Распределительные устройства с одной системой сборных шин

 

В устройствах рассматриваемо­го вида (рис. 8.1, а) каждое присоединение содержит в общем слу­чае выключатель и два разъединителя — шинный и линейный. Вы­ключатели, как известно, служат для неавтоматического и автомати­ческого отключения и включения присоединений. Разъединители необходимы для изоляций аппаратов и присоединений на время их ремонта от смежных частей системы, находящихся под напряжением.

 

Рис.8.1. Принципиальная схема РУ с од­ной системой сборных шин.

а - шины не секционированы; б — секциониро­ванные шины; в — секционированные шины и об­ходное устройство.

 

Термин «изоляция» следует пони­мать как создание видимого раз­рыва цепи в воздухе, обеспечиваю­щего безопасность для людей. Так, например, при ремонте выключате­ля какого-либо присоединения он должен быть изолирован от сбор­ных шин и от сети, поскольку линия, отключенная со стороны источника энергии, может оставаться вклю­ченной с противоположного конца. Только в частных случаях, когда возможность подачи напряжения с противоположного конца исключе­на, линейные разъединители могут отсутствовать. Это относится, на­пример, к присоединениям двухобмоточных трансформаторов, по­скольку ремонт выключателя про­изводится при отключенном транс­форматоре со стороны высшего и низшего напряжения. В присоеди­нениях генераторов линейные разъединители также обычно не предусматриваются.

В рассматриваемой схеме опе­рации с разъединителями допуска­ются только при отключенном выключателе соответствующего при­соединения. Ясность этого требова­ния и простота РУ практически ис­ключают ошибочные операции с разъединителями. Тем не менее пре­дусматриваются блокирующие уст­ройства, препятствующие непра­вильным операциям.

Достоинство рассматриваемой схемы с одной системой сборных шин заключается в ее исключитель­ной простоте и, следовательно, низ­кой стоимости. Недостатки ее сле­дующие:

- профилактический ремонт сбор­ных шин и шинных разъединителей связан с отключением всего устрой­ства на время ремонта;

- ремонт выключателей и линей­ных разъединителей связан с от­ключением соответствующих при­соединений, что нежелательно, а в некоторых случаях недопустимо;

- короткое замыкание в зоне сбор­ных шин приводит к полному от­ключению РУ;

- то же самое имеет место в слу­чае внешнего замыкания и отказа выключателя соответствующего присоединения.

Перечисленные недостатки мо­гут быть частично устранены с по­мощью указанных ниже дополни­тельных устройств. Приведенные затраты при этом увеличиваются. Чтобы избежать полного отклю­чения РУ при замыкании в зоне сборных шин и обеспечить возмож­ность их ремонта по частям, при­бегают к секционированию сборных шин, т. е. разделению их на части — секции с установкой в точках деления выключателей, нормально замкнутых или нормаль­но разомкнутых, в зависимости, от преследуемой цели. Эти выключа­тели называют секционными. Относительно редко встречаются устройства, сборные шины которых секционированы через разъедини­тели, замкнутые или разомкнутые при нормальной работе. Секциони­рование должно быть выполнено так, чтобы каждая секция имела источники энергии (генераторы, трансформаторы) и соответствую­щую нагрузку (рис. 8.1, 6). При­соединения распределяют между секциями с таким расчетом, чтобы вынужденное отключение одной секции по возможности не наруша­ло работы системы и электроснаб­жения потребителей. Число секций зависит от числа и мощности источ­ников энергии, напряжения, схемы сети и режима установки. В РУ с большим числом секций сборные шины замыкают в кольцо.

На станциях секционные выклю­чатели при нормальной работе, как правило, замкнуты, поскольку гене­раторы должны работать парал­лельно. В случае к.з. в зоне сбор­ных шин поврежденная секция от­ключается автоматически. Осталь­ные секции остаются в работе. Та­ким образом, секционирование че­рез нормально замкнутые выключа­тели способствует повышению на­дежности РУ и электроустановки в целом. Заметим, однако, что в слу­чае замыкания в секционном вы­ключателе отключению подлежат две смежные секции, следовательно, в устройствах с двумя секциями полное отключение не исключено, хотя вероятность его относительно мала.

В РУ низшего напряжения 6—10 кВ подстанций секционные выключатели, как правило, разомкну­ты в целях ограничения тока к.з. Выключатели снабжают устройст­вами автоматического включения резервного питания (АВР), замы­кающими выключатели в случае отключения трансформатора, что­бы не нарушать электроснабжения потребителей.

Чтобы обеспечить возможность поочередного ремонта выключате­лей, не нарушая работы соответст­вующих цепей, предусматривают (преимущественно в РУ 110—220 кВ) обходные выключатели и обходную систему шин с соответст­вующими разъединителями в каждом присоединении (рис. 8.1, в). При нормальной работе установки обходные разъединители и обход­ные выключатели отключены. Заме­на рабочего выключателя обход­ным производится в следующем по­рядке: включают обходный выклю­чатель, чтобы убедиться в исправ­ности обходной системы; отключа­ют обходный выключатель; включа­ют обходный разъединитель ремонтируемого присоединения; вновь включают обходный выклю­чатель; отключают выключатель, подлежащий ремонту, и соответст­вующие разъединители. Защита це­пи во время ремонта осуществляет­ся обходным выключателем, снаб­женным соответствующим ком­плектом релейной защиты.

В устройствах с секционирован­ными сборными шинами и обходной системой шин (рис. 8.1, в), строго говоря, необходимы два обходных выключателя. Однако в целях эко­номии средств часто ограничивают­ся одним выключателем с двумя шинными разъединителями, с по­мощью которых обходный выключатель может быть присоединен к той или другой секции сборных шин.

Распределительные устройства с одной секционированной системой сборных шин получили применение на станциях и подстанциях при номинальных напряжениях до 220 кВ включительно. Основным условием применения этой схемы является наличие достаточного резерва в ис­точниках энергии и линиях и, следо­вательно, возможность кратковре­менного отключения одной из сек­ций без нарушения работы электро­установки в целом. Устройства с одной секциониро­ванной системой сборных шин (без обходной системы) применяют в ка­честве РУ 6—35 кВ подстанций, РУ 6—10 кВ станций типа ТЭЦ, РУ собственных нужд станций и др. Аналогичные устройства, но с об­ходной системой шин, применяют при ограниченном числе присоеди­нений в качестве устройств среднего напряжения 110—220 кВ станций и подстанций.