Файл: Количество вырабатываемой энергии 35 миллиардов кВтч. Установленная мощность всех станций 8,3 млн кВт.pdf

Область применения: на расширяемых ТЭЦ, где ранее была выполнена такая схема (ТЭЦ-3 Минск) и в РУ
110-220 кВ при количестве присоединений 5-15, если РУ выполнено из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией.
Если к шинам РУ 110-229 кВ присоединяется 2 РТСН, то секционируются обе системы шин независимо от числа присоединений.
49
Схема с двумя рабочими и обходной системой шин
Применяется: для РУ 110-220 кВ для 5-15 присоединений, 5-11 на электростанции, 7-15 на шинах ВН и СН ПС.
Если на подстанции количество присоединений – 12-15, то выполняется секционирование одной СШ.
Больше 15 – секционирование обеих СШ.
На ТЭС при числе присоединений 12 и более секционируются выключателями обе системы шин. Если к шинам РУ 110-220 кВ присоединены 2 РТСН, то секционируются обе системы шин независимо от числа присоединений.
Обе СШ находятся в работе при соответствующем фиксированном распределении всех присоединений. Это увеличивает надёжность схемы , так как при КЗ на шинах отключается шиносоединительный выключатель QK и только половина присоединений. Если КЗ устойчивое, то отключившиеся присоединения переводят на исправную систему шин.
Недостатки:
1) Отказ одного выключателя при аварии приводит к отключению всех ИП и линий, присоединений к данной системе шин. А если в работе находится одна СШ, то отключаются все присоединения.
2) Повреждения ШСВ равноценно КЗ на обеих СШ, т.е. приводит к отключению всех присоединений.
3) Большое количество операций разъединителями. При выводе в ревизию и ремонт выключателей усложняет эксплуатацию РУ.
4) Необходимость ШСВ и ОВ и большого количества разъединителей увеличивает затраты на сооружение РУ.
Некоторое увеличение гибкости и надёжности схемы достигается секционированием одной или обеих систем шин.
Достоинства:
1) Имеет высокую ремонтоспособность, т.е. даёт возможность проведения ревизий любой СШ и любого выключателя без перерыва работы присоединений, а также позволяет группировать эти присоединения произвольным образом.
Для увеличения надёжности рассмотрим схемы моноблоки мощностью 500 МВт и выше и АТ связи S≥500
МВА присоединяются к РУ повышенного напряжения не менее чем через 2 выключателя к разным системам сборных шин. Эти выключатели в нормальном режиме выполняют функцию ШСВ. При повреждении на любой системе шин АТ или блок Г-Т остаются в работе. Исключается возможность потери обеих систем шин.
50

Схема с двумя системами сборных шин и двумя выключателями на две цепи (схема три вторых, полуторная
схема)
Применяется в РУ 330-750 кВ. На каждое присоединение приходится полтора (1,5) выключателя. В нормальном режиме все выключатели включены. Обе системы шин находятся под напряжением.
При отключении W1 требуется отключить Q2 и Q3, T1 – Q1 и Q2.
Разъединители никаких операций по переключениям не производят. Они служат только для отделения выключателей при ремонте.
Достоинства:
1) При ревизии любого выключателя все присоединения остаются в работе;
2) Высокая надёжность , т к все цепи остаются в работе даже при повреждении на сборных шинах;
3) Ремонт шин, очистка изоляторов, ревизия шинных разъединителей производится без нарушения работы, цепей , т.е. только отключается соответствующий ряд шинных выключателей;
4) Количество необходимых операций разъединителями в течение года для вывода в ревизию поочередно всех выключателей, разъединителей и сборных шин значительно меньше, чем у двойной СШ с обходной.
Недостатки:
1) Отключение КЗ на линии будет осуществляться двумя выключателями, что увеличивает общее количество ревизий выключателей;
2) Удорожание конструкции РУ при нечётном количестве присоединений;
3) Снижение надёжности схемы, если количество ЛЭП не соответствует количеству трансформаторов (возможно аварийное отключение одновременно двух ЛЭП);
4) Усложнение цепей РЗ.
5) Увеличение количества выключателей в схеме
6) Если количество цепей более пяти, СШ рекомендуется секционировать выключателями.
Схема применяется на электростанциях в РУ 330-750 кВ.
На узловых ПС такая схема применяется при числе присоединений 8 и более. При меньшем числе присоединений линии включаются в цепочку из трёх выключателей, а Т присоединяются к сборными шинам, непосредственно без выключателя , образуя блок «трансформатор - шины».
Схема с 2мя выключателями на цепь
Это разновидность схемы с двумя системами шин.
Достоинства:
1) Лёгкость проведения ремонтов;

