НА НАПРЯЖЕНИЕ 35 ... 110/10 кВ

 

Схемы подстанций определяются их положением в сети, напряжением, числом присоединений, используемым обо­рудованием (трансформаторы, сборные шины, коммутационная и другая аппаратура). Они должны удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечить необходимую надежность элек­троснабжения потребителей и транзита мощности через подстан­цию, а также возможность проведения ремонтных и эксплуата­ционных работ на отдельных элементах схемы без отключения соседних присоединений; учитывать перспективу развития; обес­печить поэтапное развитие РУ без значительных работ по рекон­струкции и перерывов в питании потребителей.

Различают следующие типы подстанций по их положению в сети высшего напряжения (рис. 11.1): тупиковые (концевые) а, ответвительные (присоединенные на ответвлениях) б, проходные в, узловые г. В системе электроснабжения используются чаще первые три типа подстанций, то есть: тупиковые, которые присоединяются к концу линии; ответвительные, которые при­соединяются к одной или двум проходящим линиям, соответ­ственно одним или двумя глухими ответвлениями; проходные, включаемые в рассечку линии, то есть присоединяемые путем захода одной или двух линий с одно- или двусторонним питанием. Узловые подстанции (узлом называют точку сети, в которой схо­дится не менее трех линий), получающие питание по двум и более линиям, к сборным шинам высшего напряжения которых при­соединена еще одна или несколько линий, питающих подстанции того же напряжения, до последнего времени в системе сельского

Рис. 11.1. Типы подстанций: тупиковая; б — ответвительная; вводная; г — узловая.

 

 

электроснабжения применялись относительно редко. Ответвительные и проходные подстанции иногда называют промежуточным. Проходные и узловые, через шины которых осуществляют перетоки (транзит) мощности, называют также транзитными. Для сельских трансформаторных подстанций стремятся использовать простейшие схемы, повышающие их технико-экономические показатели. В частности, для РУ 35 кВ, и особенно 110 кВ, исполь­зуются упрощенные схемы без выключателей с установкой ко­роткозамыкателей и отделителей (см. гл. 9), а для РУ 35 кВ под­станций мощностью 630 ... 1600 кВ ·А в ряде случаев с уста­новкой предохранителей. Проектирование и строительство подстанций на напряжение 35 ... 110/10 кВ проводятся в соответ­ствии с типовыми схемами первичных соединений. После выбора типовой схемы подстанции для конкретного объекта или при использовании схемы, отличающейся от типовой, необходимо уточнить следующее: тины и параметры трансформаторов, выклю­чателей, отделителей, короткозамыкателей, разъединителей и дру­гого оборудования, а также характеристики и места установки разрядников, измерительных трансформаторов и прочих аппара­тов; число отходящих линий; режимы нейтрали трансформаторов; целесообразность высокочастотной обработки линий; требования к релейной защите и автоматике, а также их схемы.

На рисунках 11.2 и 11.3 приведены основные типовые схемы РУ 35 ... 110 кВ (главные схемы электрических соединений, то есть совокупность основного оборудования первичной цепи со всеми выполненными между ними соединениями). Блочные схемы (рис. 11.2 а, б и 11.3 а, б) применяются на тупиковых или ответвительных подстанциях, присоединяемых к линиям с односторон­ним или двусторонним питанием.

Схема блока «линия—трансформатор» с отделителем (рис 11.2, в и 11.3, а) применяется для автоматического отключения повре­жденного трансформатора от линии, питающей несколько под­станций, а для напряжения 35 кВ применялась также, когда нельзя было использовать предохранители. Как указывалось, применение короткозамыкателей с отделителями позволяет ис­пользовать релейную защиту и исключить недостатки, присущие плавким предохранителям (см. гл. 9). При их установке вместо выключателей на стороне высшего напряжения подстанции сни­жается ее стоимость, хотя одновременно усложняется защита 1 утяжеляется работа выключателя на головном участке питающей линии. Поэтому на подстанциях 35/10 кВ рекомендуется приме­нять выключатель со стороны высокого напряжения. Эта схема более дорогая, чем с предохранителем или отделителем, однако более надежная и гибкая в эксплуатации (допускается отключе­ние и включение нагруженного трансформатора, а также его отключение при повреждениях без дополнительного срабатывания довного выключателя питающей линии). На подстанциях напряжением 110 кВ, учитывая высокую стоимость выключателей 110 кВ, широко применяются схемы с короткозамыкателями и отделителями.

