АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Схемы блочных подстанций пятого уровня

Читайте также:
  1. A) Прямую зависимость величины предложения от уровня цены.
  2. I. Два подхода в психологии — две схемы анализа
  3. I. ОЦЕНКА НАУЧНОГО УРОВНЯ ПРОЕКТА
  4. II Выбор схемы станции
  5. II. Компоновочные схемы основных частей каркаса.
  6. II. Контроль исходного уровня знаний студентов
  7. III. Определение оптимального уровня денежных средств.
  8. А) Оценка уровня подготовленности нового работника.
  9. Адаптация шрифта до уровня знаковости.
  10. Алгоритм работы электрической схемы МБВ
  11. Анализ состава и динамики прибыли от продаж, уровня среднереализационных цен
  12. Анализ схемы усилителя с ОЭ

 

Большинство подстанций промышленных предприятий выполняется без сборных шин на стороне первичного напряжения по блочному прин­ципу, реализуемому в виде схем: 1) линия - трансформатор; 2) ли­ния - трансформатор - токопровод (магистраль). Блочные схемы про­сты и экономичны. Установка на подстанциях промышленных пред­приятий, как правило, двух трансформаторов обеспечивает по надеж­ности электроснабжение потребителей I категории.

На рис. 4.2 показаны схемы блочных ГПП, выполненные без пере­мычки (мостика) между питающими линиями (35)110-220(330) кВ. На схеме показаны двухобмоточные трансформаторы. При конкретном проектировании могут применяться трансформаторы с расщепленными обмотками, трехобмоточные и др. При напряжении ПО кВ в нейтрали трансформаторов устанавливается заземляющий разъединитель-разряд­ник, при 220 кВ нейтраль заземляется наглухо. При необходимости вы­сокочастотной связи на вводах ВЛ устанавливается аппаратура ВЧ обра­ботки линии.

 

В качестве заземляющего разъединителя используется аппарат типа ЗОН-110. Для защиты нейтрали трансформатора ее заземляют через разрядник, рабочее напряжение которого должно быть равным полови­не рабочего напряжения ввода. Для ПО кВ можно использовать состав­ную колонку из разрядников РВС-35 и РВС-20, соединенных последовательно фланцами (с проверкой по току проводимости).

Схема на рис. 4.2, а является простейшей (см. рис. 3.3, а) при ради­альном питании и получила широкое распространение при закрытом вводе кабельной линии в трансформатор (глухое присоединение). Она особенно целесообразна при загрязненной окружающей среде, при вы­сокой стоимости земли, при необходимости размещения ПГВ на плот­но застроенном участке, например при расширении или реконструкции предприятия. При повреждении в трансформаторе отключающий им­пульс защиты трансформатора передается на отключение выключателя на питающей подстанции.

Глухое присоединение (без разъединителей по рис. 4.2, а) допуска­ется при радиальном питании и для ВЛ, если территория - с загрязнен­ной атмосферой, а проектируемая ГПП и источник питания эксплуати­руются одной организацией. Обычно на спуске проводов от ВЛ к транс­форматору устанавливается разъединитель (рис. 4.2, б), создающий ремонтный разъем.

На рис. 4.2, в показана схема с воздушными линиями с установкой короткозамыкателей и ремонтных разъединителей. При возникновении повреждения в трансформаторе короткозамыкатель включается под действием релейной защиты от внутренних повреждений в трансформа­торе (газовой, дифференциальной), к которым не чувствительна за­щита головного участка линии, и производит искусственное короткое замыкание линии, вызывающее отключение выключателя на головном участке этой линии. Головной выключатель защищает не только ли­нию, но и трансформатор.

Схема на рис. 4.2, г используется при магистральном питании для отпаечных ГПП. Отделителем осуществляются оперативные отключения трансформатора.

На рис. 4.2, д показана схема с воздушными линиями с установкой короткозамыкателей, отделителей и ремонтных разъединителей. Эта схема применяется при питании от одной воздушной линии нескольких подстанций так называемыми отпайками. В отдельных случаях она мо­жет быть применена и при радиальном питании, когда имеется реальная вероятность подсоединения в дальнейшем к этой линии других под­станций. Последовательность действия: замыкается короткозамыкатель поврежденного трансформатора и отключается выключатель на голов­ном участке питающей магистрали, снабженный автоматическим по­вторным включением. С помощью вспомогательных контактов короткозамыкателя замыкается цепь привода отделителя поврежденного трансформатора, который должен отключаться при обесточенной пи-

 

тающей линии, т. е. позже отключения головного выключателя и ра­нее его АПВ — во время так называемой бестоковой паузы. Если соб­ственное время отключения отделителя меньше или равно времени дей­ствия защиты выключателя головного участка линии, то в схему отклю­чения отделителя необходимо ввести выдержку времени, так как от­делитель не способен отключить ток нагрузки и ток повреждения. Для фиксации отключения головного выключателя питающей линии в схемах с применением отделителей в цепи короткозамыкателя преду­сматривается трансформатор тока. После отключения отделителем по­врежденного трансформатора АПВ головного участка линии, имеющее необходимую выдержку времени, вновь автоматически включает ли­нию и тем самым восстанавливает питание неповрежденного трансфор­матора на данной подстанции и на всех других отпаечных подстанциях, подключенных к данной линии.

