К электрической сети и схем коммутации
| ЦП |
| б |
| ЦП |
| а |
| ЦП1 |
| в |
| ЦП2 |
| ЦП1 |
| г |
| ЦП2 |
| д |
| ЦП1 |
| ЦП2 |
| е |
| ЦП1 |
| ЦП2 |
| ЦП3 |
| ж |
| ЦП1 |
| ЦП2 |
| Рис. 17. Основные типы присоединения подстанций к сети |
Тупиковые подстанции питаются по одной (рис. 17, а) или двум (рис. 17, б) радиальным линиям. Ответвительные подстанции присоединяются к одной (рис. 17, в) или двум (рис. 17, г) проходящим ВЛ на ответвлениях. Проходные подстанции присоединяются к сети путем захода одной линии с двусторонним питанием (рис. 17, д). Узловые подстанции присоединяются к сети не менее чем по трем питающим линиям (рис. 17, е, ж). Ответвительные и проходные подстанции объединяют термином промежуточные, который определяет размещение подстанций между двумя ЦП сети или узловыми подстанциями.
Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются перетоки мощности между отдельными точками сети, называются транзитными.Анализ схем построения электрической сети 110–330 кВ показывает, что к узловым подстанциям целесообразно присоединять до четырех ВЛ; большее число линий является, как правило, следствием неуправляемого развития или неудачного выбора конфигурации сети.
Схема присоединения подходящих линий к шинам подстанции и коммутационным аппаратам (выключателям, разъединителям и т. д.) на ВН называется главной схемой электрических соединений подстанции, или схемой распределительного устройства (РУ).
Основными требованиями к главным схемам электрических соединений являются надежность питания потребителей, надежность транзита мощности через подстанцию, простота, наглядность, экономичность и возможность поэтапного развития РУ.
Для распределительных устройств подстанций 35–750 кВ [5; 13; 15; 21] разработаны и утверждены для применения при проектировании типовые схемы (рис. 18). Области применения типовых схем обозначенными на рис. 18 номерами с 1 по 11 приведены в табл. 13. Часть приведенных схем предназначена для применения на стороне ВН, другие на стороне СН подстанций.
Таблица 13
Области применения типовых схем РУ
| Номер типовой схемы (рис. 18) | Наименование схемы | Области применения схемы в сетях | |||||
| кВ | кВ | кВ | кВ | кВ | кВ | ||
| Блок (линия – трансформатор) с отделителем | + | + | + | - | - | - | |
| Два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линии | + | + | + | - | - | - | |
| Мостик с выключателем в перемычке и отделителями в цепи трансформатора | + | + | + | - | - | - | |
| Сдвоенный мостик с отделителями в цепях трансформатора | - | + | - | - | - | - | |
| Четырехугольник | - | - | + | + | + | + | |
| Расширенный четырехугольник | - | - | + | + | - | - | |
| Одна секционированная система шин | + | - | - | - | - | - | |
| Одна секционированная система шин с обходной с отделителями в цепях трансформаторов и совмещенными секционным и обходным выключателями (до 6 присоединений) | - | + | - | - | - | - | |
| Одна секционированная система шин с обходной с совмещенными секционным и обходным выключателями (до 6 присоединений) | - | + | + | - | - | - | |
| Одна секционированная система шин с обходной с отдельными секционным и обходным выключателями (от 7 до 15 присоединений) | - | + | + | - | - | - |
Окончание табл. 13
| Две несекционированные системы шин с обходной (от 7 до 15 присоединений) | - | + | + | - | - | - |
| Рис. 18. Типовые схемы распределительных устройств (номера 1–11 соответствуют области применения, согласно табл. 13) |
Примечание. Количество присоединений равно количеству линий плюс количество трансформаторов.
