Eng Ru
Отправить письмо

УПРОЩЕННЫЕ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ. Схемы распределительных устройств

$direct1

5. Выбор схем распределительных устройств (ру)

РУ – это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии на одном напряжении и содержащая коммутационные аппараты и соединяющие их сборные шины (секции шин), устройства управления и защиты.

Распределительные устройства станций характеризуются номинальным напряжением, числом и мощностью присоединенных генераторов, трансформаторов, мощностью, выдаваемой в сеть, числом линий, режимом работы и перспективой развития. Сборные шины могут быть одиночными, двойными, секционированными или вообще отсутствовать. Присоединения генераторов, трансформаторов и линий могут осуществляться различно, с разным количеством коммутационных аппаратов. Отношение числа выключателей к числу присоединений в наиболее распространенных схемах находится в пределах от 1 до 2.

Для распределительных устройств с большим числом присоединений могут применяться различные схемы в зависимости от напряжений.

При напряжении 35-220 кВ:

– с двумя основными и третьей обходной системами шин, с одним выключателем на цепь; для РУ 35 кВ обходная система шин не предусматривается;

– с одной секционированной и обходной системами шин; для РУ 35 кВ обходная система шин не предусматривается;

– блочные схемы генератор-трансформатор-линия.

В РУ с двумя основными и третьей обходной системами шин, при числе присоединений (линий, трансформаторов) менее 12, – системы шин не секционируются; при числе присоединений от 12 до 16 секционируется выключателем на две части одна система шин и при большем числе присоединений секционируется выключателями на две части каждая из двух рабочих систем шин. При секционировании сборных шин в качестве обходного выключателя используется совмещенный обходной шиносоединительный выключатель.

На напряжениях 330-750 кВ:

– блочные (генератор - трансформатор - ВЛ - РУ понижающей подстанции;

– с двумя системами шин, с 4 выключателями на 3 цепи;

– с двумя системами шин с 3 выключателями на 2 цепи;

– блочные схемы генератор-трансформатор-линия (ГТЛ) с уравнительно-обходным многоугольником;

– схема с одним или двумя многоугольниками с числом присоединений к каждому многоугольнику до шести включительно, объединенными двумя перемычками с выключателями в перемычках;

– другие схемы при надлежащем обосновании.

При наличии нескольких вариантов схем предпочтение отдается:

– более простому и экономичному варианту, как по конечной схеме, так и по этапам ее развития;

- варианту, по которому требуется наименьшее количество операций с выключателями и разъединителями РУ повышенного напряжения при режимных переключениях, выводе в ремонт отдельных цепей и при отключении поврежденных участков в аварийных режимах.

РУ генераторного напряжения выполняется, как правило, с одной системой шин, с применением КРУ и групповых сдвоенных реакторов для питания потребителей. В отдельных случаях целесообразно питание потребителей на генераторном напряжении выполнить с помощью ответвлений от генераторов без их параллельной работы на шинах генераторного напряжения.

Выбор схемы РУ зависит от напряжения, количества присоединений (генераторов, линий, трансформаторов), вида воздушных линий, схемы подключения к питающей сети, мощности трансформаторов.

Для выбранных схем РУ дать техническую характеристику.

studfiles.net

УПРОЩЕННЫЕ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Поиск Лекций

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО СХЕМАМ КОЛЬЦЕВОГО ТИПА

РУ с одной и двумя системами сборных шин являются схема­ми радиального типа. Наряду сними применение получили прин­ципиально отличные схемы кольцевого типа. Схема представляет собой кольцо или несколько связанных между со­бой колец с ответвлениями к источ­никам энергии и нагрузкам; отклю­чение каждой ветви производится двумя выключателями, секционирующими кольца в соответствии с числом присоеди­нений; отключение любого выклю­чателя для ремонта не нарушает работы ветвей, хотя нормальное со­стояние схемы при этом нарушает­ся; при повреждениях в пределах РУ или внешних к. з. и отказах вы­ключателей отключение всего уст­ройства или значительной его части практически исключено; разъеди­нители используются только по сво­ему прямому назначению — для изоляции отключенных частей РУ и системы.