На схеме на рис. 4.2, е приведен вариант с силовыми выключателями, который может быть применен как для отпаечных подстанций, питае­мых по магистральным линиям, так и для тупиковых подстанций, питае­мых по радиальным линиям. Эта схема может оказаться целесообраз­ной для подстанций, расположенных близко к источнику питания (при­менение короткозамыкателей в этих случаях приводит к значительным падениям напряжения на шинах ИП).

Схемы с перемычками между питающими линиями следует применять лишь при обоснованной необходимости устройства перемычек. В за­грязненных зонах их следует избегать, так как наличие дополнительных элементов, подвергающихся загрязнению, увеличивает вероятность аварий на подстанции.

Достаточно распространена схема с отделителями и короткозамыкателями на линиях и с неавтоматизированной перемычкой из двух разъ­единителей, установленной со стороны питающих линий (рис. 4.3, а). Эта перемычка позволяет: присоединить оба трансформатора к од­ной линии (при таком режиме при повреждении одного трансформа­тора отключаются оба); сохранить в работе трансформатор при повреж­дении питающей его линии, переключив его на вторую линию (пере­крестное питание), обеспечить питание подстанции на время ревизии или ремонта трансформатора. В схеме может быть применен отключаю­щий импульс вместо короткозамыкателя.

Схема на рис. 4.3, б применяется при питании подстанций по транзит­ным линиям 110—220 кВ или по линиям с двусторонним питанием. Как вариант может быть применена схема со второй (показанной Пунк­тиром) перемычкой со стороны линий, выполненная разъединителями. Этот вариант схемы допускает не прерывать разрыва транзита электро­энергии в периоды ремонта одного из выключателей 110-220 кВ. Если в схеме предусмотреть дополнительную установку отделителей в цепях трансформаторов, то при повреждении трансформатор отключается от­делителем (в бестоковую паузу), а транзит мощности автоматически восстанавливается.

 

 

Схема на рис. 4.3, в может быть применена для тупиковых подстан­ций с автоматикой в перемычке, если применение короткозамыкателя не представляется возможным по техническим причинам, а стоимость оборудования для передачи отключающего импульса соизмерима со стоимостью выключателя или же передача отключаемого импульса не­приемлема по другим причинам.

Эта схема может быть применена также при включении трансформа­торов в рассечку транзитных линий или линий с двусторонним пита­нием при сравнительно малых расстояниях между отпайками или меж­ду головным выключателем питающей подстанции и отпайкой. При этом повреждение трансформатора не нарушает питания всех других подстанций, связанных с этими линиями.

 

Схемы с выключателями в электроснабжении промышленных пред­приятий применялись редко, так как капитальные затраты выше, чем при схемах с отделителями и короткозамыкателями. Обоснованиями для применения выключателей могут служить:

условия самозапуска электродвигателей, так как время действия автоматики при схеме с отделителями больше, чем при выключателях, что может оказаться недопустимым для некоторых производств с не­прерывным технологическим процессом;

усложнение защиты и автоматики в схемах с отделителями при под­питке со стороны 6—10 кВ места короткого замыкания на линии 110 — 220 кВ или на ответвлении от нее;

недостаточное качество отделителей и короткозамыкателей, что су­щественно для работы в загрязненных зонах, в районах Крайнего Се­вера;

развитие проектируемой подстанции, требующей применения сбор­ных шин на напряжении 110—220 кВ;

включение трансформаторов в рассечку транзитных линий или ли­ний с двусторонним питанием;

невозможность по техническим причинам применения короткозамы­кателей и большая стоимость устройств и кабелей, используемых для передачи отключающего импульса (с учетом его резервирования), со­измеримая со схемой с выключателями.

При отсутствии перечисленных условий, определяющих применение выключателей, рекомендуется простейшая блочная схема без перемы­чек. Требования со стороны эксплуатации к повышению надежности и оперативности управления системой электроснабжения на 6УР, 5УР привели к более частому применению схем на рис. 4.2, е, 4,3, в, т. е. к отказу от установки короткозамыкателей и переходу к установке выключателей.

Мощность трансформаторов, присоединяемых по приведенным схе­мам, должна находиться в пределах коммутационной способности разъединителей и отделителей по отключению тока холостого хода, а при применении силовых выключателей определяется их парамет­рами.

