У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

В связи с этим требования предъявленные к отдельным РУ а следовательно и к главным схемам электрических со

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 28.12.2024

   6     Схемы ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ соединений

глава     электростанций и подстанций

  1.  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ схемы электростанций
    1.  схемы ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ соединений подстанций

Распределительные устройства электростанций и подстанций характеризуются номинальным напряжением, числом и мощностью присоединенных генераторов и трансформаторов, мощностью выдаваемой в систему, числом линий электропередачи, режимом работы и перспективой развития. В связи с этим, требования предъявленные к отдельным РУ, а следовательно и к главным схемам электрических соединений, должны учитывать ряд специфических факторов. Задача инженера – проектировщика заключается в правильной оценке требований, предъявляемых к проектируемым схемам, на основании существующих норм технологического проектирования с учетом эксплуатационных свойств и технико–экономических показателей.

Требование надежности является одним из самых основных, предъявляемых к схемам электрических соединений станций и подстанций. Надежность—свойство системы, схемы, электрооборудования выполнять свои функции в разнообразных условиях эксплуатации при сохранении заданных параметров процесса.

Также важным требованием, предъявляемым к главным схемам, являются их экономичность, т.е. требование минимальных затрат  материальных ресурсов и времени при сооружении РУ, сетей и минимальные ежегодные эксплуатационные расходы.

Схемы электрических соединений электростанций и подстанций являются основными техническими документами при проектировании, монтаже и эксплуатации электрических установок.

Цель главы – изучить основные требования, предъявляемые к главным схемам соединений станций и подстанций и рассмотреть наиболее распространенные схемы.

                                                         

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ главы НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

                 

  •  Категории электроприемников по надежности и резервированию.
  •  Условия пропускной способности линий электропередачи.
  •  Схемы ТЭЦ на генераторном напряжении.
  •  Способы ограничения токов короткого замыкания.
  •  Условия работы секционных и линейных реакторов.
  •  Схемы ТЭЦ на повышенном напряжении.
  •  Особенности схем конденсационной электростанции.
  •  Схемы КЭС на генераторном напряжении.
  •  Схемы КЭС на повышенном напряжении.
  •  Особенности главных схем гидроэлектростанций.
    1.  
      электрические схемы электростанций

требования к схемам электрических соединений электростанций и электроустановок:

  •  надежность работы;
  •  экономичность;
  •  гибкость и удобство эксплуатации;
  •  безопасность обслуживания;
  •  возможность расширения.

Факторы, влияющие на выбор схем электрических соединений электростанций и подстанций:

  •  тип электростанций (подстанций);
  •  число и мощность генераторов станции;
  •  наличие и величина местной нагрузки;
  •  категорийность потребителей;
  •  роль станции в энергосистеме;
  •  схема и напряжение прилегающих сетей энергосистемы;
  •  уровень токов КЗ;
  •  наличие оборудования нужных параметров, его надежность в работе;
  •  величина ущерба при недоотпуске электроэнергии предприятиями различных отраслей промышленности, а также величина системного ущерба при аварийном отключении генераторов, блоков, межсистемных связей;
  •  наличие площадей для сооружения распределительных устройств;
  •  опыт и эрудиция проектировщиков.

При проектировании схемы определяется оптимальный вариант, в большей степени удовлетворяющий всем перечисленным выше требованиям.

Категории электроприемников

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливают следующие три категории электроприемников:

1 категория— электроприемники, нарушение электроснабжения которых может привести к человеческим жертвам, значительному ущербу народному хозяйству, повреждению оборудования, массовому браку продукции, расстройству сложного технологического процесса, нарушению важных элементов городского хозяйства. Питание таких потребителей должно производится от двух независимых источников, причем перерыв питания допустим только на время работы системы автоматического включения резерва;

2 категория— электроприемники, нарушение электроснабжения которых связано с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов, промышленного транспорта, нарушением нормальной деятельности значительного числа городских жителей. Питание электроприемников 2 категории допустимо по одной воздушной или кабельной (два параллельных кабеля с самостоятельными разъединителями) линии и одним трансформатором. Перерыв питания допустим на время производства дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой переключений по включению резервного питания;

3 категория— прочие электроприемники, для которых допустим перерыв питания на время ремонта или замены поврежденного оборудования. Перерыв питания допустим на время не более одних суток.

