Основные требования, предъявляемые к схемам электросоединений

Главная схема электрических соединений электростанции (подстан­ции) — это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой пер­вичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соедине­ниями.

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции, определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, мон­тажных схем и т. д. На чертеже главные схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов установки. В некоторых слу­чаях допускается изображать отдельные элементы схемы в рабочем положении. В соответствии с (ЕСКД). В условиях эксплуатации наряду с принципиальной, главной схемой применяются упрощенные оперативные схемы, в которых указы­вается только основное оборудование. Дежурный персонал каждой смены заполняет оперативную схему и вносит в нее необходимые изменения в ча­сти положения выключателей и разъединителей, происходящие во время дежурства. При проектировании электроустановки до разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи электроэнергии (мощно­сти), на которой показываются основные функциональные части электро­установки (распределительные устройства, трансформаторы, генераторы) и связи между ними. Служат для дальнейшей разра­ботки более подробных и полных принципиальных схем, а также для об­щего ознакомления с работой электроустановки. На чертежах этих схем функциональные части изображаются в виде прямоугольников без аппаратуры. Учитываться следующие факторы: 1)Значение и роль электростанции или подстанции для энергосистемы.2) Положение электростанции или подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей. 3)категория потребителей по степени надежности электроснабжения. Основные требования к схемам: надежность электроснабжения потребителей; приспособленность к проведению ремонтных работ; оперативная гибкость электрической схемы; экономическая целесообразность. Надежность — свойство электроустановки, участка электрической сети или энергосистемы в целом обеспечить бесперебойное электроснабже­ние потребителей электроэнергией нормированного качества.

Приспособленность электроустановки к проведе­нию ремонтов определяется возможностью проведения ремонтов без нарушения или ограничения электроснабжения потребителей. Оперативная гибкость электрической схемы опреде­ляется ее приспособленностью для создания необходимых эксплуата­ционных режимов и проведения оперативных переключений. Экономическая целесообразность схемы оценивается приведенными затратами, включающими в себя затраты.

26.Схемы электрических соединений, применяемые на напряжении 110-220 кВ. Назначение обходной системы шин в схемах ОРУ 110-220 кВ.

При небольшом количестве присоединений на стороне 35 — 220 кВ при­меняют упрощенные схемы, в которых обычно отсутствуют сборные шины, число выключателей уменьшенное. Упрощенные схемы позволяют уменьшить расход электрооборудования. Употребляются на подстанциях.

В блоках трансформатор — линия на подстанциях (Б) со сто­роны высокого напряжения устанавливаются отделители и короткозамыкатели. Основным достоинством схемы является экономичность, что привело к широкому применению таких схем для однотрансформаторные подстанций, включаемых глухой отпайкой к транзитной линии. На стороне 35 — 220 кВ подстанций допускается применение схемы мо­стика с выключателями в цепи трансформаторов вместо отделителей и короткозамыкателей, если по климатическим условиям установка последних недопустима. На двухтрансформаторные подстанциях 35-220 кВ применяется схема двух блоков трансформатор — линия, которые для большей гибкости со­единены неавтоматической перемычкой из двух разъединителей. Схема четырехугольника применяется в РУ 330 кВ и выше. Достоинством всех кольцевых схем является использование разъедини­телей только для ремонтных работ. Количество операций разъединителя­ми в таких схемах невелико. К недостаткам кольцевых схем следует отнести более сложный выбор трансформаторов тока, выключателей и разъединителей, установленных в кольце, так как в зависимости от режима работы схемы ток, протекаю­щий по аппаратам, меняется. Одним из важных требований к схемам на стороне высшего напряже­ния является создание условий для ревизий и опробований выключателей без перерыва работы. Этим требованиям отвечает схема с обходной системой шин (рис. 5.14). В нормальном режиме обходная система шин на­ходится без напряжения, разъединители, соединяющие линии и транс­форматоры с обходной системой шин, отключены. В схеме предусматри­вается обходной выключатель, который может быть присоединен к любой секции с помощью развилки из двух разъединителей. Секции в этом случае расположены параллельно друг другу. Обходной Выключатель мо­жет заменить любой другой выключатель, После операций по переводу на обходной выключатель линия получает питание через обходную си­стему шин и выключатель от первой секции (5.14,6). Все эти операции производятся без нарушения электроснабжения по линии, хотя они свя­заны с большим количеством переключений.

С целью экономии функции обходного и секционного выключателей могут быть совмещены. На схеме рис. 5.14, а кроме выключателя есть перемычка из двух разъединителей. В нормальном режиме эта перемычка включена, обходной выключатель присоединен к секции и также включен. Таким образом секции В1 и В2 соединены между собой. На подстанциях секционируется одна система шин при 220 кВ при числе присоединений 12—15 или при установке трансформаторов мощ­ностью более 125 МВ-А; обе системы шин 110 — 220 кВ секционируются при числе присоединений более 15.

5.14

Рис. 5.14. Схема с одной рабочей и обходной системами шин:

а — схема с совмещенным обходным и секционным выключателем и отделителями в цепях трансформаторов; 6 — режим замены линейного выключателя обходным; в — схема с обход­ным и секционным выключателем.

5.15.

Для РУ 110 — 220 кВ с большим числом присоединений применяется схема с двумя рабочими и обходной системами шин с одним выключате­лем на цепь (рис. 5.15, а). Как правило, обе системы шин находятся в рабо­те при соответствующем фиксированном распределении всех присоедине­ний: линии и трансформатор присоединены к первой системе шин, другие линии и трансформатор присоединены ко второй системе шин, шиносоединительный выключатель включен. Такое распределение присоединений увеличивает надежность схемы, так как при КЗ на шинах отключаются, шиносоединительный выключатель отключается только половина присоединений. Если повреждение на шинах устойчивое, то отключившиеся присоединения переводят на исправную систему шин. Перерыв электроснабжения половины присоединений определяется длительностью переключений. Рассмотренная схема рекомендуется для РУ 110 — 220 кВ на стороне ВН и СН подстанций при числе присоединений 7-15.

Особенности схемы с двумя системами шин были рассмотрены ранее (см. § 5.2, б). Здесь следует отметить, что для РУ 110 кВ и выше суще­ственными становятся недостатки этой схемы:

отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех ис­точников питания и линий, присоединенных к данной системе шин, а если в работе находится одна система шин, отключаются все присоединения. Ликвидация аварии затягивается, так как все операции по переходу с одной системы шин на другую производятся разъединителями. Если ис­точниками питания являются мощные блоки турбогенератор — трансфор­матор, то пуск их после сброса нагрузки на время более 30 мин может за­нять несколько часов;

повреждение шиносоединительного выключателя равноценно КЗ на обеих системах шин, т. е. приводит к отключению всех присоединений;

большое количество операций разъединителями при выводе в ревизию и ремонт выключателей усложняет эксплуатацию РУ;

необходимость установки шиносоединителъного, обходного выключа­телей и большого количества разъединителей увеличивает затраты на со­оружение РУ.

Некоторого увеличения гибкости и надежности схемы можно достичь секционированием одной или обеих систем шин. Если сборные шины секционированы, то для уменьшения капитальных затрат возможно применение совмещенных шиносоединительного и об­ходного выключателей (рис. 5.15,6). ­ Для электростанций с мощными энергоблоками (300 МВт и более) уве­личить надежность схемы можно, присоединив источники или автотранс­форматоры связи через развилку из двух выключателей (рис. 5.15, в).