Читаем схемы подстанций. Часть 1
Шрифт:
электроэнергией потребителей второй и третьей категории, допускающих перерывы питания на время до 24 часов. Менее распространены ПС двухтрансформаторные. Они обеспечивают питание потребителей более ответственных (первой и второй категории), перерыв питания которых допустим на время работы АВР или на время, необходимое для перехода к резервной схеме питания потребителей после выполнения переключений оперативным персоналом. Однотрансформаторная подстанция получает электроэнергию, как правило, от одного источника (центра) питания по одной единственной линии электропередачи. Двухтрансформаторные ТП получают электроэнергию от двух независимых источников питания по двум линиям электропередачи. Независимыми источниками питания могут быть разные объекты электроэнергетической системы, системы или секции сборных шин РУ одного и того же центра питания. На рис. 1.7. показаны примеры
Рисунок 1.7-
подключения устройств высшего напряжения (УВН) ТП к линиям электропередачи. Сами УВН на этом рисунке условно обозначены горизонтальными линиями. На рис.1.7. а) и г) по радиальным линиям получают питание так называемые тупиковые ТП. На рис.1.7. б) и д) к магистральным линиям подключаются отпаечные и тупиковые ТП соответственно однотрансформаторные и двухтрансформаторные. На рис.1.7. б) и д) к магистральным линиям подключаются отпаечные и тупиковые ТП соответственно однотрансформаторные и двухтрансформаторные. На рис.1.7. ж) и и) к магистральным линиям с двухсторонним питанием подключаются только отпаечные ТП соответственно однотрансформаторные и двухтрансформаторные. На рис.1.7. в) и е) к магистральным линиям подключаются проходные и тупиковые соответственно однотрансформаторные и двухтрансформаторные ТП. На рис.1.7. з) к магистральной линии подключаются только проходные двухтрансформаторные ТП. На рис.1.7. к) и л) показаны варианты сети соответственно с одним и двумя РП- ТП. Схемы УВН отпаечных и тупиковых ТП одинаковые. Для проходных ТП набор оборудования УВН другой. В нем устанавливают, кроме других, аппараты, позволяющие секционировать ЛЭП. На приведенных ниже рисунках показано то, как подключаются однотрансформаторные и двухтрансформаторные ТП к радиальным, магистральным и петлевым линиям.
Рисунок 1.8 -Пример радиальной сети
На рис.1.8. показаны варианты питания шестью радиальными линиями четырех тупиковых однотрансформаторных ТП, и одной (с Т2 и Т3) – двухтрансформаторной. Центром питания этой сети является распределительное устройство 10 кВ, состоящее из двух секций. В нормально-установленной схеме секционный выключатель (QB) -отключен. Отключенное положение всех электроаппаратов на ТП соответствует правилам их показа на принципиальных (не оперативных) электрических схемах. На рис.1.8.-1.10 не показаны предохранители в цепи трансформатора
Рисунок 1.9 – Пример магистральной сети
ТП. Крайне редкий в настоящее время вариант. В состав оборудования УВН современных ТП предохранитель входит всегда для защиты трансформатора от коротких замыканий (К.З.). На тупиковых и отпаечных ТП в устройстве высшего напряжения (УВН) устанавливается только один комплект оборудования для присоединения к сети высшего напряжения. На проходных – два комплекта.
Применение комплекта оборудования УВН без предохранителя возможно только для радиальных схем и обеспечении при этом необходимой чувствительности релейных защит (РЗ) линий ко всем отказам в трансформаторах ТП. Для магистральных и петлевых сетей вариант без предохранителя в УВН ТП не всегда допустим, поскольку при отказах в любом трансформаторе отключается вся магистраль. Это критично при преобладании подключенных к магистрали однотрансформаторных ТП и невозможности быстрой локализации зоны отказа оперативным персоналом. Вместе с тем, наличие предохранителей в УВН ТП повышает вероятность неселективного отключения трансформатора при отказах в РУ НН и подключенной к нему сети.