Пропускная способность линий различного напряжения

При выборе схем электрических соединений электростанций приходится учитывать пропускную способность линий электропередачи, которая зависит от типа линии (воздушная, кабельная), ее длины, конструкции, сечения проводов и напряжения передачи.

Выбор сечения проводов линий производят по экономической плотности тока и условиям нагрева проводов в длительном нагрузочном режиме; учитывают также ограничения, накладываемые на сечение проводов короной, потерями активной и реактивной мощности, потерями напряжения в сети и условиями статической устойчивости электропередачи. Для коротких линий определяющим является нагрев проводов и потери реактивной мощности и напряжения, а для длинных линий – статическая устойчивость. Падение напряжения в нормальном режиме допускается до 10%, а в аварийных условиях до 15 %. При определении пропускной способности по условиям статической устойчивости  можно воспользоваться выражением:

,

где АU-коэффициент, зависящий от напряжения передачи и принимаемого запаса статической устойчивости Кэп;

при Кэп =25% этот коэффициент равен:

А220=100000, А330=270000, А500=750000.

Важным показателем высоковольтных линий электропередачи является их натуральная мощность

где Uном—номинальное напряжения передачи;

      Zв-волновое сопротивление передачи:

где L0—погонная индуктивность передачи;

     С0—погонная емкость линии.

Для воздушных линий с одиночными проводами Zв=400 Ом, а с расщепленными проводами — 320,275, 210 Ом соответственно при расщеплении на 2,3,4 провода.

Для кабельных линий Zв=3540 Ом. При передачи натуральной мощности напряжения в начале и в конце линии одинаковы, так как на каждом участке генерируемая линией реактивная (зарядная) мощность равна потерям реактивной мощности. При передачи мощности, превышающей натуральную, напряжение на приемном конце линии понижается, а при передаче мощности, меньше натуральной,– повышается (рис. 6.1,а).

Рис. 6.1. Напряжение вдоль линии при различных режимах:

                  а—без принудительного поддержания напряжения на приемном конце;

                б—с принудительным поддержанием напряжения на приемном конце.

Схемы на генераторном напряжении ТЭЦ

Характерным для ТЭЦ является наличие значительной местной нагрузки в радиусе 210 км от станции. Такую нагрузку целесообразно питать на генераторном напряжении. Избыток мощности ТЭЦ отдают в сети повышенных напряжений энергосистемы. Отсюда для ТЭЦ характерно наличие распределительных устройств генераторного и повышенных напряжений. Скелетная схема ТЭЦ дана на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Скелетная электрическая схема ТЭЦ

Рассмотрим вначале схемы распределительных устройств, применяемые на генераторном напряжении ТЭЦ.

Схемы распределительных устройств рассмотрим на примере условной станции с двумя генераторами.

  •  Схема с одной несекционированной системой сборных шин (рис. 6.3)

Рис. 6.3. Схема с одной несекционированной системой сборных шин

Схема простая, наглядная; распределительное устройство, выполненное по этой схеме, сравнительно дешево. Если обозначить общее число присоединений в схеме m, число отходящих от сборных шин распределительных линий mл, а число секций mс, то число выключателей в рассматриваемой схеме nв=m, а число разъединителей nр=m+mл.

Недостатком схемы является ее невысокая надежность: при КЗ на сборных шинах, а также при ремонте сборных шин или любого шинного разъединителя нарушается электроснабжение всех потребителей. Этот недостаток сказывается тем сильнее, чем больше присоединений. Поэтому данная схема может применяться только на электростанциях небольшой мощности; она нашла применение в установках 380/220 В.

  •  Схема с одной секционированной системой сборных шин (рис. 6.4)

Рис. 6.4. Схема с одной секционной системой сборных шин.

