Для РУ 110 — 220 кВ с большим числом присоединений применяется схема с двумя рабочими и обходной системами шин с одним выключателем на цепь (рис. 2.6, а). Схема обладает всеми оперативными свойствами схем с двумя системами сборных шин и, кроме того, предоставляет возможность вывода в ремонт выключателя любой электрической цепи без перерыва в ее работе и отключения электрической цепи обходным выключателем при неполадках в работе выключателя цепи, когда отключение его невозможно (неисправен привод масляного выключателя, поврежден фарфор камер воздушного выключателя и т. д.).
Как правило, обе системы шин находятся в работе при соответствующем фиксированном распределении всех присоединений: линии W1, W3, W5 и трансформатор Т1 присоединены к первой системе шин Al, линии W2, W4, W6 и трансформатор Т2 присоединены ко второй системе шин А2, шиносоеденительный выключатель QA включен. Такое распределение присоединений увеличивает надежность схемы, так как при КЗ на шинах отключаются шиносоединительный выключатель QA и только половина присоединений. Если повреждение на шинах устойчивое, то отключившиеся присоединения переводят на исправную систему шин. Перерыв электроснабжения половины присоединений определяется длительностью переключений.
Рис. 2.6. Схема с двумя рабочими и обходной системами шин:
а – основная схема; б, в – вариант схем
Рассмотренная схема рекомендуется для РУ 110 — 220 кВ на стороне ВН и СН подстанций при числе присоединений 7-15 [3], а также на электростанциях при числе присоединений до 12.
Особенности схемы с двумя системами шин были рассмотрены ранее. Здесь следует отметить, что для РУ 110 кВ и выше существенными становятся недостатки этой схемы:
отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех источников питания и линий, присоединенных к данной системе шин, а если в работе находится одна система шин, отключаются все присоединения. Ликвидация аварии затягивается, так как 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 шиносоединительного выключателя 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 шиносоедипительного, обходного выключателей и большого количества разъединителей увеличивает затраты на сооружение РУ.
Некоторого увеличения гибкости и надежности схемы можно достичь секционированием одной или обеих систем шин.
На ТЭС и АЭС при числе присоединений 12-16 секционируется одна система шин, при большем числе присоединений — обе системы шин.
На подстанциях секционируется одна система шин при U = 220 кВ при числе присоединений 12—15 или при установке трансформаторов мощностью более 125 MB-А; обе системы шин 110—220 кВ секционируются при числе присоединений более 15 [3].
Если сборные шины секционированы, то для уменьшения капитальных затрат возможно применение совмещенных шиносоединительного и обходного выключателей QOA (рис. 2.6, б). В нормальном режиме разъединители QS1, QSO, QS2 включены и обходной выключатель выполняет роль шиносоединительного. При необходимости ремонта одного выключателя отключают выключатель QOA и разъединитель QS2 и используют, обходной выключатель по его прямому назначению. В схемах с большим числом линий количество таких переключений в год значительно, что приводит к усложнению эксплуатации, поэтому имеются тенденции к отказу от совмещения шиносоединительного и обходного выключателей [3].
Читайте также: Всепогодные шины для чего
В схеме с секционированными шинами при повреждении на шинах или при КЗ в линии и отказе выключателя теряется только 25 % присоединений (на время переключений), однако при повреждении в секционном выключателе теряется 50% присоединений.
Дли электростанций с мощными энергоблоками (300 МВт и более) увеличить надежность схемы можно, присоединив источники или автотрансформаторы связи через развилку из двух выключателей (рис. 2.6, в). Эти выключатели в нормальном режиме выполняют функции шиносоединительного. При повреждении на любой системе шин автотрансформатор остается в работе, исключается возможность потери обеих систем шин.
Схема с двумя рабочими и обходной системами шин.
В распределительных устройствах 110кВ с большим количеством присоединений широко применяется схема с двумя рабочими и обходной системами шин с одним выключателем на цепь (рис. 3-4).
В схеме применен отдельный шиносоединительный выключатель ШСВ, отказ от него допустим при числе присоединений не более семи и мощности агрегатов меньше 160 МВт. Установка отдельного ШСВ обеспечивает большую оперативную гибкость, хотя и увеличивает капитальные затраты.
Особенности схемы с двумя системами шин и схемы с обходной системой шин были рассмотрены ранее в §§ 3.2-3.3. Здесь следует отметить, что для РУ 110 кВ существенными становятся недостатки этих схем:
отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех источников питания и линий, присоединенных к данной СШ, а если в работе находится одна СШ отключаются все присоединения. Ликвидация аварии затягивается, так как все операции по переходу с одной системы шин на другую производятся разъединителями. Если источниками питания являются мощные блоки генератор-трансформатор, то пуск их после сброса нагрузки на время более 30 минут может занять несколько часов;
повреждение шиносоединительного выключателя 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.
Некоторого увеличения гибкости и надежности схемы можно достичь секционированием одной или обеих систем шин. Дополнительные капитальные затраты могут оправдать себя только при большом количестве присоединений (более 12-16).
Сравнивая рассмотренные варианты, выбираем схему с двумя рабочими и обходной не секционированными системами шин.