На рис.1.9. показаны варианты питания двумя магистральными линиями двух тупиковых однотрансформаторных ТП (с Т5 и Т6), и двух проходных
Рисунок 1.10-
однотрансформаторных ТП (с Т1 и Т4). ТП с Т2 и Т3-проходная двухтрансформаторная. На рис.1.10. показан вариант петлевой сети, в которую входят семь линий и шесть проходных однотрансформаторных ТП. В такой схеме отключение любой линии не приводит к отключению подстанций. Выводимый из работы участок сети отключается от сети двумя секционирующими сеть аппаратами. В настоящее время такими аппаратами являются выключатели нагрузки. Режим работы петли может быть разным. Контур обычно разомкнут. От места ее размыкания зависит величина потерь электроэнергии в сети. Отказ от режима замкнутой петли приводит и к уменьшению потери электроэнергии в сети, и к снижению уровня токов К.З. в ней.
На рис.1.11. показан условный пример секционированной электроаппаратами магистральной линии, к трём основным участкам которой подключено шесть отпаечных ТП. Ещё одна (тупиковая) ТП подключена к отпайке от магистрали через электрический аппарат, обозначенный на рис.1.11., как С2. Буква С на рисунке отражает функциональное назначение аппарата – секционирующий. Другими словами -делящий на части. Их присутствие позволяет сократить зону отключения ТП при К.З на участках линии. Линия на ПС коммутируется аппаратом, который называется реклоузером -Р. Он обеспечивает автоматическое отключение К.З. в любом элементе линии и автоматическое повторное включение (АПВ) ее с минимальной выдержкой времени (1-1,5 секунды). С2 предназначен для автоматического отключения отпайки при отсутствии на нем напряжения со стороны источника питания. При К.З. на отпайке от основной части линии отключается в конечном итоге только одна ТП с сохранением питания всех остальных. Кроме того, секционирование сети упрощает поиск места
Рисунок 1.11 – Пример магистральной ЛЭП с отпайкой
повреждения на линиях с разветвленной конфигурацией. Секционирующими сеть аппаратами могут быть силовые выключатели, реклоузеры, выключатели нагрузки или разъединители. УВН всех ТП на рис.1.11 показано упрощено. На нем в УВН нарисованы только защитные предохранители.
1.3. Электрооборудование трансформаторных подстанций
К основному электрооборудованию трансформаторных подстанций относят прежде всего трансформаторы, обеспечивающие преобразование электроэнергии с большего напряжения на меньшее, а также устройства компенсации реактивной мощности, необходимой для работы главным образом двигательной нагрузки потребителей.
На ТП 6 (10) кВ используются в основном трансформаторы с масляной изоляцией. Им заполняются баки трансформаторов. В этих устройствах масло является и изолирующей, и охлаждающей средой. Менее распространенными в настоящее время в России являются трансформаторы с негорючим жидким диэлектриком и трансформаторы с воздушной изоляцией. Вид изоляции трансформаторов определяет особенности схем их релейных защит.
В качестве устройств компенсации реактивной мощности, на ТП используются батареи статических конденсаторов (БСК).
В УВН и РУ НН ТП (РП-ТП) могут использоваться следующие электроаппараты.
– высоковольтные выключатели, предназначенные для коммутаций (включения или отключения) цепей в эксплуатационных режимах и в режимах К.З.;
– выключатели нагрузки, предназначенные для коммутации цепей под нагрузкой в эксплуатационных режимах;
– предохранители, которые предназначены для коммутаций (отключения) цепей в режимах К.З;
– разъединители, которые предназначенные для коммутации предварительно обесточенной цепи с целью создания в ней видимого разрыва;
– заземляющие разъединители (ножи), предназначенные для преднамеренного соединения заземляющего устройства ТП с конкретной точкой ее электрической схемы для обеспечения безопасных условий проведения работ электроперсоналом;
– ограничители перенапряжений или разрядники, обеспечивающие защиту элетрооборудования ТП от атмосферных или коммутационных перенапряжений;
– измерительные трансформаторы тока, предназначенные для преобразования токов в цепях установки с их истинных значений до значений, удобных для измерений (1 или 5 А) и подключения к ним помимо измерительных приборов (амперметров, счетчиков активной и реактивной энергии ваттметров и варметров) токовых реле;