Схемы электрических соединений подстанций

Учебное пособие

Екатеринбург

УДК 621.311

Составители С.Е. Кокин, С.А. Дмитриев, А.И. Хальясмаа

Научный редактор канд. техн. наук, доцент А.А. Суворов

Технический редактор Е.В. Осипова

СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ: Учебное пособие по дисциплине ««Электрические станции и подстанции»» для студентов электроэнергетических специальностей / С.Е. Кокин, С.А. Дмитриев, А.И. Хальясмаа. – Екатеринбург: УрФУ, 2013. – 96с.

Учебное пособие содержит описание принципов построения схем электрических соединений подстанций, требования к надежности схем, Особое внимание уделяется вопросам применения типовых схем подстанций для различных классов напряжения. Учебное будет иметь определенную ценность как для студентов очной и заочной формы обучения, изучающих курсы «Электрическая часть станций и подстанций», «Электрооборудование», «Эксплуатация электрических станций», «Режимы работы электрических станций» и т.п., так и для специалистов в области проектирования энергетических объектов различных классов напряжения, в качестве учебного и справочного материала

Библиогр. 13 назв. Рис. 28.

Подготовлено кафедрой «Автоматизированные электрические системы»

Ó ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

Глава 1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ЭНЕРГООБЪЕКТОВ 7

1.1. Общие сведения и определения 7

1.2. Схемы с однократным принципом подключения присоединений 9

1.3. Схемы с двукратным принципом подключения присоединений 11

1.4. Схема многоугольника с подменным выключателем. 14

Глава 2. ТИПИЗАЦИЯ И УНИФИКАЦИЯ ГЛАВНЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ 16

2.1. Подстанция – составная часть схемы ЭЭС 16

2.2. Типы подстанций 17

2.3. Основные требования, предъявляемые к схемам 18

Глава 3. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ 20

3.1. Общие указания по применению типовых схем 20

3.2. Обоснование надежности схем 26

3.3. Указания по применению блочных схем 28

3.4. Указания по применению мостиковых схем, схем «заход-выход» и «треугольник» 29

3.5. Указания по применению схем четырехугольника и шестиугольника 31

3.6. Указания по применению схем со сборными шинами и одним выключателем на присоединение 32

3.7. Указания по применению схем со сборными шинами с двумя и «полутора» выключателями на присоединение 35

3.8. Указания по применению схем для КРУЭ 36

3.9. Указания по применению схем распределительных устройств 10 (6) кВ 38

3.10. Указания по применению схем подключения компенсирующих устройств 40

3.11. Типовые схемы 42

Глава 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ГЛАВНЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ 65

4.1. Факторы, влияющие на выбор схемы РУВН ПС 65

4.2. Перечень схем РУ 35 кВ 65

4.3. Перечень схем РУ 110 кВ 66

4.4. Перечень схем РУ 220 кВ 67

4.5. Перечень схем РУ 330 кВ 68

4.6. Перечень схем РУ 500 кВ 68

4.7. Перечень схем РУ 750 кВ 68

4.8. Перечень схем РУ 10(6) кВ, линейных регулировочных трансформаторов 35 кВ, синхронных компенсаторов и регулируемых ШКБ 10(6), 35 кВ 69

4.9. Алгоритм выбора схем для РУ 35 кВ 69

4.10. Алгоритм выбора схем для РУ 110 и 220 кВ 70

4.11. Защита от перенапряжений 71

Глава 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СХЕМ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПОДСТАНЦИЙ 73

Глава 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА 79

6.1. Общие положения 79

6.2. Определение укрупненных показателей стоимости подстанций
35-750 кВ 79

6.3. Определение укрупненных показателей стоимости ЛЭП 6-750 кВ 83

Глава 7. КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 85

Принятые сокращения 92

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 94

Введение

Данное пособие написано на основе норм технологического проектирования (НТП) [1], правил устройства электроустановок (ПУЭ) [2] и руководящих указаний по применению типовых схем подстанций [3].

В [3] установлено минимальное количество типовых схем РУ (в том числе ОРУ, ЗРУ, КРУЭ), которые охватывают большую часть встречающихся в практике случаев проектирования новых и реконструкции действующих подстанций (ПС) и комплектных транспортных подстанций (КТП) и позволяют обеспечить надежность и живучесть ПС с помощью экономичных унифицированных решений. Для разработанного набора схем РУ выполняются типовые проектные решения компоновок сооружений, установки оборудования, устройств управления, релейной защиты, автоматики и строительной части.

Приведенные типовые схемы РУ являются обязательными при проектировании новых, расширяемых и подлежащих техническому перевооружению и реконструкции ПС всех ведомств в случае, если ПС в последующем будут эксплуатироваться ОАО «ФСК ЕЭС».

Применение нетиповых схем допускается только при наличии соответствующих технико-экономических обоснований.

В работе принята терминология ПУЭ. Для обозначения обязательности выполнения требований применяются слова «должен», «следует», «необходимо» и производные от них. Слова «как правило» означают, что данное требование является преобладающим, а отступление от него должно быть обосновано. Слово «допускается» употребляется, когда данное решение может быть применено в виде исключения. Слово «рекомендуется» означает, что данное решение является одним из лучших, но не обязательным.

За последние несколько лет рекомендуемые к применению схемы подстанций существенно изменились. Основные изменения по сравнению с нормативными материалами от 1987 и 1993 гг. следующие:

- на вновь проектируемых или реконструируемых ПС исключена возможность применения схем с отделителями и короткозамыкателями, эксплуатация которых показала их низкую надежность;

- из числа типовых схем со сборными шинами и одним выключателем на присоединение исключены схемы с совмещением обходного и секционного (шиносоединительного) выключателя;

- существенно расширены число схем с коммутацией присоединения двумя выключателями и область их применения;

- в ряде случаев, когда применяется современное оборудование с высокими эксплуатационными характеристиками, допускается упрощение структуры схем (отказ от ремонтных перемычек, отказ от обходной системы шин).

- в ряде схем, в целях повышения надежности, между секциями систем сборных шин принята установка двух последовательно включенных выключателей. Например, в схемах РУ 10(6) кВ установка одного секционного выключателя допускается только при наличии соответствующих обоснований.