Схема также достаточно проста и наглядна, как и предыдущая. Наличие секционного выключателя удорожает распределительное устройство, но существенно повышает его надежность: короткое замыкание на сборных шинах приводит к отключению только половины источников и трансформаторов связи с энергосистемой. Ремонт сборных шин или любого шинного разъединителя требует обесточивания только одной секции станции и, следовательно, не ведет к нарушению электроснабжения ответственных потребителей. Схема широко применяется на ТЭЦ средней мощности с агрегатами 12-60 МВт.

При числе присоединений на секцию более 6-8 вероятность повреждения и нахождения в ремонте сборных шин возрастают. В этом случае целесообразно увеличивать число секций или использовать схему с двумя системами сборных шин.

  •  Схема с двумя системами сборных шин, одна из которых секционирована (рис. 6.5)

Рис. 6.5. Схема с двумя системами сборных шин, одна из которых секционирована.

Рабочая система шин секционируется на 2 секции, резервная система шин не секционируется. В нормальном режиме станция работает на рабочей системе шин: шиносоединительные выключатели Q1 и Q2 отключены. Резервная система шин используется для восстановления электроснабжения после КЗ на сборных шинах, а также для замены любой выводимой в ремонт секции сборных шин. При КЗ на сборных шинах возникают те же условия, что и при схеме с одной секционированной системой сборных шин;  однако в дальнейшем схема позволяет относительно быстро (через 30-60 мин) восстановить электроснабжение потребителей, переведя их на резервную систему сборных шин. Данная схема менее наглядная и более сложная, чем предыдущие схемы, а соответствующее распределительное устройство оказывается более  дорогим. Однако маневренность сделала ее одной из основных схем на генераторном напряжении ТЭЦ с большим числом присоединений.

Наличие шиносоединительных выключателей позволяет переводить нагрузку с рабочей системы шин на резервную без разрыва цепи тока, заменять любой из линейных выключателей шиносоединительным и отключать с помощью шиносоединительного выключателя линию при отказе ее выключателя.

Ограничение токов КЗ

На электростанциях с крупными генераторами возникает проблема ограничения уровня токов КЗ. Большой уровень токов КЗ удорожает распределительные устройства и распределительную сеть, так как требует установки мощных, дорогих выключателей и прокладки термически устойчивых кабелей больших сечений, повышает требования к динамической устойчивости шин и аппаратов.

Для ограничения токов КЗ на ТЭЦ применяются следующие способы:

  •  раздельная работа частей ТЭЦ (генераторов, трансформаторов, секций);
  •  использование секционных реакторов;
  •  использование линейных реакторов (индивидуальных, групповых, групповых-сдвоенных).

Раздельная работа позволяет существенно снизить уровень токов КЗ на станции. Однако при раздельной работе схема становится менее маневренной, на секциях могут быть разные уровни напряжения, что нежелательно с точки зрения электроснабжения потребителей, оборудование может загружаться не наилучшим образом, в связи с чем возрастают потери мощности по сети. Поэтому раздельная работа применяется только на мощных ТЭЦ с агрегатами 100 МВт и выше, а также на последующих очередях существующих ТЭЦ при их расширении крупными агрегатами, когда оказывается целесообразным вновь вводимые агрегаты включать по блочной схеме.

Токоограничивающие реакторы предназначены для ограничения уровня токов КЗ и для поддержания на неповрежденных частях электроустановки достаточно высокого уровня остаточного напряжения ( желательно, чтобы Uост 0,6Uном). При этом сохраняется устойчивость работы генераторов и двигателей потребителей.

Схемы включения реакторов показаны на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Схемы включения реакторов.

Между условиями работы секционных и линейных реакторов есть существенная разница. В нормальном режиме переток мощности через секционный реактор мал; в пределе при симметричной схеме он равен нулю. Поэтому величина реактивности секционного реактора для увеличения его токоограничивающего действия может быть взята большой. Номинальный ток секционного реактора выбирается по режиму отключения одного генератора или трансформатора связи с системой, когда через реактор протекает недостающая ( или избыточная) мощность секции. Практически оказывается, что Хр (812)% и

Iр ном(0,60,8)I2 ном. 1,54 кА.