Схема присоединения подстанций узлов к электрической сети напряжением 220/110 кВ, граф которой приведен в примере 3 (рис. 5), и схемы коммутации подстанций приведены на рис. 19. На этом рисунке приведены параметры выбранных марок сечений проводов воздушных линий электропередачи, типы трансформаторов и устройств РПН, типы выбранных высоковольтных выключателей, отделителей и короткозамыкателей.
Пример 10
Выбрать выключатели и разъединители в цепи линий электропередачи схемы электрической системы, представленной на рис. 14, значения токов однофазного к.з. на стороне высокого напряжения принять равными рассчитанным в примере 9, на стороне низкого периодическую слагаемую тока трехфазного к.з. и ударный ток принять равными соответственно
; 
Решение.Определим расчетные токи продолжительного режима в трансформаторе (линии электропередачи) на стороне высокого и низкого напряжения:
А;
А.
А;
А.
Из справочной литературы [13; 20; 21]выбираем:
– выключатели для ВН – воздушный типа ВВБ-110-6 с параметрами Uном = 110 кВ, Iном = 2000 А, Sоткл = 6000 МВА, iоткл = 31,5 кА, iу = 80 кА, tоткл = 0,08 с;
– выключатели для НН – электромагнитный типа ВЭ-10-3600-31, 5УЗ с параметрами Iном = 3600 А, iоткл = 31,5 кА, iу = 51 кА;
– отделители и короткозамыкатели типов ОДЗ-110М/630 с параметрами Uном = 110 кВ, Iном = 630 А, iу = 80 кА и КЗ-110М (или КЗ-110т) с параметрами Uном = 110 кВ, iу = 34 кА.
| АС-240/32 18 км |
| Н2 50 + j28 |
| Н3 35 + j16 |
| 2×ТРДН-40000/110, РПН ±9´1,78 % |
| 2×ТРДН-40000/110 с РПН ±9´1,78 % |
| РУ 110 кВ |
| 10 кВ |
| 10 кВ |
| ВВБ-110-6 |
| ВВБ-110-6 |
| РУ 110 кВ |
| ВЭ-10-3600-31,5УЗ |
| ВЭ-10-3600-31,5УЗ |
| ОДЗ-110М/630 |
| КЗ-110М |
| ОДЗ-110М/630 |
| КЗ-110М |
| АС-120/19 15 км |
| АС-185/29 30 км |
| АС-240/32 48 км |
| АС-240/32 |
| Н1 70 + j45 |
| 2×АТДЦТН-63000/220/110, РПН ±6´2,0 % |
| РУ 500/220 |
| 220 кВ |
| 110 кВ |
| 10 кВ |
| ВВБ-110-6 |
| ВВБ-110-6 |
| РУ 500/220 |
| ВЭ-10-3600-31,5УЗ |
| 500 кВ |
Рис. 19. Принципиальная схема электрической сети района
Конструктивное исполнение некоторых схем распределительных устройств 35–220 кВ приведено на рис. 20–24.
