6-Схемы распредустройств 3/2, 4/3

1- 14-25

2- В упрощенных схемах РУ обычно отсутствуют сборные шины, а число выключателей уменьшенное. Существуют схемы, в которых выключатели высокого напряжения вообще не предусматриваются.

3- Применением упрощенных схем достигается уменьшение расхода электрооборудования, строительных материалов и, в результате, снижение стоимости распределительного устройства.

4- Такие схемы получили наибольшее распространение на подстанциях 35-220 кВ, хотя их иногда применяют на стороне ВН электростанций на первом этапе их строительства.

5- Схема " трансформатор-линия-выключатель ВН". В этой схеме (рис. 1. 21 а) трансформатор соединен с линией W через выключатель Q2 и разъединитель QS. При аварии в линии отключается выключатель Q1 в начале линии (на районной подстанции) и Q2 со стороны ВН трансформатора. При КЗ в трансформаторе отключаются Q2 и Q3. Если организуется блок генератор-трансформатор-линия, то выключатель Q2 не устанавливается, а любое повреждение в блоке отключается генераторным Q3 и головным выключателями на районной подстанции Q1. Достоинством схемы является надежность, а недостатком - высокая стоимость.

6- Схема " блок трансформатор - линия с отделителем". В блоках трансформатор-линия на подстанциях (рис. 1. 21 б) со стороны высокого напряжения устанавливаются отделители QR и короткозамыкатели QN. Для отключения трансформатора в нормальном режиме достаточно отключить нагрузку выключателем Q2 со стороны 6-10 кВ, а затем отключить ток намагничивания трансформатора отделителем QR.

7- При повреждении в трансформаторе релейная защита отключает выключатель Q2 и посылает телеотключающий импульс устройством ТО на отключение выключателяQ1 на подстанции энергосистемы. Отключающий импульс может передаваться по специально проложенному кабелю, линиям телефонной связи или высокочастотному каналу линии высокого напряжения. Получив телеотключающий импульс, выключатель Q1 отключается, после чего автоматически отключается отделитель QR. Транзитная линия, к которой присоединяется трансформатор, должна остаться под напряжением, поэтому после срабатывания QR автоматически включается выключатель Q1.

8- Достоинства схемы: экономичность и надежность.

9- Недостаток схемы: применение короткозамыкателей создает тяжелые условия для работы выключателя на питающем конце линии Q1, так как этому выключателю приходится отключать неудаленные КЗ.

10-Область применения: для однотрансформаторных подстанций, включаемых глухой отпайкой к транзитной линии.

11-Схема " два блока с отделителем и неавтоматической перемычкой". Два блока трансформатор-линия соединены между собой неавтоматической перемычкой из двух разъединителей QS3 (рис. 1. 21 в). В нормальном режиме один из разъединителей перемычки отключен. Такое состояние перемычки предотвращает отключение релейной защитой двух линий при возникновении КЗ в одной из них.

12-Отключения трансформаторов (оперативные и аварийные) происходят так же, как и в схеме одиночного блока. При устойчивом повреждении на линии W2 отключаются Q1, Q3 и действием АВР на стороне 6-10 кВ включается секционный выключатель QB, обеспечивая питание потребителей от трансформатора Т2. Если линия выводится в ремонт, то действиями дежурного персонала подстанции отключается линейный разъединитель QS1, включается разъединитель в перемычке и трансформатор Т1 ставится под нагрузку включением выключателя Q3 с последующим отключением секционного выключателя. В этой схеме возможно питание Т1 от линии W2 при ремонте линии W1 (или питание Т2 от линии W1). Данная схема применяется в основном на двухтрансформаторных подстанциях 3 5-220 кВ.