Рисунок 3-4 Схема с двумя рабочими и обходной системой шин
Видео:Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 1СШ+ОСШСкачать
IV. Определить необходимость установки секционного реактора. Выбрать секционный реактор.
Схема замещения для расчета к.з. представлена на рис. 3-1, а. Для выяснения необходимости установки секционного реактора рассчитаем ток кз на шинах ГРУ при условии Хр=0 (т.е. без секционного реактора), и если этот ток окажется более максимального тока отключения маломасляных выключателей (90 кА), необходимо будет выбрать секционный реактор, ограничивающий ток кз.
Читайте также: Маркировка шин для нарезки
Нагрузку расположенную вблизи генераторов учитываем уменьшением ЭДС генераторов до . Влиянием относительно малой нагрузки собственных нужд и удаленных от места кз нагрузок пренебрегаем.
Рисунок 4-1 Схемы замещения
Определим сопротивления схемы при базовой мощности Sб=1000МВА.
Сопротивление трансформаторов Т1, Т2:
Принимаем удельное сопротивление линий 0,4 Ом/км
Сопротивление системы при заданной мощности короткого замыкания Sкз=1600МВА:
Преобразуем схему в удобную для расчетов (рис. 4-1,б).
Хрез1=Хс+Хл=0,63+1,36=1,99
Поскольку сначала делаем расчет без секционного реактора (Хр=0), то по рис. 4-1,в:
Начальное значение периодической составляющей тока к.з. определяем из выражения:
, где 
— результирующее сопротивление ветви схемы; Iб- базовый ток; 
-ЭДС генератора.
Тогда ток трехфазного к.з. от генератора Г-4
Ток трехфазного к.з от системы и генераторов Г1-3
Суммарное значение периодической составляющей в точке к.з.
Так как ток трехфазного к.з. больше 90кА, то необходимо установить секционный реактор. Реактор выбираем, исходя из номинального напряжения и номинального тока генератора.
Видео:РУ 110-220 кВ со сборными шинами (схемы 110-9, 13, 13Н)Скачать
Uгном=6,3кВ Номинальный ток реактора можно выбрать по току, приближенно равному 0,6-0,7 Iг,ном. Выбираем 0,6Iг,ном=2,2кА.
Предполагаем к установке реактор РБГ-10-2500-0,2.
Uном=10кВ, Iном=2500А, Хр=0,2Ом, ток электродинамической стойкости iу=60кА, ток термической стойкости iт=23,6кА, допустимое время действия тока термической стойкости tт-8с, кроме этого по таблице 3.8 [1] находим Ку=1,956; Та=0,23с.
Приведем сопротивление реактора к базовым условиям.
Преобразуем схему рис.4-1б к виду как на рисунке 4-2а,б. Здесь треугольник Хт1, Хт2, Хр преобразован в звезду Х1,Х2,Х3.
Рисунок 4-2 Схемы замещения после преобразования треугольника в звезду
Суммарное значение периодической составляющей при к.з. на шинах ГРУ с установленным реактором:
Найдем токи в оставшихся ветвях звезды, а потом токи в исходной схеме:
Теперь выполним проверку стойкости реактора в режиме к.з.:
, где tоткл – время отключения к.з. релейной защитой. Его максимальное значение 
, т.е. при времени отключения защитой менее 18,8с реактор термически устойчив к к.з. Реально время отключения РЗА значительно меньше.
Выбранный реактор удовлетворяет всем предъявленным требованиям. С его применением значительно понизились токи к.з. (со 137,3кА до 64,2кА). Это позволит установить относительно дешевые маломасляные выключатели.
V. Выбрать схему собственных нужд электростанции.
Реакторы, через которые питаются с.н. присоединяются к шинам генераторного напряжения. Выбираем две рабочие секции с.н.
Номинальный ток реактора
Видео:Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 2СШ+ОСШСкачать
Рассчитаем ток к.з. за реактором в утяжеленном режиме. Схема замещения для этого режима показана на рисунке 5-1.
Намечаем к установке на линии выключатель ВМП-10-630, Iоткл=20кА. Тогда
Рис. 5-1 Схема
замещенияПредполагаем к установке реактор РБГ-10-1500-0,23, Iдин.ст=53кА, Iтерм.ст=20кА.
Для проверки термической стойкости определяем тепловой импульс тока к.з.
, где tоткл=0,2с Та.сх=0,23с для ветвей защищенных реактором с номинальным током 1000А и выше.
Проверим стойкость выбранного реактора в режиме к.з.
Электродинамическая стойкость. Ку=1,956
Остаточное напряжение на шинах ГРУ при к.з. за реактором:
Выбранный тип реактора удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям.
На рисунке 5-1 приведена схема питания СН. Все рабочее оборудование подключено к 1СШ, за исключением трансформатора связи Т2, который подключен к 2СШ. Шиносоединительный выключатель ШСВ2 нормально включен.
В этом случае, например, при аварии на 2 секции 1СШ ГРУ отключаются В5, В6, ВС1 и ШСВ2, затем защитой минимального напряжения отключается В10, после чего автоматически включаются В7, В15, восстанавливая питание с.н. от шин ВН через трансформатор связи Т2 подключенный к 2СШ. Далее оперативный персонал переключает все оборудование второй секции 1СШ на 2СШ и секция 2СН снова получает питание от рабочей секции 2СН.
