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

№ п/п	Наименование схемы	Номер схемы	Номер рисунка
	Одна одиночная, секционирован-ная выключателем, система шин	10(6)-1	Рис.3.16
	Две одиночные, секционирован-ная выключателями, системы шин	10(6)-2	Рис.3.17
	Четыре одиночные, секциониро-ванные выключателями, и системы шин	10(6)-3	Подобно Рис.3.17
	Схема присоединения ШКБ регулируемой 10(6) и 35 кВ	‑	Рис.3.18
	Схема подключения комплектной конденсаторной установки 10(6), 35 кВ	‑	Рис.3.19
	Схемы подключения синхронных компенсаторов и асинхронизированных компенсаторов	‑	Рис.3.20
	Схемы подключения ШР, УШР и СТК	‑	Рис.3.21

Алгоритм выбора схем для РУ 35 кВ

Алгоритм выбора схем для РУ 35 кВ приведен на рис. 4.1

Тупиковая

Ответвительная

Проходная

Узловая

Тр.

Тр.

Тр.

Тр.

2 ЛЭП и Sном.тр <=63 МВА

>2 ЛЭП или Sн.тр >63 МВА

3Н

4Н

3Н

4АН

Переток важнеенагрузки

Нагрузка важнееперетока

5Н

5АН

Тип ПС

Рис. 4.1 – Алгоритм выбора схем для РУ 35 кВ

Алгоритм выбора схем для РУ 110 и 220 кВ

В силу того, что применение схем с без силовых выключателей строго ограничено, схемы «1» не включена в приводимую на рисунке 4.2 диаграмму выбора схем РУ 110 и 220 кВ.

Тупиковая или Ответвительная

Проходная

Узловая

Тр.

Тр.

ЛЭП

>2 ЛЭП

3Н

4Н

5Н

5АН

Переток важнее нагрузки

Нагрузка важнее перетока

Тип ПС

Тр.

Тр.

Sном.тр >=125 МВА

Sном.тр <125 МВА

<=13 ЛЭП

>13 ЛЭП

Тр.

>2 Тр.

Число одиночных ЛЭП на секцию не более одной

Число одиночных ЛЭП на секцию более одной

Sном.тр >63 МВА

Sном.тр <=63 МВА

Рис. 4.2 ‑ Алгоритм выбора схем для РУ 110 и 220 кВ

Защита от перенапряжений

В процессе эксплуатации оборудование ПС подвергается воздействию рабочего напряжения, а также различных видов перенапряжений. Для исключения превышения допустимых значений воздействующего на оборудование напряжения следует принять меры по его ограничению путем установки на ПС специальных защитных аппаратов (ЗА) – нелинейных ограничителей перенапряжения (ОПН) или вентильных разрядников (РВ). Следует отметить, что РВ в настоящее время сняты с производства и их применение не рекомендуется на новых и реконструируемых объектах. Кроме того, кроме применения ЗА, к мерам, направленным на ограничение перенапряжений, можно отнести схемно-режимные мероприятия, для которых ОПН и РВ не предназначены.

При построении схем защиты оборудования ПС от перенапряжений с помощью ОПН следует решить две основные, тесно связанные друг с другом задачи:

- выбор количества, мест установки и характеристик ЗА, которые обеспечат надежную защиту основного оборудования ПС;

- обеспечение надежной работы самих ЗА.

Нелинейные элементы ОПН постоянно присоединены к сети. Вне зависимости от номинального напряжения сети (от 110 кВ до 750 кВ) зашита изоляции данными ЗА будет производиться как от грозовых, так и от коммутационных перенапряжений.

В схемах, приведенных на рисунках в третьей главе, установка ОПН показана условно. Необходимость и место установки ОПН определяется при конкретном проектировании в соответствии с ПУЭ [2].

