Схемы РУ с двумя системами сборных шин и числом выключателей на присоединение 2, 3/2, 4/3 и схемы “трансформатор-шины”.

Отличительной чертой этих схем является наличие двойной системы сборных шин, между которыми стоят связывающие их цепочки из двух, трех или четырех выключателей. В этих схемах разъединители используются только для создания видимого разрыва, присоединения подключаются по тем же правилам, что и в кольцевых схемах. Подключение присоединений к сборным шинам почти не практикуется. В этих схемах шины секционируются, если число цепочек, связывающих их, более четырех. Схемы обладают исключительно высокими эксплуатационными качествами и обеспечивают высокую надежность электроснабжения.

Рис. 1.26

Схемы с двумя выключателями на присоединение (рис. 1.26) обеспечивают максимально возможную надежность подключения присоединений, но из-за их исключительно высокой стоимости имеют ограниченное применение.

Схемы РУ 3/2 и 4/3(рис. 1.27). Это близкие по замыслу схемы получили широкое распространение на ПС с напряжениями 330 кВ и выше. В этих схемах сконцентрированы достоинства простых и связанных кольцевых схем при значительно меньшем числе недостатков. Потеря двух присоединений в этих схемах возможна, но явление это достаточно редкое. Например, в схеме 3/2 (рис. 1.27 а) два присоединения W1 и Т1 могут быть аварийно отключены при сочетании следующих обстоятельств: во время ремонта выключателя Q1 происходит КЗ на линии Т1. Ликвидация КЗ будет осуществлена выключателями Q2 и Q3.Для исключения потери двух присоединений, одновременное отключение которых недопустимо, такие присоединения рекомендуется подключать к разным цепочкам и чередовать их положение в цепочке.

Рис. 1.27

При этом рассматриваемые присоединения, одновременное отключение которых недопустимо, должны быть расположены друг от друга не менее чем на три последовательно включенных выключателя.

Достоинства схем: все присоединения отключаются только двумя выключателями; ревизия любого выключателя или системы шин производится без нарушения работы присоединений и с минимальным числом операций; разъединители используются только для создания видимого разрыва; при КЗ на любой системе сборных шин нормальная работа присоединений не нарушается; обе системы шин могут быть отключены без нарушения работы присоединений.

Область применения. Распределительные устройства со схемами 3/2 и 4/3 широко применяются на мощных станциях и узловых подстанциях, т. е. там, где должны быть исключены потери присоединений с большими мощностями. Поскольку схемы 3/2 и 4/3 имеют примерно одинаковые технико-экономические свойства, выбор между ними определяется числом присоединений на РУ.

Схемы “трансформатор-шины”. Общим для этих схем является глухое подключение трансформаторов к шинам. Схемы применяются на напряжениях 220…750 кВ.

Рис.1.28. Схемы “Трансформаторы-шины”: а)с присоединением линий через 2 выключателя, б) с полуторным подключений линий.

Блочные схемы

Блочные схемы применяются на стороне ВН тупиковых, в основном потребительских или ответвительных ПС до 500 кВ включительно. Это упрощенные, достаточно экономичные схемы ПС, которые недалеко расположенны от питающих ПС или проходящих ВЛ.

Схема блок “линия-трансформатор” с разъединителем (рис.1.29 а) применяется на напряжении 35…220 кВ при питании линией, не имеющей ответвлений.

а)

б)

в)

Рис. 1.29

Схема блок “линия-трансформатор” с выключателем (рис.1.29 б) применяется на напряжении 20…500 кВ включительно при необходимости автоматического отключения поврежденного трансформатора от линии, питающей несколько ПС.

Примечание. Применение однотрансформаторных ПС допускается при обеспечении требуемой надежности электроснабжения потребителей.

Схема два блока “линия-трансформатор” с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий (рис.1.29 в) применяется на напряжении 35-220 кВ для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций. При одной линии и двух трансформаторах разъединители в «перемычке» допускается не устанавливать.

Схемы электрических соединений на генераторном напряжении. На генераторном напряжении ТЭЦ обычно применяют следующие схемы:

- с одной секционированной системой сборных шин (с двумя-тремя секциями), рис. 1.30;

- с одной секционированной системой сборных шин кольцевого типа (схема кольца, рис.1.31).

При применении схем с одной системой сборных шин рекомендуется использовать комплектные распределительные устройства (КРУ) и групповые сдвоенные реакторы для питания потребителей.

Схема с одной секционированной системой сборных шин проста, наглядна и обеспечивает достаточную надежность питания потребителей, если каждый из них связан с ТЭЦ двумя линиями, подсоединенными к разным секциям. Разъединители служат для обеспечения видимого разрыва при ремонтных работах. Недостатком схемы является потеря источников, присоединенных к секции, при КЗ на секции, ремонте сборных шин секции или любого из ее шинных разъединителей.

