10 Схемы ОРУ 110 обходная система шин 10. Схема с двумя рабочими и обходной системами шин

Скачать 391.29 Kb. Название Схема с двумя рабочими и обходной системами шин Анкор 10 Схемы ОРУ 110 обходная система шин 10.docx Дата 27.04.2017 Размер 391.29 Kb. Формат файла Имя файла 10 Схемы ОРУ 110 обходная система шин 10.docx Тип Документы #4425

СХЕМА С ДВУМЯ РАБОЧИМИ И ОБХОДНОЙ СИСТЕМАМИ ШИН   Для РУ 110—220 кВ с большим числом присоединений применяется схема с двумя рабочими и обходной системами шин с одним выключателем на цепь (рис. 1, а). 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 K1,линии W2, W4, W6 и трансформатор Т2 — ко второй системе шин К2, шиносоединительный выключатель QK включен. Такое распределение присоединений увеличивает надежность схемы, так как при КЗ на шинах отключаются шиносоединительный выключатель QK и только половина присоединений. Если повреждение на шинах устойчивое, отключившиеся присоединения переводят на исправную систему шин. Перерыв электроснабжения половины присоединений определяется длительностью переключений. Рассмотренная схема рекомендуется для РУ 110—220 кВ на стороне ВН и СН подстанций при числе присоединений 7 — 15, а также на электростанциях при числе присоединений 11. Рис. 1. Схема с двумя рабочими и обходной системами шин: а – рабочие системы шин не секционированы; б – рабочие системы секционированы. 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 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. На ТЭС при числе присоединений 12 и более секционируются выключателями обе системы шин. Если к шинам РУ 110—220 кВ присоединяются два резервных трансформатора собственных нужд, то секционируются обе системы шин независимо от числа присоединений. На подстанциях секционируется одна система шин 220 кВ при числе присоединений 12—15 или при установке трансформаторов мощностью 125 МВ·А и более; обе системы шин 110—220 кВ секционируются при числе присоединений более 15. Для увеличения надежности рассматриваемой схемы моноблоки мощностью 500 МВт и выше и автотрансформаторы связи мощностью 500 МВ·А и выше присоединяются к РУ повышенного напряжения не менее чем через два выключателя к разным системам сборных шин (рис. 1, б).Эти выключатели в нормальном режиме выполняют функции шиносоединительного. При повреждении на любой системе шин AT или блок Г—Т остаются в работе. Исключается возможность потери обеих систем шин. Схемы с обходной системой сборных шин. В некоторых сравнительно редких случаях на подстанциях промпредприятий, кроме основной рабочей системы шин, применяется еще так называемая обходная или «байпасная» шина. Она предусматривается, когда необходимы маневренность и гибкость оперативных переключений, а также когда требуется частая ревизия выключателей по характеру их работы. Обходная система шин дает возможность вывести в ревизию или в ремонт любую рабочую систему шин и любой выключатель без перерыва питания. Обходную систему шин можно присоединить к любой из основных систем шин через отдельный обходной выключатель. На подстанциях с двумя рабочими системами шин и при небольшом числе отходящих линий (до пяти) применяли совмещение функций обходного и шиносоединительного выключателей в целях экономии. Однако теперь от этого отказались, так как это приводило к значительному усложнению вторичной коммутации. На подстанции с одной системой шин и с обходной шиной каждый выключатель обслуживает только одну цепь, разъединители служат только для снятия напряжения с оборудования и отдельных цепей и не используются как оперативные аппараты, так как на них нет сложных блокировок.  