Распределительные устройства с двумя системами сборных шин

В РУ с двумя системами сбор­ных шин (рис. 8.2, а) каждое при­соединение содержит выключатель и два шинных разъединителя. По­следние служат для изоляции вы­ключателей от сборных шин при их ремонте, а также для переключения цепей с одной системы шин на дру­гую без перерыва в их работе. Линейные разъединители предусмотре­ны в присоединениях, где это необ­ходимо для безопасного ремонта выключателей. Предусмотрен шиносоединительный выключатель, функции которого пояснены ниже.

 

 

 

 

 

Рис. 8.2. Принципиальная схема РУ с дву­мя системами сборных шин.

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

 

Вторую систему сборных шин в прежнее время использовали толь­ко эпизодически в качестве резерв­ной системы при ремонте рабочей. В настоящее время в РУ 110-220 кВ, где рассматриваемая схема получила наибольшее применение, вторую систему сборных шин используют постоянно в качестве рабочей системы в целях повышения надежности электроустановки. При этом присоединения с источниками энергии и нагрузками распределя­ют между обеими системами. Шиносоединительный выключатель нормально замкнут. Исключения из этого правила могут быть сделаны только в целях ограничения тока к.з. Для защиты сбор­ных шин применяют дифференци­альную токовую защиту, обеспечи­вающую селективное отключение Поврежденной системы. При этом вторая система шин с со­ответствующими источниками энер­гии и нагрузкой остается в работе. Работа на одной системе сборных Шин допускается только временно при ремонте другой системы. В это относительно короткое время на­дежность РУ снижается.

Порядок операций при пере­ключении присоединений с одной системы шин на другую. Переклю­чение присоединений без перерыва в их работе производят с помощью шинных разъединителей. Операции с разъеди­нителями (включение, отключение) допустимы, если электрическая цепь предварительно отключена выключателем или разъединитель шунтирован параллельной ветвью с малым сопротивлением. Как вид­но из схемы, при включенном шиносоединительном выключателе все разомкнутые шинные разъедините­ли первой и второй системы, шунти­рованы через сборные шины и шиносоединительный выключатель. В этих условиях можно включить в любом присоединении разъедини­тель одной системы и отключить разъединитель другой системы, не опасаясь образования дуги на контактах. В процессе переключения ток присоединения смещается из одного разъединителя в другой. При разомкнутом шиносоединительном выключателе такие операций недопустимы. Во избежание слу­чайного автоматического отключе­ния шиносоединительного выключа­теля в процессе переключения Пра­вила технической эксплуатации (ПТЭ) электрических станций и сетей предписывают предварительно разомк­нуть цепь отключающего электро­магнита шиносоединительного вы­ключателя и вновь замкнуть ее после окончания операций с шин­ными разъединителями.

В указанном порядке могут быть переключены с одной системы шин на другую часть присоединений, ес­ли это необходимо при изменении режима станции и системы, или все присоединения — при подготовке к ремонту системы шин. В последнем случае необходимо после окончания операций с шинными разъедините­лями отключить шиносоединительный выключатель с соответствую­щими разъединителями.Во избежание неправильных операций с разъединителями преду­сматривают блокирующие устрой­ства. В устройствах с двумя системами сборных шин шин­ные разъединители каждого при­соединения блокируют с шиносоединительным выключателем. Кроме того, предусматривают блоки­ровку между выключателем и разъ­единителями в пределах каждого присоединения. Механическая бло­кировка в этих случаях непригодна. Приходится прибегать к замкам у приводов — механическим или элек­тромагнитным.

Достоинства рассматриваемой схемы с двумя системами сборных шин заключаются в следующем: возможность поочередного ремон­та сборных шин без перерыва в ра­боте присоединений; возможность деления системы на две части в це­лях повышения надежности элек­троснабжения или ограничения то­ка к.з.; возможность переключе­ний отдельных присоединений в со­ответствий с режимом установки с одной системы сборных шин на другую.

Недостатки схемы следующие: при ремонте одной из систем шин нормальная работа установки на двух системах нарушается, следо­вательно, на это время надежность ее снижается; при замыкании в шиносоединительном выключателе от­ключаются обе системы шин; в случае внешнего замыкания и отказа выключателя соответствующего присоединения отключается система шин; ремонт выключателей и ли­нейных разъединителей связан с отключением на время ремонта со­ответствующих присоединений; сложность РУ; частые переключе­ния с помощью разъединителей уве­личивают вероятность поврежде­ний в зоне сборных шин по сравне­нию с устройствами с одной системой при том же числе присоединений.

Перечисленные недостатки схе­мы могут быть частично устранены описанными ниже способами, свя­занными с дополнительными затра­тами. При большом числе присое­динений прибегают к секционирова­нию сборных шин. В РУ 110 — 220 кВ станций секционируют обе системы шин с помощью нормаль­но замкнутых выключателей и пре­дусматривают два шиносоединительных выключателя. Таким обра­зом, РУ делится на четыре части, связанные между собой через шиносоединительные и секционные вы­ключатели, В РУ 6—10 кВ станций с секционными реакторами ограни­чиваются секционированием одной системы; вторая система используется в качестве резервной и вспо­могательной.

Чтобы обеспечить возможность поочередного ремонта выключате­лей без перерыва в работе соответ­ствующих присоединений, преду­сматривают обходную систему шин и обходные выключатели. В устрой­ствах с двумя системами сборных шин функции обходного и шиносое­динительного выключателей могут быть объединены в одном выключа­теле, что позволяет уменьшить общее число выключателей; При двух секциях (рис.8.2, 6) необходимы два таких выключателя с совмещен­ными функциями. При нормальной работе разъединители 2, 3, 4 замк­нуты и выключатели выполняют функции шиносоединительных вы­ключателей. При peмонтe выключа­телей присоединений разъединитель 4 должен быть отключен. Из двух шинных разъединителей 1 и 2 должен быть включен разъединитель зом, РУ делятся на четыре, части, ремонтируемое присоединение, а также разъединитель 3. Схема РУ с двумя секционированными систе­мами шин получается сложной.

В отечественных энергосистемах приблизительно до 1950—1960 гг. РУ с двумя системами сборных, шин (с обходной системой и без нее) принято было считать универсаль­ными. Они получили почти исклю­чительное применение на станциях и подстанциях при всех напряже­ниях, начиная от 6 до 220 кВ вклю­чительно. Распределительные уст­ройства 500 кВ мощных тепловых электростанций приблизительно до 1960 г. принято было также выпол­нять по этой схеме.

B настоящее время область при­менения РУ с двумя системами сборных шин резко уменьшилась. Их применяют в основном на стан­циях и подстанциях при напряже­ниях 110—220 кВ и большом числе присоединений. Как правило, при­меняют обходную систему с обход­ными выключателями. Применение РУ с двумя системами сборных шин в качестве главных устройств 330— 500 кВ мощных станций и подстанций признается в настоящее время нецелесообразным вследствие слож­ности переключений разъедините­лями и тяжёлых последствий отклю­чения системы шин с мощными аг­регатами и линиями при внешних замыканиях и отказах линейных выключателей, а также при замы­каниях в шиносоединительных и секционных выключателях. Целе­сообразность применения РУ с дву­мя системами сборных шин в каче­стве главных устройств 6—10 кВ станций типа ТЭЦ также подвергну­та сомнению. Эти устройства пред­почитают выполнять с одной секци­онированной системой сборных шин.