Для ограничения уровня токов КЗ на ТЭЦ применяют секционные реакторы . С целью выравнивания напряжения на секциях сборных шин и улучшения условий питания при отключении любого генератора (трансформатора) в схеме также предусмотрены шунтирующие разъединители QS или выключатели Q. Шунтирования секционных реакторов допускаются в тех случаях, когда после их шунтирования расчетный уровень токов КЗ не превосходит допустимый для электрооборудования.

По условиям электродинамической стойкости электрооборудования на каждую секцию, как правило, подключают генераторы мощностью не выше 63 МВт при генераторном напряжении 6 кВ и не выше 100 МВт при 10 кВ.

С учетом включенных трансформаторов связи ТЭЦ с энергосистемой, которые должны иметь устройства РПН, это ограничение позволяет иметь на сборных шинах приемлемый уровень токов КЗ. В случае необходимости дополнительного ограничения уровня токов КЗ на ТЭЦ устанавливают секционные реакторы.

При необходимости глубокого ограничения уровней токов КЗ допускается раздельная работа секций ГРУ с обеспечением параллельной работы агрегатов ТЭЦ на повышенном напряжении, при этом должно быть обеспечено надёжное питание потребителей ТЭЦ.

Выключатель на ответвлении к трансформатору собственных нужд не ставится в случае выполнения ответвления закрытым пофазно экранированным токопроводом.

Блочная часть ТЭЦ (на рис. 1.30 она не изображена) выполняется аналогично схемам (рис. 1.32).

Рис 1.30. Схема с одной секционированной системой сборных шин: QB – секционный выключатель; QB1 - шунтирующий выключатель; QS – шунтирующий разъединитель; LR – секционный реактор; К1, К2, К3 – секции

Схема кольца (рис. 1.31). В схеме кольца для надежного резервирования питания собственных нужд предусмотрена специальная промежуточная сборка между первой секцией и первым трансформатором связи Т1. Секционные реакторы рассчитываются на режим питания нагрузки секции при выходе из строя генератора секции или трансформатора связи, а также на режим выдачи избыточной мощности с секции при отказе одного элемента (трансформатора связи, секционного выключателя).

.

Рис. 1.31. Схема кольца

Рис. 1.32. Схема блочной ТЭЦ

ТИПОВЫЕ СХЕМЫ РУ 6-750 кВ

Ниже приведены некоторые типовые схемы РУ 10(6)-750 кВ, а также схемы подключения устройств компенсации реактивной мощности [2]. В схемах количество присоединений принято условно.

Схемы РУ 6-10 кВ

Одна, секционированная выключателями, система шин

Две, секционированные выключателями, системы шин (с подключением сдвоенных реакторов к каждой секции шин) 1. Необходимость установки элементов а,б,в, и второго секционного выключателя определяется при конкретном проектировании 2. При оперативном и выпрямленном токе трансформатор СН присоединяется непосредственно к выводам трансформаторов(см. пунктир). 3. Разъединители отмеченные *)*), устанавливаются только при наличии линейно-регулировочных трансформаторов.

Четыре одиночные секционированные выключателями, системы шин 1. Необходимость установки элементов а,б,в, и второго секционного выключателя определяется при конкретном проектировании 2. При оперативном и выпрямленном токе трансформатор СН присоединяется непосредственно к выводам трансформаторов(см. пунктир). 3. Разъединители отмеченные *)*), устанавливаются только при наличии линейно-регулировочных трансформаторов.

Схемы РУ 35 кВ и выше

Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии

Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий. Трансформаторы тока отмеченные * устанавливаются при соответствующем обосновании

Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов. Трансформаторы тока отмеченные * устанавливаются при соответствующем обосновании

Одиночная секционированная система шин. Разъединители отмеченные* устанавливаются только в РУ НН и СН при трехобмоточных трансформаторах.

Четырехугольник

Одиночная секционированная система шин на напряжения 110-220 кВ. Разъединители отмеченные* устанавливаются при трехобмоточных трансформаторах. Необходимость установки ОПН на шинах уточняется при конкретном проектировании

Одна секционированная система шин с подключением трансформаторов через развилку из выключателей. Необходимость установки ОПН на шинах уточняется при конкретном проектировании.

Одна секционированная система шин с подключением ответственных присоединений через полуторную схему. Необходимость установки ОПН на шинах уточняется при конкретном проектировании.

Две рабочие системы шин

Трансформаторы-шины с полуторным присоединением линий

Полуторная схема Сплошной линией показано присоединение реакторов к линиям, пунктирной – непосредственно к шинам.