А. И. Хальясмаа схемы электрических соединений подстанций
 Скачать 3.73 Mb.
|
|
тупиковых ПС до 500 кВ включительно или ответвительных ПС, присоединяемых к одной или двум линиям до 220 кВ включительно. 3.3.1. Схема 1. Блок (линия — трансформатор) с разъединителем Схема 1 — «блок (линия — трансформатор) с разъединителем» приме- няется на напряжении 35–220 кВ при питании одного трансформатора ли- нией, не имеющей ответвлений. 3.3.2. Схема 3Н. Блок (линия — трансформатор) с выключателем) Схема ЗН — «блок (линия — трансформатор) с выключателем» приме- няется на напряжении 35–220 кВ для тупиковых или ответвительных ПС, при необходимости автоматического отключения поврежденного транс- форматора от линии, питающей несколько ПС. Может служить пусковым этапом РУ по более сложной схеме. РУ по схемам 1 и 3 Н могут развиваться за счет установки аналогичного блока без перемычки на ВН. Такое решение рекомендуется применять в ус- ловиях интенсивного загрязнения и при ограниченной площади застрой- ки. Применение однотрансформаторной ПС допускается при обеспечении требуемой надежности электроснабжения потребителей. 3.3.3. Схема 4H. Два блока (линия — трансформатор) с выключате- лями и неавтоматической перемычкой со стороны линии) Схема 4Н — «два блока (линия — трансформатор) с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий» применяется на на- пряжении 35–220 кВ. Для тупиковых или ответвительных двухтрансфор- маторных ПС питаемых по двум ВЛ. В зависимости от схем сети начальным этапом развития данной схе- мы может быть схема укрупненного блока (линия — 2 трансформатора). При одной линии и двух трансформаторах разъединители в «перемыч- ке» допускается не устанавливать. 3.4. Указания по применению мостиковых схем, схем «заход-выход» и «треугольник» Мостиковые схемы применяются на стороне ВН ПС 35, 110 и 220 кВ при четырех присоединениях (2ВЛ + 2Т) и необходимости осуществления сек- ционирования сети. 28 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ 3.4.1. Схема 5H. Мостик с выключателями в цепях линий и ремонт- ной перемычкой со стороны линий Схема 5Н применяется на напряжении 35–220 кВ для проходных двух- трансформаторных ПС с двусторонним питанием при необходимости со- хранения в работе двух трансформаторов при КЗ на ВЛ и в нормальном ре- жиме работы (при равномерном графике нагрузок). 3.4.2. Схема 5АH. Мостик с выключателями в цепях трансформато- ров и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов Схема 5АН применяется на напряжении 35–220 кВ для проходных двух- трансформаторных ПС с двусторонним питанием в условиях необходимо- сти сохранения транзита при КЗ в трансформаторе и необходимости от- ключения одного из трансформаторов в течение суток (неравномерный график нагрузок). На напряжении 110 и 220 кВ мостиковые схемы применяются, как пра- вило, с ремонтной перемычкой или при соответствующем обосновании без ремонтной перемычки. При необходимости секционирования сети на данной ПС в режиме ре- монта любого выключателя предпочтительнее применять схему 5АН — «мо- стик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов». Схемы 5Н, 5АН могут быть применены при установке на первом этапе развития ПС одного трансформатора. Количество выключателей при этом определяется технической необходимостью. 3.4.3. Схема 6. Заход-выход Схема 6 применяется на напряжении 110–220 кВ для проходных или от- ветвительных однотрансформаторных ПС с двусторонним питанием, на- чальный этап более сложной схемы. 3.4.4. Схема 6Н. Треугольник Схема 7 применяется на напряжении 110–750 кВ. Для РУ 110–220 кВ од- нотрансформаторных ПС, данная схема является альтернативой схеме 6 — «заход-выход». Для РУ 330–750 кВ используется как начальный этап более сложных схем. В схемах 5Н, 6, 6Н дополнительные трансформаторы тока у силовых трансформаторов устанавливаются при соответствующем обосновании. В схеме 5Н 110 и 220 кВ рекомендуется устанавливать ТТ по обе стороны от линейного выключателя в целях повышения быстродействия устройств релейной защиты. Схема 6 — «заход — выход» (110–6, 220–6) применяется при соответ- ствующем обосновании на проходных и ответвительных однотрансформа- торных ПС на напряжении 110–220 кВ как с ремонтной перемычкой, так и без нее. 29 Глава 3. Типовые схемы электрических соединений подстанций В качестве схемы «заход — выход» более предпочтительной является схе- ма 6Н — «треугольник». Чаще схема «треугольник» применяется в качестве пускового этапа РУ, выполняемого по более сложной схеме. На напряжении 330–750 кВ схему «треугольник» возможно применять как окончательную. 