Типовые схе­мы кольцевого типа значитель­но разнообразнее радиальных схем. Различают простые кольцевые схемы и схемы связанных колец.

 

Простая кольцевая схема.

Рис.1 Простая кольцевая схема РУ

Схе­мы этого типа (рис. 1) назы­вают также «схемами многоуголь­ников». Как видно из рисунка, концы шин соеденены между собой, т.е. замкнуты в кольцо.

Достоинства схемы:

1. Внешнее замыкание в любом при­соединении отключается двумя вы­ключателями. При этом кольцо раз­мыкается, но все ветви, кроме по­врежденной, остаются в работе.

2. Замыкание в зоне сборных шин (участки между выключателями) равносильно замыканию на ответв­лении и приводит к отключению только одного присоединения.

Недостатки схемы:

1. При размыкании кольца, внешнее замыкание может привести к отключению вме­сте с поврежденной ветвью также соседней неповрежденной ветви.

2.Нарушение связи между ча­стями кольца из-за замыкания на линии в период ремонта выключателей может вызвать в за­висимости от схемы сети частичное нарушение электроснабжения..

Поэтому схемы типа простого кольца имеют ограниченное применение при числе присоединений, не превышающем 5-6.

Схемы связанных колец

Рис. 2 Схемы связанных колец

Схемы сязанных колец могут быть применены при большом числе присоединений. На рисунке представлены два связан­ных кольца с девятью присоедине­ниями. Общее число выключателей равно десяти.

Связь колец способствует повы­шению надежности РУ. Вероят­ность отключения неповрежденных ветвей при ремонте выключателей и внешних замыканиях уменьшена. Распределение рабочего тока в кольцах при нормальном режиме и, в особенности при нарушении его для этой схемы более благоприятно.

 

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА С ДВУМЯ СИСТЕМАМИ СБОРНЫХ ШИН И ЧИСЛОМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

НА КАЖДУЮ ВЕТВЬ 2, 3/2 И 4/3.

В устройствах этого типа есть явно выраженные сборные шины и элементы колец в виде ряда цепо­чек из двух, трех и четырех выклю­чателей, связывающих сборные ши­ны. К каждой такой цепочке присо­единены одна, две или три ветви с источниками энергии и нагрузкой.

 

Рис.3. Принципиальная схема РУ с дву­мя системами сборных шин с двумя выклю­чателями на каждое присоединение.

Вариантом двойной схемы является схема с фиксированными присоединениями трансформатор – шины (см. рис. 2.12, а) или линия – шины (см. рис. 2.12, б). Вывод в ревизию любого выключателя здесь возможен без нарушения работы присоединений с минимумом переключений в схеме.

Недостатки схемы:

1. повреждение шин означает потерю блока или линии,

2. повреждение линии отключается всеми выключателями

3. при числе присоединений больше пяти, схема требует установки большого числа выключателей.

4. ревизия шин требует отключения блока или линии

Поэтому применение схем с фиксированными присоединениями рис. 3 допускается только при малом числе присоединений в отдельных редких случаях

Для мощных блочных электростанций все более широкое применение находит полуторная схема (3/2) и схема 4/3, а также системы «чистых» блоков Г-Т-Л (генератор – трансформатор - линия).

Полуторная схема(3/2)

Рис. 4

Полуторная схема, показанная на рис. 4, имеет следующие преимущества:

1. Ревизия любого выключателя или системы шин производится без нарушения работы присоединений и с минимальным числом операций при выводе этих элементов в ремонт.

2. Разъединители используются только при ремонте (обеспечение видимого разрыва до элементов РУ, находящихся под напряжением).

3. Обе системы шин могут быть отключены одновременно без нарушения работы присоединений.

К недостаткам полуторной схемы относят:

1. большое число выключателей и трансформаторов тока,

2. усложнение релейной защиты присоединений

3. выбор выключателей и всего остального оборудования на удвоенные номинальные токи.