Через линейные реакторы постоянно протекает ток нагрузки и поэтому в них постоянно имеют место потери мощности и напряжения, причем последние возрастают с увеличением реактивности реактора, так как

UP=IpXp sin нг.

Отсюда реактивность линейного реактора не может быть взята очень большой. Обычно принимается, что потеря напряжения на линейном реакторе в рабочем режиме не должна быть больше 5%.

Линейные реакторы выбирают либо по условиям ограничения тока КЗ до величины отключающей способности линейных выключателей, либо по условиям термической устойчивости кабелей распределительной сети. При определении термической устойчивости кабелей должно учитываться время действия основной защиты и полное время отключения соответствующего выключателя, ближайшего к месту повреждения. Ток КЗ следует вычислять с учетом активного сопротивления кабелей.

Схемы на повышенном напряжении

На повышенном напряжении ТЭЦ применяются следующие схемы:

  •  Схема с одной секционированной системой шин.

Характеристика схемы была дана выше. Схема имеет 2 секции. По конструктивным соображениям секции обычно располагают в два ряда (рис. 6.7), что позволяет сократить длину распределительного устройства и при увеличении числа присоединений сравнительно просто перейти к схеме с двумя системами шин.

Рис. 6.7. Двухрядное расположение однойсекционированной системы сборных шин

Рис. 6.8. Схема с двумя несекционированными системами сборных шин при фиксированном присоединении элементов

  •  Схема с двумя несекционированными системами сборных шин (рис. 6.8)

Нормально в работе находятся обе системы сборных шин и шиносоединительный выключатель включен. Источники и нагрузка по возможности равномерно распределяются между системами шин (фиксированное присоединение элементов). При ремонте какой-либо из систем сборных шин, а также при ремонте любого шинного разъединителя все присоединения переводятся на одну систему шин. Наличие двух разъединителей позволяет производить все операции, свойственные схеме с двумя системами сборных шин.

  •  Схема с одной секционированной системой сборных шин и с обходной системой (рис. 6.9)

Наиболее часто КЗ возникают на линиях электропередачи. Поэтому линейные выключатели работают чаще, чем выключатели других присоединений. Масляные выключатели требуют профилактического ремонта после 3-4 отключений КЗ, воздушные выключатели – после 6–12 отключений. Наличие обходной системы шин позволяет выводить в ремонт любой линейный выключатель без разрыва цепи тока. Присоединения трансформаторов ТЭЦ на обходную систему шин производят в следующей последовательности: в цепи обходного выключателя включают разъединители со стороны обходной системы шин и одной из систем шин, к которой подключена данная линия; обходным выключателем опробуют (ставят под напряжение) обходную систему шин; после чего обходной выключатель отключают, далее включают разъединитель линии на обходную систему шин; включают обходной выключатель, отключают линейный выключатель и, наконец, отключают оба разъединителя линейного выключателя. Обходная система шин выполняется при числе линий 5-7 и более.

Рис. 6.9. Схема с одной секционированной системой шин
и с обходной системой

Схема является достаточно простой и надежной и поэтому находит широкое применение.

Особенности КЭС

Конденсационные тепловые электрические станции (КЭС) сооружаются вблизи месторождений топлива, которые обычно находятся вдали от крупных узлов электрической нагрузки. Поэтому вся электрическая энергия, вырабатываемая КЭС, за вычетом расхода на собственные нужды, выдается в сеть повышенного напряжения. С целью улучшения экономических показателей станций на них устанавливают агрегаты мощностью в 100, 150, 200, 300, 500 и 800 МВт; котлы и турбины работают с высокими параметрами пара

Р=230-300 ат; t=565650 0С.