ОПН на ПС могут или должны быть установлены:

- в цепи трансформатора, автотрансформатора;

- у шунтирующего реактора;

- на шинах распределительного устройства ПС, например, у шинных измерительных трансформаторов напряжения;

- на заходах на ПС линий электропередачи.

В соответствии с требованием ПУЭ [2, раздел 4] ОПН должны быть установлены в цепях трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов вне зависимости от класса напряжения. Кроме того, ОПН должны быть установлены без коммутационных аппаратов между ними и защищаемым оборудованием.

Необходимость установки ОПН на шинах 110-220 кВ, а также их количество определяются сравнением расстояний по ошиновке от ОПН у силовых трансформаторов до самого удаленного присоединения, с наибольшим допустимым расстоянием по ПУЭ [2] и характеристиками ОПН.

Необходимость установки ОПН для защиты оборудования от коммутационных перенапряжений в ячейках ВЛ 330 кВ и выше определяется расчетом.

Для защиты оборудования КРУЭ от грозовых перенапряжений ОПН устанавливается снаружи КРУЭ между вводом воздушной линии в КРУЭ и последней опорой. Установка ОПН со стороны трансформаторов (автотрансформаторов, ШР) может осуществляться как снаружи, так и внутри КРУЭ в цепи присоединения трансформатора до коммутационного аппарата.

Необходимость установки дополнительных ОПН на шинах КРУЭ определяется расчетом в зависимости от мест расположения и расстояний от остальных ОПН до защищаемого оборудования, параметров ОПН и количества отходящих от шин присоединений.

При устройстве кабельных вставок, соединенных с воздушными линиями, ОПН устанавливаются в местах перехода кабельных линий в ВЛ. При наличии в месте перехода коммутационного аппарата ОПН устанавливается между коммутационным аппаратом и кабельной вставкой. Необходимость установки ОПН по обоим концам вставки определяется ее длиной, параметрами ОПН и наличием других ОПН на ПС.

Глава 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СХЕМ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПОДСТАНЦИЙ

Для обеспечения питания собственных нужд подстанции напряжением 110 и 220 кВ с числом присоединений на стороне ВН не более 4 принимается одинарная, секционированная выключателем система сборных шин (рис. 5.1). Трансформаторы СН 10(6)/0,4 кВ присоединяются к каждой секции 0,4 кВ через автоматические выключатели (АВ). На секционном выключателе (СВ) 0,4 кВ должно быть предусмотрено автоматическое включение резерва (АВР). Питание секций СН 0,4 кВ осуществляется от силовых трансформаторов через АВ. Отходящие линии 0,4 кВ защищаются предохранителями или АВ.

Рисунок 5.1 — Схема с одной секционированной рабочей системой шин

Для обеспечения питания СН подстанции напряжением 110–220 кВ с числом присоединений на стороне ВН от 4 принимаются две системы рабочих шин (рис. 5.2). В нормальном режиме работы два рабочих ТСН подключены к разным шинам через вводные АВ (QF1, QF4). Шины работают раздельно для ограничения т.к.з. в системе СН. Вторые АВ (QF2, QF3) в нормальном режиме отключены. При отключении ТСН1 включается автоматический выключатель QF3. При отключении ТСН2 включается автоматический выключатель QF2.

На ПС напряжением 330 кВ и выше предусматривают установку резервного трансформатора СН (РТСН) (рис. 5.3) или дизель-генератора (ДГ) (рис. 5.4). Схема соединения обмоток РТСН выбирается с учетом необходимости обеспечения синфазности цепей рабочего и резервного питания. РТСН или дизель-генератор подключаются к каждой рабочей секции через отдельный АВ (рисунки 5.3, 5.4).

На ПС напряжением 330 кВ и выше с числом присоединений на стороне ВН от 6 до 8, а также при наличии большой суммарной мощности потребителей СН применяют схему с двумя рабочими системами шин либо с РТСН (рис. 5.5), либо с ДГ (рис. 5.6).