Рис. 16. Схемы узловых подстанций (УРП) промпредприятий, питаемых от энергосистемы. а — небольшой мощности чисто распределительная; б — крупная со сборными шинами на первичном напряжении и с автотрансформаторами. Поэтому эту схему легче автоматизировать, чем двойную систему шин. Одним из характерных примеров применения обходной системы шин на подстанциях промышленных предприятий являются мощные печные подстанции. На этих подстанциях происходят очень частые коммутационные операции, а выпускаемые выключатели не удовлетворяют этим условиям в контактной и механических частях. Они быстро выходят из строя и поэтому требуют частых ревизий, смены масла, зачистки контактов и т. и. Такую схему можно применить также на подстанциях, питающих крупные электродвигатели с частыми пусками. На рис. 17 показана довольно крупная узловая подстанция промышленного предприятия на напряжение 110—220  кВ с обходной системой шин. Часть энергии, поступающей из энергосистемы, трансформируется на напряжение 6 или 10  кВ для питания ближайшего района, а остальная энергия распределяется по линиям глубоких вводов 110—220 кА (воздушных пли кабельных) по другим районам предприятия. Рис. 17. Крупная узловая распределительная трансформаторная подстанция с обходной системой шин на напряжение 110—220  кВ. Применяются следующие схемы распределительных устройств [26]: • с одной несекционированной системой шин; • с одной секционированной системой шин; • с двумя одиночными секционированными системами шин'; • с четырьмя одиночными секционированными системами шин2; • с одной секционированной и обходной системами шин; • с двумя системами шин; • с двумя секционированными системами шин; • с двумя системами шин и обходной; • с двумя секционированными системами шин и обходной. Схема с одной несекционированной системой шин — самая простая схема, которая применяется в сетях 6—35 кВ (рис. 3.4.2). В сетях 10(6) кВ схему называют одиночной системой шин. На отходящих и питающих линиях устанавливается один выключатель, один шинный и один линейный разъединители. 1 Для РУ 10(6) кВ ПС с двумя трансформаторами с расщепленной обмоткой или с одним трансформатором с расщепленной обмоткой и двумя сдвоенными реакторами. 2 Для РУ 10(6) кВ ПС с двумя трансформаторами с расщепленной обмоткой и двумя сдвоенными реакторами. Рис. 3.4.2. Схема с одной системой шин Недостатки данной схемы: • в схеме используется один источник питания; • профилактический ремонт сборных шин и шинных разъединителей связан с отключением распределительного устройства, что приводит к перерыву электроснабжения всех потребителей на время ремонта; • повреждения в зоне сборных шин приводят к отключению распределительного устройства; • ремонт выключателей связан с отключением соответствующих присоединений. Схема  с  одной  секционированной выключателем  системой  шин (рис. 3.4.3) позволяет частично устранить перечисленные выше недостатки предыдущей схемы путем секционирования системы шин, т. е. разделения системы шин на части с установкой в точках деления секционных выключателей. Секционирование, как правило, выполняется так, чтобы каждая секция шин получала питание от разных источников питания. Число присоединений и нагрузка на секциях шин должны быть по возможности равными. В нормальном режиме секционный выключатель может быть включен (параллельная работа секций шин) или отключен (раздельная работа секций шин). В системах электроснабжения промышленных предприятий и городов предусматривается обычно раздельная работа секций шин. Данная схема проста, наглядна, экономична, обладает достаточно высокой надежностью, широко применяется в промышленных и городских сетях для электроснабжения потребителей любой категории на напряжениях до 35 кВ включительно. Рис. 3.4.3. Схема с одной секционированной системой шин   Допускается применять данную схему при пяти и более присоединениях в РУ 110—220 кВ из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии возможности замены выключалей в эксплуатационный период. В сетях 10(6) кВ эта схема имеет преимущество. По сравнению с одиночной несекционированной системой шин данная схема имеет более высокую надежность, так как при коротком замыкании на сборных шинах отключается только одна секция шин, вторая остается в работе. Недостатки схемы с одной секционированной выключаталем системы шин: • на все время проведения контроля или ремонта секции сборных шин один источник питания отключается; • профилактический ремонт секции сборных шин и шинных разъединителей связан с отключением всех линий, подключенных к этой