Подстанции систем электроснабжения — Схемы распределительных устройств напряжением 35 кВ и выше без сборных шин
Зміст статті
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 отделителем1;
• 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. 3.4.11, а). Для питания трансформаторов следует использовать кабельные линии высокого напряжения, что позволяет исключить воздействие окружающей среды на изоляцию вводов даже при открытой установке трансформаторов. 
Рис. 3.4.11. Схема «блок линия—трансформатор»: а — без коммутационных аппаратов с кабельным вводом (схема глухого присоединения); б — с разъединителем
Имеет ограниченное применение в сетях напряжением 110 кВ.
Для защиты трансформатора напряжением 330 кВ любой мощности, а также трансформатора напряжением 110, 220 кВ мощностью более 25 MB 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 [26].
Схема «блок линия—трансформатор с разъединителем» применяется в тех же случаях, что и предыдущая (рис. 3.4.11, б).
На схемах, приведенных на рис. 3.4.11, 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 МВА при необходимости автоматического отключения поврежденного трансформатора от линии, питающей несколько подстанций (рис. 3.4.12, 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. 3.4.12, б). В нормальном режиме работы один из разъединителей в перемычке должен быть разомкнут.
Запрещается применять схему с отделителем в случае [26]:
• 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.
1 В соответствии с «Рекомендациями по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35—750 кВ» (Издательство НЦ ЭНАС, 2004 г.) при проектировании применять схему с отделителем и короткозамыкателем не рекомендуется, а при реконструкции и техническом перевооружении подстанций предусматривать замену этих аппаратов на выключатели.
Рис. 3.4.12. 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. 3.4.12, в). На двухтрансформаторных подстанциях напряжением 35—220 кВ применяется схема «блок линия—трансформатор» с выключателем и неавтоматической перемычкой со стороны линии (рис. 3.4.12, 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 МВА 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. 3.4.13).
Рис. 3.4.13. Схема «мостик с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов»: / — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована (индекс схемы — 5 по [26])
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. 3.4.14). 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. 3.4.15) применяется в тех же случаях, что и схема, приведенная на рис. 3.4.14. 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. 3.4.14.
Рис. 3.4.14. Схема «мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий»: / — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована (индекс схемы — 5Н по [26]) 
Рис. 3.4.15. Схема «мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов»: / — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована (для напряжения 35 кВ ремонтная перемычка, как правило, не предусматривается) (индекс схемы — 5АН по [26J)
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. 3.4.16. Схема «заход—выход»: / — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована (индекс схемы — 6 по [26])
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 МВА и более при напряжениях 110—220 кВ и любой мощности при напряжениях 330 кВ и выше (рис. 4.3.17). 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. 3.4.17. Схема четырехугольника: / — трансформаторы тока, установка которых должна быть обоснована (индекс схемы — 7 по [26])
Рекомендации по применению схем приведены в табл. 3.4.2.
Таблица ЗА.2. Рекомендации по применению схем распределительных устройств без сборных шин напряжением 35 кВ и выше трансформаторных подстанций
Источник
Схема 110-5АН — Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов
Для оформления запроса, заполните следующие поля:
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (одностороннее исполнение)
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (одностороннее исполнение)
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (одностороннее исполнение)
Шкаф защиты и автоматики трансформатора 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-022 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (одностороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (одностороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (одностороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (двухстороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (одностороннее исполнение)
Шкаф защиты реактора НН типа ШЭ-МТ-043 (двухстороннее исполнение)
Шкаф автоматики и управления выключателем 110-220 кВ типа ШЭ-МТ-061 (одностороннее исполнение)
Источник
Схема мостик с ремонтной перемычкой со стороны трансформатора
Данное комплексное решение по применению шкафов РЗА целесообразно применять на подстанциях с односторонним питанием промышленных предприятий и электрических сетей напряжением 35-220 кВ.
При этом реализован весь необходимый объем функций РЗА, контроля состояния оборудования, местного и дистанционного управления.
Электрическая схема шкафа РЗА позволяет разделять цепи оперативного тока, выходящие за пределы щита управления и остальные цепи.
Совмещение функций резервной защиты и регулирования коэффициента трансформации в одном устройстве позволяет выполнить шкаф РЗА трансформатора более экономичным без потери качества и надежности.
Данное решение рекомендуется к применению как на новых подстанциях, так и при реконструкции действующих.
Шкафы релейной защиты и автоматики
ШТ-МТ-22-22 — защита и автоматика двухобмоточного трансформатора:
Алтей 1 — основная защита трансформатора: ГЗ РПН, ДТО, ДЗТ, ЗДЗ, ЗПО, КЦТ, УРОВ;
Алтей 2 — резервная защита трансформатора, АУВ и АРКТ: ГЗ РПН, ДТО, ДЗТ, ЗП, МТЗ ВН, ТЗНП, ТЗОП, ТО, АПВ, АУВ, КЦТ, УРОВ, контроль SF6 Q и ТТ;
ШУВ-МТ-10-22 — АУВ выключателя 35-220 кВ и резервная токовая защита:
Алтей 1 — АПВ, АУВ, МТЗ ВН, ТЗНП, ТЗОП, УРОВ, контроль элегаза выключателя ВН и выносных трансформаторов тока;
ШУ-МТ-15-22 — управление и измерение для сторон ВН и НН:
Управление и измерение для сторон ВН и НН :
АУВ ВН, АУВ вводов и секционного выключателей НН;
Управление РПН трансформаторов и индикация положения Т1, Т2;
Индикация токов и напряжений стороны ВН;
Индикация токов и напряжений стороны НН;
ШТН-МТ-20-22 — защита и автоматика трансформатор напряжения:
Алтей 1 — организация цепей напряжения для учета и измерений, ЗЗ, АЧР, ЗМН, ЗПН;
Алтей 2 — организация цепей напряжения для учета и измерений, ЗЗ, АЧР, ЗМН, ЗПН;
ШЦС-МТ-10-22 — центральная сигнализация:
Алтей 1 — центральная сигнализация: организация цепей сигнализации трех участков, организация звуковой и световой сигнализации;
Организация цепей питания оперативной блокировки.
Источник