2) Возможность вывода в ремонт выключателей без операций разъединителями под током;
3) Повреждение шин не приводит к погашению присоединения.
Недостатки:
1) Более частые ревизии выключателей;
2) Чрезмерная стоимость;
В настоящее время не рекомендуется.
51
Схема с двумя СШ и четырьмя выключателями на три цепи (схема четыре третьих)
Рекомендуется, когда количество трансформаторов в 2 раза больше, чем число линий.
Имеет те же достоинства, что и схема «три вторых». Наилучшие показатели , если количество ЛЭП в 2 раза меньше чем количество трансформаторов
Секционирование СШ требуется только при 15 присоединениях и более.
Применяется на ОРУ 330-500 кВ, на АЭС, КЭС.
Конструкция ОРУ по этой схеме достаточно экономична и удобна в обслуживании.
52
Применяются при небольшом количестве присоединений на стороне 35-220 кВ, в которых обычно отсутствует СШ и число выключателей уменьшенное. Такие схемы получили распространение на ПС.
Схемы «блок трансформатор - линия»
При КЗ в т.1 откл в Q1 и Q2, при КЗ в т.2 – Q2 и Q3.
Если схема применяется в блоке «генератор-трансформатор-линия», то Q2 не устанавливается. Тогда любое повреждение в блоке отключает Q3 и Q1.
Блок Т-линия на ПС
Достоинство: экономичность.
Применяется на однотрансформаторных подстанциях.

Схема мостика с выключателями
В нормальном режиме Q3, Q1, Q2, Q4, Q5 включены.
При КЗ на W1 отключается выключатель Q1. Трансформаторы Т1 и Т2 остаются в работе. связь с энергосистемой осуществляется по ЛЭП W2. При повреждении в Т1 отключается Q4 и Q1 и Q3. В этом случае W1 оказывается отключенной, хотя никакого повреждения на ней нет. Это недостаток схемы.
Если учесть, что аварийное отключение трансформаторов бывает редко, то такой недостаток схемы не является определяющим, тем более, что после отключения Q1 и Q3 и при необходимости вывода в ремонт поврежденного трансформатора отключают разъединители QS1 и включают Q1 и Q3, восстанавливая работу линии W1.
Для сохранения в работе обеих линий при ревизии любого выключателя (Q1, Q2, Q3) предусмотрена дополнительная перемычка из двух разъединителей QS1, QS4 нормально один из разъединителей перемычки откл. Все выключатели включены. Для ревизии выключателя Q1 предварительно включают QS3 затем отключают Q1 и разъединители QS5 и QS9 по обе стороны выключателя Q1. В результате оба трансформатора и обе линии остаются в работе.
Если в этом режиме, происходит КЗ, на одной из линий, то отключается выключатель Q2. Т.е. обе линии останутся без напряжения. Схема применяется на ПС на 35-220 кВ. На электрических станциях эта схема не применяется.
53
В них выключатели соединяются между собой, образуя кольцо. Каждый элемент (линия, трансформатор) присоединяются между двумя соседними выключателями.
Схема экономична: три присоединения - три выключателя.
1) Ревизия выключателей осуществляется без перерыва в работе других элементов схемы.
2) надёжность выключателей выше, чем в других схемах, поскольку есть возможность опробовать.
3) Применяется на напряжении 110-220 кВ и выше
Достоинства:
1) Возможность ремонта, ревизий опробования выключателей без отключения потребителей;
2) Использование разъединителей для ремонтных работ требует минимальных операций при выводе в ремонт выключателей.
Недостатки:
1) Сложный выбор ТТ, В, разъединителей, которые установлены в кольцо.
2) Более частая ревизия выключателей.
При КЗ в период ревизий одного из выключателей может произойти распад схемы. В первой части схемы будет недостаток или даже полное отсутствие ИП, в то же время в другой части схемы мощность будет заперта. Для этого ограничивают число сторон многоугольника шестью. При большем числе присоединений делят последнее между двумя или тремя связанными между собой многоугольниками.
54
Схема ТЭЦ с одной системой сборных шин, соединённых в кольцо