секции шин; • повреждения в зоне секции сборных шин приводят к отключению всех линий соответствующей секции шин; • ремонт выключателей связан с отключением соответствующих присоединений. Вышеперечисленные недостатки частично устраняются при использовании схем с большим числом секций. На рис. 3.4.4 представлена схема РУ 10(6) кВ подстанции с двумя трансформаторами с расщепленной обмоткой или с двумя сдвоенными реакторами. Схема имеет четыре секции шин и называется «две одиночные секционированные выключателями системы шин». При наличии одновременно двух трансформаторов с расщепленной обмоткой и двух сдвоенных реакторов применяется схема, состоящая из восьми секций шин, которая называется «четыре одиночные секционированные выключателями системы шин» (рис. 3.4.5). Схема с одной секционированной выключателем и обходной системами шин позволяет проводить ревизию и ремонт выключателей без отключения присоединения. В нормальном режиме обходная система шин находится без напряжения, разъединители, соединяющие линии и трансформаторы с обходной системой шин, отключены. В схеме могут быть установлены два обходных выключателя, осуществляющие связь каждой секции шин с обходной. В целях экономии средств ограничиваются одним обходным выключателем с двумя шинными разъединителями, с помощью которых обходной выключатель может быть присоединен к первой или второй секциям шин. Именно эта схема предлагается в качестве типовой для распределительных устройств напряжением 110—220 кВ при пяти и более присоединениях (рис. 3.4.6). Рис. 3.4,4. Схема с двумя одиночными секционированными системами шин (ТСН при постоянном оперативном токе подключаются к сборным шинам) Рис. 3.4.6. Схема с одной секционированной и обходной системами шин с обходным (Q1.) и секционным (Q2) выключателями В схеме с двумя системами сборных шин каждое присоединение содержит выключатель, два шинных разъединителя и линейный разъединитель. Системы шин связываются между собой через шиносоединительный выключатель (рис. 3.4.7). Возможны два принципиально разных варианта работы этой схемы. В первом варианте одна система шин является рабочей, вторая — резервной. В нормальном режиме работы все присоединения подключены к рабочей системе шин через соответствующие шинные разъединители. Напряжение на резервной системе шин в нормальном режиме отсутствует, шиносоединительный выключатель отключен. Во втором варианте, который в настоящее время получил наибольшее применение, вторую систему сборных шин используют постоянно в качестве рабочей в целях повышения надежности электроустановки. При этом все присоединения к источникам питания и к отходящим линиям распределяют между обеими системами шин. Шиносоединительный выключатель в нормальном режиме работы замкнут. Схема называется «две рабочие системы шин». Схема с двумя системами шин позволяет производить ремонт одной системы шин, сохраняя в рабочем состоянии все присоединения. Для этого все присоединения переводят на одну систему шин путем соответствующих переключений коммутационных аппаратов. Данная схема является гибкой и достаточно надежной. Недостатки схемы с двумя системами шин: • при ремонте одной из систем шин на это время снижается надежность схемы; Рис. 3.4.7. Схема с двумя системами шин с шиносоединительным выключателем Q1 • при замыкании в шиносоединительном выключателе отключаются обе системы шин; • ремонт выключателей и линейных разъединителей связан с отключением на время ремонта соответствующих присоединений; • сложность схемы, большое число разъединителей и выключателей. Частые переключения с помощью разъединителей увеличивают вероятность повреждений в зоне сборных шин. Большое число операций с разъединителями и сложная блокировка между выключателями и разъединителями приводят к возможности ошибочных действий обслуживающего персонала. Схему «две рабочие системы шин» допускается применять в РУ 110—220 кВ при числе присоединений от 5 до 15, если РУ выполнено из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии замены выключателя в удовлетворяющее эксплуатацию время. В РУ 110—220 кВ при числе