Структурные схемы выдачи Э.Э.

Они составляются до разработки главной схемы и представляют собой схему подключения источников к РУ электроустановки и схему трансформаторных соединений между РУ различных напряжений. Схемы РУ на структурных схемах не раскрываются.

Вид структурной схемы зависит от типа станции, состава оборудования и распределения нагрузок между РУ разных напряжений. На рис.9.1 приведены структурные схемы" ТЭЦ, имеющих потребителей на генераторном напряжении 6-10 кВ, что вызывает необходимость сооружения РУ генераторного напряжения (РУ ГН или ГРУ). Связью станции с ЭЭС осуществляется ЛЭП, поэтому сооружается РУ ВН, количество которых может быть два и более. Если на ТЭЦ устанавливаются мощные генераторы (100 мВт и более), их подключение к РУ ГН нецелесообразно из-за резкого увеличения токов к. з. Поэтому такие СГ

Подключаются к РУ ВН по блочной схеме,рис.9.1. Потребители с.н. подключаются к РУ с.н., сооружение которых является обязательным на станциях любых типов.

 

 

 

Рис.9.1 Структурные схемы ТЭЦ.

При незначительной нагрузке на напряжении 6-10 кВ целесообразно блочное подключение СГ к РУВН рис.9.2, что уменьшает токи к.з. и позволяет вместо дорогостоящих ГРУ применить комплектное РУ (КРУ) для подключения местной нагрузки.

Структурные схемы КЭС, ГЭС, АЭС характеризуются соединением СГ в блоки с повышающими трансформаторами, включение их на параллельную работу осуществляется на РУ ВН, рис.9.2

РУ ВН

 

Рис.9.2 б)

 

Элементы главных схем.

Кроме генераторов и трансформаторов к ним относятся шины, выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, токоограничивающие реакторы и измерительные трансформаторы.

В зависимости от назначения шины бывают: сборные, рабочие, резервные, обходные.

Сборные предназначены для приема э. э. от источников и последующего ее распределения между присоединениями потребителей. Резервные позволяют ремонтировать рабочую систему шин без перерыва работы электростанции и нарушения электроснабжения потребителей. Обходная система шин создает условия для ремонта выключателей без отключения присоединений.

Выключатели различают по выполняемым функциям:

шиносоединительные (ШСВ), секционные (СВ), обходные (0В).

Разъединители имеют, в основном, ремонтное значение, создавая видимый воздушный разрыв. По расположению в схеме и выполняемым, функциям различают: шинные разъединители (ШРГ), устанавливаемые между системой шин и линейным выключателем; линейные (ЛР), стоящие после выключателя на присоединении линии; обходные (ОР), отделяющие обходную систему шин от присоединения.

4Блочные схемы подключения генераторов.

110-750 кВ     В1   СГ   Рис.9.3 с.н.

1. В схеме блока «генератор-трансформатор», рис.9.3,

выключатель на генераторном напряжении обычно отсутствует. Включение и отключение энергоблока осуществляется выключателем В₁ на стороне ВН. Соединение СГ с блочным трансформатором и отпайка к ТСН выполняется закрытым комплектным токопроводом с разделенными фазами, что фактически исключает междуфазные к.з. в таком моноблоке повреждения в ТСН вызывают отключение В₁, выключателей на стороне 6 кВ и

выключение АГП СГ. Учитывая высокую надежность ТСН такая схема моноблока принята типовой для СГ мощностью 160 мВт и более.

 

500-750 110-220   В1 В2     В3 с.н.   Рис.9.4

1. Блок «генератор - АТ» используется при

двух повышенных напряжениях, рис.9.4. при

В1       с.н. В2 В3 с.н.     Рис.9.5

повреждении в СГ отключается ВЗ, а связь между двумя РУ ВН сохраняется. При повреждении на шинах любого РУ ВН отключается соответствующий выключатель, а блок будет работать на шины исправного РУ ВН. Разъединители нужны для ремонта выключателей при сохранении в работе блока или АТ.

 

3. Для упрощения и удешевления конструкции РУ

330-750 кВ иногда применяется объединение двух блоков под общий выключатель В₁, рис.9.5. выключатели В₂ и В₃ нужны для включения СГ на параллельную работу и повышают надежность, т.к. при повреждении в одном генераторе второй остается в работе. Генераторные выключатели позволяют осуществить пуск СГ, не используя пускорезервный ТСН (ПРТСН). Вместо дорогих и громоздких воздушных выключателей на генераторном напряжении можно использовать выключатели нагрузки (ВН). При повреждении в любом энергоблоке отключается В₁. После отделения неисправного блока его выключателем, исправный включают в работу.

 

с.н. ВН СГ   Рис.9.6

 

В ряде случаев применяются блоки с генераторным выключателем (мощности или нагрузки), рис.9.6. Рабочие коммутации СГ выполняются генераторным выключателем, при этом не затрагивается схема на стороне ВН, что особо важно для кольцевых схем и схем с 3/2 и 4/3 выключателями на цепь. Такие схемы применяются для блоков, участвующих в регулировании графика нагрузки ЭЭС, а также в схемах «генератор–трансформатор–линия» (г-т-л) без выключателей между трансформатором и ЛЭП.