Повышенное число выключателей в схеме частично компенсируется отсутствием междушинных выключателей.

Схема 4/3

а) б)

Рис. 5

 

Схема 4/3 на рис. 5, а сходна с полуторной, но более экономична, так как в ней приходится не на 1/2 выключателя на цепь больше (по сравнению со схемой с двойной системой шин), а только на 1/3.

Схема чистого блока Г.Т.Л., показанная на рис.5, б применяется лишь на напряжении 110 - 220 кВ и при относительно малой длине блочных линий. Это связано с тем, что в этой схеме плохо используются возможности блочных линий – их пропускная способность при напряжении 330÷750 кВ значительно превышает мощность блочных генераторов, а при остановке генератора в ремонт линия блока не может быть использована для уменьшения потерь в сети.

 

УПРОЩЕННЫЕ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Упрощенные схемы без сборных шин или с короткими перемычками между присоединениями получили применение для РУ с малым числом присоединений.

 

Рис. 5.7. Упрощенные схемы распредели­тельных устройств.

а — одиночный мост; б — двойной мост;

На рис. 5.7, а при­ведена схема устройства для четы­рех присоединений — двух линий и двух трансформаторов. Здесь предусмотрены выключатели на лини­ях, вероятность повреждений кото­рых значительно больше вероятно­сти повреждений трансформаторов. Третий выключатель предусмотрен на перемычке. Такую схему называ­ют схемой с мостом.

При наличии трех линий и двух трансформаторов (рис. 6, б) не­обходимо иметь четыре выключа­теля — два на линиях и два на пере­мычках. Такую схему называют схемой с двойным мостом.

Контрольные вопросы:

poisk-ru.ru

5. 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.

studfiles.net

5. Выбор схем распределительных устройств (ру)

РУ – это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии на одном напряжении и содержащая коммутационные аппараты и соединяющие их сборные шины (секции шин), устройства управления и защиты.

Распределительные устройства станций характеризуются номинальным напряжением, числом и мощностью присоединений, режимом работы и перспективой развития. Отношение числа выключателей к числу присоединений в наиболее распространенных схемах находится в пределах от 1 до 2.

Для распределительных устройств с большим числом присоединений могут применяться различные схемы в зависимости от напряжений.

При напряжении 35-220 кВ:

– с двумя рабочими и третьей обходной системами шин, с одним выключателем на цепь; для РУ 35 кВ обходная система шин не предусматривается;

– с одной секционированной и обходной системами шин; для РУ 35 кВ обходная система шин не предусматривается;

– блочные схемы генератор-трансформатор-линия.

В РУ с двумя рабочими и обходной системами шин, при числе присоединений (линий, трансформаторов) менее 12, – системы шин не секционируются; при числе присоединений от 12 до 16 секционируется выключателем на две части одна система шин и при большем числе присоединений секционируется выключателями на две части каждая из двух рабочих систем шин. При секционировании сборных шин в качестве обходного выключателя используется совмещенный обходной шиносоединительный выключатель.

На напряжениях 330-750 кВ:

– блочные (генератор - трансформатор - ВЛ - РУ понижающей подстанции;

– с двумя системами шин, с 4 выключателями на 3 цепи;

– с двумя системами шин с 3 выключателями на 2 цепи;

– блочные схемы генератор-трансформатор-линия (ГТЛ) с уравнительно-обходным многоугольником;

– схема с одним или двумя многоугольниками с числом присоединений к каждому многоугольнику до шести включительно, объединенными двумя перемычками с выключателями в перемычках;

– другие схемы при надлежащем обосновании.

При наличии нескольких вариантов схем предпочтение отдается:

– более простому и экономичному варианту, как конечной схемы, так и по этапам ее развития;

- варианту, которому требуется наименьшее количество операций с выключателями и разъединителями РУ повышенного напряжения при режимных переключениях, выводе в ремонт отдельных цепей и при отключении поврежденных участков в аварийных режимах.