Увеличение единичной мощности агрегатов накладывает определенные ограничения на выбор схемы электрических соединений станции, так как приходится считаться:

  •  с большими номинальными токами генераторов;
  •  с большими значениями токов КЗ;
  •  с отсутствием электрических аппаратов нужных параметров;
  •  с необходимостью исключения возможности междуфазовых КЗ в сети генераторного напряжения;
  •  с пока еще недостаточной надежностью парорегулирующей аппаратуры и паропроводов при высоких параметров пара.

Схемы на генераторном напряжении

Учитывая сказанное выше, схемы КЭС строятся по блочному принципу котел – турбина- генератор – трансформатор, без сборных шин на генераторном напряжении. В отдельных случаях блочных принцип схемы может охватывать также и линию электропередачи.

В зависимости от мощности генераторов блоки могут быть простыми или укрупненными (рис. 6.10). Укрупненный блок при прочих равных условиях имеет лучшие технико-экономические показатели, чем сумма простых блоков той же мощности, однако с увеличением мощности блока возрастают его роль в энергосистеме и требования надежности  его работы.. Применение трансформаторов с расщепленными обмотками позволяет снизить уровень токов КЗ в сети генераторного напряжения, что видно из схем замещения групп однофазных трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения, приведенных на рис. 6.10 е и 6.10 з, где Хт- результирующее сопротивление трансформатора в сквозном режиме.

С целью исключения возможности междуфазовых КЗ в сети генераторного напряжения соединение между генераторами и силовыми трансформаторами выполняется с помощью закрытых токопроводов. Последние используются также для подключения трансформаторов собственных нужд.

Рис. 6.10. Варианты блочных схем

Схемы КЭС на повышенных напряжениях

К распределительным устройствам КЭС предъявляются повышенные требования в отношении надежности работы. При выборе схемы необходимо учитывать роль станции в энергосистеме, схемы прилегающих к станции сетей повышенных напряжений, расположение узлов нагрузки, удельную повреждаемость линий, трансформаторов, генераторов и выключателей.. Схема должна позволять локализировать КЗ с отключением наименьшего числа блоков. Количество одновременно работающих выключателей при КЗ в любой точке должно быть по возможности минимальным. Выведение в ремонт какого-либо выключателя или разъединителя не должно значительно понижать надежность работы установки. Существенным при выборе схемы является то, что стоимость ячеек выключателей открытых распределительных устройств (ОРУ) прогрессивно растет с увеличением номинального напряжения.

На повышенном напряжении КЭС применяются следующие схемы:

  •  Схема с двумя выключателями на цепь (рис. 6.11)

Распределительное устройство, выполненное по такой схеме, является одним из самых дорогих, но принципиально одним из наиболее надежных. Его надежность понижается при увеличении числа присоединений к сборным шинам, так как КЗ на системе сборных шин приводят к отключению всех выключателей, присоединенных к этой системе шин (правда, электроснабжение потребителей при этом не нарушается).

Рис. 6.11. Схема с двумя выключателями на цепь

Рис. 6.12. Полуторная схема

  •  Полуторная схема

         Каждое присоединение, как и в предыдущей схеме, защищается двумя выключателями, однако в целом на каждое присоединение приходится только 1,5 выключателя. Как правило, как показано на рис. 6.12. Это упрощает конструкцию распределительного устройства, хотя надежность схемы может быть более высокой при чередующемся присоединении элементов. При КЗ на системе шин отключаются все выключатели, присоединенные к данной системе шин. В случае большого числа присоединений каждую систему шин секционируют с помощью секционных выключателей. Полуторная схема широко применяется в энергосистемах.

  •  Схема генератор- трансформатор – линия (рис. 6.13)

Схема генератор – трансформатор – линия (ГТЛ) в различных модификациях может применяться, если число блоков генератор –трансформатор соответствует числу линий и есть возможность связать блоки на параллельную работу непосредственно на шинах узлов нагрузки.

