мощностью, выдаваемой в сеть, -числом линий, режимом работы и перспективой развития. Отсюда неодинаковые требования к отдельным РУ и, следовательно, неодинаковые схемы. Сборные шины могут быть выполнены одиночными или двойными; часто предусматривают третью вспомогательную систему шин. Присоединения источников энергии и линий к сборным шинам выполняют различно. Отношение числа выключателей к числу присоединений в наиболее распространенных схемах лежит в пределах от 1 до 2. При малом числе присоединений применение получили упрощенные схемы с еще меньшим отношением числа выключателей к числу присоединений. Следовательно, капиталовложения и приведенные затраты, характеризующие экономичность РУ, изменяются в Широких пределах.
Задача инженера-проектировщика заключается в правильной оценке требований, предъявляемых к проектируемому РУ, и соответствующем построении электрической схемы. При этом он руководствуется кормами технологического проектирования станций, подстанций, а также типовыми схемами, эксплуатационные свойства и техникоэкономические показатели которых хорошо известны.
Эта глава содержит описание и анализ типовых схем РУ станций и подстанций, получивших применение в отечественных энергосистемах. Известны многие другие варианты схем, принятые за рубежом 23, которые можно назвать производными от основных. Они здесь не рассматриваются. На приведенных ниже схемах показаны только выключатели и разъединители. Измерительные трансформаторы и некоторые другие элементы умышленно опущены, чтобы сосредоточить внимание читателей на главном.
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА С ОДНОЙ СИСТЕМОЙ СБОРНЫХ ШИН
В устройствах рассматриваемого вида (рис. 23-1, а) каждое присоединение содержит в общем случае выключатель и два разъединителя — шинный и линейный. Выключатели, как известно, служат для неавтоматического и автоматического отключения и включения присоединений. Разъединители необходимы для изоляции аппаратов и присоединений на время их ремонта от смежных частей системы, находящихся под напряжением. Термин «изоляция» следует понимать как создание видимого разрыва цепи в воздухе, обеспечивающего безопасность для людей. Так, например, при ремонте выключателя какого-либо присоединения он должен быть изолирован от сборных шип и от сети, поскольку линия, отключенная со стороны источника энергии, может оставаться включенной с противоположного конца. Только в частных случаях, когда возможность подачи напряжения с противоположного конца исключена, линейные разъединители могут отсутствовать. Это относится, например, к присоединениям двухобмоточных трансформаторов, поскольку ремонт выключателя производится при отключенном трансформаторе со стороны высшего и низшего напряжения. Б присоединениях генераторов линейные, разъединители также обычно не предусматриваются.
Рнс. 23-1. Принципиальная схема РУ с одной системой сборных шин.
а) — шины не секционированы; б— секционированные шины; в — секционированные шины и обходное устройство.
В рассматриваемой схеме операции с разъединителями допускаются только при отключенном выключателе соответствующего присоединения. Ясность этого требования и простота РУ практически исключают ошибочные операции с разъединителями. Тем не менее предусматриваются блокирующие устройства, препятствующие неправильным операциям.
Видео:Для энергетиков. КРУ-6кВ и выключатель ВЭМ-6.Скачать
Достоинство рассматриваемой схемы с одной системой сборных шин заключается в ее исключительной простоте и, следовательно, низкой стоимости. Недостатки ее следующие:
профилактический ремонт сборных шин и шинных разъединителей связан с отключением всего устройства на время ремонта;
ремонт выключателей и линейных разъединителей связан с отключением соответствующих присоединений, что нежелательно, а в некоторых случаях недопустимо;
короткое замыкание в зоне сборных шин приводит к полному отключению РУ; то же самое имеет место в случае внешнего замыкания и отказа выключателя соответствующего присоединения.
Перечисленные недостатки могут быть частично устранены с помощью указанных ниже дополнительных устройств. Приведенные затраты при этом увеличиваются.
Чтобы избежать полного отключения РУ при замыкании в зоне сборных шин и обеспечить возможность их ремонта по частям, прибегают к секционированию сборных шин, т. е. разделению их на части — секции с установкой в точках деления выключателей, нормально замкнутых или нормально разомкнутых, в зависимости от преследуемой цели. Эти выключатели называют секционными. Относительно редко встречаются устройства, сборные шины которых секционированы через разъединители, замкнутые или разомкнутые при нормальной работе. Секционирование должно быть выполнено так, чтобы каждая секции имела источники энергии (генераторы, трансформаторы) и соответствующую нагрузку (рис. 23-1,б). Присоединения распределяют между секциями с таким расчетом, чтобы вынужденное отключение одной секции по возможности не нарушало работы системы и электроснабжения потребителей. Число секций зависит от числа и мощности источников энергии, напряжения, схемы сети и режима установки. В РУ с большим числом секций сборные шины замыкают в кольцо.