РУ генераторного напряжения выполняется, как правило, с одной системой шин, с применением КРУ и групповых сдвоенных реакторов для питания потребителей. В отдельных случаях целесообразно питание потребителей на генераторном напряжении выполнить с помощью ответвлений от генераторов без их параллельной работы на шинах генераторного напряжения.

Выбор схемы РУ зависит от напряжения, количества присоединений (генераторов, линий, трансформаторов), вида воздушных линий, схемы подключения к питающей сети, мощности трансформаторов.

Для выбранных схем РУ дать техническую характеристику.

6. Разработка схемы собственных нужд

Электродвигатели собственных нужд применяются, как правило, асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Для крупных механизмов собственных нужд могут применяться синхронные двигатели.

Для питания мощных электродвигателей собственных нужд мощностью от 200 до 800 кВт применяется напряжение 6−10 кВ. Для остальных двигателей переменного тока собственных нужд применяется напряжение 0,4 или 0,66 кВ; сеть 0,4 кВ выполняется с заземленной нейтралью.

На электростанциях, на которых все генераторы включены на сборные шины генераторного напряжения, электроснабжение собственных нужд осуществляется от этих шин.

На электростанциях, на которых все генераторы включены по схеме блоков генератор-трансформатор, питание собственных нужд осуществляется путем устройства ответвлений от блока с установкой в цепях этих ответвлений реакторов или трансформаторов.

При наличии выключателя между генератором и трансформатором ответвление присоединяется между выключателем и трансформатором.

На электростанциях со смешанной схемой включения генераторов питание собственных нужд осуществляется частично от шин генераторного напряжения и частично от блоков генератор-трансформатор.

При питании собственных нужд от сборных шин генераторного напряжения и ответвлений от блоков генератор-трансформатор, резервный источник питания собственных нужд присоединяется, как правило, к шинам генераторного напряжения.

При питании собственных нужд только ответвлениями от блоков генератор-трансформатор резервный трансформатор собственных нужд присоединяется к сборным шинам РУ повышенного напряжения с низшим номинальным напряжением при условии, что эти шины могут получать электроэнергию от внешней сети при остановке генераторов станций, в том числе и через трехобмоточные трансформаторы (автотрансформаторы), соединенные в блок с генераторами. Резервный трансформатор может присоединяться к посторонним источникам питания, расположенным вблизи электростанции.

Резервные трансформаторы собственных нужд электростанций с блоками 160 МВт и более присоединяются к разным источникам питания (РУ разных напряжений, разные секции сборных шин РУ одного напряжения, третичные обмотки автотрансформаторов).

Допускается присоединение резервных трансформаторов собственных нужд к обмотке среднего напряжения автотрансформаторов с установкой на ответвлении к резервному трансформатору собственных нужд отдельного выключателя.

Допустимо резервирование собственных нужд при помощи ответвления от блока генератор-трансформатор с установкой выключателя между генератором и трансформатором.

Распределительные устройства собственных нужд выполняются с одной системой сборных шин.

Число резервных трансформаторов принимается при наличии генераторных выключателей:

один на каждые четыре блока (при этом первый РТСН устанавливается с первым блоком, второй – с пятым блоком).

При отсутствии генераторных выключателей в цепях всех генераторов:

– один, при числе блоков один и два;

– два, при числе блоков от трех до шести включительно;

– два, присоединенных к источнику питания, и один РТСН, не присоединенный к источнику питания, но установленный на фундаменте и готовый к перекатке при числе блоков семь и более.

Выбор рабочего трансформатора собственных нужд заключается в определении типа и номинальной мощности трансформатора. Мощность трансформатора определяется исходя из условия:

Sном. т ≥ Рс. н ·Кс ,

где Рс.н –мощность потребляемая собственными нуждами, МВА, определена в п.3. 1; Кс– коэффициент спроса, определяется по [2] с. 369, табл. 5.1.

Тип трансформатора выбираем по [9], с. 200; [10], с. 113-165.

Данные выбранных трансформаторов собственных нужд приводятся в таблице.