Рис. 6.13. Схема с двумя выключателями на цепь

Рис. 6.14. Полуторная схема

При этом существенно ограничиваются уровни токов КЗ в сетях, в целом улучшается устойчивость параллельной работы частей системы, упрощаются схемы сетей, релейной защиты, автоматики и управления. Недостатком схемы является то, что повреждение в любом элементе протяженного блока, особенно в линии (что наиболее вероятно), приводит к отключению всего блока. В связанной схеме имеется возможность оставлять в работе неповрежденные элементы – линии или генераторы и трансформаторы.

  •  Схема генератор -трансформатор-линия с уравнительной системой шин
    (рис. 6.14)    

Недостаток схемы ГТЛ может быть устранен, если все блоки связать на параллельную работу с помощью уравнительной системы шин. При этом может быть получен более экономичный режим загрузки линии и блоков. При КЗ на линии, в трансформаторе или в генераторе отключается соответствующий блок, а все остальные блоки остаются в работе; при КЗ на уравнительной системе шин отключаются все выключатели, подключенные к этой системе, и электростанция распадается на отдельные блоки, т.е. схема превращается в схему ГТЛ. При большом числе блоков уравнительную систему шин делят на секции, связанные секционными выключателями.

  •  Схема с двумя несекционированными системами шин и с обходной системой шин (рис. 6.15)

Рис. 6.15. Схема с двумя несекционированными системами шин
и с обходной системой шин

Как было уже отмечено выше, на обходную систему шин, как правило, заводятся только цепи отходящих линий. Цепи блоков заводятся на обходную систему шин только в том случае, когда потеря блока при ремонте его выключателя для системы нежелательна. Нормально в работе находятся обе системы шин (схема с фиксированным присоединением элементов) и шиносоединительный выключатель включен. При ремонте одной системы шин или ее разъединителей все присоединения переводятся на другую систему шин. Назначение обходной системы шин было описано выше. Схема достаточно гибкая, но сложная; соответствующее распределительное устройство применительно к мощным электростанциям недостаточно надежно.

До последнего времени эта схема считалась основной типовой схемой на высшем напряжении КЭС. Однако в настоящее время проектные организации от нее отказываются в пользу полуторной и других более надежных схем. Распространение получают, например, различные модификации кольцевых схем: квадрат, пятиугольник, шестиугольник и связанные многоугольники, где каждое присоединение защищается двумя выключателями.

Особенности схем ГЭС

ГЭС, также как и КЭС обычно не имеют нагрузок на генераторном напряжении и подавляющую часть вырабатываемой энергии выдают в сети повышенных напряжений; на ГЭС также экономически выгодно устанавливать крупные генераторы. Поэтому схемы ГЭС в определенной степени должны быть подобны схемам КЭС: схемы мощных ГЭС строятся по блочному принципу.

Однако при проектировании схем приходится учитывать некоторые особенности ГЭС:

  •  мощность ГЭС определяется расчетным водотоком и напором в данном створе реки. ГЭС сразу проектируются на всю располагаемую мощность водотока и последующее и последующее их расширение практически исключается. Поэтому схемы ГЭС являются, как правило, стабильными (неизменными) в отличие от схем КЭС;
  •  агрегаты ГЭС обычно покрывают пиковую часть графика нагрузки системы, работают с переменной нагрузкой и должны относительно часто отключатся от сети;
  •  на ГЭС часто ограничены площади для сооружения распределительных устройств;
  •  мощность, потребляемая собственными нуждами ГЭС, существенно меньше мощности, потребляемой собственными нуждами КЭС, и составляет 0,5-2 % от Руст (вместо 3-9% на КЭС);
  •  главные трансформаторы ГЭС устанавливаются у стены главного корпуса ГЭС со стороны нижнего или, что реже, со стороны верхнего бьефа, а открытые распределительные устройства сооружаются на берегу, на значительном расстоянии от трансформаторов.

Исходя из указанных особенностей, на повышенном напряжении ГЭС применяются разнообразные схемы, обладающие достаточной гибкостью и надежностью при достаточно невысоких капиталовложениях. К таким схемам прежде всего относятся кольцевые схемы: треугольник (рис. 6.16, а), квадрат (рисунок 6.16, б), пятиугольник, шестиугольник (рисунок 6.16, в), спаренный многоугольник (рисунок 6.16, г), а также различные упрощенные схемы: шины-линии (рисунок 6.16, д), шины-трансформаторы (рисунок 6.16, д), простые и двойные мостики (рисунок 6.16, е) и т.п.

