Файл: Условные обозначения и основные термины. Виды схем электроснабжения по назначению Электроустановка.docx

Рисунок 2.12, а - Схема подстанции типа «35 – 4Н» или «110 – 4Н»



Рисунок 2.12, б - Принципиальная схема типа «35 – 4Н» - два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий ИЗ СТО Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения»

Схемы типа «35-4Н» и особенно «110-4Н» получили широкое распространение на нефтеперекачивающих станциях и нефтяных промыслах. По сравнению с мостиковыми схемами блочные схемы проще и дешевле. Недостаток схем типа «4Н» по сравнению с мостиковыми – сложнее процедура оперативных переключений при выводе в ремонт одного из трансформаторов (при сохранении в работе обеих линий) или вывод в ремонт одной из линии 35(110) кВ (при сохранении в работе обоих трансформаторов).

Более совершенными, надежными и маневренными являются мостиковые схемы с автоматической перемычкой, которая выполняется путем установки выключателя между блоками. Мостиковые схемы применяются при мощности трансформаторов до 63 МВА включительно. При напряжении 110 кВ кроме автоматической перемычки согласно [21] должна, как правило, предусматривается ремонтная неавтоматическая перемычка, которая выполняется путем установки разъединителей между блоками.

На рисунке 2.13, а приведена схема 5Н (схема «110-5Н») – мостик с выключателями Q1, Q2 в цепях трансформаторов и неавтоматической перемычкой QS со стороны трансформаторов. Автоматическая перемычка Q1,2 в устанавливается со стороны линий. Такая схема при отключении одного из трансформаторов позволяет оставить в работе обе линии (АВР линии) путем автоматического включения выключателя Q1,2.



Рисунок 2.13 - Схема «110 – 5Н» с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов (а) и схема «110 – 5АН» с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий

На рисунке 2.13, б приведена схема 5АН (типа «110-5АН») – мостик с выключателями в цепях линий и не автоматической перемычкой QS со стороны линий. Автоматическая перемычка Q1,2 устанавливается со стороны трансформаторов. Такая схема позволяет оставить в работе оба трансформатора в автоматическом режиме (АВР трансформатора) путем автоматического включения выключателя Q1,2. Схему 5АН предпочтительнее применить также при необходимости секционирования сети (питающих линий 110 кВ) на данной подстанции.

---

Наличие двух перемычек автоматической «А» (с выключателем Q1,2) и неавтоматической «Н» (с разъединителями QS) в схемах 5Н и 5АН повышает гибкость схем и повышает безопасность оперативных переключений при выводе в ремонт трансформаторов и линий 35(110) кВ. Кроме того, наличие автоматической перемычки позволяет при необходимости организовать быстродействующее устройства АВР на стороне 110 кВ. Тем не менее, мостиковые схемы находят пока ограниченное применение на питающих подстанциях предприятий нефтегазовой отрасли. Объясняется это тем, что в нормативных документах по проектированию подстанций промышленных предприятий рекомендуется применять питающие подстанции с более простой схемой. Поэтому чаще применяются блочные схемы типа «110-4», которые проще и дешевле.

Принципиальные мостиковые схемы «110 – 5Н» и «110 – 5АН» приведены на рисунке 2.13, в и г.



Рисунок 2.13, в, г - Принципиальные схемы «110 – 5Н» и «110 – 5АН»

---

54 Типовые схемы распределительных устройств напряжением

6, 10 кВ ГПП

Распределительные устройства (РУ) напряжением 6(10) кВ на ГПП промышленных предприятий выполняются, как правило, закрытыми и обозначаются в этом случае ЗРУ. Для повышения надежности электроснабжения применяется секционирование шин 6(10) кВ ЗРУ на две или четыре секции с установкой секционных выключателей между секциями шин.

Согласно «СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения» выделяют четыре типа схем РУ-6(10) кВ.

Схема 10(6) -1. Одна, секционированная выключателями, система шин

Схема 10(6) -2. Две, секционированные выключателями, системы шин (с подключением сдвоенных реакторов к каждой секции шин)

Схема 10(6) -3. Четыре одиночные, секционированные выключателями, системы шин

Схема 10(6) -1. Одна, секционированная выключателями, система шин

Схемы РУ-6(10) кВ с секционированием системы шин на две секции шин приведены на рисунке 2.14. Применяются два варианта схем: без реактора на вводах (рисунок 2.14, а и б) и с реактором на вводах (рисунок 2.14, в).





Рисунок 2.14 – Схемы ЗРУ с секционированием системы шин на две секции

На рисунке 2,14, а показана оперативная схема для нормального режима работы, на рисунке 2.14, б – для послеаварийного режима. В нормальном режиме секционный выключатель СВ отключен, вводные выключатели В1 и В2 включены. Если при этом происходит КЗ в сети 6(10) кВ, например, в точках К1 или К2, то ток КЗ от системы будет протекать только по одному из трансформаторов Т1 или Т2. При этом параллельное соединение трансформаторов при расчете токов КЗ не учитывается.