Схемы на рисунках 11.2, б и 11.3, б представляют собой два блока «линия—трансформатор» с неавтоматической перемычкой со стороны питающей линии. При одной линии и двух трансформаторах разъединители в перемычке и линиях можно не уста­навливать. Эти схемы обычно используют, если подстанции на­пряжением 35 ... 110 кВ присоединяются к параллельным линиям на ответвлениях или являются концевыми. Схема с ремонтной перемычкой из разъединителей обеспечивает возможность при­соединения обоих трансформаторов к одной линии при ремонте второй. Трансформаторы напряжения (пунктир) устанавливают при наличии соответствующих обоснований.

На рисунках 11.2, б и 11.3, а приведены мостиковые схемы, которые позволяют секционировать питающую линию. Трансфор­маторы в данном случае присо­единяют к линии по обе стороны выключателя. При этом, если о одной или другой стороны от под­станции повреждается линия, то отключается она или ее

 

Рис. 11.2. Главные схемы соединений РУ 35 кВ:

а — блок (линия — трансформатор) о вы­ключателем (предохранителем — пунктир, отделителем — штрихпунктир); б — два блока с выключателями и неавтоматиче­ской перемычкой со стороны линий; а —мостик с выключателями в перемычке и в цепях трансформаторов.

 

Рис. 11.3.Главные схемы соединений РУ 110 кВ:

 

а — блок (линия - трансформатор) с отде­лителем; б — два блока с отделителями и не­автоматической пере­мычкой со стороны ли­ний; в — мостик с вы­ключателем в перемыч­ке и отделителями в цепях трансформаторов, поврежденный участок вместе с трансформатором. Однако последний может быть быстро включен после отключения на подстанции разъединителя поврежденной линии и повторного включения сек­ционного выключателя. Поврежденный трансформатор автома­тически отключается выключателем в его цепи (отделителем), а второй трансформатор при двустороннем питании будет подключен к обеим линиям. Обычно на напряжении 110 кВ эти схемы применяют с ре­монтной перемычкой, а на напряжении 35 кВ — без нее ремонтная перемычка позво­ляет выводить в ремонт сек­ционный выключатель.

 

Мостиковые схемы с вы­ключателем в перемычке при­меняются при двустороннем питании или транзите мощности на напряжении 35… 110 кВ.

В приведенных схемах с перемычками в отличие от ранее раз­работанных отсутствуют разъединители непосредственно в цепях силовых трансформаторов подстанций с отделителями и короткозамыкателями. При этом функции разъединителей выполняют отделители.

На рисунке 11.4 показана главная схема электрических соединений подстанции КТПБ-110/35/10 с одним трехобмоточным трансформатором, обеспечивающим получение вторичного напряжения как 35, так и 10 кВ.

На рисунке 11.5 в качестве примера приведена одна из схем современной сельскохозяйственной подстанции напряжением 110/10 кВ с двумя трансформаторами мощностью 2500... 10000 кВ. Трансформаторы обеспечивают автоматическое ре­гулирование напряжения под нагрузкой. ОРУ 110 кВ имеет мостиковую схему с выключателем в основной перемычке и с до­полнительной ремонтной перемычкой. Некоторые особенности дан­ной схемы были рассмотрены выше (см. пояснения к рис. 11.3, б).

