Схемы электрических соединений и компоновка электрических станций, подстанций и распределительных устройств.

Главные Схемы Распределительных Устройств Электростанций И Подстанций Схемой электрических соединений электроустановки называют чертеж, на котором в условных обозначениях показаны основные элементы (генераторы, трансформаторы, а также двигатели, отключающие аппараты, измерительные трансформаторы), соединенные в той же последовательности, как и в действительности.

Схемы выполняются в однолинейном и трехлинейном изображении. Для упрощения и наглядности чаще используют однолинейные схемы, где показывают соединения для одной фазы.

Схемы первичных цепей (главные схемы) показывают цепи, по которым электроэнергия передается от источников к потребителям.

Кроме электрооборудования первичных цепей на электростанциях и подстанциях применяют вспомогательное оборудование (измерительные приборы, устройства релейной защиты и автоматики), предназначенное для управления и контроля за работой первичного оборудования. Схемами вторичных цепей называют схемы соединения вторичного (вспомогательного оборудования). Все соединения во вторичных цепях выполняют изолированными проводами и контрольными кабелями.

При выборе главных схем распределительных устройств станций или подстанциий учитываются следующие факторы:

- значение и роль электростанции или подстанции в энергосистеме (электростанции - базисные или пиковые, приближенные к промышленным узлам или удаленные, связанные с другими электростанциями через шины высшего напряжения или среднего напряжения; подстанции - тупиковые, отпаечные, проходные или распределительные;

- категория потребителей по степени надежности электроснабжения;

- перспективы расширения;

- уровень токов короткого замыкания.

Главные схемы электростанций должны удовлетворять основным требованиям:

- надежность, т.е. способность схемы обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей, выдачу электроэнергии или транзит мощности при повреждениях оборудования;

- приспособленность к проведению ремонтов основного оборудования без ограничения электроснабжения потребителей;

- оперативная гибкость, т.е. приспособленность для проведения оперативных переключений минимальным числом операций за минимальное время и с минимальным риском;

- экономичность.

Структурные схемы (блок-схемы) электростанций и подстанций отражают связи генераторов и трансформаторов с распределительными устройствами (РУ) разного напряжения. Распределительное устройство представляет собой совокупность оборудования одного напряжения, соединенного по определенной схеме и воплощающее в натуре эту схему.

Виды главных схем:

- Одна рабочая система шин, секционированная выключателем. Такая схема применяется для РУ - 6,10, 35 кВ электростанций и подстанций.

- Блочные схемы. Блочные схемы (два блока линия-трансформатор с выключателями или отделителями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны линий) применяются для распределительных устройств высшего напряжения тупиковых и отпаечных подстанций 35 – 220 кВ. Схемы с отделителями применяются для РУ 110 кВ, если мощность трансформаторов не превышает 25 МВА.

- Мостиковые схемы. Мостиковые схемы применяются для РУ высшего напряжения проходных (транзитных) подстанций 35 - 220 кВ. Существуют два варианта мостиковой схемы с выключателями в цепях трансформаторов и мостиковая схема с отделителями в цепях трансформаторов, которая применяется для проходных подстанций 110 кВ с трансформаторами мощностью до 25 МВА.

- Схема квадрата.Схема применяется для РУ высшего напряжения проходных подстанций 220 кВ кВ. В нормальном режиме работы включены все выключатели.

- Одна рабочая система шин с обходной. Схема является усовершенствованием схемы с одной системой шин добавлением к рабочей системе шин (РСШ) специальной обходной (ОСШ). Схема применяется для РУ высшего напряжения распределительных подстанций 110 – 220 кВ. Обходная система шин используется при выводе в ремонт одного из выключателей присоединений без отключения линий к потребителям. Для этого включается обходной выключатель (ОВ), который заменяет ремонтируемый выключатель. В случае ремонта одной из секций рабочей системы шин неизбежно отключение подключенных к ней присоединений.

- Две рабочие системы шин с обходной.Схема применяется для РУ высшего напряжения узловых подстанций и электростанций 110 – 220 кВ. При ремонте одной системы сборных шин присоединения переводятся на другую.

Компоновка и конструктивное выполнение трансформаторных и распределительных подстанций производятся на основании главной схемы электрических соединений. Компоновка подстанции обязана быть увязана с генеральным планом объекта электроснабжения, нужно учесть действующие строй нормы, стандарты и размеры типовых частей построек. Размещение подстанций напряжением выше 1 кВ обязано учесть и предугадывать удачный подвод авто и, ежели требуется, стальной дорог, комфортные подходы и выходы воздушных линий электропередач и кабельных сооружений в требуемых направлениях. Компоновка электрооборудования, конструктивное выполнение, установка токоведущих частей, выбор несущих конструкций, изоляционные и остальные малые расстояния выбираются таковым образом, чтоб обеспечить:

- безопасное сервис оборудования в обычном режиме работы установки;

- комфортное наблюдение за указателями положения выключателей и разъединителей, уровнем масла в трансформаторах и аппаратах; нужную степень локализации повреждений при нарушении обычных критерий работы установки, обусловленных действиями дугового недлинного замыкания;

- безопасный осмотр, смену и ремонт аппаратов и конструкций хоть какой цепи при снятом с нее напряжении без нарушения обычной работы соседних цепей, находящихся под напряжением;

- нужную механическую стойкость опорных конструкций электрооборудования; возможность комфортного транспортирования оборудования; максимальную экономию площади подстанции.

Территория подстанции обязана иметь наружное огораживание, но огораживание может не предусматриваться для закрытых подстанций. При проектировании электроустановок, содержащих маслонаполненное оборудование с количеством масла наиболее 60 кг, должны обеспечиваться требования пожарной сохранности в согласовании с нормативными документами. Любая трансформаторная подстанция имеет три главных блока: распределительные устройства высшего напряжения, трансформатор, распределительные устройства низшего напряжения. Распределительные устройства содержат коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства. По конструктивному выполнению РУ трансформаторных и распределительных подстанций могут быть внутренними - закрытыми (ЗРУ) - с размещением электрооборудования в зданиях и внешними - открытыми (ОРУ) - с установкой электрооборудования на открытом воздухе.

Подстанции могут быть комплектными либо сборными.

Комплектные подстанции изготовляются на заводах и транспортируются к месту установки узлами и блоками без демонтажа оборудования. На месте монтажа создают установку узлов и блоков и присоединения меж ними и к сетям электроснабжения.