Типовые электрические схемы распределительных устройств электростанций и подстанций. Характеристики. Применение. Оперативные переключения

Марков Владимир

Экологическая чистота определяется степенью воздействия электроустановки на окружающую среду, как-то: шум, электрические и магнитные поля, загрязнение выбросами и отходами, нарушение ландшафта и пр.

Компактность характеризуется возможностью минимизации площади земли, отчуждаемой под РУ. Это позволяет наиболее рационально решать проблему приобретения земельных участков, которая при обосновании и выборе схем электроустановок нередко является определяющей.

Унифицированность заключается в применении ограниченного числа типовых

схем. Использование типовых решений позволяет снижать материальные и финансовые затраты на проектирование, монтаж, пуско-наладку и эксплуатацию электроустановки.

Удобство эксплуатации, техническую гибкость и экологическую чистоту следует также рассматривать в контексте соответствующих нормативов безопасности персонала и предельно допустимых параметров воздействия электроустановки на окружающую среду. Техническое решение должно обеспечивать требуемое качество электроэнергии и обеспечивать работу РУ при расчетных значениях токов короткого замыкания. Схемы РУ должны предусматривать вывод выключателей и отделителей в ремонт, осуществляемый:

–для всех схем РУ напряжением 6-35 кВ, а также для блочных и мостиковых схем РУ напряжением 110, 220 кВ (за исключением цепи, по которой осуществляется транзит мощности) – путем временного отключения цепи, в которой установлен ремонтируемый аппарат;

–для мостиковых схем РУ напряжением 35-220 кВ – путем применения ремонтных перемычек, за исключением случаев, когда перемычки отсутствуют;

–для схем со сборными шинами РУ напряжением 110, 220 кВ – путем применения обходных выключателей, за исключением случаев, когда обходная система шин отсутствует;

–для схем РУ напряжением 6-220 кВ – путем установки подменного выключателя, если применяется такой тип выключателя (схемы с выкатными выключателями, КРУЭ);

–для схем РУ напряжением 330-750 кВ (кроме схем блоков 330,500 кВ), а также 110-220 кВ по схеме четырехугольника – отключением выключателя без отключения присоединения.

Число одновременно срабатывающих выключателей в пределах РУ одного напряжения должно быть не более:

–при повреждении линии – двух;

–при повреждении трансформаторов напряжением до 500 кВ – четырех;

–при повреждении трансформаторов напряжением 750 кВ – трех.

Схемы с отделителями допустимо использовать в электрических сетях только на напряжении 110 кВ в том случае, когда владелец объекта не может обеспечить укомплектование РУ требуемым количеством выключателей. Их недопустимо применять в следующих случаях:

–в РУ, расположенных в зонах холодного климата, а также в особо гололедных районах;

–в районах с сейсмичностью более 6 баллов по шкале МSК-64;

–когда действие отделителей и короткозамыкателей приводит к выпадению из синхронизма синхронных двигателей у потребителя или нарушению технологических процессов;

–для присоединения трансформаторов мощностью более 25 МBA;

–в цепях трансформаторов, присоединенных к линиям, имеющим ОАПВ.

В схемах без выключателей в цепях трансформаторов для обеспечения отключения головного выключателя питающей линии при повреждении трансформатора применяются следующие решения:

–короткозамыкатели в одной фазе – для сетей 110 кВ;

–передача сигнала на отключение выключателя с применением устройства телеотключения или по кабелям.

Применение передачи отключающего сигнала должно иметь технико-экономическое обоснование. При этом в целях резервирования для РУ напряжением 110

кВ допускается установка короткозамыкателя.

1.3. Принципы выполнения схем распределительных устройств

Изучая схемы РУ, необходимо понять общие принципы их выполнения. Важнейшими из них являются:

–схемы РУ (кроме некоторых блочных схем) формируются из комплектов оборудования электроаппаратов, в которые входят: один выключатель, два разъединителя и один или несколько трансформатор тока;

–основными элементами схемы РУ являются силовые выключатели. Они предназначены для коммутаций цепей при протекании по ним токов эксплуатационных режимов и режимов КЗ. При отказе оборудования отключается один или несколько ближайших к нему выключателя;

–самыми многочисленными электроаппаратами РУ являются разъединители; они предназначены для создания видимых разрывов цепи предварительно отключенной выключателем или надежно шунтированной другими коммутационными аппаратами; при выводе в ремонт отключаются ближайшие к ремонтируемому оборудованию разъединители, что позволяет максимально сократить зону отключения;

–на разъединителях есть специальные контакты (ножи), связанные с одной стороны с заземляющим устройством ОЭС, и конкретной точкой РУ, с другой стороны. Они необходимы для создания так называемого стационарного заземления части электроустановки и обеспечения дополнительной безопасности ремонтного персонала; между основными и заземляющими контактами разъединителей есть разного рода блокировки, препятствующие включению заземляющих ножей при включенных основных контактах и наоборот включение основных контактов при включенных заземляющих ножах;

–секционирование (деление) системы шин осуществляется комплектом оборудования, в который входят так называемый секционный выключатель (СВ), трансформатор тока и два разъединителя (рис.5.1); при выполнении дифференциальных релейных защит секций устанавливаются, как правило, два трансформатора тока;

– в некоторых цепях, например, перемычках, последовательно (рядом) устанавливаются два разъединителя, что позволяет выводить в ремонт любой из них, создавая видимый разрыв на другом, сохраняя большую часть электроустановки в работе;

– в кольцевых схемах РУ (рис.4.1-4.3) число комплектов оборудования равно числу присоединений;

–в полуторные цепочки РУ (рис 6.1) подключаются по два присоединения к трем комплектам электроаппаратов, в вертикальные цепочки, состоящие из четырех выключателей. подключаются по три присоединения.

1.4. Основные правила выполнения оперативных переключений

Вывод любого электрооборудования в ремонт предусматривает отключение ремонтируемого элемента от источников питания, выделение его из схемы путём создания видимого разрыва (на разъединителях или отделителях) в точках, максимально приближенных к месту выполнения работ, а также заземления части электроустановки со всех сторон, откуда может быть подано напряжение к месту выполнения работ. Операции на разъединителях могут выполняться после отключения цепей выключателями и отсутствии тока в цепи. Если до или после коммутации разъединителя по нему протекает ток, то отключение или включение разъединителя допустимо при наличии шунтирующей разъединитель цепи. Например, в схеме мостика, приведенной на рис. 3.3, допускается включение или отключение разъединителей в перемычке (QS5 или QS6) при включенных разъединителях QS7 – QS10 и выключателе Q3.