Головні схеми розподільних пристроїв - експлуатація розподільних пристроїв
Сторінка 2 з 12
Мал. 1. Схеми РУ з однією системою збірних шин: а - одна; б - одна секціонірованная; в - одна робоча та одна обхідна
Для забезпечення почергового ремонту вимикачів, не порушуючи роботи відповідних ланцюгів, передбачають обхідний вимикач і обхідну систему шин (ЗСШ) з відповідними роз'єднувачами в кожному приєднанні (рис. 1, в). При нормальній роботі установки обхідні роз'єднувачі і вимикач відключені.
При великому числі приєднань застосовується секціонування збірних шин і ЗСШ.
Схема РУ (рис. 1, в) застосовується в якості пристроїв середньої напруги 110-220 кВ станцій і підстанцій.
В РУ з двома системами збірних шин кожне приєднання містить вимикач і два шинних роз'єднувача (рис. 2, а). Роз'єднувачі служать для ізоляції вимикачів від збірних шин при ремонті і для перемикання приєднань з однієї системи шин без перерви в їх роботі. Лінійні роз'єднувачі передбачені в приєднання, де це необхідно для безпечного ремонту вимикачів.
У схемі передбачається шіносоедінітельний вимикач, який нормально замкнутий (виключення робляться тільки для обмеження струму КЗ). Для захисту збірних шин застосовують диференціальну струмовий захист, що забезпечує селективне відключення пошкодженої системи. При цьому друга система шин залишається в роботі. Робота на одній системі збірних шин допускається тільки тимчасово, при ремонті іншої системи.
Приєднання з однієї системи шин на іншу перемикається з допомогою шинних роз'єднувачів. Щоб уникнути неправильних операцій з роз'єднувачами передбачаються блокуючі пристрої: шинні роз'єднувачі кожного приєднання
блокують з шіносоедінітельним вимикачем; блокують вимикач і роз'єднувач в межах кожного приєднання.
Схема набула широкого поширення, але вона надзвичайно складна в експлуатації. Більшість включень на закоротки щорічно відбувається саме при перемиканні, часто з тяжкими наслідками.
Переваги РУ з двома системами збірних шин: можливість почергового ремонту збірних шин без перерви роботи приєднань; можливість поділу системи на дві частини з метою підвищення надійності (при цьому шіносоедінітельний вимикач включений); можливість обмеження струму КЗ мережі (шіносоедінітельний вимикач відключений).
Мал. 2. Схема РУ з двома системами збірних шин: а - дві системи шин; б - дві робочі і ЗСШ
Недоліки РУ: при ремонті однієї з систем шин нормальна робота установки на двох системах порушується, тобто надійність її знижується; при замиканні в шіносоедінітельном вимикачі відключаються обидві системи шин; в разі зовнішнього замикання і відмови вимикача відповідного приєднання відключається система шин; ремонт вимикачів і лінійних роз'єднувачів пов'язаний з відключенням відповідних приєднань; часті перемикання за допомогою роз'єднувачів збільшують ймовірність пошкоджень в зоні збірних шин в порівнянні з РУ з однією системою шин при тому ж числі приєднань.
Зазначені недоліки можуть бути частково усунені, однак це веде до подальшого ускладнення схеми.
Для почергового ремонту вимикачів без відключення відповідних приєднань передбачаються обхідна система шин і обхідний вимикач (рис. 2, б).
При великому числі приєднань застосовується секціонування збірних шин.
Схеми електричних з'єднань з двома системами збірних шин використовуються в РУ 110-220 кВ.
Розглянуті схеми РУ з однією, двома і більше системами збірних шин називаються схемами радіального типу. Для даних схем характерно наступне: приєднання з джерелами енергії і навантаженнями сходяться в одній точці - на збірних шинах, тому пошкодження в зоні збірних шин пов'язані з відключенням групи приєднань; ремонт вимикачів, встановлених на відгалуженнях від збірних шин, пов'язаний з відключенням відповідних приєднань, а спорудження обхідних пристроїв призводить до ускладнення РУ і збільшення його вартості; роз'єднувачі використовуються і для зміни схеми, наприклад при заміні робочого вимикача обхідним або при перемиканні з однієї системи шин на іншу. Поряд зі схемами радіального типу застосовуються принципово інші схеми кільцевого типу.
РУ кільцевої системи мають такі особливості:
- схема являє собою кільце або кілька пов'язаних між собою кілець з відгалуженнями до приєднанням;
- кожне приєднання відключається двома (іноді трьома) вимикачами;
- відключення будь-якого вимикача для ремонту не порушує роботи приєднань, але нормальний стан схеми порушується;
- при пошкодженнях в межах РУ або зовнішніх КЗ і відмовах вимикачів відключення всього пристрою або значної його частини практично виключено;
- роз'єднувачі використовуються тільки за своїм прямим призначенням - для ізоляції відключених частин РУ.
Використовується кілька типових схем кільцевої системи: трикутник - при числі приєднань, що дорівнює трьом, переважно маловідповідальних значення з невеликими потоками потужності; чотирикутник (квадрат) - при чотирьох приєднання на підстанціях, що видають потужність в мережу середнього і нижчого напруг, схема має високу надійність і економічна; розширений квадрат.
У кільцевій схеме- шестикутнику (рис. 3) збірні шини замкнуті в кільце і секціонованими за допомогою вимикачів по числу приєднань. На відгалуженнях від збірних шин передбачені тільки роз'єднувачі. Ставлення числа вимикачів до числа приєднань дорівнює одиниці. Релейний захист кожного приєднання включена на суму струмів, що проходять через найближчі до приєднання вимикачі. Зовнішнє замикання в будь-якому приєднання відключається двома вимикачами. При цьому кільце розмикається, але всі гілки, крім пошкодженої, залишаються в роботі. Після такого відключення пошкоджене приєднання слід ізолювати за допомогою лінійного роз'єднувача і включити вимикачі, щоб кільце не залишалося розімкненим.
Мал. 3. Кільцева система шин (шестикутник)
Замикання в вимикачі або відмову вимикача при зовнішньому замиканні пов'язані з відключенням двох приєднань.
Недолік такої схеми пов'язаний з тим, що при розмиканні кільця (ремонт вимикача) зовнішнє замикання може привести до відключення разом з пошкодженим приєднанням також сусіднього пошкодженого приєднання, але ймовірність такого збігу мала. В цілому ця схема характеризується як експлуатаційно надійна і використовується при напружених РУ 220-330 кВ. При більшій кількості приєднань застосовують РУ зі зв'язаними кільцями.
Рис 4.4. Полуторне схема.
РУ з полуторним схемою (рис. 4) вважається однією з найбільш надійних основних схем потужних станцій і підстанцій 330-750 кВ з великим числом приєднань. Експлуатаційні властивості цих РУ близькі до властивостей пристроїв зі зв'язаними кільцями, але негативні сторони виражені тут слабша: все приєднання підлягають відключенню тільки двома вимикачами. Імовірність відключення приєднань при ремонті вимикачів і зовнішніх замиканнях менше.
При ремонті будь-якого вимикача середнього ряду і зовнішньому замиканні відключенню підлягає тільки пошкоджене приєднання, якщо все вимикачі справні. Однак при ремонті одного з вимикачів середнього ряду, зовнішньому замиканні на гілки інший ланцюжка і відмову одного з вимикачів пошкодженого приєднання відбувається втрата цих двох приєднань.
Щоб уникнути втрати двох приєднань, одночасне відключення яких неприпустимо, застосовуються різні варіанти виконання полуторним схеми.
КЗ на збірних шинах не порушує роботи приєднань за умови, що всі вимикачі включені. При ремонті будь - якого вимикача замикання на збірних шинах може викликати відключення однієї гілки або однієї пари гілок від збірних шин із збереженням зв'язку між ними.
Залежно від числа приєднань і місцевих умов застосовуються РУ, виконані за схемою 4/3 - чотири вимикача на кожні три приєднання.
На деяких потужних підстанціях застосовуються РУ з двома вимикачами на кожне приєднання.