

Третий выключатель предусмотрен на перемычке. Такую схему называют схемой с мостом. Отключение трансформаторов в случае их повреждения производится двумя выключателями высшего напряжения 1-3 или 2-3 и соответствующим выключателем низшего напряжения. Следовательно, вместе с повреждённым трансформатором отклю-

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 105 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]