Выбор схем распределительных устройств
На основании НТП на стороне ВН (220кВ) выбираем схему РУ с двумя рабочими и обходной системой шин.
Рассмотрим два варианта схем:
Рис. 18. Схема с двумя рабочими и обходной системой шин
а) установка отдельных обходного и шиносоединительного выключателей;
б) схема с совмещенным обходным и шиносоединительным выключателем.
При необходимости использования ШСОВ по прямому назначению надо отключить его, разделив тем самым рабочие системы шин, затем отключить разъединитель Р и воспользоваться обходным выключателем.
Если размыкание шин недопустимо вследствие возможности нарушения параллельной работы источников питания, то предварительно переводят все присоединения на одну систему шин. Чем больше присоединений к СШ, тем больше операций необходимо произвести для освобождения обходного выключателя и тем больше времени он будет занят для замены выключателей присоединений, поэтому отказ от отдельного шиносоединительного выключателя допускается при числе присоединений не более семи и мощности агрегатов меньше 160МВт.
Установка отдельного ШСВ обеспечивает большую оперативную гибкость, но увеличивает капитальные затраты.
Недостатки схемы с двумя рабочими и обходной системами шин следующие:
- отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех источников питания и линий, присоединенной к данной СШ, а если в работе находится одна СШ, отключаются все присоединения
Ликвидация аварии затягивается, т.к. 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 ШСВ 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 шиносоединительного, обходного выключателей и большого количества разъединителей увеличивает затраты на сооружение РУ
Вывод: выбираем первый вариант схемы т.к. в схеме с объединенным ШСОВ надежность ниже. При эксплуатации такой схемы с большой вероятностью возможны ошибочные переключения разъединителями, производимые обслуживающим персоналом.
Установка отдельного ШСВ обеспечивает большую гибкость схемы.
Выбор электрической схемы РУ на стороне среднего напряжения (110кВ).
Схему распределительного устройства 110кВ выбираем с двумя рабочими и обходной системами шин с одним включателем на цепь.
Всего в схеме 11 присоединений (4 воздушные линии 110кВ, 4 блока, два АТС и резервный ТСН). Вариант с объединенным ШСОВ не рассматриваем по тем же причинам по которым отбросили данный вариант для РУ 220 кВ.
Рассмотрим два варианта: а) установка отдельного ШСВ и ОВ; б) присоединение блока через два выключателя.
Рис. 19. Схема с двумя рабочими и обходной системой шин
а) установка отдельного ШСВ и ОВ; б) присоединение блока через два выключателя.
В первом варианте схемы в нормальном режиме половина линий и трансформаторов присоединена к одной системе шин и другая половина – ко второй системе шин; при этом ШСВ включен и обеспечивает параллельную работу всех присоединений. В этой схеме при отказе одного из выключателей присоединений теряется половина цепей с сохранением в работе другой половины, а в случае отказа ШСВ теряются все присоединения. При ремонте ШСВ для сохранения параллельной работы всех цепей необходимо перевести все цепи на одну систему шин (при этом увеличивается опасность потери всего РУ) либо перейти на раздельную работу двух систем шин с их присоединениями, что может представить затруднения в питании сети и привести к увеличению потерь энергии в линиях и трансформаторах из-за неодинаковой загрузки последних.
При числе присоединений 11 и менее рабочие сборных шин не секционируются, а при большем числе присоединений секционируются, каждая из двух рабочих систем сборных шин.
В РУ с двумя системами сборных шин каждое присоединение содержит выключатель и два шинных разъединителя. Последний служит для изоляции выключателей от сборных шин при их ремонте, а также для переключения цепей с одной системы шин для переключения цепей с одной системы шин на другую без перерыва в их работе. Линейные разъединители предусмотрены в присоединения, где это необходимо для безопасного ремонта выключателей. Шиносоединительный выключатель в нормальном режиме замкнут. Исключения из этого правила могут быть сделаны только в целях ограничения тока КЗ.
Для защиты сборных шин применяют дифференциальную токовую защиту, обеспечивающую селективное отключение повреждений ее системы. При этом вторая система шин с соответствующими источниками энергии и нагрузкой остается в работе. Работа на одной системе сборных шин допускается только временно при ремонте другой системы. В это относительно короткое время надежность РУ снижается.
Достоинство рассматриваемой схемы с двумя системами сборных шин заключается в следующем:
– возможность периодического ремонта сборных шин без перерыва в работе присоединений;
– возможность деления системы на две части в целях повышения надежности электроснабжения или ограничения тока КЗ;
Второй вариант схемы более надежен, так как функцию ШСВ играют два последовательно включенных выключателя. Таким образом подключаются два блока, что исключает недостаток схемы а), где при отказе ШСВ гасится все распределительное устройство.
Вывод: выбираем первый вариант схемы т.к. в схеме с присоединением блока через два выключателя увеличиваются капитальные затраты и так как предусматривается установка элегазовых выключателей, которые обладают высокой надежностью.