Мощности трансформаторов ГПП на промышленных предприятиях могут быть до 63 МВА. Чем больше мощности трансформаторов, тем меньше эквивалентное сопротивление питающей сети и тем больше токи КЗ на стороне низшего напряжения. Большие токи КЗ снижают надежность электроснабжения, так как повышается вероятность отказа элементов сети из-за нарушения термической или динамической стойкости, или отказа выключателя по отключающей способности.

---

В схемах на рисунках 2.14, а ограничение токов КЗ достигается только за счет секционирования шин РУ-6(10) кВ на две секции и основано на раздельной работе питающих линий (трансформаторов) на «свою» секцию шин (СШ) при отключенном секционном выключателе.

Мощности трансформаторов выбираются по нагрузке в нормальном режиме работы. Так как, в нормальном режиме секционный выключатель СВ отключен, то мощность нагрузки трансформатора будет в два раза меньше суммарной нагрузки обеих секций. Поэтому секционирование системы шин на две секции при раздельной работе секций позволяет устанавливать трансформатора меньшей мощности, что увеличивает сопротивление трансформатора и снижает ток КЗ от системы. Особенно эффективна такая мера при большой мощности питающей системы (при относительно небольшой длине линий 35, 110 кВ). Если же эквивалентное сопротивление питающей энергосистемы (линий 35, 110 кВ) соизмеримо с сопротивлением понижающих трансформаторов ГПП, то снижение тока КЗ вследствие раздельной работы трансформаторов может быть несущественным.

Согласно ПУЭ, секционирование шин РУ-6(10) кВ на две секции является обязательным для всех понизительных подстанций и распределительных устройств.

У схем по рисункам 2.14, а и б два недостатка. Первый - при большой мощности трансформаторов Т1 и Т2 ток КЗ на шинах 6(10) кВ (точка К) может превысить допустимые значения. Второй недостаток – в послеаварийном режиме, когда отключен один из вводных выключателей и включен СВ не ограничиваются токи, посылаемые в точку КЗ всеми рабочими электродвигателями 1-й и 2-й секций шин (СШ-1 и СШ-2). Например, при выключенном вводном выключателе В2 и включенном секционном выключателе СВ (рисунок 1, 12, в, г) при КЗ в точках К1 или К3 в месте КЗ будет протекать ток подпитки от электродвигателей Д1 и Д2. Ток подпитки от одного электродвигателя примерно равен его пусковому току. При мощности электродвигателей 8000 кВт ток подпитки от электродвигателей может достигать 12 кА. Поэтому при большой мощности трансформаторов Т1 и Т2 либо при большой мощности электродвигателей (4000 кВт и более) могут потребоваться другие схемы ЗРУ-6(10) кВ и дополнительные мероприятия по повышению надежности электроснабжения и ограничению токов КЗ.

Для ограничения токов КЗ могут устанавливаться токоограничивающие реакторы на вводах (рисунок 2.14, в).

---

Реактор представляет катушку индуктивности без ферромагнитного сердечника. Основной параметр реактора – это его индуктивное сопротивление Х_Р. в каталогах указывается обычно в Омах. Индуктивное сопротивление реактора увеличивает суммарное сопротивление электрической сети между энергосистемой и точкой КЗ, вследствие чего ток КЗ снижается.



Принципиальная схема РУ 10(6) -1 и ее варианты

Недостатки схем на рисунках 2.14 в, г с одиночными реакторами на вводах.

1) Одиночные реакторы на вводах не ограничивают токи подпитки от электродвигателей смежной секции шин. Например, при КЗ в точках К1 или К3 реактор L2 не ограничивает ток подпитки от электродвигателя Д2.

2) В реакторах имеют место дополнительные потери напряжения ΔU_Р как в нормальном режиме, так и в режимах пуска и самозапуска электродвигателей. Особенно опасны повышенные потери напряжения в режимах пуска и самозапуска.

Для ограничения токов КЗ требуются реакторы с большим индуктивным сопротивлением. Однако при этом в реакторе будут значительные потери напряжения, что приведет к снижению напряжения на зажимах пускаемого электродвигателя, что снижает его пусковой момент и затрудняет разгон двигателя. Это может привести как к увеличению времени пуска, так и к срыву самозапуска. Поэтому нецелесообразно устанавливать реактор с большим индуктивным сопротивлением. Это ограничивает область применения одиночных реакторов на вводах.

Схемы применяются при мощности трансформаторов до 10-16 МВА.

Если требуется установка трансформаторов мощностью 25 МВА и выше, то устанавливаются трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения с параллельным соединением обмоток низшего напряжения (рисунок 2.14, г)

Схема 10(6) -2. Секционирование шин РУ-6(10) кВ на четыре секции

Схема № 10(6)-2 ‑ две одиночные секционированные системы шин, применяется на двухтрансформаторных ПС с трансформаторами с расщепленными обмотками, а также на ПС с сдвоенными реакторами.

Возможны два способа организации четырех секций шин: при установке сдвоенных реакторами на вводах и при установке на ГПП трансформаторов с расщепленной обмоткой низшего напряжения.

Секционирование шин РУ-6(10) кВ на четыре секции при установке сдвоенных реакторами на вводах

---