Схема рекомендуется на ТЭЦ с СГ до 63 МВт включительно, если потребители питаются по резервируемым линиям, а число присоединений к секции не превышает 6-8.
ТЭЦ отдаёт большую часть ЭЭ близкорасположенным потребителям, поэтому возможно применение одиночной ССШ.
Сборные шины разделяются на секции по числу генераторов. Секции соединяются между собой с помощью секционных выключателей QK и секционных реакторов LRK (для ограничения токов КЗ на шинах).
Линии 6-10 кВ присоединены к шинам КРУ, получающими питание через групповые реакторы LR1, LR2, LR3 от соответствующих секций ГРУ. Количество групповых реакторов зависит от числа линий и общей нагрузки потребителей 6-10 кВ

55
Блочная схема ТЭЦ
Рост единичных мощностей ТГ, применяемых на ТЭЦ (110, 200 МВт), привёл к широкому применению блочных схем.
Применяется, если Р
ген,нагр
≤30% от Р
уст
ТЭЦ. PВ данной схеме потребители 6-10 кВ получают питание реактированными отпайками от Г G1 и G2. Более удалённые потребители питаются через подстанции глубокого ввода от шин 110 кВ. Параллельная работа Г осуществляется на ВН, что уменьшает токи КЗ , на стороне 6-10 кВ. Схема экономична, т. к. отсутствует ГРУ. Схема ускорит монтаж электрической части.
56
Главная схема КЭС с шестью блоками 800 МВт и РУ напряжением 330, 750 кВ

57
Схема шины-трансформатор
58
59

60
61
62
Закрытое распределительное устройство (ЗРУ) – РУ, оборудование которого расположено в здании.
Закрытые РУ наиболее часто сооружают до 10 кВ включительно. При затруднении с получением нужной для размещения ОРУ площадки, при расположении на предприятиях в стесненных условиях, в районах с загрязненным воздухом, а также в северных районах с очень низкой температурой и обильными снегопадами, строят ЗРУ 35 и 110 кВ.
При этом ЗРУ 110 кВ сооружают с применением оборудования, предназначенного для ОРУ.

63
Рисунок 7. Типовая компановка ОРУ 110 - 220кВ для схемы с двумя рабочими и обходной системами шин:
1 — обходная СШ; 2 — разъединитель ОСШ; 3 — конденсатор связи; 4 — заградитель; 5 — линейный разъединитель; 6 — трансформатор тока; 7 — воздушный выключатель; 8 — вторая СШ; 9 — шинные разъединители килевого расположения; 10 — шинные разъединители; 11 — первая СШ
64
Конструкция – КРУ
Также применяются комплектные распределительные устройства (КРУ), состоящие из типовых модулей, помещённых в шкафы. Такие элементы содержат необходимые предохранительные блоки, выключатели и другие составляющие и поставляются в готовом виде, не требующем комплектации. Если устройство предполагает наружную установку, его называют КРУН. Такой модуль предусматривает наличие соответствующей защиты.
КРУН
Видео про КРУ:
В зависимости от класса напряжения, параметров сети, численного состава абонентов, предусмотрено наличие следующих распределительных устройств:

сборных камер;

комплектных распределительных устройств;

пунктов по ведению коммерческого учёта;

комплектных трансформаторных подстанций;

пунктов по автоматическому регулированию напряжения;

панелей щитов распределения;

распределительных низковольтных щитков;

шкафов по учёту электрической энергии наружного размещения для частных домов;

устройств по контролю параметров.
65
Распределительные устройства (РУ) трансформаторных подстанций - это электроустановки, предназначенные для приема и распределения электроэнергии. На трансформаторных подстанциях количество РУ определяется количеством номинальных напряжений обмоток трансформаторов. В конструкцию РУ входят различные электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства.
Распределительные устройства напряжением 35 кВ и выше выполняются открытыми, закрытыми и элегазовыми.
Открытые РУ располагаются под открытым воздухом. Все аппараты открытого РУ располагаются на невысоких металлических или железобетонных основаниях. Территория открытых РУ ограждается.
Различают несколько классификаций РУ по различным особенностям. Распределительные устройства, в зависимости от условий эксплуатации бывают(чтобы увеличить схему кликните по ней):


открытого типа (ОРУ) – оборудование, расположенное вне зданий или других укрытий. Такие устройства отличаются удобством проверки исправности, простотой расположения и внесения изменений, но занимают большое пространство и требуют повышенной защиты от неблагоприятного воздействия атмосферных и климатических факторов;
ОРУ