3.5. Указания по применению схем четырехугольника и шестиугольника Данные схемы относятся к классу схем с двукратным принципом под- ключения присоединений. В этих схемах каждое присоединение коммути- руется двумя выключателями. В то же время эти схемы очень экономичны. 3.5.1. Схема 7. Четырехугольник Схемы четырехугольника применяются в РУ напряжением 110–750 кВ для двухтрансформаторных ПС, питаемых по две ВЛ, при необходимости секционирования транзитной ВЛ. В схеме 7 — «четырехугольник» на напряжении 330–750 кВ на первом этапе при одном трансформаторе и одной линии устанавливаются два вза- имнорезервируемых выключателя. В последующем — при одном трансформаторе и двух линиях или при двух трансформаторах и одной линии — устанавливаются, как правило, три выключателя. Этапом развития схемы 7 может быть схема «треугольника» с двумя трансформаторами и одной линией или с двумя линиями и одним транс- форматором (схема 6 Н). Схема 7 для ПС с четырьмя присоединениями (2ВЛ + 2Т) является прак- тически по всем показателям более предпочтительной, чем схемы мости- ков 5Н и 5АН. 3.5.2. Схема 8. Шестиугольник Схема 8 применяется в РУ 110–330 кВ для узловых двухтрансформатор- ных ПС 110 кВ с четырьмя ВЛ или другим соотношением из шести присо- единений. Схема обеспечивает надежные связи и надежное электроснаб- жение потребителей. 30 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ 3.6. Указания по применению схем со сборными шинами и одним выключателем на присоединение К схемам со сборными шинами и одним выключателем на присоедине- ние относятся схемы с одной секционированной системой шин (9, 9Н, 9АН, 12, 12Н) и схемы с двумя системами шин (13, 1ЗН, 14). Они применяются, как правило, при пяти и более присоединениях. Схемы с одной секционированной системой шин или с одной секци- онированной и обходной системами шин применяются на напряжении 35–220 кВ при парных линиях или линиях, резервируемых от других ПС, а также нерезервируемых, но не более одной на любой из секций, т. е. при отсутствии требования сохранения в работе всех присоединений при вы- воде в ревизию или ремонт рабочей секции шин. Для повышения надежности при соответствующем обосновании может применяться схема 9 Н с секционированием рабочей системы шин по числу трансформаторов и подключением каждого трансформатора или линии че- рез развилку из двух выключателей к разным секциям шин или схема 9 АН с подключением ответственных присоединений через цепочку из трех вы- ключателей к разным секциям шин. 3.6.1. Схема 9. Одна рабочая секционированная выключателем си- стема шин Схема 9 применяется на напряжение 35–220 кВ для ПС с наличием пар- ных ВЛ и ВЛ, резервируемых от других ПС, нерезервируемых ВЛ, но не бо- лее одной на секцию, при отсутствии требований сохранения в работе всех присоединений при ревизии секции шин. 3.6.2. Схема 9Н. Одна рабочая секционированная по числу транс- форматоров система шин с подключением трансформаторов к секци- ям шин через развилку выключателей Схема 9Н применяется на напряжение 110–220 кВ как альтернатива схе- ме 9 при повышенных требованиях к сохранению в работе силовых транс- форматоров. 3.6.3. Схема 9АН. Одна рабочая секционированная система шин с подключением ответственных присоединений через «полуторную» цепочку Схема 9АН применяется на напряжение 35–220 кВ как альтернатива схемам 9 и 9Н при повышенных требованиях к сохранению в работе особо ответственных ВЛ и силовых трансформаторов. 3.6.4. Схемы 12. Одна рабочая секционированная выключателем и обходная системы шин Схема 12 применяется и рекомендуется на напряжение 110–220 кВ при пяти и более присоединениях и допустимости потери питания потребите- 31 Глава 3. Типовые схемы электрических соединений подстанций лей на время переключения присоединения на обходную систему. Схема может быть использована при применении выключателей, для которых пе- риод между плановыми ремонтами менее 10 лет, а его продолжительность более суток; в этом случае питание потребителей осуществляется через об- ходную систему шин. 3.6.5. Схема 12Н. Одна рабочая, секционированная выключателя- ми, и обходная система шин с подключением каждого трансформато- ра к обеим секциям рабочей системы шин Схема 12Н применяется и рекомендуется на напряжение 110–220 кВ как альтернатива схеме 12 при повышенных требованиях к сохранению в ра- боте силовых трансформаторов. 