Читайте также: Шины маршал как они
Рисунок 5-1 Схема собственных нужд ТЭЦ
VI. Выбрать линейные реакторы.
Планируем по два линейных сдвоенных реактора на секцию и по три кабельных линии на плечо реактора плюс по одной линии на двух их четырех реакторов (итого 26 линий). Потребители на генераторном напряжении потребляют 50 МВт, поэтому в нормальном режиме ток по кабельной линии
Номинальный ток линии определяется ее нагрузкой в наиболее утяжеленном режиме, т.е. при отключении одной секции, тогда Imax,л=2Iном,р=2·0,22=0,44кА
Выбираем трехжильный кабель с Uном=6кВ с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной массой изоляцией в алюминиевой оболочке, прокладываемый в земле, сечением 185мм², Iдоп.ном=0,44кА
Видео:Модель подстанцииСкачать
Рассчитаем ток к.з. за реактором в утяжеленном режиме. Схема замещения для этого режима показана на рисунке 6-1.
Намечаем к установке на линии выключатель ВМГ-10-630, Iоткл=20кА. Тогда
Рис. 6-1 Схема Ток на одну ветвь реактора Imax.в=4Imax.л=4·0,44=1.76кА
замещенияПредполагаем к установке реактор РБСД-10-2х2500-0,20, Iдин.ст=60кА, Iтерм.ст=26кА.
Для проверки термической стойкости кабеля определяем тепловой импульс тока к.з.
, где tоткл=0,2с Та.сх=0,23с для ветвей защищенных реактором с номинальным током 1000А и выше.
Минимальное сечение по термической стойкости
, где С=143 для кабелей с медными сплошными жилами и бумажной изоляцией. Так как q>>qmin, то кабель проходит по термической стойкости с большим запасом.
Проверим стойкость выбранного реактора в режиме к.з.
Электродинамическая стойкость. Ку=1,956
Остаточное напряжение на шинах ГРУ при к.з. за реактором:
Выбранный тип реактора удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям. Схема распределительной сети приведена на рисунке 6-2.
Рисунок 6-2. Схема распределительной сети
VII. Расчет токов КЗ для выбора коммутационных аппаратов.
Рисунок 7-1 Расчетная схема токов КЗ
7.1 Короткое замыкание в точке К-1 (шины ВН).
Ветви генераторов Г1-4 симметричны по отношению к точке КЗ К-1. Поэтому сопротивление секционного реактора можно исключить из схемы замещения, так как оно включено между узлами одинакового потенциала и не влияет на ток. С учетом этого схема замещения для КЗ в точке К-1 будет иметь вид показанный на рисунке 7-2.
Видео:✅Для чего служит ЗОН 110кВ?Скачать
Суммарный ток в точке К-1 Iп0к-1=5,61+2,52=8,13кА
Считаем ударные токи, предварительно выбрав ударные коэффициенты:
Ветвь энергосистемы 110кВ Ку=1,608
ветви, состоящие из генераторов и повышающих трансформаторов (мощность генераторов 1000А)
Кур=1,956
7.3 Короткое замыкание в точке К-3 (линии потребителей на генераторном напряжении за реактором).
Iп0к-3 и iук-3 были найдены ранее при расчете линейного реактора и равны
7.4 Короткое замыкание в точке К-4 (цепи с.н.)
Ранее был выбран реактор РБГ-10-1500-0,23. Приведем сопротивление реактора к базовым условиям.
Схема замещения приведена на рисунке 7-3(а, б)
Из предыдущих расчетов
Тогда значение периодической составляющей от внешней сети
Периодическая составляющая от эквивалентного двигателя секции СНРисунок 7-3 Схема замещения
Суммарное значение периодической составляющей
Внешняя сеть
Кур=1,956
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
Видео:РЗ #51 Дифференциальная защита шин (часть 1)Скачать
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Автоподбор © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер📺 Видео
3.1 ДЗШ 110 кВ УРОВ 110 кВ 1Скачать
Электрические подстанции #2 - Виды главных схем распределительных устройствСкачать
Задание №2: Ввод в работу ВЛ110кВ №118ИСкачать
ЭСиПСТ Лекция 4 - Схемы распределительных устройствСкачать
ДЗШ 110кВ на ПС 220/110/10кВСкачать
Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 1СШСкачать
Логическая защита шин. Принцип действия и особенностиСкачать
РЗ #53 Дифференциальная защита шин (часть 3)Скачать
Лапидус А.А. Схемы подстанцийСкачать
3.3 Системы оперативного тока подстанции 2 1Скачать
РЗ #52 Дифференциальная защита шин (часть 2)Скачать
Лапидус А.В. Оперативные переключения глазами релейщика.Скачать
лекция 403 CAN шина- введениеСкачать
[11] Дифференциальные защиты №1Скачать
![[11] Дифференциальные защиты №1](https://i.ytimg.com/vi/i8F-w7hsgv8/0.jpg)