Рис. 20. План и продольный разрез подстанции 35/10 кВ с двумя трансформаторами
500–1000 кВА на деревянных конструкциях «ВНИПИсельэлектро»: а) план; б) разрез;
1 – трансформатор силовой; 2– выключатель масляный; 3– разъединитель трехполюсный
с приводом ПРН-35; 4 – то же с заземляющими ножами и приводом ПРНЗ-3,5;
5 – разрядник вилитовый; 6 – гирлянда из трех изоляторов; 7 – деревянный приемный
портал; 8 – деревянный шинный портал; 9 – опора под разъединитель;
10 – опора под разрядник
Рис. 21. План и продольные разрезы подстанции «ВНИПИсельэлектро» 35/10–6 кВ
с двумя трансформаторами по 500-1000 кВА на стальных опорах:
а) план; б) разрез; 1 – трансформатор силовой; 2 – выключатель масляный;
3 – разъединитель трехполюсный с приводом ПРН-35; 4 – то же, с заземляющими
ножами и приводом ПРНЗ-35; 5 – разрядник вилитовый; 6 – опорный изолятор;
7– гирлянда из четырех изоляторов; 8 – металлический приемный портал;
9– опора под разъединитель; 10– опора под разрядник
Рис. 22. Подстанция 110/6–10 кВ с трансформаторами мощностью 25–63 МВА:
а) схема замещения; б)план; в) разрез; 1 – трансформатор ТРДН-25000–40000/110–67, ТРДЦН-63000/110–67; 2 – разъединитель РНДЗ-2-110/630; 3 – отделитель ОД110м/630 на отключение; 4 – отделитель ОД110м/630 на включение; 5 – отделитель ОДЗ-2-110м/630;
6 – коротозамыкатель КЗ-110м; 7 – разрядник РВС-110 заз.; 8 – заземлитель ЗОН110мП;
9 – разрядник PBC-35+PBC–15; 10 – линейный портал; 11 – трансформаторный портал;
12 – ремонтная площадка с фундаментами под инвентарное устройство, грузоподъемностью 42 т для ревизии трансформаторов; 13 – закрытая часть подстанций;
14 – КРУ 2-6-10Э
Рис. 23. План и разрез подстанции КТПБ-110/10:
а) ОРУ напряжением 110 кВ; б) модуль трансформатора (см. следующую стр.);
1 – блок приема ВЛ напряжением 110 кВ; 2, 4, 16 и 17 – ошиновки ОРУ на напряжение 110 кВ; 3 и 19 – блоки разъединителей напряжением 110 кВ; 5 – блок отделителя напряжением 110 кВ; 6 – блок короткозамыкателя и разрядников напряжением 110 кВ;
7 – блок опорных изоляторов напряжением 110 кВ; 8–ограда; 9 – шкаф ЯЗН;
10 – шкаф ЯОВ-2; 11– блок трансформаторов напряжением 110 кВ; 12 – блок трансформаторов тока напряжением 110 кВ; 13– осветительная установка ОУ-2;
14и 20 – шины; 15 – ОПУ; 18 и 21 – раскладка кабельных конструкций;
22– трансформатор напряжением 110/10 кВ; 23 – ошиновка трансформатора;
24 – КРУН серии К-47; 25 –трансформатор собственных нужд
Окончание рис. 23. б) Модуль трансформатора
Рис. 24. Подстанция 110/35/6-10 кВ с двумя трансформаторами до 40 MBА с одним
выключателем в перемычке: а) электрическая схема подстанции
Окончание рис. 24. б) План; в) разрез;
1 – трансформатор трехфазный трехобмоточный ТДТН-16000-40000/110/35/6-10 кВ;
2 – выключатель – ВМК-110; 3– отделитель ОД-110м; 4– короткозамыкатель КЗ-110м;
5– разъединитель РЛНД-16-110/600; 6– разъединитель РЛНД-2-110/600;
7 – трансформатор тока ТФНД-110м, 600-300 А; 8 – трансформатор напряжения НКФ-110; 9 – разрядник РВМГ-110м (РВС-110); 10 – конденсатор связи СМР-110; 11 – заградитель высокочастотный РЗ-600-0,25; 12 – разрядник РВС-35; 13 – разрядник РВП-10;
14– заземлитель однополюсный ЗОН-110м; 15– разрядник РВ-25+РВС-15;
16– однопортальное ОРУ 35 кВ с выключателями ВМК-35А; 17 – опора шинная;
18 – совмещенный портал для ревизии трансформатора; 19 – кабельные лотки;
20 – КРУ 6-10 кВ наружной установки серии K-XIII; 21– релейный шкаф; 23 – сборка
зажимов; 24 – маслоуловитель; 24 – здание коммутатора связи и обслуживающего
персонала; 25 – компрессорная установка; 26 – место для установки реакторов;
27– место для установки ЗРОМ 35 кВ
Библиографический список