 

Л Р ОД Л КЗ     с.н. ВН   Рис.9.7

Применение схем Г-Т-Л возможно, если число СГ и линий одинаково. В такой схеме выключатель может быть как со стороны ВН, так и со стороны ГН. В последнем случае, рис.9.7, дополнительно устанавливается отделитель ОД с короткозамыкателем КЗ. Недостатком схем Г-Т-Л является отключение блока при повреждении линии.

 

 

Л1 Л2 Для устранения этого недостатка используют схемы Г-Т-Л

с уравнительной системой щип (УСШ), рис.9.8.Ответв-

ШР ШР ления от блоков к УСШ выполнены за трансформаторами

и снабжены В2 и В4. В нормальном режиме все выключатели

В1 В3 включены, шунтирующие разьеденители (ШР) отключены.

УСШ При к.з. на Л1 отключается В1,но блок будет работать

Через В2 на УСШ. При аварии в блокеотключается В1 и

В2 В4 В2, т.е. исправная линия Л1 не будет работать.Если блок

отключается планово, то сначала включают ШР, а затем

отклюют В1 и В2. При этом Л1 будет питаться от УСШ.

 

Рис.9.8

 

Л1 Л2 ЛР В   ШР СШ     СГ СГ Рис.9.9

Схемы РУ ГН (6-10кВ).

Одиночная несекционированная система шин, рис.9.9. Схема проста, наглядна, но ненадежна. Источники питания и линии 6-10 кВ присоединяются к сборным шинам с помощью выключателей и разъединителей. При выводе выключателя в ремонт сначала отключается ЛР, а затем ШР. Для ремонта СШ и любого ШР надо полностью обесточить СШ, что приводит к перерыву питания на время ремонта. При к.з. на СШ или на линии при отказе линейного выключателя вся схема также отключается.

 

Одиночная секционированная система шин, рис.9.10. эта схема надежнее, так как потребители могут питаться от разных секций. Авария на одной секции, ее ремонт или ремонт ШР приводят к обесточиванию только одной секции; вторая секция и питающиеся от нее потребители остаются в работе. Линии, питающие предприятие, рассчитаны на полную

1с 2с СВ ОР   Рис.9.10

нагрузку (100% - ный резерв по сети). В таком случае схема с одной секционированной системой шин может быть рекомендована для ответственных потребителей. В рассмотренной схеме секционный выключатель (СВ) в нормальном режиме включен, чтобы обеспечить параллельную работу СГ. На подстанциях СВ в аналогичной схеме отключен для ограничения токов к.з. при ремонте выключателя линии возможна его замена обходным разъединителем ОР, но такой режим допускается кратковременно, так как надежность такой цепи питания резко снижается.

 

Кольцевая схема, рис.9.11.

Т2   Т1   Р ОР В     Г1 Г2 Г3   КРУ Рис.9.11

При большом числе секций во избежание перетоков мощности вдоль шин одиночную секционированную систему шин замыкают в кольцо. Число секций равно числу СГ. Вероятность аварии в токоограничивающем реакторе и ошиновке от реактора до сборных шин и до сборок КРУ мала, поэтому реактор присоединяется без выключателей. Предусматривается лишь разъединитель Р для ремонтных работ в ячейке реактора. В кольцевой схеме потребители имеют двухстороннее питание независимо от того, подключены источники к секции, питающей рассматриваемые потребители, или нет.

Общий недостаток схем с одной системой шин состоит в том, что на время ремонта рабочей секции ответственные потребители питаются по одной цепи, и при ремонте выключателя присоединения потребитель, не имеющий резерва питания, отключается. Как временный выход из положения возможно применение ОР.

 

Схема с двумя системами сборных шин, рис.9.12.

Рис.9.12

Рабочая система шин секционирована, на резервной напряжение нормально отсутствует. Шиносоединительные выключатели (ШСВ) в нормальном режиме отключены. Каждое присоединение подключается к СШ через развилку из двух ШР. Кроме функции отделения выключателей от СШ они позволяют осуществлять перевод питания с рабочей СШ на резервную и наоборот. Поэтому имеется возможность ремонтировать одну СШ, сохраняя в работе все присоединения. Так, для ремонта второй секции все ее присоединения переводят на резервную СШ, выполняя следующие операции:

- включают ШСВ-2;

- включают на резервную СШ шинные разъединители всех переводимых присоединений;

- отключают от второй секции ШР всех присоединений, кроме ШР ШСВ-2 и трансформатора напряжения;

- переключают питание цепей напряжения релейной защиты, автоматики и измерительных приборов на ТН резервной СШ;

- по амперметру проверяют отсутствие нагрузки на ШСВ-2 и отключают его.

С этого момента роль второй секции выполняет резервная СШ.

 

Схема звезды, рис. 9.13

 

Т Т   1с 2с 3с