ЛЕКЦИЯ 11
ТЕМА: Схемы электрических соединений РУ на
стороне 35 кВ и выше
Главная схема станции при U > 35кВ, как правило, является частью электрической системы и потому она не может выбираться без учета режимов и особенностей ЭЭС в целом. Поэтому не существует универсальной схемы электрических соединений при напряжении на высоковольтной стороне станции или подстанции выше 35кВ.
Среди большого набора вариантов главных схем наибольшее распространение получили: кольцевые схемы; схемы с одной рабочей и обходной системами шин; схемы с двумя рабочими и обходной системами шин; схемы с двумя системами шин и тремя выключателями на две цепи; схемы с двумя системами шин и четырьмя выключателями на три цепи.
Рисунок 11.1. Кольцевая схема с четырьмя присоединениями.
11.1. Кольцевые схемы
В кольцевых схемах (рисунок 11.1) выключатели соединяются между собой, образуя кольцо. Каждый элемент – линия, трансформатор – присоединяется между двумя выключателями. В кольцевых схемах ревизия любого выключателя производится без перерыва электроснабжения какого-либо элемента. Так, при ревизии выключателя Q1 отключают его и разъединители, установленные по обе стороны выключателя. При этом обе линии и трансформаторы остаются в работе, однако схема становится менее надежной из-за разрыва кольца. В кольцевых схемах надежность работы выключателей выше, чем в схемах с одинарной и двойной системой сборных шин, так как имеется возможность опробования любого выключателя в период нормальной работы схемы. Опробование выключателя путем его отключения не нарушает работу присоединения и не требует никаких переключений в схеме.
В цепях присоединения линий разъединители не устанавливают, что упрощает схему ОРУ. Вместе с тем, отказ от установки разъединителей в цепях линий приводит к сложным работам по реконструкции ОРУ в случае добавления хотя бы одной линии. На рисунке 11.1. приведена схема с четырехугольником, но может быть с трех- и шестиугольником и их вариантами.
Достоинства кольцевых схем:
высокая надежность электроснабжения. Отключение всех присоединений маловероятно. Оно может произойти при ревизии одного из выключателей, например Q1, коротком замыкании на линии W2 и одновременном отказе Q4;
использование разъединителей только для ремонтных работ. Количество операций разъединителями в таких схемах невелико.
Недостатки кольцевых схем:
более сложный выбор трансформаторов тока, выключателей, разъединителей, устанавливаемых в кольце, так как в зависимости от режима работы схемы ток, протекающий по аппаратам, меняется. Например, при ревизии Q1 в цепи Q2 ток возрастает в два раза;
релейная защита должна выбираться в этих схемах с учетом возможных режимов при выводе в ревизию выключателей кольца.
Область применения: схема четырехугольника применяется в РУ 330 кВ и выше на электростанциях как один из этапов развития схем. Например, по схеме 4-х угольника включен блок №4 на РАЭС.
11.2. Схемы с одной рабочей и обходной системами шин
Рисунок 11.2. Схема
с одной рабочей и обходной системами
шин
В нормальном режиме работы обходная система шин АО находится без напряжения, разъединители QSO1, QSO2, соединяющие линии с АО, отключены.
В схеме предусмотрен обходной выключатель QО, который может быть присоединен к любой секции с помощью развилки из двух разъединителей QS5 и QS7.
Выключатель QО может заменить любой другой выключатель. Для этого надо провести следующие операции (например, для замены выключателя Q1, если он включен и включены QS1, QS2 как на рисунке 11.3):
включить обходной выключатель QО при включённых QS6 и QS5 для проверки исправности обходной системы шин;
отключить QО;
включить QS01;
включить QО;
отключить Q1;
отключить QS1 и QS2.
После этих операций линия W1 получает питание через обходную систему шин через QО от секции В1. Все операции производятся без перерыва питания присоединений.
С целью экономии стоимости ОРУ, схема может выполняться таким образом, что функции обходного и секционного выключателей в ней могут быть совмещены. Для этого в схеме может устанавливаться перемычка с разъединителями QS8 и QS9 (см. рисунок 11.2) В нормальном режиме работы QS8 и QS9 включены, выключатель QО включен и присоединен разъединителем QS7 к секции В2. Секции В1 и В2 соединяются между собой через QО, QS6, QS7, QS8, QS9, а выключатель QО выполняет функции секционного. При замене линейного выключателя обходным выключатель QО отключается, затем отключают разъединители QS8, QS9, и поступают далее как и в ранее описанном случае по пп. 3-6. При большом числе присоединений (7-15) рекомендуется схема с отдельным обходным QО и секционным QВ выключателями. Это позволяет сохранить параллельную работу линий при ремонтах выключателей.
Достоинства схем с одной рабочей и обходной системами шин:
малое число выключателей (один на одно – два присоединения);
относительно малые массы, габариты и стоимость РУ.
Недостатки схем:
на все время ремонта секционного выключателя параллельная работа секций (и линий) нарушается;
ремонт одной из секций связан с отключением всех линий, присоединенных к этой секции и одного трансформатора.
Область применения схем с одной рабочей и обходной системами шин: рекомендуется для ВН подстанций 110 кВ при числе присоединений до шести включительно (с учетом трансформаторов), когда нарушение параллельной работы линий допустимо и отсутствует перспектива дальнейшего расширения подстанции. Если ожидается расширение РУ, то в цепях трансформаторов устанавливаются выключатели. Схемы с трансформаторными выключателями могут применяться для напряжений 110кВ и 220кВ на стороне высокого напряжения и с.н. подстанций.