Резервные трансформаторы выбираются в зависимости от принятой схемы собственных нужд.

Мощность каждого резервного трансформатора собственных нужд на блочных электростанциях без генераторных выключателей должна обеспечить замену рабочего трансформатора одного энергоблока и одновременный пуск или аварийный останов второго энергоблока. Если точный перечень потребителей собственных нужд в таком режиме неизвестен, то мощность резервного трансформатора собственных нужд выбирается на ступень больше, чем рабочего. Если в схемах энергоблоков установлены генераторные выключатели, то мощность резервных трансформаторов принимается равной мощности рабочих трансформаторов.

Для поддержания необходимого уровня напряжения на шинах собственных нужд трансформаторы имеют РПН. Применение трансформаторов с расщепленной обмоткой и раздельная работа секций 6 кВ приводят к ограничению тока короткого замыкания до такого значения, которое позволяет применить ячейки комплектного распределительного устройства.

На ТЭЦ неблочного типа (с поперечными связями по пару) выбирается один резервный источник 6 кВ на каждые шесть рабочих трансформаторов или линий.

Схемы питания собственных нужд АЭС и ГЭС более полно описаны в [2] с.375-385.

studfiles.net

2.Главные схемы распределительных устройств.

К главным схемам подстанций предъявляются те же основные требования надежности, безопасности обслуживания, экономичности и маневренности, что и к главным схемам электрических станций. В зависимости от положения подстанции в системе эти требования, в особенности требования надежности и маневренности, могут быть в отдельных случаях менее жесткими. Обычно подстанции по положению их в системе делят на три категории (типа): тупиковые, транзитные (проходные) и узловые (рис. 10). Наиболее высокие требования по надежности предъявляются к узловым системообразующим подстанциям, связывающим несколько станций, транзитных и тупиковых подстанций и одновременно питающим достаточно мощные районы нагрузки. Авария на такой подстанции может послужить причиной распада всей системы и расстройства электроснабжения больших районов электропотребления на длительное время. Менее жесткие требования предъявляются к тупиковым и транзитным подстанциям, повреждения на которых мало влияют на работу других подстанций и системы в целом.

Рис. 10. Типовые схемы подстанций: а — тупиковая; в — транзитная; в — узловая Определенное значение для выбора схемы имеет число трансформаторов на подстанции. По существующей практике на подстанциях обычно устанавливают не более двух трансформаторов *. *Исключением являются крупные подстанции, число трансформаторов на которых может быть больше. При расширении подстанции и увеличении ее мощности заменяют трансформаторы на более мощные, не увеличивая их числа. Такая возможность предусматривается заранее путем выбора ошиновки и всех аппаратов с учетом установки в перспективе более мощных трансформаторов (следующих по стандартной шкале номинальной мощности). Установка одного трансформатора на подстанции разрешается в случаях, когда потребители района принадлежат ко 2 и 3-й категориям, допускающим кратковременные перерывы в электроснабжении, необходимые для включения резервного питания от сети. Иногда однотрансформаторная схема может быть принята и для потребителей 1-й категории (небольшой мощности), если ввод резерва питания осуществляется автоматически (АВР) или эти потребители имеют независимый резервный источник питания. Мощность каждого трансформатора на двухтрансформаторной подстанции выбирают равной 65—70 % максимальной нагрузки района с тем, чтобы при аварийном выходе из строя одного из них оставшийся мог нести некоторое время всю нагрузку подстанции. В зависимости от характера нагрузки и требований к качеству электроэнергии выбираются средства регулирования напряжения: устройства встроенного регулирования под нагрузкой (РПН) или линейные регулировочные трансформаторы. Главные схемы однотрансформаторных тупиковых подстанций на высшем напряжении рекомендуется выполнять наиболее простыми. Обычно для них принимается схема блока линия — трансформатор (Л—Т) (рис. 11) с установкой на стороне высшего напряжения только разъединителя, предохранителя и лишь в редких случаях (требующих особого обоснования) выключателя.Рис. 11 Схема однотрансформаторной подстанции с ОД и КЗ Слева показаны варианты трансформатораРис. 12Схема однотрансформаторной тупиковой подстанции Слева показаны варианты трансформатора Для повышения четкости действия релейной защиты часто на стороне высшего напряжения подстанции устанавливают отделители (ОД) с передачей отключающего импульса на выключатель головного участка питающей линии по телеканалу или отделители в сочетании с короткозамыкателями (КЗ), обеспечивающие надежное отключение линии головным выключателем при коротком замыкании в схеме ПС (рис. 12). На высшем напряжении транзитных подстанций с одним трансформатором в сетях 110—500 кВт могут применяться и более сложные схемы треугольника с тремя выключателями на три присоединения (рис. 13). Обычно такая схема рекомендуется при секционировании сети или при пофазном АПВ на линиях, заходящих на подстанцию.Рис. 13. Схема подстанции 110—500 кВ треугольник с тремя выключателями Блочные схемы Л—Т применяют и на двухтрансформаторных тупиковых подстанциях, однако чаще для двухтрансформаторных тупиковых и транзитных подстанций выбирают более надежные схемы при повышенном напряжении: мостики, двойные мостики, квадраты, одну секционированную систему шин (рис. 2-26). При числе присоединений, большем шести, может быть рекомендована схема с одной секционированной и одной обходной системами шин, а при числе присоединений, большем десяти, — с двумя рабочими и одной обходной.