Рис. 6.16. Примеры схемы ГЭС

  1.  
    ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ

Типы подстанций

Электрические подстанции предназначены для преобразования электроэнергии одного напряжения в электроэнергию другого напряжения. Как было показано выше, чем больше расстояние между источником электроэнергии и потребителем, тем более высоким (для уменьшения потерь в сети) должно быть принято напряжение электропередачи.

Подстанции выполняются однотрансформаторными, двухтрансформаторными и реже многотрансформаторными. Установка более двух трансформаторов (автотрансформаторов) на подстанции обычно связана лишь с расширением подстанции при увеличении ее нагрузки, когда нет возможности заменить установленные на подстанции трансформаторы на более мощные. Подстанции можно классифицировать по величине высшего напряжения
(35-750 кВ), назначению (районные, промышленные, преобразовательные), конструктивному выполнению (комплектные и некомплектные, закрытые и открытые).

Схемы на высшем напряжении

На высшем напряжении подстанций по возможности применяют простые схемы.

  •  Схема «блок-линия трансформатор» (рисунок 6.17)

Рис. 6.17. Варианты блочных схем линия–трансформатор

На стороне высшего напряжения подстанций, схема которой показана на рис. 6.17 а, установлен только разъединитель, на схеме (рис. 6.17 б) –разъединитель и предохранитель, на схеме (рис. 6.17 в) – разъединитель, отделитель и короткозамыкатель и на схеме (рис. 6.17 г) – выключатель и разъединитель. При схеме (6.17, в) КЗ в трансформаторе вначале вызывает включение короткозамыкателя (он устанавливается в двух фазах при напряжении 35 кВ и в одной фазе – при напряжении 110 кВ и выше), что приводит к увеличению тока КЗ в линии, а затем – отключение выключателя со стороны системы и в бестоковую паузу – отключение отделителя.

Схемы без выключателей получили название упрощенных схем. В последнее время они широко применяются на напряжениях 35-330 кВ в связи со значительно меньшей стоимостью отделителей и короткозамыкателей по сравнению со стоимостью выключателей.

Недостаток упрощенных схем заключается в замедлении отключения поврежденного элемента ввиду того, что время включения короткозамыкателей составляет 0,4-0,5 сек., а полное время отключения отделителей –0,7-1 сек., кроме того существующие конструкции отделителей недостаточно надежны в работе. Освоен выпуск отделителей закрытого исполнения (элегазовые) двухстороннего действия и короткозамыкателей 110-500 кВ с пневматическим приводом. Время включения короткозамыкателей и полное время отключения отделителей не должно превышать 0,1 сек.

  •  Схемы мостика (рис. 6.18)

Рис. 6.18. Схемы мостика

Первые две схемы мостиков выполнены с применением выключателей, последняя – с применением отделителей. Схема, приведенная на рис. 6.18 а, применяется в тех случаях, когда один из трансформаторов в течение суток при снижении нагрузки отключается, а питающие линии имеют небольшую длину. Схема, показанная на рис. 6.18 б, целесообразна в тех случаях, когда питающие линии имеют большую длину и, следовательно, вероят ность их повреждения велика.

Схемы мостиков применяются тогда, когда нет необходимости обеспечивать транзит мощности по линиям, т.е. когда линии идут на подстанцию от одного узла системы.

  •  Схемы двойного мостика (рис. 6.19)

Рис. 6.19. Схема двойного мостика

Схема, показанная на рисунке 6.19 а, выполнена с использованием выключателей, а схема, приведенная на рисунке 6.19 б, - с использованием отделителей. В обеих схемах две крайние линии являются питающими, а средняя – радиальная – идет к нагрузке. При КЗ на этой линии она отключается и схема превращается в схему два блока линия-трансформатор.