3.6.6. Схема 13. Две рабочие системы шин Схема 13 применяется на напряжении 110–220 кВ при числе присоеди- нений от 5 до 15 при повышенных требованиях к надежности питания каж- дой ВЛ и при отсутствии возможности отключения всех присоединений сек- ции (системы шин) на время ревизии и ремонта сборных шин. 3.6.7. Схема 13Н. Две рабочие и обходная системы шин Схема 13Н применяется на напряжении 110–220 кВ как альтернатива схеме 13 при повышенных требованиях к сохранению в работе присоеди- нений в период ремонта выключателей, но допускающих потерю напря- жения на время оперативных переключений, в РУ с устройством для плав- ки гололеда. А также при реконструкции и наличии других обоснований. 3.6.8. Схема 14. Две рабочие секционированные выключателями и обходная системы шин с двумя шиносоединительными и двумя об- ходными выключателями Схема 14 может применяться для мощных узловых ПС, при соответству- ющем обосновании, в РУ напряжением 110–220 кВ при необходимости сни- жения токов КЗ (например, путем опережающего деления сети), при числе присоединений более 15, и трех или четырех трансформаторах. Схемы с обходными системами шин — 12, 12Н, 13Н и 14 — рекоменду- ются для РУ ПС с устройствами для плавки гололеда. В РУ 110–220 кВ по схемам 12, 13, 14 из герметизированных ячеек с эле- газовой изоляцией (КРУЭ, PASS), а также в РУ с выкатными выключателя- ми или аппаратными комплексами обходная система шин не выполняет- ся при условии возможности замены, при необходимости, выключателя в удовлетворяющее эксплуатацию время. При расширении действующих РУ 110, 220 кВ, выполненных по схемам 4Н и 5Н с подключением дополнительно от двух до четырех линий, реко- мендуется выполнение одиночной секционированной выключателем си- стемы шин. В схемах 12, 13, 14 допускается установка на секции или системе шин второго ТН при наличии обоснования. 32 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ Обходная система шин может быть секционирована разъединителем или воздушным промежутком с установкой двух обходных выключателей. Целесообразность секционирования определяется числом присоединений, имеющимся опытом эксплуатации (ремонтных работ), требуемой надеж- ностью схемы. Схемы 13 и 14 характеризуются большим количеством разъединителей, их применение должно быть обосновано, альтернативой им являются схе- мы 9–12, а на напряжение 220 кВ и кольцевые схемы 16 и 17. 3.7. Указания по применению схем со сборными шинами с двумя и «полутора» выключателями на присоединение Схемы со сборными шинами с полутора выключателями на присоеди- нение применяются в РУ 220–750 кВ мощных узловых ПС, т. к. ущерб от от- ключения ВЛ указанных напряжений во много раз превышает экономию на средствах, затраченных на покупку и установку ячеек РУ. 3.7.1. Схема 15. Трансформаторы–шины с присоединением линий через два выключателя) Схема 15 применяется в РУ 330–750 кВ при трех — четырех линиях, ког- да требуется полное стопроцентное резервирование подключения ВЛ, и при двух и более трансформаторах. 3.7.2. Схема 16. Трансформаторы-шины с полуторным присоеди- нением линий) Схема 16 применяется в РУ 220–750 кВ при числе присоединений 5 и бо- лее при повышенных требованиях к надежности подключения присоеди- нений. 3.7.3. Схема 17. Полуторная Схема 17 применяется в РУ 220–750 кВ при числе присоединений 6 и бо- лее при повышенных требованиях к надежности подключения присоеди- нений. В РУ по схемам 15, 16, 17 при установке на первом этапе сооружения ПС одного трансформатора второй комплект заземляющих ножей на данной системе сборных шин устанавливается на другом любом шинном разъеди- нителе, предпочтительнее на разъединителе у ТН. Схемы 15, 16 и 17 при числе линий более четырех, а также по условиям сохранения устойчивости энергосистемы, проверяются на необходимость секционирования сборных шин. В схеме 17 допускается, при соответствующем обосновании, подключе- ние трансформаторов и линий без соблюдения чередования присоедине- ний (без перекрещивания присоединений). 33 Глава 3. Типовые схемы электрических соединений подстанций При количестве трансформаторов более двух присоединение последую- щих трансформаторов в схемах 15 и 16 предусматривается аналогично ли- ниям и учитывается как линейное при определении числа линейных при- соединений. В схемах 16 и 17 при соответствующем обосновании можно отказать- ся от установки линейных разъединителей, т. к. время существования ре- монтных схем (отключенная линия) в настоящее время в связи с повыше- нием надежности аппаратов значительно сокращено. 