studfiles.net

Надёжность схем распределительных устройств

 

Распределительные устройства (РУ) являются весьма ответственным звеном электрических сетей, в значительной мере определяют надёжность электроснабжения.

Исходными данными для расчёта надёжности служат схема РУ (рис. 4.7), выключателей, отделителей и другого коммутационного оборудования, сборных шин, а также время, необходимое для выявления отказавшего выключателя и время отключения (включения) разъединителя .

Рис. 4.7. Схема распределительного устройства

 

В результате расчёта опpеделяют математическое ожидание числа отключений линий, генераторов, трансформаторов, коммутируемых в РУ, и средние длительности их аварийного простоя.

В РУ учитывают внезапные отказы выключателей. Доля внезапных отказов выключателей – 60 %. Учитывают отказы коммутирующего оборудования РУ в нормальном и ремонтных режимах.

В каждом ремонтном режиме, характеризуемом коэффициентом ремонтного режима , рассматривается ремонт одного -го выключателя (отделителя).

.

 

В нормальном режиме все выключатели – включены. Коэффициент нормального режима равен

,

 

где – количество выключателей в РУ.

Оценивают последствия отказа -го выключателя ( =1, 2, …, ) в -м режиме ( =0, 1, 2,…, ), т.е. определяют отключившиеся присоединения (например, Л1, Л2, Л3, Т), частоту и длительность отключения каждого присоединения .

 

.

 

Если последствия отказа выключателя (отделителя) РУ могут быть ликвидированы (с точки зрения восстановления питания присоединений) путём оперативных переключений (отказавший выключатель отделяют двумя разъединителями, линию – одним), то длительность отключения присоединений, отключаемых в данной ситуации, определяется временем оперативных переключений

,

 

где – число разъединителей, переключаемых для отделения повреждённого выключателя (отделителя) и ввода в работу отключившегося присоединения.

В противном случае длительность отключения определяется либо временем восстановления отказавшего выключателя , либо временем одновременного простоя отказавшего (i-го) и планового ремонтируемого (j-го) выключателя (отделителя)

.

 

Результаты расчёта частоты и длительности отключений присоединений для каждого сочетания отказа одного из элементов РУ и одного из режимов РУ (нормальный или ремонтный) заносят в расчетную таблицу (табл. 4.1). Левый столбец - элементы i, отказы которых рассматриваются, и соответствующие .

В верхней строке – ремонтируемые выключатели и коэффициенты их ремонта . Нормальному режиму работы РУ приписан номер ноль. Например, при отказе выключателя 1 (В1) должны быть отключены выключатели 2, 3, и 4 (рис. 4.7). В результате этого отключится линия Л1. После отключения двух разъединителей выключателя В1 и включения выключателя 4 линия Л1 будет введена в работу.