Рисунок 5.2 ‑ Схема с двумя рабочими системами шин

Рисунок 5.3 ‑ Схема с одной рабочей системой шин
и резервным трансформатором

Рисунок 5.4 ‑ Схема с одной рабочей системой шин
и дизель-генератором

Рисунок 5.5 ‑ Схема с двумя рабочими системами шин
и резервным трансформатором

Рисунок 5.6 ‑ Схема с двумя рабочими системами шин
и дизель-генератором

Рисунок 5.7 ‑ Схема с двумя рабочими системами шин и выделенной сборкой резервного питания ответственных электроприемников с ДГ

Для ответственных электроприемников (системы дымоудаления и пожаротушения) предусматривают третий — аварийный — источник питания, например аварийный ДГ. Один из вариантов его подключения показан на рис. 5.7, где он резервирует питание ответственных электроприемников. При этом мощность ДГ может быть ограничена суммарной мощностью ответственных электроприемников. Рабочие ТСН в этом случае выбираются по условию неявного резервирования. Схема с двумя рабочими системами шин и ДГ, подключенным к выделенной сборке резервного питания, рекомендуется для подстанций 110–220 кВ.

На подстанции с большой суммарной мощностью собственных нужд, где двух ТСН мощностью до 1000 кВ·А включительно недостаточно, увеличивают количество ЩСН. В этом случае, по возможности, подключают ЩСН к разным источникам. Если ЩСН подключены к разным источникам, то могут использоваться линии взаиморезервирования между ЩСН.

Схема питания потребителей собственных нужд ПС зависят от мощности и конструктивного выполнения ПС, способа обслуживания и вида оперативного тока.

На выбор оперативного тока влияют класс напряжения РУ и состав оборудования ПС. В соответствии действующими требованиями на всех ПС 35—750 кВ должен применяться постоянный оперативный ток. Переменный ток следует использовать во всех случаях, когда это возможно, и ведет к упрощению и удешевлению электроустановок при обеспечении необходимой надежности их работы.

В соответствии с НТП [1] на всех ПС необходимо устанавливать не менее двух трансформаторов собственных нужд (ТСН). Для однотрансформаторных ПС (в том числе комплектных ПС заводского изготовления) питание второго ТСН обеспечивается от местных электрических сетей, а при их отсутствии второй ТСН включается аналогично первому.

Однако на двухтрансформаторных ПС 35—220 кВ в начальный период их работы с одним трансформатором с постоянным оперативным током при отсутствии на них синхронных компенсаторов (СК), воздушных выключателей и принудительной системы охлаждения трансформаторов допускается устанавливать один ТСН. В таком случае второй ТСН должен быть смонтирован и включен в схему ПС.

Схема подключения ТСН выбирается из условия надежного обеспечения ответственных потребителей. ТСН должен подключаться к разным источникам питания, например, вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др. На стороне НН ТСН должны работать раздельно с АВР.

На ПС с постоянным оперативным током (в том числе при наличии
ШУОТ) ТСН должны присоединяться через предохранители или выключатели к шинам РУ низшего напряжения 6—35 кВ (рис. 5.9), а при отсутствии таких РУ — к обмотке низшего напряжения основных трансформаторов (рис. 5.8). На ПС с переменным и выпрямленным оперативным током трансформаторы собственных нужд должны присоединяться через предохранители на участке между вводами НН основного трансформатора и вводными выключателями НН. Такое включение обеспечивает возможность пуска ПС независимо от наличия напряжения в сети 6—10 кВ.

В случае питания оперативных цепей переменного тока или выпрямленного тока от трансформаторов напряжения, присоединенных к питающим воздушным ЛЭП, трансформаторы собственных нужд допускается присоединять к шинам низшего напряжения ПС.

>

Рисунок 5.8 – Питание ТСН подстанции на переменном
или выпрямленном оперативном токе

>

Рисунок 5.9 – Питание ТСН подстанции на постоянном оперативном токе