На станциях секционные выключатели при нормальной работе, как правило, замкнуты, поскольку генераторы должны работать параллельно. В случае к. з. в зоне сборных шин поврежденная секция отключается автоматически. Остальные секции остаются в работе. Таким образом, секционирование через нормально замкнутые выключатели способствует повышению надежности РУ и электроустановки в целом. Заметим, однако, что в случае замыкания в секционном выключателе отключению подлежат две смежные секции, следовательно, в устройствах с двумя секциями полное отключение не исключено, хотя вероятность его относительно мала.
В РУ низшего напряжения 6— 10 кВ подстанций секционные выключатели, как правило, разомкнуты в целях ограничения тока к. з. Выключатели снабжают устройствами автоматического включения резервного питания (АВР), замыкающими выключатели в случае отключения трансформатора, чтобы не нарушать электроснабжения потребителей.
Чтобы обеспечить возможность поочередного ремонта выключателей, не нарушая работы соответствующих цепей, предусматривают (преимущественно в РУ 110— 220 кВ) обходные выключатели и обходную систему шин с соответствующими разъединителями в каждом присоединении (рис. 23-1, в). При нормальной работе установки обходные разъединители и обходные выключатели отключены. Замена рабочего выключателя обходным производится в следующем порядке: включают обходный выключатель, чтобы убедиться в исправности обходной системы; отключают обходный выключатель; включают обходный разъединитель ремонтируемого присоединения; вновь включают обходный выключатель; отключают выключатель, подлежащий ремонту, и соответствующие разъединители. Защита цепи во время ремонта осуществляется обходным выключателем, снабженным соответствующим комплектом релейной защиты.
В устройствах с секционированными сборными шинами и обходной системой шин (рис. 23-1, в), строго говоря, необходимы два обходных выключателя. Однако в целях экономии средств часто ограничиваются одним выключателем с двумя шинными разъединителями, с помощью которых обходный выключатель может быть присоединен к той или другой секции сборных шин.
Видео:Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 2СШ+ОСШСкачать
Читайте также: Пневматические шины для мотоблоков
Распределительные устройства с одной секционированной системой сборных шин получили применение на станциях и подстанциях при номинальных напряжениях до 220 кВ включительно. Основным условием применения этой схемы является наличие достаточного резерва в источниках энергии и линиях и, следовательно, возможность кратковременного отключения одной из секций без нарушения работы электроустановки в целом.
Устройства с одной секционированной системой сборных шин (без обходной системы) применяют в качестве РУ б—35 кВ подстанций, РУ 6—10 кВ станций типа ТЭЦ, РУ собственных нужд станций и др. Аналогичные устройства, но с обходной системой шин, применяют при ограниченном числе присоединений в качестве устройств среднего напряжения 110—220 кВ станций и подстанций.
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА С ДВУМЯ СИСТЕМАМИ СБОРНЫХ ШИН
В РУ с двумя системами сборных шин (рис. 23-2, а) каждое присоединение содержит выключатель и два шинных разъединителя. Последние служат для изоляции выключателей от сборных шин при их ремонте, а также для переключения
цепей с одной системы шин на другую без перерыва в их работе. Линейные разъединители предусмотрены в присоединениях, где это необходимо для безопасного ремонта выключателей. Предусмотрен шиносоединительный выключатель, функции которого пояснены ниже. Вторую систему сборных шин в прежнее время использовали только эпизодически в качестве резервной системы при ремонте рабочей. В настоящее время в РУ 110— 220 кВ, где рассматриваемая схема получила наибольшее применение, вторую систему сборных шин используют постоянно в качестве рабочей системы в целях повышения надежности электроустановки. При этом присоединения с источниками энергии и нагрузками распределяют между обеими системами. Шиносоединительный выключатель нормально замкнут. Исключения из этого правила могут быть сделаны только в целях ограничения тока к. з. (см. § 25-3). Для защиты сборных шин применяют дифференциальную токовую защиту, обеспечивающую селективное отключение поврежденной системы Читайте также: Что такое системная шина fsb у процессора
В отечественных энергосистемах приблизительно до 1950—1960 гг. РУ с двумя системами сборных шин (с обходной системой и без нее) принято было считать универсальными. Они получили почти исключительное применение на станциях и подстанциях при всех напряжениях, начиная от 6 до 220 кВ включительно. Распределительные устройства 500 кВ мощных тепловых электростанций приблизительно до 1960 г. принято было также выполнять по этой схеме.
В настоящее время область применения РУ с двумя системами сборных шин резко уменьшилась. Их применяют в основном на станциях и подстанциях при напряжениях 110—220 кВ и большом числе присоединений. Как правило, применяют обходную систему с обходными выключателями. Применение РУ с двумя системами сборных шин в качестве главных устройств 330— 500 кВ мощных станции и подстанций признается в настоящее время нецелесообразным вследствие сложности переключений разъединителями и тяжелых последствий отключения системы шин с мощными агрегатами и линиями при внешних замыканиях и отказах линейных выключателей, а также при замыканиях в шиносоедннительных и секционных выключателях. Целесообразность применения РУ с двумя системами сборных шин в качестве главных устройств 6—10 кВ станций типа ТЭЦ также подвергнута сомнению. Эти устройства предпочитают выполнять с одной секционированной системой сборных шин.
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, ВШПОЛНЕННЫЕ ПО СХЕМАМ КОЛЬЦЕВОГО ТИПА
Видео:Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 1СШ+ОСШСкачать
Рассмотренные в § 23-2, 23-3 схемы РУ с одной и двумя системами сборных шин являются схемами радиального типа. Характерные черты этих схем заключаются в следующем: присоединения (ветви) с источниками энергии и нагрузкам сходятся в центре РУ —на сборных шипах, поэтому повреждения в этой зоне неизбежно связаны с отключением группы присоединений; ремонт выключателей, установленных на ответвлениях от сборных шин, связан с отключением соответствующих присоединений, а сооружение обходных устройств приводит к усложнению РУ и увеличению его стоимости; разъединители помимо своего прямого назначения — изоляции элементов оборудования, подлежащих ремонту, ‘от смежных частей устройства, находящихся под напряжением, — используются также для изменения схемы, например для переключений присоединений с одной системы сборных шин на другую или при замене рабочего выключателя обходным. Эти операции с разъединителями снижают надежность РУ.
Наряду со схемами радиального типа применение получили принципиально отличные от них схемы кольцевого типа. Особенности их заключаются в следующем: схема представляет собой кольцо или несколько связанных между собой колец с ответвлениями к источникам энергии и нагрузкам; отключение каждой ветви (каждого присоединения) производится двумя выключателями (часть ветвей подлежит отключению тремя 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
Здесь рассмотрены типовые схемы кольцевого типа. Они значительно разнообразнее радиальных схем.
Простая кольцевая схема. Схемы этого типа (рис. 23-3, о) называют также «схемами многоугольников». Как видно из рисунка, сборные шины (этот термин следует понимать здесь условно) замкнуты в кольцо и секционированы с помощью выключателей по числу присоединений (на рисунке показаны четыре линии и два трансформатора). На ответвлениях от сборных шин предусмотрены только разъединители. Отношение числа выключателей к числу присоединений равно единице. Релейная защита каждого присоединения включена на сумму токов, проходящих через соответствующие (ближайшие к присоединению) выключатели. Для этого вторичные обмотки трансформаторов тока каждой пары выключателей соединены параллельно. Внешнее замыкание в любом присоединении отключается двумя выключателями. При этом кольцо размыкается, но все ветви, кроме поврежденной, остаются в работе. После такого отключения поврежденную ветвь следует изолировать помощью линейного разъединителя и включить выключатели, чтобы кольцо не оставалось разомкнутым.
Замыкание в зоне сборных шин (участки между выключателями) равносильно замыканию на ответвлении и приводит к отключению только одного присоединения. Замыкание в выключателе или отказ выключателя при внешнем замыкании связаны с отключением двух ветвей.
Отрицательные стороны РУ с одним кольцом заключаются в следующем. При размыканий кольца, вызванном, например, ремонтом выключателя, внешнее замыкание может привести к отключению вместе с поврежденной ветвью также соседней неповрежденной ветви.
Так, например, если во время ремонта выключателя 1 произойдет замыкание на линиях Л2 или ЛЗ, то одновременно с поврежденной линией отключится линия Л1 или трансформатор Т1. Это происходит потому, что каждый выключатель защищает две ветви. Работу отключившихся неповрежденных ветвей можно быстро восстановить. Для этого достаточно отключить линейный разъединитель поврежденной ветви и замкнуть отключившиеся выключатели. Тем не менее возможность такого отключения неповрежденных ветвей является недостатком схемы.
Возможны и другие случаи. Например, если во время ремонта выключателя 2 произойдет замыкание на линии Л4, то кольцо окажется разделенным на две части. В одной части окажутся линии Л1, ЛЗ и трансформатор Т1, в другой части—линия Л2 и трансформатор Т2. Такое нарушение связи между частями кольца может вызвать в зависимости от схемы сети частичное нарушение электроснабжения. Чтобы уменьшить последствия таких анормальных режимов, следует чередовать ветви с источниками энергии и нагрузками. Такое чередование способствует также более равномерному распределению рабочего . тока в кольце.
Вероятность внешних замыканий в период ремонта выключателей и связанных с ними отключений неповрежденных ветвей зависит от числа присоединений, продолжительности ремонта выключателей, а также от надежности линий и трансформаторов. Чем больше число присоединений и продолжительность ремонта, тем больше вероятность таких совпадений. Поэтому схемы типа простого кольца имеют ограниченное применение при числе присоединений, не превышающем 5—0.
Видео:Лапидус А.А. Схема распределительных устройств (РУ): 1СШСкачать
Схемы связанных колец (рис. 23-3,6) могут быть применены при большом числе присоединений. На рисунке представлены два связанных кольца с девятью присоединениями. Общее число выключателей равно десяти.
В отличие от простого кольца в рассматриваемой схеме часть ветвей подлежит отключению тремя выключателями Читайте также: Летние шины ханкук вентус v12
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 (рис. 23-4—23-6) имеются 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.
Распределительные устройства с двумя выключателями на каждое присоединение (рис. 23-4) имели одно время широкое применение в США. Они выполнены также на некоторых мощных станциях в СССР. Существенный недостаток этих устройств заключается в их исключительно высокой стоимости. В настоящее время устройства с двумя выключателями на каждое присоединение уступило место устройствам, близким по замыслу, но с меньшим числом выключателей. Они обеспечивают также большую надежность.
Распределительные устройства типа 3/2 и 4/3 (рис. 23-5, 23-6) получили применение в СССР в качестве главных устройств с напряже
нием 330—750 кВ мощных станций и подстанций с большим числом присоединений. Эксплуатационные свойства этих устройств близки к свойствам устройств со связанными кольцами (см. рис. 23-3, б), однако отрицательные стороны последних выражены здесь слабее. Действительно, все ветви подлежат отключению только двумя выключателями. Вероятность отключения ветвей при ремонте выключателей и внешних замыканиях здесь меньше/Так, например, в РУ, выполненном по схеме рис. 23-5, а, при ремонте одного из выключателей верхнего или нижнего ряда (например, выключателя 9) и внешнем замыкании в ветви, принадлежащей той же цепочке (например, на линии Л1), вместе с поврежденной линией отключится и блок Г1. При замыкании в ветвях смежных цепочек отключению подлежит только поврежденная ветвь.
Видео:Открытые распределительные устройстваСкачать
При ремонте любого выключателя среднего ряда и внешнем замыкании отключению подлежит только поврежденная ветвь при условии, что все выключатели исправны. Однако при ремонте одного из выключателей среднего ряда (например, выключателя 5), внешнем замыкании па ветви другой цепочки (например, на линии Л2) и отказе одного из выключателей поврежденной ветви (например, выключателя 2) неизбежна потеря двух ветвей Л1 и Л2. В тех же условиях, но при повреждении ветви Г2 и отказе выключателя 10 неизбежна потеря двух блоков: Г1 и Г2.
Во избежание потери двух ветвей, одновременное отключение которых недопустимо, например двух линий транзита или двух блоков, следует присоединять эти ветви к разным цепочкам и чередовать присоединение их к системам шин, как показано на рис, 23-5, б (Л1—Л2, ЛЗ—Л4, Г1—Г2, ГЗ—Г4 и т. д.). При этом рассматриваемые ветви, одновременное отключение которых недопустимо, должны отстоять друг от друга по любому контуру не менее чем на три последовательно включенных выключателя: 5—9—10; 11—12—8; 5—1—2; 3—4—8 и т.д. Следует отметить, что чередование присоединений согласно сказанному усложняет конструкцию РУ.
Короткое замыкание на сборных шинах не нарушает работы ветвей при условии, что все выключатели включены. При ремонте какого-либо выключателя замыкание на сборных шинах может вызвать отключение одной ветви либо отключение одной пары ветвей от сборных шин с сохранением связи между ними.
При ремонте системы шин и замыкании на другой системе (вероятность таких замыканий весьма мала) все ветви остаются в работе, но цепочки оказываются разобщенными, что может вызвать частичное нарушение электроснабжения. Для повышения надежности РУ при числе цепочек, равном четырем и более, прибегают к секционированию сборных шин через выключатели (рис. 23-5, б).
Эксплуатационные свойства РУ, выполненных по схеме типа 4/3 (рис. 23-6), близки к рассмотренным свойствам применительно к устройству по схеме типа 3/2. Выбор между этими устройствами определяется числом присоединений и местными условиями.
УПРОЩЕННЫЕ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Упрощенные схемы без сборных шин или с короткими перемычками между присоединениями получили
применение для РУ с малым числом присоединений. На рис. 23-7. а приведена схема устройства для четырех присоединений — двух линий и двух трансформаторов. Здесь предусмотрены выключатели на линиях, вероятность повреждений которых, значительно больше вероятности повреждении трансформаторов. Третий выключатель предусмотрен на перемычке. Такую схему называют схемой с мостом. Отключение трансформаторов в случае их повреждения производится двумя выключателями высшего напряжения 1—3 или 2—3 и соответствующим выключателем низшего напряжения. Следовательно, вместе с поврежденным трансформатором отключается и линия. Работа ее может быть быстро восстановлена после отключения разъединителя поврежденного трансформатора и включения выключателя перемычки.
При наличии трех линий и двух трансформаторов (рис. 23-7, б) необходимо иметь четыре выключателя— два на линиях и два на перемычках. Такую схему называют схемой с двойным мостом. В случае замыкания на средней линии происходит деление устройства на две части. Связь между ними может быть восстановлена после отключения линейного разъединителя поврежденной линии и включения выключателей перемычек.
Видео:Одна, секционированная выключателем, система шин 6-10 кВ (схема 6(10)-1)Скачать
На рис. 23-7, в показан другой вариант РУ для трех линий и двух трансформаторов. Здесь предусмотрены две системы сборных шин, к которым каждая линия присоединена через два выключателя. Трансформаторы присоединены соответственно к одной и другой системам через разъединители. Такую схему называют схемой шины — трансформаторы. Отключение трансформаторов происходит тремя выключателями. После этого следует отключить разъединитель поврежденного трансформатора и вновь включить выключатели.
К упрощенным схемам относятся также так называемые блочные схемы, например схема линия— трансформатор (рис. 23-7, г) с выключателями на отправном и приемном концах. Передача мощности может иметь место в обоих направлениях. На рис. 23-7, д приведена схема блока генератор — трансформатор — линия. Здесь предусмотрены выключатели у генератора и на приемном конце линии.
- 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
источники:📸 Видео
ОРУ 110 кВ с жесткой ошиновкой с одной рабочей секционированной системой шинСкачать
Подключая автоматы гребенкой, знай об этомСкачать
Электрические подстанции #2 - Виды главных схем распределительных устройствСкачать
Распределительные устройства среднего напряжения XiriaСкачать
Как устроено Вводно-Распределительное Устройство (ВРУ)?Скачать
Комплектное распределительное устройствоСкачать
Модель подстанцииСкачать
2-КТП Комплектная трансформаторная подстанцияСкачать
Распределительный блок (РБД), Кросс модули, Шинки. Что, зачем, почему | KonstArtStudioСкачать
про РУ и КРУСкачать
Комплектно распределительные устройства серии К26 производства ООО ЭЛЕКТРОТЕХНИКА www et31 ruСкачать
РУ 110-220 кВ со сборными шинами (схемы 110-9, 13, 13Н)Скачать
Как и куда подсоединить четвертый провод в розетке в ванной. (уравнивание потенциалов).Скачать
ЭСиПСТ Лекция 4 - Схемы распределительных устройствСкачать