  •  Схема четырехугольника (рис. 6.20)

Схема четырехугольника применяется при транзите мощности через шины ВН подстанции. Схема рисунок 6.20 а, имеет 4 выключателя на 4 присоединения, а схема (рисунок 6.20 б)- 4 выключателя и 4 отделителя на 6 присоединений.

Рис. 6.20. Схемы четырехугольника

При значительном числе присоединений на стороне ВН подстанции применяются схемы с одной секционированной системой шин и с обходной, с двумя несекционированными системами шин и с обходной, а на ответственных подстанциях 500-750 кВ – даже схема с двумя выключателями на присоединение.

Схемы на низшем напряжении

На стороне  низшего напряжения подстанций чаще всего применяется одна секционированная система шин с раздельной работой секций. При необходимости более глубокого ограничения токов КЗ устанавливаются групповые реакторы в цепях трансформаторов. Секционные реакторы на подстанциях не применяют, так как  в условиях подстанций их токоограничивающее действие весьма мало. Варианты типовых схем на низшем напряжении подстанций даны на рис. 6.21.

                                                 а)                                                 б)

Рис. 6.21.Схемы на низшем напряжении

На подстанции, схема которой показана на рис. 6.21 б, предусмотрена установка синхронных компенсаторов (показано пунктиром). Следует отметить, что чем больше ограничен уровень токов КЗ на стороне НН подстанции (что равносильно увеличению эквивалентного сопротивления между шинами НН подстанции и системой), тем хуже устойчивость работы двигательной нагрузки потребителей подстанции.

82

3xт

3xт

3xт

x0

2xт

2xт

x0

Q

QS

ов

осш

QS

Q

QS

Q

б)

г)

в)

а)

LR

QS

Q

LR

SR

Q

Q2

Q1

G1

G2

Q

Т2

Т1

G2

Q

QS

Линейный разъединитель

Шинный разъединитель

Сборные шины

G1

СН

НГ

    G

РУ

СН

РУ

НН

РУ

ВН

U

l

l

P=Pнат

P>Pнат

PPнат

P>Pнат

PPнат

P=Pнат

U1

U

np=3m

nв=1,5m

np=4m

nв=2m

nв=m

np=3m

л

л

л

л

л

л

nв=m+2

np=2m+2ml+5

е)

д)

г)

в)

б)

а)

г)

в)

б)

а)

Q

QS

QS

P

QR

QN

QS   

Система

ру  нн

ру  нн

ру  нн

б)

ру  нн

к)

РУ ВН

РУ ВН

а)

ру  нн

ру  нн

ру  нн

а)

б)

в)

г)

д)

е)

ж)

з)

а)

б)

в)

а)

б)

в)




1. лучевой нагрев Ионное осаждение
2. Мировой экономический кризис как причина военных конфликтов конфликтов Глубокий мировой экономическ
3. ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ кафедра изобразительного искусства ПРОЕКТ ТЕЛЕВ
4. Тема 1 Основные понятия менеджмента ст
5. 1 3 1
6. тема наиболее общих понятий о мире и его познании
7.  Der erste Wnderer- So meine Freunde Jetzt sind wir m Fluss
8. Аналитическая философия и метафизика
9. Структурно-временной анализ урока по физической культуре
10. Величайшего торговца в мире и вот наконец оно перед вами
11. Линейный дифференциальный оператор второго порядка Пусть задано дифференциальное выражение дифферен
12. Тема 1. Понятие уголовноисполнительного права Понятие уголовноисполнительной политики
13. Гриб Рейши
14. Специфика конфиденциального делопроизводства
15. Особенности клиринга и расчетов на фондовом рынке.html
16. Домохозяйства предъявляют спрос на потребительские товары и услуги являясь одновременно поставщиками эко
17. О плохих вестях и обязанностях Гибкая фигурка девчушкиподростка лет двенадцати на вид возникла в двер
18. Элементарный состав атомов- нейтроны протоны и электроны
19. Макросфера Внешняя среда организации
20. на тему Товароснабжение как элемент коммерческой деятельности торговых предприятий.