Короткозамыкатели нельзя ставить в зоне действия дифференци­альной защиты трансформатора, потому что тогда каждое включение короткозамыкателя от действия газовой защиты или по другой при­чине вызывает срабатывание дифференциальной защиты. Это дезориен­тирует обслуживающий персонал, так как он не сразу может выяс­нить причину отключения трансформатора и тем самым затягивает лик­видацию аварии. Разрядники также нужно ставить вне зоны действия дифференциальной защиты, так как их работа может вызвать ложное действие этой защиты и неправильное отключение трансформатора.

От схем подстанций 5УР со стороны высокого напряжения практи­чески не зависят схемы присоединения трансформаторов мощностью

 

10 MB -Аи выше к секциям сборных шин распределительных устройств вторичного напряжения. Число секций, напряжение, количество отхо­дящих линий определяются в большой степени требованиями потреби­телей и с учетом вариантов электроснабжения на напряжении, отличном от наиболее распространенного 10 кВ, иллюстрируются рис. 4.4.

При выборе схемы подключений решающими являются: мощность подстанции, определяющая число выводов и секций шин 6—10 кВ; наличие, единичная мощность и напряжение крупных потребителей (электропечей, воздуходувок и др.); мощность КЗ на стороне 6-10 кВ, определяющая необходимость установки реакторов; характер нагру­зок, определяющих подпитку места КЗ и число секций на стороне 6-10(35) кВ. Рекомендации по схемам на рис. 4.4 составлены для мощ­ности КЗ от системы до 5000 MB - А в сети 110 кВ и до 10 000 MB • А в сети 220 кВ при раздельной работе сборных шин. При выборе схемы могут быть предложены некоторые общие рекомендации.

Присоединение одной секции сборных шин к обмотке трансформа­тора или к параллельно соединенным ветвям трансформатора с рас­щепленной обмоткой 6-10 кВ без реагирования отходящих линий основывается на использовании в качестве вводных, межсекционных и линейных выключателей для всего РУ выключателей с одинаковым

 

 

 

номинальным током отключения. Рекомендуется применять выключа­тели с предельным током отключения выключателя I п0, равным 20 или 31,5(40) кА, который не меньше предельного тока термической стойкости и действующего значения периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ.

Применение выключателей с Iп 0 = 31,5(40) кА и более вместо вы­ключателя с I п0 = 20 кА (присоединяемых к двум ветвям трансформа­торов с расщепленными обмотками или в различных схемах с реак­торами) следует обосновывать технической необходимостью или эко­номической целесообразностью.

Присоединение сборных шин (двух секций) к трансформатору с расщепленной обмоткой 6—10 кВ без реактирования отходящих линий выполняется так, что каждая секция присоединяется к одной ветви обмотки трансформатора 6-10 кВ. Преимущество схемы состоит в том, что она позволяет значительно уменьшить отрицательное влияние на­грузок одной ветви на качество напряжения питания нагрузок другой ветви при резкопеременных графиках нагрузки, вызывающих колеба­ния напряжения на шинах подстанции, или при вентильной нагрузке, искажающей форму кривой напряжения. Схема не может быть рекомен­дована при наличии крупных присоединений с нагрузкой, соизмеримой с номинальной мощностью одной ветви обмотки трансформатора, так как при этом, как правило, трудно равномерно распределить нагруз­ки между секциями сборных шин подстанции и обеспечить необходи­мое резервирование.

Присоединение одной секции сборных шин к обмотке трансформа­тора или к параллельно соединенным ветвям трансформатора с рас­щепленной обмоткой 6-10 кВ с реагированием отходящих линий предусматривает в качестве вводных и межсекционных выключателей применение выключателей с номинальным током отключения более 31,5 (40) кА. На отходящих от сборных шин РУ линиях устанавливают групповые реакторы, к каждому из которых присоединяют от одной до четырех-пяти линий с номинальным током отключения выключа­телей 20 к А.

Количество линий, присоединяемых к каждому групповому реак­тору, зависит от расчетных токов линий и от специфики присоединяе­мых вторичных подстанций или отдельных токоприемников. Иногда помимо реактированных линий к сборным шинам присоединяются нереактированные линии или токопроводы (через выключатели с соот­ветствующим номинальным током отключения), для которых нецеле­сообразно снижение мощности КЗ (например, крупный преобразова­тельный агрегат).