К подстанции подходят две линии напряжением 110 кВ. На входе подстанции на каждой линии устанавливают конденсаторы связи СМП (СМК) фильтров присоединения ФПУ и высокочастот­ные заградители ВЗ (полные обозначения этих и других аппара­тов приведены на рисунке), которые обеспечивают возможность присоединения аппаратуры высокочастотной связи и соответ­ственно передачу по линиям напряжением 110 кВ телефонных и телемеханических сигналов. Это позволяет управлять подстан­цией и контролировать ее работу с диспетчерского пункта района электрических сетей (РЭС).

Ремонтная перемычка, позволяющая выво­дить в ремонт секционный выключатель на 110 кВ, состоит из двух разъединителей РНДЗ-1 с заземляющими ножами.

 

 

 

Рис. 11.5. Схема электрических соединений первичных цепей

подстанции КТПБ 110/10 кВ.

 

Последние механически сблокированы (показано пунктиром) с разъединителем, они могут быть включены только при его отключении. Трансфор­матор тока ТФНД устанавливают в перемычке при наличии спе­циального обоснования (отмечено звездочкой). Далее в цепи каж­дого трансформатора устанавливают разъединитель РНДЗ-2 с дву­мя заземляющими ножами (с обеих сторон), также сблокирован­ными с разъединителями. В основной перемычке установлены масляный выключатель ММО (ВМТ или МКП) и два разъедини­теля РНДЗ-2. При использовании выключателей типа ММО или

устанавливают трансформатор тока ТФНД, а при наличии выключателя МКП используют встроенные в его проходные изоляторы трансформаторы тока ТВ. Два трансформатора напряже­ния НКФ предназначены для цепей защиты, автоматизации и измерения (схемы этих устройств могут быть различны в зависи­мости от конкретных условий).

После перемычки включены отделители с заземляющими но­жами ОДЗ и короткозамыкатели КЗ. Трансформатор тока ТШЛ в цепи короткозамыкателя обеспечивает блокировку, не допу­скающую отключение отделителя при протекании тока к. з. Перед первичной обмоткой 110 кВ трансформатора включены вентильные разряд­ники РВС. В качестве основных используют трансформаторы тока ТВТ, встроенные в проходные изоляторы силовых трансфор­маторов. При необходимости и соответствующем обосновании можно устанавливать трансформаторы тока ТФНД (отмечены звездочкой). Нейтрали обмоток 110 кВ трансформаторов можно заземлять через разъединители ЗОН (наглухо) или через вен­тильные разрядники РВС.

Распредустройство 10 кВ выполнено комплектным для наруж­ной установки (КРУН-10). В рассматриваемой схеме предусматри­вается установка КРУН серии К-47 (К-37) с выкатными тележ­ками и масляными выключателями типа ВК-Ю (ВМПП-10). Кон­струкция шкафов К-47 рассмотрена более подробно ниже. РУ 10 кВ имеет две секции шин, которые нормально работают раз­дельно (секционный выключатель, связывающий две секции шин 10 кВ, в нормальном режиме отключен). К каждому вводу 10 кВ, то есть к каждой секции шин, подключены вентильные разряд­ники РВО и через предохранители ПК трансформаторы собствен­ных нужд ТМ мощностью 25 ... 63 кВ·А. Число ячеек (шкафов) отходящих линий определяется числом этих линий. Во всех цепях напряжением 10 кВ, где это требуется, используют однотипные трансформаторы тока с двумя сердечниками ТОЛ-10 (ТЛМ-10). К каждой секции шин через предохранитель ПКН присоединен трансформатор напряжения ЗНОЛ. Предусмотрено заземление при помощи разъединителей вводов 10 кВ, всех отходящих линий, цепи секционного выключателя.

[Будцко, 359-364].

Трансформатор собственных нужд (рис. 11.6, б) устанавливают на отдельном фундаменте между КРУ и силовым трансформатором. К той же конструкции (с выкатными тележками) относятся КРУЦ серии К-30. Примером конструкции со стационарной установкой основного оборудования может служить КРУН типа КРН-Щ-Ю. Здесь для обеспечения видимого разрыва цепи при отключении выключателя используют разъединители.