6.6.4 Схемы распределительных устройств двухтрансформаторных подстанций на напряжении 10(6) кВ
На стороне низшего напряжения ПС 10(6) кВ применяется одиночная секционированная система шин. Схемы на стороне НН подстанций весьма разнообразны и определяются главным образом мощностью трансформаторов и допустимыми значениями токов короткого замыкания (КЗ) в сети НН. Способы ограничения токов КЗ (применение одинарных и сдвоенных реакторов, применение расщепленных обмоток НН силовых трансформаторов) оказывают непосредственное влияние на схему ПС на стороне 10(6) кВ.
В целях уменьшения токов КЗ в сети 6 – 10 кВ нормальным режимом двухтрансформаторных подстанций при работе обоих трансформаторов на стороне НН является режим раздельной работы трансформаторов с устройством автоматического ввода резерва (АВР) на секционном выключателе. При применении трехобмоточных трансформаторов на величину тока короткого замыкания в цепях 6-10 кВ двухтрансформаторной подстанции оказывает влияние режим работы на стороне 35 кВ (параллельный или раздельный).
На рисунках 6.29 - 6.28 приведены схемы на стороне НН (6-10 кВ) двухтрансформаторных подстанций.
Схема №10(6)-1 ‑ одна секционированная система шин, широко применяется на НН двухтрансформаторных ПС как с наличием групповых одинарных токоограничивающих реакторов, так и без них. Схема применяется на ПС с трансформаторами с расщепленными обмотками в том случае, когда по условиям ограничения токов КЗ расщепление обмотки НН можно не использовать. На рисунке 6.29 схема № 10(6)-1 приведена с системой питания оперативных цепей на переменном или выпрямленном токе (трансформаторы собственных нужд TN1, TN2 подключены к выводам силовых трансформаторов Т1, Т2). Схема применяется также на НН автотрансформаторных ПС. В этом случае применяется система питания оперативных цепей на постоянном оперативном токе.
Рисунок 6.29- Схема №10(6)-1 ‑ одна секционированная система шин
Схема № 10(6)-2 ‑ две одиночные секционированные системы шин, применяется на НН двухтрансформаторных ПС с трансформаторами с расщепленными обмотками (с групповыми одинарными реакторами или без них), а также на НН автотрансформаторных ПС с групповыми сдвоенными реакторами.
Рисунок 6.30- Схема №10(6)-2 ‑ две одиночные секционированные системы шин
Рисунок 6.31- Схема №10(6)-3 ‑ четыре одиночные секционированные системы шин
На рисунке 6.30 схема №10(6)-2 приведена с системой питания оперативных цепей на постоянном токе (TN1, TN2 подключены к шинам НН).
Схема № 10(6)-3 ‑ четыре одиночные секционированные системы шин, применяется на НН двухтрансформаторных подстанций с трансформаторами с расщепленными обмотками и с групповыми сдвоенными реакторами. Схема позволяет значительно ограничить токи КЗ, а наличие восьми секций позволяет без снижения надежности присоединить большое число отходящих линий (более 24), что часто используется на подстанциях промышленного назначения.
6.6.5 Схемы подключения компенсирующих устройств
При проектировании мощных системных подстанций возникает вопрос о типе подлежащих установке компенсирующих устройств, о схеме их присоединения. В качестве компенсирующих устройств на ПС используются синхронные компенсаторы и шунтовые батареи конденсаторов.
Наиболее распространенная схема подключения синхронного компенсатора с реакторным пуском приведена на рисунке 6.32. компенсатор подключается к сети выключателем, в цепи которого установлен токоограничивающий реактор (LR), обладающий значительным индуктивным сопротивлением.
Благодаря этому напряжение на выводах компенсатора в начале пуска снижается до 45-50% номинального, а пусковой ток не превышает 200-280% номинального.
Разворот компенсатора обеспечивается за счет асинхронного момента, для увеличения которого предусматривается специальная пусковая обмотка, расположенная в полюсных наконечниках ротора. В компенсаторах большой мощности массивные полюсы обеспечивают создание достаточно большого асинхронного момента, вследствие чего специальная пусковая обмотка не требуется.
Когда частота вращения компенсатора приблизится к синхронной, подается возбуждение и компенсатор втягивается в синхронизм. Затем включается выключатель, который шунтирует реактор.
Рисунок 6.32- Схема участка сети с подключением синхронного компенсатора
Компенсация реактивной мощности, как правило, должна производиться в тех пунктах сети, где она потребляется. В настоящее время на мощных узловых ПС для компенсации реактивных потерь широко используется применение компенсирующих устройств и на напряжении 35-220 кВ. В этом случае в качестве компенсирующих устройств используются конденсаторные батареи. Конденсаторные батареи применяются и на напряжении 6-10 кВ. На рисунке 6.33 приведены схемы присоединения конденсаторных батарей.
Как видно из рисунка 6.33,а, в схеме батарей напряжением 110 кВ предусмотрена возможность форсировки ее мощности путем шунтирования выключателем части последовательных рядов конденсаторов в фазе.
а) б) в)
Рисунок 6.33- Схемы присоединения батарей статических конденсаторов
В нулевых выводах батареи устанавливаются заградительные реакторы для ограничения толчков тока при форсировке. На зажимах батареи устанавливаются трансформаторы напряжения 110 кВ, а на зажимах шунтируемой части ‑ трансформаторы напряжения 35 кВ, которые выполняют функции разрядных сопротивлений.
Форсирование мощности конденсаторной батареи напряжением 35 кВ при сильных понижениях напряжения на шинах осуществляется переключением схемы батареи с треугольника на схему двойной звезды (рисунок 6.33,б).
В схемах присоединения конденсаторных батарей 10(6) кВ (рисунок 6.33,в) форсировка мощности не предусматривается ввиду относительно высокой стоимости оборудования форсировки.