Выбор схемы распределительного устройства (ру) на генераторном напряжении и схемы ру на высшем напряжении.
2.1. Выбор схемы распределительного устройства (ру) на генераторном напряжении.
Рассмотрим два варианта схемы: с одной системой сборных шин; с двумя системами сборных шин. Рабочие системы шин секционируются по числу генераторов.
Схема с одной системой сборных шин, секционированной выключателем.
Схема проста и наглядна, источники питания и лини 6-10 кВ присоединяются к сборным шинам с помощью выключателей и разъединителей. Вследствие однотипности и простоты операций с разъединителями аварийность из-за неправильных действий с ними дежурного персонала мала, что относится к достоинствам рассматриваемой схемы. Данная схема позволяет использовать комплектные распределительные устройства (КРУ), что снижает стоимость монтажа, позволяет широко применять механизацию и уменьшить время сооружения электроустановки. Авария на сборных шинах приводит к отключению только одного источника и половины потребителей; вторая секция и все присоединения к ней остаются в работе.
Однако данная схема обладает рядом недостатков.
При ремонте одной секции ответственные потребители, нормально питающиеся с обеих секций, остаются без резерва, а потребители, нерезервированные по сети, отключаются на все время ремонта. Последний недостаток можно устранить, присоединяя источники питания одновременно к двум секциям, но это усложнит конструкцию распределительного устройства и увеличит число секций.
Рис.5. Схема с одной системой шин секционированной выключателями.
В данной схеме каждый элемент присоединен через развилку из двух шинных разъединителей, что позволяет осуществлять работу как на одной, так и на другой системе шин. Генераторы присоединены на первую систему сборных шин, от которой получают питание местная нагрузка, собственные нужды и трансформаторы связи. Рабочая система шин секционирована выключателем. Вторая система шин является резервной, напряжение на ней отсутствует. Обе системы шин могут быть соединены между собой шиносоединительными выключателями, которые в нормальном режиме отключены.
Схема с двумя системами шин позволяет производить ремонт одной системы сборных шин, сохраняя в работе все присоединения. При ремонте одной из секций рабочей системы шин все присоединения ее переводят на резервную систему шин.
Рассматриваемая схема является гибкой и достаточно надежной. К недостаткам ее следует отнести большое количество разъединителей, изоляторов, токоведущих материалов и выключателей, более сложную конструкцию распределительного устройства, что ведет к увеличению капитальных затрат на сооружение ГРУ.
Существенным недостатком схемы является использование разъединителей в качестве оперативных аппаратов. Для уменьшения вероятности ошибочных операций с разъединителями предусматривается специальная блокировка разъединителей.
Рис.6. Схема с двумя системами сборных шин.
Вывод: При сравнении двух вариантов схем выбираем более надежную, схему с двумя системами шин.
Выбор схемы распределительного устройства (РУ) на высшем напряжении.
Рассмотрим два варианта схемы: схема двойного мостика, схема многоугольника (в нашем случаи пятиугольника).
Схема двойного мостика.
Одним из важных требований к схемам на стороне высокого напряжения является создание условий для ревизий и опробований выключателей без перерыва работы. Этим требованиям отвечают обе схемы .
Существенным недостатком схемы двойного мостика является необходимость отключения одного из присоединенных трансформаторов, в случае ремонта разъединителей. Отказ в работе выключателя при коротком замыкании в линии или трансформаторе также приводит к отключению одной из ВЛ.
Схема двойного мостика позволяет иметь лишнее присоединение на повышенном напряжении. Схему применяют при первой очереди строительства электростанции или при небольшом числе присоединений. Эти схемы достаточно экономичны, так как число выключателей в них на единицу меньше числа присоединений. Получающаяся при этом схема мостика с четырмя выключателями очень удобна для питания двухтрансформаторной подстанции транзитной линией, а также для вливания мощности небольшой двухагрегатной электростанции с блочной схемой.
Рис.7. Схема двойного мостика.
Схема многоугольника (пятиугольника).
Для РУ напряжением 110кВ и выше с не большим числом присоединений широко применяется Схема многоугольника.
Стремление повысить экономичность кольцевой схемы и сохранить при этом их технические преимущества привело к созданию схем типа многоугольника. Схема многоугольника отличается от кольцевой отсутствием выключателей присоединений. В этой схеме выключатели устанавливаются в рассечке шин, замкнутых в кольцо. Присоединения подключаются к шинам между выключателями через разъединители. После отключения присоединения кольцо окажется разомкнутым, и его можно вновь замкнуть только после отключения разъединителя присоединения. Число выключателей в многоугольнике равно числу присоединений, т. е. такое же, как и в несекционированном кольце, однако благодаря размещению выключателей в углах многоугольника схема обладает всеми преимуществами глубокосекционированной схемы. Другим преимуществом схемы многоугольника является небольшой объем погашений даже при самом тяжелом повреждении одного из выключателей (теряется не больше двух присоединений). Вывод в ревизию любого выключателя требует минимума операций и может быть произведен без нарушения работы присоединения. К недостаткам схемы многоугольника относятся сложность релейной защиты присоединений и выбора трансформаторов тока, при котором следует предусмотреть возможность ремонта любого из трех выключателей общей цепочки. Другим недостатком схемы является необходимость более частой ревизии выключателей, так как любое отключение короткого замыкания производится в ней сразу двумя выключателями. Чтобы смягчить эти недостатки, ограничивают число присоединений, следовательно, число сторон многоугольника шестью.
Рис.8. Схема многоугольника.
Вывод: Исходя из рассмотренных вариантов схем выбираем более гибкую и надежную схему многоугольника.