13-Схема " мостик с выключателями". В схеме для четырех присоединений устанавливаются три выключателя Q1, Q2, Q3 (рис. 1. 21 г). Нормально выключатель Q3 на перемычке между двумя линиями WI и W2 (в мостике) включен. При повреждении на линии W1 отключается выключатель Q1, трансформаторы Т1 и Т2 остаются в работе, связь с энергосистемой осуществляется по линии W2. При повреждении в трансформаторе Т1 отключаются выключатель Q4 со стороны 6-10 кВ и выключатели Q1 и Q3. Далее, если поврежденный трансформатор необходимо вывести в ремонт, отключается разъединитель QS1 и включаютсяQl, Q3.

14-

15-

16-

17-

18-а) б)

19-

20-

21-в) г)

22-Рис. 1. 21. Упрощенные схемы РУ

23-

24-Для ревизии любого выключателя (Q1, Q2, Q3) предусматривается дополнительная ремонтная перемычка из двух разъединителей QS3, QS4. Нормально один из разъединителей перемычки, например QS3, отключен, все выключатели включены. Для ревизии выключателя Q1 предварительно включают QS3, затем отключают Q1 и разъединители по обе стороны выключателя.

25-Достоинства схемы: экономичность (три выключателя на четыре присоединения); существует возможность проводить опробование и ревизию любого выключателя без нарушения работы ее элементов.

26-Недостатки схемы: в случае ревизии одного из выключателей (Ql, Q2, Q3) и при возникновении КЗ на одной линии произойдет обесточивание обеих линий, то есть надежность схемы зависит от длительности ремонта выключателя.

27-Схема мостика с выключателями в основном применяется на стороне ВН электростанции на первом этапе ее развития, с возможностью в последствии перехода к схемам со сборными шинами.

3 -26-28

4 - 32, 34, 35

5 -29-32

6-Схемы распредустройств 3/2, 4/3

(2)- две шины, 2 выключателя, 1 потребитель.

На напряжение кВ в основном применяются схемы 3/2 и 4/3. Такие схемы близки к схемам связанных колец. Отрицательные свойства связанных колец выражены слабее. Все присоединения защищены только двумя выключателями.

В РУ, выполненном по схеме 3/2

Если ремонтируется выключатель среднего ряда, например В2, и происходит короткое замыкание на присоединении в соседней цепочке, то теряются два присоединения Л2, Л3.

Модификация схемы: трансформатор – шины с полуторным присоединением линий.

Короткое замыкание на сборных шинах не нарушает работы РУ при условии, что все выключатели включены в среднем ряду. При ремонте какого- либо выключателя в среднем ряду замыкание на СШ может вызвать отключение одной ветви или двух ветвей от сборных шин.

При ремонте одной СШ и короткого замыкания на другой системе СШ все присоединения остаются в работе, но они разобщены. Это может вызвать нарушение электроснабжения. Для повышения надежности РУ при числе цепочек более четырех сборные шины секционируются (рис. 26. 17).

Схема РУ типа 4/3 по эксплуатационным свойствам близка к схеме 3/2. Выбор между схемами определяется числом присоединений и местными условиями.

Надежность РУ 3/2 и 4/3 зависит от надежности выключателей.

Кольцевые схемы позволяют развивать РУ при увеличении числа присоединений.

7- 91, 92

8-99-102

9- 112-116, 119

10 – 116-, 150, 153

11 – 175, 176

12 - 178-198,

13 – Основу конструкции составляет обмотка катушки, обладающей индуктивным сопротивлением, включенным в разрыв основной цепи питания. Ее параметры подбирают таким образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации падение напряжения на ней не превышало четырех процентов от общей величины.

При возникновении аварийной ситуации в защищаемой схеме эта индуктивность гасит большую часть приложенного высоковольтного напряжения и таким образом ограничивает действие ударного тока.