Различные сочетания отказов (i=1, 2, …n) и режимов (j=0, 1, …n) могут приводить к отключению одного и того же присоединения. Необходимо выделить такие ситуации (их частоту и длительность) в расчётной таблице и сгруппировать их.

 

Таблица 4.1. – Отключённые присоединения, частота и длительность отключения

Для каждой группы вычисляют эквивалентные значения частоты и длительности, которые и являются искомыми показателями надёжности присоединения:

; ; .

 

Учёт РУ при расчете надёжности по блок-схемам. Кaждое РУ представляют несколькими эквивалентными блоками. Рассмотрим составление блок-схемы на примере расчёта надёжности подстанции П (рис. 4.8).

В этой блок-схеме блоки I–II – линии электропередачи; блоки III – IV, это – РУ подстанции; блоки V – трансформаторы подстанции. Расчёт показателей надёжности блоков РУ выполняют методом, изложенным выше. Для РУ определяют показатели одновременного отключения трансформаторов ( блок IV) либо из-за отключений их выключателей, либо из-за одновременного отключения линий, показатели отключения линий (блоки III) из-за отключений их выключателей.

Рис. 4.8. Блок-схема с учётом РУ подстанции

 

Так как надёжность электроснабжения определяется главным образом ЛЭП, возможен приближенный учёт РУ. Можно не учитывать отказы выключателей в ремонтных режимах РУ, считаясь в ремонтных режимах лишь с отказами ЛЭП.

 

 

Похожие статьи:

poznayka.org

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО СХЕМАМ КОЛЬЦЕВОГО ТИПА

Лекция №6

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ   УСТРОЙСТВА, ВЫПОЛНЕННЫЕ   ПО   СХЕМАМ КОЛЬЦЕВОГО  ТИПА

РУ с одной и двумя системами сборных шин являются схемами радиального типа. Наряду с  ними применение получили принципиально отличные схемы кольцевого типа. Схема представляет собой кольцо или несколько связанных между собой колец с ответвлениями к источникам энергии и нагрузкам; отключение каждой ветви производится двумя выключателями, секционирующими кольца в соответствии с числом присоединений; отключение любого выключателя для ремонта не нарушает работы ветвей, хотя нормальное состояние схемы при этом нарушается; при повреждениях в пределах РУ или внешних к. з. и отказах выключателей отключение всего устройства или значительной его части практически исключено; разъединители используются только по своему прямому назначению — для изоляции отключенных частей РУ и системы.         

Типовые схемы кольцевого типа значительно разнообразнее радиальных схем. Различают простые кольцевые схемы и схемы связанных колец.

Простая кольцевая схема.

Рис.1 Простая кольцевая схема РУ

 Схемы этого типа (рис. 1) называют также «схемами многоугольников». Как видно из рисунка, концы шин соеденены между собой, т.е. замкнуты в кольцо.

Достоинства схемы:

1. Внешнее замыкание в любом присоединении отключается двумя выключателями. При этом кольцо размыкается, но все ветви, кроме поврежденной, остаются в работе.

2. Замыкание в зоне сборных шин (участки между выключателями) равносильно замыканию на ответвлении и приводит к отключению только одного присоединения.

Недостатки схемы:

1. При размыкании кольца, внешнее замыкание может привести к отключению вместе с поврежденной ветвью также соседней     неповрежденной    ветви.

2. Нарушение связи между частями кольца из-за замыкания на линии в период ремонта выключателей может вызвать в зависимости от схемы сети частичное нарушение электроснабжения..

Поэтому схемы типа простого кольца имеют ограниченное применение при числе присоединений, не превышающем 5-6.

Схемы связанных колец

Рис. 2 Схемы связанных колец

Схемы сязанных колец могут быть применены при большом числе присоединений. На рисунке представлены два связанных кольца с девятью присоединениями. Общее число выключателей равно десяти.