закрытого типа (ЗРУ) – размещаются в защищённых объектах и занимают намного меньше места. Недостаток – сложность в обслуживании в связи с большей компактностью размещения. Характерны для условий промышленного предприятия или города.
66
Схемы подстанций РУ 6-10 кВ (низшего напряжения)
67
Рис. 1. Схемы присоединения собственных нужд при наличии на подстанциях: а — переменного и выпрямленного оперативного тока, б — постоянного оперативного тока

68
Оперативным называется ток, при помощи которого производится управление первичной коммутационной аппаратурой
(выключателями, отделителями и т. д.), а также питание цепей релейной защиты и автоматики, разных видов управления и сигнализации. Основное требование – источники оперативного тока должны быть всегда готовы к действию во всех необходимых случаях (независимость от режима работы сети).
Используют два вида оперативного тока – постоянный и переменный.
1) Оперативный постоянный ток.
Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда.
Рабочее напряжение батарей 110–220 В. В качестве подзарядного устройства используется мощный тиристорный преобразователь, снабженный элементным коммутатором, с помощью которого можно изменять число участвующих в химической реакции пластин.
Оперативный постоянный ток в первую очередь используется в электроустановках, где батареи требуются для включения мощных выключателей с электромагнитными приводами и ряда других нужд (например, на ТЭС, мощных
ГЭС и подстанциях).
2) Оперативный переменный ток.
Источниками оперативного переменного тока могут быть трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд, включаемые соответственно на токи и напряжения элементов защищаемой установки.
Трансформаторы тока могут являться надежными источниками питания защит только от повреждений, сопровождающихся значительными токами, когда они в состоянии отдавать мощность, достаточную кроме всего для работы привода выключателя (при однофазных замыканиях на землю не подходят).
Трансформаторы собственных нужд и трансформаторы напряжения в общем случае, наоборот, непригодны для питания защит от КЗ, сопровождающихся снижением напряжения до нуля, и могут применяться для управления в режимах, характеризуемых напряжениями близкими к рабочим (например, однофазное замыкание на землю).
Таким образом, перечисленные источники питания не являются универсальными (как аккумуляторные батареи), а имеют ограниченные области применения. Поэтому часто используются несколько раздельных источников переменного оперативного тока или комбинированные устройства.
69
Аварийная сигнализация
Цепь аварийного звукового сигнала так же, как и цепь светового сигнала, выполняется на принципе несоответствия, т.е. звуковой сигнал подается тогда, когда положение выключателя не соответствует положению ключа управления. Однако необходимо, чтобы звуковой сигнал не подавался при включении выключателя, когда ключ управления уже поставлен в положение «включить», а выключатель еще не успел включиться
Для сигнализации автоматического отключения коммутационных аппаратов обычно используется сирена, устанавливаемая на панели центральной сигнализации щита управления подстанции
После того, как этот звуковой сигнал привлек внимание дежурного персонала, он должен быть прекращен, чтобы не мешать дальнейшим действиям персонала, которому необходимо доложить по телефону о случившемся, вызвать ремонтный персонал и т.п.
Предупредительная сигнализация
Предупредительная сигнализация приходит в действие при следующих отклонениях от нормального режима работы оборудования подстанции:
• перегрузке трансформаторов и автотрансформаторов; срабатывании первой ступени газовой защиты трансформаторов и автотрансформаторов;
• повышении температуры или понижении уровня масла трансформаторов и автотрансформаторов;
• работе защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью (если защита действует на сигнал);
• нарушении изоляции цепей постоянного тока; неисправности цепей напряжения защит; неисправности цепей оперативного тока релейной за щиты и автоматики;
• неисправности цепей управления в схемах со звуковым контролем этих цепей;
• непереключении фаз выключателей;
• отклонении от заданного давления воздуха в компрессорной и в резервуарах воздушных выключателей;
• работе различных устройств защиты и автоматики;
• отклонении от заданной величины напряжения оперативного тока защит;
• снижении температуры масла в системе маслосмазки компрессоров;
• прочих отклонениях, требующих принятия мер со стороны дежурного персонала.
70
Дистанционное управление электрическими аппаратами (выключателями, разъединителями) применяется на расстояниях от щита управления до распределительного устройства, не превышающих нескольких сотен метров.
Дистанционное управление может осуществляться на постоянном или переменном оперативном токе.
К схемам дистанционного управления высоковольтными выключателями предъявляются следующие требования:
1. Схема управления должна позволять дистанционное, ручное и автоматическое ( от устройства релейной защиты и автоматики ) надежное отклике / / включен выключатся.