присоединений более 15 делят сборные шины на секции с установкой в точках деления секционных выключателей (рис. 3.4.8). При этом должно предусматриваться два ши-носоединительных выключателя. Таким образом, распределительное устройство делится на четыре части, связанные между собой двумя секционными и двумя шиносоединительным и выключателями. Данная схема называется «две рабочие секционированные выключателями системы шин». Она используется при тех же условиях, что и схема «две рабочие системы шин». Рис. 3.4.8. Схема с двумя секционированными системами шин с двумя шиносоединительными (QI, Q2) и двумя секционными (Q3, Q4) выключателями Схема с двумя системами шин и обходной с шиносоединительным и обходным выключателями обеспечивает возможность поочередного ремонта выключателей без перерыва в работе соответствующих присоединений (рис. 3.4.9). Схема рекомендуется к применению в РУ 110—220 кВ при числе присоединений от 5 до 15. В нормальном режиме работы обе системы шин являются рабочими, шиносоединительный выключатель находится во включенном положении. Рис. 3.4.9. Схема с двумя системами шин и обходной с шиносоединительным (Q1) и обходным (Q2) выключателями При числе присоединений более 15 или более 12 и при установке на подстанции трех трансформаторов мощностью 125 МВА и более рекомендуется к применению схема «две рабочие секционированные выключателями и обходная системы шин» с двумя шиносоединительными выключателями и двумя обходными выключателями. Связь между секциями шин обеспечивается через секционные выключатели, которые в нормальном режиме отключены (рис. 3.4.10). Рекомендации по применению данной схемы распределительных устройств 6—220 кВ приведены в табл. 3.4.1. Рис. 3.4.10. Схема с двумя системами шин и обходной с двумя шиносоединительными (Ql, Q2) и двумя обходными (Q3, Q4) выключателями (Q5, Q6 — секционные выключатели) Таблица 3.4.1. Рекомендации по применению схем распределительных устройств напряжением до 220 кВ включительно Система сборных шин Область применения Номер (номинальное напряжение-индекс схемы по [26])* Одиночная система шин В РП, РУ 10(6) кВ при отсутствии присоединений с электроприемниками первой категории или при наличии резервирования их от других РП, РУ — Одна рабочая секционированная выключателем система шин В РП, РУ 10(6) кВ В РП 35 кВ; в РУ ВН и СИ 35 кВ. Допускается применять в РУ 110—220 кВ при пяти и более присоединениях, если РУ выполнено из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии замены выключателя в удовлетворяющее эксплуатацию время 10(6)-1;35-9 Две одиночные секционированные выключателями системы шин В РУ 10(6) кВ с двумя трансформаторами с расщепленной обмоткой или с двухобмоточными трансформаторами и двумя сдвоенными реакторами 10(6)-2 Четыре одиночные секционированные системы шин В РУ 10(6) кВ с двумя трансформаторами с расщепленной обмоткой и с двумя сдвоенными реакторами 10(6)-3 Одна рабочая секционированная выключателем и обходная системы шин В РУ 110—220 кВ при пяти и более присоединениях 12 Две рабочие системы шин Допускается применять при числе присоединений от 5 до 15 в РУ 110—220 кВ из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии замены выключателя в удовлетворяющее эксплуатацию время — Две рабочие и обходная системы шин 1. В РУ 10 кВ для энергоемких предприятий с электроприемниками первой категории (например, для предприятий цветной металлургии). 2. В РУ 110—220 кВ при числе присоединений от 5 до 15 13 Две рабочие секционированные выключателями системы шин Допускается применять при числе присоединений более 15 в РУ 110—220 кВ из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии замены выключателя в удовлетворяющее эксплуатацию время — Две рабочие секционированные выключателем и обходная системы шин с двумя шиносоединитель-ными и двумя обходными выключателями 1. В РУ 110—220 кВ при числе присоединений более 15. 2. В РУ 220 кВ при трех, четырех трансформаторах мощностью 125 МВ-А и более при общем числе присоединений от 12 и более 14 * Первая цифра означает номинальное напряжение, вторая — индекс схемы