Связь колец способствует повышению надежности РУ. Вероятность отключения   неповрежденных ветвей при ремонте выключателей и внешних замыканиях уменьшена. Распределение рабочего тока в кольцах при нормальном режиме и, в особенности при нарушении его для этой схемы более благоприятно.

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА С ДВУМЯ СИСТЕМАМИ СБОРНЫХ ШИН И ЧИСЛОМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

НА КАЖДУЮ ВЕТВЬ 2, 3/2 И 4/3.

 В    устройствах этого типа  есть явно выраженные сборные шины и элементы колец в виде ряда цепочек из двух, трех и четырех выключателей, связывающих сборные шины. К каждой такой цепочке присоединены одна, две или три ветви с источниками    энергии и нагрузкой.

Рис.3. Принципиальная схема РУ с двумя системами сборных шин с двумя выключателями на каждое присоединение.

Вариантом двойной схемы является схема с фиксированными присоединениями трансформатор – шины (см. рис. 2.12, а) или линия – шины (см. рис. 2.12, б). Вывод в ревизию любого выключателя здесь возможен без нарушения работы присоединений с минимумом переключений в схеме.

Недостатки схемы:

1. повреждение шин означает потерю блока или линии,

2. повреждение линии отключается всеми выключателями

3. при числе присоединений больше пяти, схема требует установки большого числа выключателей.

4. ревизия шин требует отключения блока или линии

Поэтому применение схем с фиксированными присоединениями рис. 3 допускается только при малом числе присоединений в отдельных редких случаях

Для мощных блочных электростанций все более широкое применение находит полуторная схема (3/2) и схема 4/3, а также системы «чистых» блоков Г-Т-Л (генератор – трансформатор - линия).

Полуторная схема(3/2)

Рис. 4

Полуторная схема, показанная на рис. 4, имеет следующие преимущества:

1. Ревизия любого выключателя или системы шин производится без нарушения работы присоединений и с минимальным числом операций при выводе этих элементов в ремонт.

2. Разъединители используются только при ремонте (обеспечение видимого разрыва до элементов РУ, находящихся под напряжением).

3. Обе системы шин могут быть отключены одновременно без нарушения работы присоединений.

К недостаткам полуторной схемы относят:

1. большое число выключателей и трансформаторов тока,

2. усложнение релейной защиты присоединений

3. выбор выключателей и всего остального оборудования на удвоенные номинальные токи.

Повышенное число выключателей в схеме частично компенсируется отсутствием междушинных выключателей.

Схема 4/3

а)                                        б)

Рис. 5

Схема 4/3 на рис. 5, а сходна с полуторной, но более экономична, так как в ней приходится не на 1/2 выключателя на цепь больше (по сравнению со схемой с двойной системой шин), а только на 1/3.

Схема чистого блока Г.Т.Л., показанная на рис.5, б применяется лишь на напряжении 110 - 220 кВ и при относительно малой длине блочных линий. Это связано с тем, что в этой схеме плохо используются возможности блочных линий – их пропускная способность при напряжении 330÷750 кВ значительно превышает мощность блочных генераторов, а при остановке генератора в ремонт линия блока не может быть использована для уменьшения потерь в сети.

УПРОЩЕННЫЕ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ   УСТРОЙСТВ

Упрощенные схемы без сборных шин или с короткими перемычками между   присоединениями  получили применение для РУ с малым числом присоединений.

Рис. 5.7. Упрощенные схемы распределительных устройств.

а — одиночный мост; б — двойной мост;

На рис. 5.7, а приведена схема устройства для четырех присоединений — двух линий и двух трансформаторов.  Здесь   предусмотрены выключатели на линиях, вероятность повреждений которых значительно больше вероятности повреждений трансформаторов. Третий выключатель предусмотрен на перемычке. Такую схему называют схемой с мостом.

При наличии трех линий и двух трансформаторов (рис. 6, б) необходимо иметь четыре выключателя — два на линиях и два на перемычках. Такую схему называют схемой с двойным мостом.

Контрольные вопросы:

refleader.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта