Источники питания электроэнергией.

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 14Следующая ⇒

Электроэнергия передается и распределяется с помощью ЛЭП и электрических сетей различных напряжений. Напряжение линии выбирают в зависимости от мощности, передаваемой по ним, и их протяженности, при потери мощности и стоимость сооружений должны быть минимальны.

В зависимости от рода первичного двигателя и способа преобразования различных видов энергии электростанции делятся на следующие виды:

1. Тепловые (ТЭС):

а) конденсационные КЭС, ГРЭС (КЭС располагаются в районе запаса ископаемых);

б) теплофикационные ТЭЦ (располагаются в районе потребления);

в) парогазовые ПГЭС; г) газотурбинные ГТУЭС.

2. Гидроэлектростанции и гидроаккумулирующие ГЭС, ГАЭС.

3. Атомные:

а) АЭС с реакторами на тепловых нейтронах (водяной энергетический реактор ВВЭР, реактор большой многоканальный кипящий бескорпусной РБМК);

б) АЭС с реакторами на быстрых нейтронах БН.

4. Геотермальные ГТЭС. 5. Дизельные ДЭС. 6. Приливные ПЭС. 7. Ветровые ВЭС.

8. Солнечные СЭС.

В процессе нормальной эксплуатации электрическая система непрерывно подвергается возмущениям, в результате чего возникают случайные колебания. Поэтому для оптимизации режима работы системы и надежности эксплуатации оборудования необходимо знать:

− свойства и характер системы;

− расход воды и топлива, параметры пара, частоту вращения турбин и т.д.;

− электрические параметры режима: напряжение, ток, активную и реактивную мощность, частоту и т.д.;

− какие элементы системы (линии, трансформаторы, генераторы, нагрузки, котлы и т.д.) в данный момент находятся в работе, а какие отключены.

Работа электростанций в системе дает возможность за счет большого числа параллельно работающих генераторов повысить надежность электроснабжения, полностью загрузить экономичные агрегаты электростанций, обеспечить высокое качество электроэнергии, увеличить единичную мощность агрегатов и т.д.

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Выбор напряжения распределительной сети тесно связан с решением вопросов электроснабжения предприятия. Окончательное решение принимают в результате технико- экономического сравнения вариантов, учитывающих различное сочетание напряжений отдельных звеньев системы.

С применением схем глубокого ввода напряжение первых ступеней распределения электроэнергии возросло до 220 кВ. Широкому распространению напряжения 110 кВ для небольших и средних по мощности предприятий способствует выпуск силовых трансформаторов с минимальной мощностью 2500 кВ-А. Более высокое номинальное напряжение и отсутствие промежуточных трансформаций значительно сокращают потери электроэнергии в системе электроснабжения.

Напряжение 35 кВ применяют для питания предприятий средней мощности и для распределения электроэнергии на первой ступени электроснабжения таких предприятий при помощи глубоких вводов.

На предприятиях большой мощности напряжение 35 кВ нерационально использовать в качестве основного. Оно может быть применено для питания потребителей электроэнергии, имеющих номинальное напряжение 35 кВ, и для питания удаленных приемников электроэнергии.

Преимущество напряжения 20 кВ по сравнению с напряжением 35 кВ заключается в более простом устройстве сети и более дешевых коммутационно-защитных аппаратах.

По сравнению с напряжением 10 кВ при напряжения 20 кВ снижаются потери электроэнергии в элементах системы электроснабжения и токи КЗ в сетях. Однако напряжение 20 кВ, как и напряжение 35 и 10 кВ, нецелесообразно применять в качестве основного напряжения для первых ступеней электроснабжения больших по мощности предприятий. Здесь возникает необходимость в более высоких напряжениях.

Необходимо отметить, что, несмотря на имеющиеся пре имущества, применение напряжения 20 кВ сдерживается отсутствием электрооборудования на это напряжение.

Напряжения 10 и 6 кВ широко используют на промышленных предприятиях: на средних по мощности предприятиях—для питающих и распределительных сетей; на крупных предприятиях— на второй и последующих ступенях распределения электроэнергии.

Напряжение 10 кВ является более экономичным по сравнению с напряжением 6 кВ. Напряжение 6 кВ допускается применять только в тех случаях, если на предприятии преобладают приемники электроэнергии с номинальным напряжением 6 кВ или когда значительная часть нагрузки предприятия питается от заводской ТЭЦ, где установлены генераторы напряжением 6 кВ.

Лекция 22

Тема 7.1. (продолжение) Схемы распределительных устройств без сборных шин

Применяются следующие схемы распределительных устройств:

• блочные;

• мостиковые;

• заход—выход;

• четырехугольника.

Блочные схемы. Блочной схемой называется схема «блок линия—трансформатор» без сборных шин и связей с выключателями между двумя блоками на двухтрансформаторных подстанциях (между двумя блоками может устанавливаться неавтоматическая перемычка из разъединителей). Блочные схемы применяются на стороне ВН тупиковых подстанций напряжением до 500 кВ включительно, ответвительных и проходных подстанций, присоединяемых к одной или к двум линиям, до 220 кВ включительно.

Схемы «блок линия—трансформатор» могут выполняться:

• без коммутационных аппаратов (схема глухого присоединения) или только с разъединителем;

• с отделителем;

• с выключателем.

Схема «блок линия—трансформатор без коммутационных аппаратов»

применяется при напряжениях 35—330 кВ и питании подстанции по радиальной схеме. Использование данной схемы целесообразно в случаях, когда подстанция размещается в зоне сильного промышленного загрязнения (рис. 1, а). Для питания трансформаторов следует использовать кабельные линии высокого напряжения, что позволяет исключить воздействие окружающей среды на изоляцию вводов даже при открытой установке трансформаторов.

Применяются следующие схемы распределительных устройств:

• блочные;

• мостиковые;

• заход—выход;

• четырехугольника.

Рис. 1. Схема «блок линия—трансформатор»: а — без коммутационных аппаратов с кабельным вводом (схема глухого присоединения); б — с разъединителем

Для защиты трансформатора напряжением 330 кВ любой мощности, а также трансформатора напряжением 110, 220 кВ мощностью более 25 МВ-А предусматривается передача отключающего сигнала на головной выключатель, который обеспечивает отключение питающей линии в случае повреждения трансформатора. Выбор способа передачи сигнала зависит от длины питающей линии, мощности трансформатора, требований по надежности отключения. При мощности трансформатора 25 МВ-А и менее, а также при кабельном вводе в трансформатор передача отключающего сигнала может не предусматриваться.

Схема «блок линия—трансформатор с разъединителем» применяется в тех же случаях, что и предыдущая (рис. 1, б).

На схемах, приведенных на рис. 1, для упрощения показан один блок, в случае двухтрансформаторных подстанций число таких блоков удваивается. Перемычка между блоками не предусматривается. Это рекомендуется использовать в условиях интенсивного загрязнения и при ограниченной площади застройки.

Схему «блок линия—трансформатор с отделителем» допустимо применять на напряжении 110 кВ и трансформаторах мощностью до 25 МВ-А при необходимости автоматического отключения поврежденного трансформатора от линии, питающей несколько подстанций (рис. 2, а). Отделители на стороне ВН подстанций могут применяться как с короткозамыкателями, так и с передачей отключающего сигнала на выключатель головного участка магистрали.

На двухтрансформаторных подстанциях используется схема «два блока линия—трансформатор» с отделителем и неавтоматической перемычкой со стороны линий (рис. 2, б). В нормальном режиме работы один из разъединителей в перемычке должен быть разомкнут.

Запрещается применять схему с отделителем в случае:

• распределительных устройств, расположенных в районах холодного климата по ГОСТ 15150—69, а также в районах, где часто наблюдается гололед;

• сейсмичности более 6 баллов по шкале MSK-614;

• воздействия отделителя и короткозамыкателя, которое приводит к выпадению из синхронизма синхронных двигателей или нарушению технологического процесса;

• использования подстанции на транспорте и в нефте- и газодобывающей промышленности;

• применения трансформаторов, присоединенных к линиям, имеющим ОАПВ.

Рис. 2. Схема «блок линия—трансформатор»: а — с отделителем; б — два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линии; в — с выключателем; г — два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии; 1, 2— трансформаторы тока и напряжения, установка которых должна быть обоснована; 3 — разъединители, которые устанавливаются при напряжениях 110, 220 кВ и наличии собственного питания

Схема «блок линия—трансформатор с выключателем» применяется на подстанциях напряжением 35—220 и 500 кВ в тех случаях, когда нельзя использовать более простые и дешевые схемы первичной коммутации подстанций (рис. 2, в). На двухтрансформаторных подстанциях напряжением 35—220 кВ применяется схема «блок линия—трансформатор» с выключателем и неавтоматической перемычкой со стороны линии (рис. 2, г). Блочные схемы просты, экономичны, но при повреждениях в линии или в трансформаторе автоматически отключаются линия и трансформатор.

В схеме «мостик» линии или трансформаторы на двух-, трехтрансформаторных подстанциях соединяются между собой с помощью выключателя. Данная схема применяется на стороне ВН 35—220 кВ подстанций при необходимости секционирования выключателем линий или трансформаторов мощностью до 63 МВ-А включительно. На напряжениях 110 и 220 кВ схема мостика применяется, как правило, с ремонтной перемычкой, которая при соответствующем обосновании может не предусматриваться. Ремонтная перемычка позволяет выполнять ревизию любого выключателя со стороны линий или трансформаторов при сохранении в работе линий и трансформаторов. Перемычка обычно не предусматривается при электрификации сельских сетей напряжением 35 кВ.

Схема «мостик с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов» применяется в тех же случаях, что и блочные схемы с отделителями (рис. 3).

Рис. 3 . Схема «мостик с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов»: 1 — трансформаторы тока, установка которых должна быть

Схема «мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий» может применяться на тупиковых, ответвительных и проходных подстанциях напряжением 35—220 кВ (рис. 4). На тупиковых и ответвительных подстанциях ремонтная перемычка и перемычка с выключателем нормально разомкнуты. При аварии на одной из линий автоматически отключается выключатель со стороны поврежденной линии и включается выключатель в перемычке, оба трансформатора остаются работающими. В случае аварии на одном из трансформаторов отключение выключателя приводит к отключению трансформатора и питающей линии. Отключение линии при повреждении трансформатора является недостатком данной схемы.

На проходных подстанциях перемычка с выключателем нормально замкнута, через нее осуществляется транзит мощности.

Схема «мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов» (рис. 5) применяется в тех же случаях, что и схема, приведенная на рис. 4. Особенность данной схемы состоит в том, что при аварии в линии автоматически отключается поврежденная линия и трансформатор. При аварии на трансформаторе после автоматических переключений в работе остаются две линии и два источника питания. Учитывая, что аварийное отключение трансформаторов происходит сравнительно редко, более предпочтительна схема, приведенная на рис. 4.

Рис. 4. Схема «мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий»: / — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована

Рис. 5. Схема «мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов»: 1 — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована (для напряжения 35 кВ ремонтная перемычка, как правило, не предусматривается)

Схема «заход—выход» применяется на проходных подстанциях напряжением 110—220 кВ (рис. 3.4.16). В схеме устанавливается два выключателя со стороны линии, которые позволяют отключать поврежденный участок линии. Данная схема может применяться как с ремонтной перемычкой, так и без нее.

Рис. 6. Схема «заход—выход»: 1 — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована

Схема четырехугольника применяется в РУ 110—750 кВ при четырех присоединениях (две линии и два трансформатора) и необходимости секционирования транзитной линии при мощности трансформаторов от 125 МВ-А и более при напряжениях 110—220 кВ и любой мощности при напряжениях 330 кВ и выше (рис. 7). В схеме со стороны линии установлены через развилку два выключателя, подключаемых к разным трансформаторам. Данная схема обладает более высокой надежностью по сравнению со схемой «мостика», так как авария в линии или в трансформаторе приводит к отключению только поврежденного элемента. Недостаток схемы — при отключении одной из линий трансформаторы получают питание по одной линии от одного источника питания.

Рис. 7. Схема четырехугольника: 1 — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована

Лекция 23

Тема 7.1. (продолжение) Схемы распределительных устройств со сборными шинами

Применяются следующие схемы распределительных устройств:

• с одной несекционированной системой шин;

• с одной секционированной системой шин;

• с двумя одиночными секционированными системами шин';

• с четырьмя одиночными секционированными системами шин²;

• с одной секционированной и обходной системами шин;

• с двумя системами шин;

• с двумя секционированными системами шин;

• с двумя системами шин и обходной;

• с двумя секционированными системами шин и обходной.

Схема с одной несекционированной системой шин — самая простая схема, которая применяется в сетях 6—35 кВ (рис. 1). В сетях 10(6) кВ схему называют одиночной системой шин. На отходящих и питающих линиях устанавливается один выключатель, один шинный и один линейный разъединители.

Рис. 1. Схема с одной системой шин

Недостатки данной схемы: • в схеме используется один источник питания; • профилактический ремонт сборных шин и шинных разъединителей связан с отключением распределительного устройства, что приводит к перерыву электроснабжения всех потребителей на время ремонта; •повреждения в зоне сборных шин приводят к отключению распределительного устройства; •ремонт выключателей связан с отключением соответствующих присоединений.

Схема с одной секционированной выключателем системой шин (рис. 2) позволяет частично устранить перечисленные выше недостатки предыдущей схемы путем секционирования системы шин, т. е. разделения системы шин на части с установкой в точках деления секционных выключателей. Секционирование, как правило, выполняется так, чтобы каждая секция шин получала питание от разных источников питания. Число присоединений и нагрузка на секциях шин должны быть по возможности равными.

В нормальном режиме секционный выключатель может быть включен (параллельная работа секций шин) или отключен (раздельная работа секций шин). В системах электроснабжения промышленных предприятий и городов предусматривается обычно раздельная работа секций шин. Данная схема проста, наглядна, экономична, обладает достаточно высокой надежностью, широко применяется в промышленных и городских сетях для электроснабжения потребителей любой категории на напряжениях до 35 кВ включительно. Допускается применять данную схему при пяти и более присоединениях в РУ 110—220 кВ из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии возможности замены выключалей в эксплуатационный период. В сетях 10(6) кВ эта схема имеет преимущество. По сравнению с одиночной несекционированной системой шин данная схема имеет более высокую надежность, так как при коротком замыкании на сборных шинах отключается только одна секция шин, вторая остается в работе.

Рис. 2. Схема с одной секционированной системой шин

Недостатки схемы с одной секционированной выключаталем системы шин:

• на все время проведения контроля или ремонта секции сборных шин один источник питания отключается;

• профилактический ремонт секции сборных шин и шинных разъединителей связан с отключением всех линий, подключенных к этой секции шин;

• повреждения в зоне секции сборных шин приводят к отключению всех линий соответствующей секции шин;

• ремонт выключателей связан с отключением соответствующих присоединений.

Вышеперечисленные недостатки частично устраняются при использовании схем с большим числом секций. На рис. 3 представлена схема РУ 10(6) кВ подстанции с двумя трансформаторами с расщепленной обмоткой или с двумя сдвоенными реакторами. Схема имеет четыре секции шин и называется «две одиночные секционированные выключателями системы шин». При наличии одновременно двух трансформаторов с расщепленной обмоткой и двух сдвоенных реакторов применяется схема, состоящая из восьми секций шин, которая называется «четыре одиночные секционированные выключателями системы шин» (рис. 4).

Схема с одной секционированной выключателем и обходной системами шин позволяет проводить ревизию и ремонт выключателей без отключения присоединения. В нормальном режиме обходная система шин находится без напряжения, разъединители, соединяющие линии и трансформаторы с обходной системой шин, отключены. В схеме могут быть установлены два обходных выключателя, осуществляющие связь каждой секции шин с обходной. В целях экономии средств ограничиваются одним обходным выключателем с двумя шинными разъединителями, с помощью которых обходной выключатель может быть присоединен к первой или второй секциям шин. Именно эта схема предлагается в качестве типовой для распределительных устройств напряжением 110—220 кВ при пяти и более присоединениях (рис. 5).

Рис. 3. Схема с двумя одиночными секционированными системами шин (TCH при постоянном оперативном токе подключаются к сборным шинам)

Рис. 4. Схема с четырьмя одиночными секционированными системами шин

Рис. 5. Схема с одной секционированной и обходной системами шин с обходным (Q1)

и секционным (Q2) выключателями

В схеме с двумя системами сборных шин каждое присоединение содержит выключатель, два шинных разъединителя и линейный разъединитель. Системы шин связываются между собой через шиносоединительный выключатель (рис. 6). Возможны два принципиально разных варианта работы этой схемы. В первом варианте одна система шин является рабочей, вторая — резервной. В нормальном режиме работы все присоединения подключены к рабочей системе шин через соответствующие шинные разъединители. Напряжение на резервной системе шин в нормальном режиме отсутствует, шиносоединительный выключатель отключен. Во втором варианте, который в настоящее время получил наибольшее применение, вторую систему сборных шин используют постоянно в качестве рабочей в целях повышения надежности электроустановки. При этом все присоединения к источникам питания и к отходящим линиям распределяют между обеими системами шин. Шиносоединительный выключатель в нормальном режиме работы замкнут. Схема называется «две рабочие системы шин».

Схема с двумя системами шин позволяет производить ремонт одной системы шин, сохраняя в рабочем состоянии все присоединения. Для этого все присоединения переводят на одну систему шин путем соответствующих переключений коммутационных аппаратов. Данная схема является гибкой и достаточно надежной.

Недостатки схемы с двумя системами шин:

• при ремонте одной из систем шин на это время снижается надежность схемы;

• при замыкании в шиносоединительном выключателе отключаются обе системы шин;

• ремонт выключателей и линейных разъединителей связан с отключением на время ремонта соответствующих присоединений;

• сложность схемы, большое число разъединителей и выключателей. Частые переключения с помощью разъединителей увеличивают вероятность повреждений в зоне сборных шин. Большое число операций с разъединителями и сложная блокировка между выключателями и разъединителями приводят к возможности ошибочных действий обслуживающего персонала.

Схему «две рабочие системы шин» допускается применять в РУ 110—220 кВ при числе присоединений от 5 до 15, если РУ выполнено из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией, а также в РУ 110 кВ с выкатными выключателями при условии замены выключателя в удовлетворяющее эксплуатацию время.

В РУ 110—220 кВ при числе присоединений более 15 делят сборные шины на секции с установкой в точках деления секционных выключателей (рис. 7.). При этом должно предусматриваться два ши- носоединительных выключателя. Таким образом, распределительное устройство делится на четыре части, связанные между собой двумя секционными и двумя шиносоединительным и выключателями. Данная схема называется «две рабочие секционированные выключателями системы шин». Она используется при тех же условиях, что и схема «две рабочие системы шин».

Рис. 6. Схема с двумя системами шин с шиносоединительным выключателем Q1

Рис. 7. Схема с двумя секционированными системами шин с двумя шиносоединительны- ми (Ql, Q2) и двумя секционными (Q3, Q4) выключателями

Схема с двумя системами шин и обходной с шиносоединительным и обходным выключателями обеспечивает возможность поочередного ремонта выключателей без перерыва в работе соответствующих присоединений (рис. 8). Схема рекомендуется к применению в РУ 110—220 кВ при числе присоединений от 5 до 15. В нормальном режиме работы обе системы шин являются рабочими, шиносоединительный выключатель находится во включенном положении.

Рис. 8. Схема с двумя системами шин и обходной с шиносоединительным (Q1) и обходным (Q2) выключателями

При числе присоединений более 15 или более 12 и при установке на подстанции трех трансформаторов мощностью 125 MB А и более рекомендуется к применению схема «две рабочие секционированные выключателями и обходная системы шин» с двумя шиносоединительными выключателями и двумя обходными выключателями. Связь между секциями шин обеспечивается через секционные выключатели, которые в нормальном режиме отключены (рис. 9).

Лекция 24

Тема 7.2. Главные понизительные подстанции. Выбор трансформаторов ГПП.

При выборе типа трансформаторов на ГПП

а) желательно использовать трехфазные трансформаторы или автотрансформаторы, а при невозможности - группы из однофазных трансформаторов;

б) следует применять автотрансформаторы, если этому не препятствуют ограничения (способ заземления, большой коэффициент трансформации);

в) целесообразно использовать при наличии трех уровней напряжения трехобмоточные трансформаторы иди автотрансформаторы;

г) для раздельного питания резкопеременной и общепромышленной нагрузок целесообразно применять трансформаторы с расщепленными обмотками или сдвоенные реакторы с двухобмоточным трансформатором;

д) перспективным является применение трансформаторов или автотрансформаторов с РПН.

Число трансформаторов на ГПП обычно связывается с необходимым числом источников питания для данного потребителя, а оно, как известно, определяется категорийностью.

По надежности электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭ электроприемники разделяют на три категории.

К I категории относят электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из их состава выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Во II категорию входят электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

К III категории относят все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

Надежность электроснабжения непосредственно связана с числом независимых источников питания и схемой электроснабжения. Так, электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания, а перерыв их электроснабжения допускается лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого, взаимно резервируемого источника питания. В качестве второго и третьего источников питания могут использоваться местные электростанции, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Электроприемники II категории могут иметь один - два независимых источника питания (решается при конкретном проектировании в зависимости от значения, которое имеет данный потребитель или группа электроприемников на промышленном предприятии).

Для электроприемников III категории электроснабжение может осуществляться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, вызванные ремонтом или заменой поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Мощность трансформаторов выбирается по номенклатуре выпускаемы промышленностью [1, 5], (приложение 1) так, чтобы в нормальном режиме их коэффициенты загрузки К_з были в пределах: I категории – 0, 65¸ 0, 7, II – 0, 7¸ 0, 75, III – 0, 9¸ 0, 95, а в аварийном не превышал бы 1, 3¸ 1, 4, по формулам 2.1, 2.2.

(2.1)

, (2.2)

где N- количество трансформаторов, - мощность трансформатора по номенклатуре.

Следует заметить, что повышающие трансформаторы изготавливают таким образом, что они имеют на высшей стороне напряжение на 10% выше номинального напряжения сети, а понижающие имеют низшее напряжение на 5 – 10% выше номинального напряжения сети, которая от них получает питание. Это делается для того, чтобы скомпенсировать потери напряжения в них.

Силовые трансформаторы изготавливают как в трехфазном (Т), так и в однофазном (0) исполнении. Все дело в их мощности (при мощностях свыше 100 МВА – в однофазном исполнении).

Системы охлаждения 3 типов: масляная (М), с дутьем (Д) и централизованная (Ц).

Кроме мощности и величины номинального напряжения обмоток, основными параметрами трансформаторов являются:

напряжение К.З. ( );

потери холостого хода ( );

потери короткого замыкания ( );

ток холостого хода ( ).

К числу важнейших характеристик трансформаторов относятся также группа соединений обмоток и вид охлаждения.

Подробно эти вопросы рассматриваются в курсе эл. машин. Поэтому, чтобы здесь не повторяться, сосредоточимся на вопросах, имеющих прямое отношение к данному курсу. И первым вопросом будет: как выбрать между трансформатором и автотрансформатором. При каких условиях автотрансформатор будет выгоднее, чем трансформатор?

На рис. 1 приведена схема автотрансформатора.

Рис. 1

Проходная (последовательная) мощность автотрансформатора может быть определена так:

где - коэффициент трансформации , а - номинальная мощность автотрансформатора.

Т.к. , то и .

А известно, что размеры и масса автотрансформатора определяются не , а проходной (последовательной) мощностью . Поэтому, чем меньше , тем выгоднее автотрансформатор по сравнению с трансформатором. Этим и объясняется использование автотрансформаторов для связи сопряженных напряжений, с коэффициентом трансформации 1, 5 – 2. Например, для связи напряжения 110 и 220 кВ, 220 и 330 кВ и т.д.

В распределительных эл. сетях чаще всего питание потребителей происходит при напряжении 110 – 220 кВ, а распределение при напряжении 6 – 35 кВ, условий для использования автотрансформаторов, с учетом вышесказанного, нет.

Выбор схем ГПП.

Основные решения по схемам ПС принимаются с учетом обеспечения надежности, перспектив развития, проведения ремонтных работ и безопасности эксплуатации. При разработке стремятся к максимальному упрощению схем и применению минимума коммутационной аппаратуры.

ПС в зависимости от положения в системе и по схеме питания на стороне ВН разделяют на следующие типы: тупиковая (концевая), ответвительная (на присоединении), проходная (транзитная), узловая (комбинированная).

Главная схема электрических соединений подстанции выбирается с использованием типовых схем РУ 35-750 кВ, утвержденных Минтопэнерго РФ.

На рис. 2.1 приведены типовые схемы РУ 35-750 кВ. Типовые схемы РУ обозначаются двумя числами, указывающими напряжение сети и номер схемы (например, 110-5, 330-7 и т. п.)

Для РУ ВН, характеризующихся небольшим числом присоединений, как правило, применяются более простые схемы: без выключателей или с числом выключателей один и менее на каждое присоединение, для РУ СН применяются схемы с системами шин с числом выключателей более одного (до 1, 5) на присоединение.









Р и с.1. Типовые схемы РУ 35-750 кВ

Р и с. 1.(продолжение) Типовые схемы РУ 35-750 кВ

Блочные схемы 1-3 применяются для однотрансформаторных ПС 35-330 кВ или являются, как правило, первым этапом двухтрансформаторной ПС с конечной схемой «сдвоенный блок без перемычки».

Схема 1 применяется в условиях загрязненной атмосферы, где целесообразна установка минимума коммутационной аппаратуры, для тупиковых ПС 35-330 кВ, питаемых линией без ответвлений, при условии охвата трансформатора линейной защитой со стороны питающего конца или с передачей телеотключающего импульса. Схема 2 применяется для РУ 35 кВ тупиковых и ответвительных ПС при обеспечении селективности предохранителя. Схема 3 применяются для РУ 35-220 кВ однотрансфоматорных тупиковых и ответвительных ПС при необходимости автоматического отключения поврежденного трансформатора от линии, питающей несколько ПС, а также для РУ 35 кВ, при несоблюдении условий для применения схемы 2. Для РУ 35 кВ в схеме 3 при наличии обоснований допускается применение выключателя вместо отделителя (с возможностью создания видимого разрыва путем снятия ошиновки). Сдвоенная схема 3 применяются вместо схемы 4 в условиях стесненной площадки.

Схема 4 применяется для РУ 35-220 кВ двухтрансформаторной тупиковой или ответвительной ПС в виде двух блоков с отделителями, короткозамыкателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.

Мостиковая схема 5 применяется для РУ 35-220 кВ проходной ПС (мощность трансформаторов не более 125 МВА и при отсутствии УАПВ для ВЛ 220 кВ) с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов. В районах с суровым климатом, при отсутствии отделителей 110-220 кВ в холодостойком исполнении, в цепях трансформаторов устанавливаются выключатели. В РУ 35 кВ ремонтная перемычка не предусматривается; вместо отделителей, где это возможно, применяются предохранители, а при наличии обоснований – выключатели. Схема сдвоенного мостика 6 применяется для РУ 110 кВ при отсутствии перспективы увеличения количества линий.

Схемы четырехугольников-7, 8. Схема 7 применяется для РУ 220 кВ при невозможности использования схемы 5, а для РУ 330 кВ – для всех ПС, присоединенных к сети по двум ВЛ. Схема 8 может применяться для узловых ПС 220 – 330 кВ (при трех – четырех ВЛ) при этом присоединение АТ должно осуществляться к более коротким ВЛ, не имеющим УАПВ.

Схемы с одной и двумя системами шин-9-14. Схема 9 для РУ 35 кВ в основном применяется в РУ СН и НН подстанций с РУ ВН 110 – 330 кВ, для РУ ВН 35 кВ применяется крайне редко. Схема 10 применяется для РУ ВН 110 кВ узловы

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 9 10 111213 14 Следующая ⇒