Токоограничивающий реактор рассчитывают по величине максимального тока аварии Im, которому он может противостоять по выражению:

Im= (2, 54Iн/Хр)х100%

В формуле Iн обозначает значение номинального тока, а Xр — величину реактивного сопротивления обмотки. По внутреннему исполнению они бывают:

1. бетонными;

2. сухими;

3. масляными;

4. броневыми

, 252

14- 207-210, 217, 219

15 – О тделитель, рассчитанный на напряжение 35 и 110 кВ (рис. 1), представляет собой разъединитель с автоматическим отключающим приводом (ШПОМ). Отделитель на 220 кВ выполняется в виде аппарата с тремя отдельными полюсами с самостоятельными приводами. Включается отделитель вручную. Отделители могут отключать токи намагничивания трансформаторов мощностью до 16 MB·А при напряжении 35 кВ и до 63 MB·А — принапряжении 110 кВ. Применяются отделители с ножами заземления (типа ОДЗ) и без ножей (типа ОД) (рис. 2).

Рис. 1. Отделитель типа ОДЗ-35 с ножами заземления: 1 – шкаф управления; 2 – штанга; 3 – изолятор фарфоровый; 4 – ножи отделителя.

Рис. 2. Отделитель типа ОД-110: 1 – изолятор; 2 – ножи отделителя; 3 – механизм поворота колонок.

Короткозамыкатель (КЗ) — аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания. Короткозамыкатель на напряжение 35 кВ выполняются в виде двухполюсного аппарата, на напряжение 110 кВ и 220 кВ — в виде однополюсного (рис. 3). Управление короткозамыкателями осуществляется приводом типа ШПКМ, выполненным с двумя реле максимального тока и катушкой отключения. Включается короткозамыкатель автоматически под действием пружинного механизма при срабатывании привода от релейной защиты.

Рис. 3. Короткозамыкатель типа КЗ: 1 – изолятор колонки; 2 – шина; 3 – тяги механизма управления приводом; 4 – привод; 5 – заземлитель.

Совместное применение отделителя и короткозамыкателя на подстанциях, рассчитанных на напряжение 35... 220 кВ, позволяет отказаться от установки выключателей высокого напряжения, а также упростить и удешевить подстанции без уменьшения надежности.

Рис. 10. Короткозамыкатель Рис. 11. Отделитель

16 –185-188

17 – 238-240

18 – 241, 244, 246, 264, 266

19 - Собственные нужды - совокупность вспомогательных устройств и относящейся к ней эл. части, объединяющая работу электроустановки. Состав с. н. - механизмы, приводные двигатели, РУ с. н., элементы, питающие РУ с. н., оборудование для отопления, освещения. Для привода большинства рабочих механизмов используют трехфазные АД электродвигатели с КЗ ротором. Для очень мощных механизмов могут использоваться СД. Для механизмов, требующих регулирования частоты вращения, применяют электродвигатели постоянного тока. Нормальная работа электростанции возможна только при надежной работе всех механизмов с. н., что возможно лишь при надежном электроснабжении их. Потребители с. н. относятся к потребителям I категории.

Основными напряжениями, применяемыми в настоящее время в системе с. н., являются 6 кВ (для электродвигателей мощностью более 200 кВт) и 0, 38/0, 23 кВ для остальных электродвигателей и освещения. Применение напряжения 3 кВ не оправдало себя, так как стоимость электродвигателей 3 и 6 кВ мало отличается, а расход цветных металлов и потери электроэнергии в сетях 3 кВ значительно больше, чем в сетях 6 кВ.

Если на электростанции предусматривается ГРУ 6-10 кВ, то распределительное устройство собственных нужд (РУСН) получает питание непосредственно с шин ГРУ реактированными линиями или через понижающий трансформатор с. н.

Если генераторы электростанции соединены в энергоблоки, то питание с. н. осуществляется отпайкой от энергоблока.

С увеличением мощности энергоблоков растет потребление на собственные нужды, следовательно, увеличивается и мощность трансформатора с. н. Чем больше мощность, тем больше токи КЗ в системе с. н., тем тяжелее установленное оборудование. Для ограничения токов КЗ можно применять трансформаторы с повышенным напряжением КЗ или трансформаторы с расщепленными обмотками 6 кВ, которые применяются при мощности трансформаторов 25 MBА и более.