3.8. Указания по применению схем для КРУЭ Для КРУЭ (комплектных распределительных устройств элегазовых), как правило, применяются те же схемы, что и для ОРУ. При проектировании КРУЭ следует иметь в виду следующие требования. Ячейки КРУЭ изготавливаются на напряжение до 750 кВ. В КРУЭ основные элементы, из которых собирается схема, в том числе аппараты (выключатели, разъединители, заземлители, измерительные ап- параты и др.) и сборные шины, заключены в газоплотные кожухи из алюми- ниевых сплавов и представляют собой законченные монтажные единицы- модули. Отдельные аппаратные модули (блоки) соединяются между собой газоплотными фланцевыми соединениями. Набор указанных модулей, представляющий законченную цепочку схемы, называется ячейкой. Из ячеек и отдельных модулей собирается РУ (КРУЭ). Из ячеек и модулей можно собрать КРУЭ по любой из приведенных схем. Схему с обходной системой шин для КРУЭ, как правило, применять не рекомендуется вследствие его значительного удорожания. Надежность оборудования КРУЭ достаточно высока, и дополнительное повышение его надежности за счет применения обходной системы шин нецелесообразно. На подстанциях с КРУЭ на линейных вводах рекомендуется применять быстродействующие заземлители. Связь КРУЭ с трансформаторами целесообразно выполнять кабелями или закрытыми токопроводами. Конструктивно ячейки КРУЭ должны быть выполнены таким образом, чтобы имелась возможность проводить высоковольтные испытания (после монтажа или ремонта) всей изоляции ячейки КРУЭ, а также отдельно ис- пытания кабелей, не затрагивая изоляцию КРУЭ. При соответствующем обосновании допускается трансформаторы на- пряжения подключать к системе шин без разъединителя. Необходимость применения ОПН в схемах с КРУЭ определяется расче- тами перенапряжений при проектировании. 34 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ При подключении нескольких расположенных рядом ВЛ к КРУЭ возмож- ны различные варианты: вертикальное расположение проходных вводов, применение выносного линейного портала на все присоединения или раз- несение ячеек КРУЭ внутри здания, чтобы увеличить длину фронта по зда- нию, и другие решения. При разработке проектов следует иметь в виду, что стоимость оборудо- вания (ячеек) КРУЭ в 1,5–2,0 раза выше суммарной стоимости отдельно сто- ящих аппаратов в ОРУ, которое выполнено по той же схеме, что и КРУЭ. Од- нако общие капитальные затраты на сооружение КРУЭ ненамного выше, чем на сооружение ОРУ. Особенно это относится к ПС, сооружаемым в го- родах, где стоимость земли высока. Затраты на эксплуатацию КРУЭ из-за отсутствия значительных клима- тических воздействий и более высокой надежности его элементов ниже за- трат на эксплуатацию ОРУ. 3.9. Указания по применению схем распределительных устройств 10(6) кВ Для обеспечения электроэнергией местных потребителей и собственных нужд (СН) на подстанциях используется РУ 10(6) кВ. Применяются схемы с одной, двумя, четырьмя секционированными системами сборных шин. При выборе схемы 10(6) кВ следует применять, по возможности, наи- более простую схему. При этом необходимо учитывать, что по условиям надежности рекомендуется подключать не более шести отходящих линий на секцию. Кроме того, для более простой схемы может оказаться, что уро- вень токов короткого замыкания превосходит возможности существующей коммутационной аппаратуры, что потребует применения дорогостоящих выключателей. В этом случае выбор схемы — результат технико-экономиче- ского сравнения вариантов. Применение схемы с бóльшим числом секций приводит к увеличению числа ячеек, но стоимость одной ячейки, возмож- но, будет ниже за счет того, что удастся применить менее дорогостоящее оборудование. Снижение уровней токов короткого замыкания может быть обеспечено за счет использования расщепления трансформаторов или при- менения реакторов, либо за счет и того, и другого. 3.9.1. Схема 10(6)-1. Одна секционированная выключателем (или двумя выключателями) система шин Схема 10(6)-1 применяется при двух трансформаторах, каждый из ко- торых присоединен к одной секции (возможно к обеим секциям 10(6)-1Н). 3.9.2. Схема 10(6)-2. Две секционированные выключателями си- стемы шин |