Основные преимущества схем с групповыми реакторами: уменьша­ется ток подпитки КЗ от синхронных и асинхронных электродвигате­лей; повышается остаточное напряжение на сборных шинах при КЗ на отходящих линиях за реакторами; при наличии электроприемников,

 

 

ухудшающих качество электроэнергии в питающей их сети (вентиль­ных, сварочных, с резкопеременными графиками нагрузки и др.), их неблагоприятное влияние меньше сказывается 'на качестве электро­энергии на сборных шинах подстанции. К недостаткам схемы следует отнести, как правило, большую стоимость электрооборудования 6— 10 кВ; наличие постоянных потерь в реакторах; увеличение габаритов РУ 6—10 кВ; технические затруднения в выполнении релейной защиты в части обеспечения чувствительности и дальнего резервирования.

Различные схемы с реакторами на вводах 10(6) кВ от трансформа­торов обеспечивают снижение мощности короткого замыкания после реактора, позволяют независимо от мощности трансформатора при­менять (в качестве вводных, секционных и линейных) выключатели со сравнительно небольшим номинальным током отключения 20 кА или 31,5(40) кА. Значение, до которого целесообразно снижать мощ­ность КЗ на шинах 6—10 кВ, определяется технико-экономическим анализом схемы подстанции и системы электроснабжения от шин подстанции. Существенными недостатками реактирования вводов являются ухудшение условий пуска и самозапуска крупных электро­двигателей; сложности осуществления релейной защиты трансформа­торов и крупных единичных электроприемников или линий, отходя­щих к вторичным подстанциям.

Если имеется значительное количество электродвигателей с больши­ми пусковыми токами и если не исключена перспектива дополнитель­ного присоединения электродвигателей, следует по возможности избе­гать применения таких схем.

Конкретизируя общие рекомендации, отметим, что схема 1 на рис. 4.4 для двухобмоточных и схема 6 для трехобмоточных трансформато­ров применимы для трансформаторов мощностью до 16 MB • А. Схема 2, одна из наиболее распространенных, применяется для трансформаторов с расщепленной вторичной обмоткой мощностью 25—63 MB • А с вто­ричным напряжением 6-10 кВ. Для трансформаторов 32-63 MB • А на­пряжением 6 кВ может появиться необходимость в использовании схе­мы 3 или 5 с реагированием вводов 6 кВ трансформаторов, если мощ­ность КЗ на стороне 6 кВ близка к разрывной мощности выключателей камер КРУ или превосходит ее. Для трансформаторов мощностью 63 MB -А такая необходимость может появиться при напряжении 10 кВ (трансформаторы 110/10 кВ). Схему 4 можно применять для трансфор­маторов мощностью 25 и 40 MB • А вместо схемы 2 для уменьшения ко­личества секций. Схему 9 применяют для трансформаторов 63 MB • А 110/6, а также для трансформаторов 160 MB • А 220/10 кВ с расщеп-1 ленными вторичными обмотками. Отличается она от схемы 3 большой пропускной способностью вторичной стороны за счет применения сдво­енных реакторов и имеет вдвое больше секций шин 6-10 кВ. Для трех­обмоточных трансформаторов применяют схемы 6, 8 и 10,отличающиеся высокой пропускной способностью и степенью ограничения мощно-

 

 

сти КЗ на стороне 6-10 кВ. Для трансформаторов с мощностью вторич­ной обмотки 40 MB • А при 10 кВ используется схема 6, при 6 кВ — схе­ма 8, для трансформаторов 63, 80 и 100 MB • А - соответственно схе­мы 8 (при высоком значении напряжения КЗ трансформатора может быть использована и схема 6) и 10.

При наличии на подстанции напряжения как 10 кВ, так и 6 кВ при­меняют схемы 2, 5, 7, 8 в зависимости от мощности вторичных обмо­ток (50% мощности трансформатора при расщепленных вторичных об­мотках и 100% в трехобмоточных трансформаторах), от которой зави­сит выбор аппаратуры и ошиновки по пропускной способности и по устойчивости к токам КЗ.

В приведенных схемах реакторы предусмотрены в том случае, когда необходима подпитка мест КЗ от электродвигателей. При этом более целесообразной может оказаться установка групповых реакторов на ли­ниях электродвигателей, благодаря чему уменьшается пропускная мощ­ность реакторов на вводах трансформаторов (схема 11) или отпадает необходимость в этих реакторах и снижаются посадки напряжения при пусках и само запусках электродвигателей.

Распределение электроэнергии с шин 5УР (рис. 4.4) осуществляется, как правило, радиальными линиями к распределительным подстанциям РП 6-10 кВ, отдельным крупным электроприемникам и отдельным установленным вблизи трансформаторам ЗУР. Увеличение единичной мощности потребителей (цехов) и ограничения по генплану привели к сооружению магистральных токопроводов, от которых запитываются

 

 

 

РП через реакторы (рис. 4.5) или без них, на соответствующее РП. Ре­акторы устанавливаются из-за больших токов КЗ, например для шинопровода Uном = 10 кВ, I иом = 5000 А, питающегося от ГРУ 10 кВ ТЭЦ.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)