А) Упрощенные схемы РУ

При небольшом количестве присоединений на стороне 35 — 220 кВ при­меняют упрощенные схемы, в которых обычно отсутствуют сборные шины, число выключателей уменьшенное. В некоторых схемах выключате­лей высокого напряжения вообще не предусматривают. Упрощенные схемы позволяют уменьшить расход электрооборудования, строительных материалов, снизить стоимость распределительного устройства, ускорить его монтаж. Такие схемы получили наибольшее распространение на подстанциях.

Одной из упрощенных схем является схема блока трансформатор — ли­ния (рис. 2,1 а). В блочных схемах элементы электроустановки соединяют­ся последовательно без поперечных связей с другими блоками. В рас­сматриваемой схеме трансформатор соединен с линией W выключате­лем Q2. При аварии в линии отключаются выключатель Q1 в начале линии (на районной подстанции) и Q2 со стороны ВН трансформатора, при КЗ в трансформаторе отключаются Q2 и Q3. В блоках генератор — трансфор­матор — линия выключатель Q2 не устанавливается, любое повреждение в блоке отключается выключателями генераторным Q3 и на районной под­станции QL.

В блоках трансформатор — линия на подстанциях (рис. 2,1 б) со сто­роны высокого напряжения устанавливаются отделители QR и короткозамыкатели QN. Для отключения трансформатора в нормальном режиме, достаточно отключить нагрузку выключателем Q2

со стороны 6—10 кВ, а затем отключить ток намагничивания трансформатора отделителем QR. Допустимость последней операции зависит от мощности трансформатора и его номинального напряжения.

Рис. 2.1. Упрощенные схемы на стороне ВН:

а – блок трансформатор-линия с выключателем на стороне ВН; б – блок трансформатор-линия с отделителем; в – два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой; г – мостик с выключателями.

При повреждении в трансформаторе релейной защитой отключается выключатель Q2 и посылается импульс на отключение выключателя Q1 на подстанции энергосистемы. Отключающий импульс может передаваться по специально проложенному кабелю, по линиям телефонной связи или по высокочастотному каналу линии высокого напряжения. Получив телеотключающий импульс (ТО), выключатель Q1 отключается, после чего авто­матически отключается отделитель QR. Транзитная линия, к которой при­соединяется трансформатор, должна остаться под напряжением, поэтому после срабатывания QR автоматически включается выключатель Q1. Пауза в схеме автоматического повторного включения (АПВ) должна быть со­гласована со временем отключения QR, в противном случае линия будет включена на неустраненное повреждение в трансформаторе.

Отключение Q1 можно обеспечить без передачи телеотключающего им­пульса. Для этого на стороне ВН установлен короткозамыкатель QN. За­щита трансформатора, срабатывая, подает импульс на привод QN, ко­торый, включаясь, создает искусственное КЗ. Релейная защита линии W1 срабатывает и отключает Q1. Необходимость установки короткозамыкателя вытекает из того, что релейная защита линии W1 на подстанции энерго­системы может оказаться нечувствительной к повреждениям внутри транс­форматора. Однако применение короткозамыкателей создает тяжелые условия для работы выключателя на питающем конце линии (Q1), так как этому выключателю приходится отключать неудаленные КЗ.

Основным достоинством схемы (рис. 2,1 б) является экономичность, что привело к широкому применению таких схем для однотрансформаторных подстанции, включаемых глухой отпайкой к транзитной линии.

Надежность работы рассмотренной схемы зависит от четкости и на­дежности работы отделителей и короткозамыкателей, поэтому целесооб­разна замена короткозамыкателей открытого исполнения на элегазовые. По тем же причинам вместо отделителя может быть устано­влен выключатель нагрузки OW.

На двухтрансформаторных подстанциях 35 — 220 кВ применяется схема двух блоков трансформатор — линия, которые для большей гибкости со­единены неавтоматической перемычкой из двух разъединителей QS3, QS4 (рис. 2,1 в). В нормальном режиме один из разъединителей перемычки должен быть отключен. Если этого не сделать, то при КЗ в любой линии (W1 или W2) релейной защитой отключаются обе линии, нарушая элек­троснабжение всех подстанций, присоединенных к этим линиям.

Отключения трансформаторов (оперативные и аварийные) происходят так же, как и в схеме одиночного блока (рис. 2,1 б). Перемычка из двух разъединителей используется при отключениях линий.

При устойчивом повреждении на линии W1 отключаются Q1, Q3 и действием АВР на стороне 6—10 кВ включается секционный выключа­тель QB, обеспечивая питание потребителей от Т2. Если линия выводится в ремонт, то действиями дежурного персонала подстанции или оператив­ной выездной бригадой отключается линейный разъединитель QS1, вклю­чается разъединитель в перемычке и трансформатор Т1 ставится под на­грузку включением выключателя со стороны НН (Q3) с последующим отключением секционного выключателя. В этой схеме возможно питание Т1 от линии W2 при ремонте линии W1 (или питание Т2 от линии W1).

На подстанциях 220 кВ перед отделителями QR1 и QR2 устанавли­ваются разъединители [3].

На стороне ВН электростанций на первом этапе ее развития возможно применение схемы мостика с выключателями (рис. 2,1 г) с возможностью перехода впоследствии к схемам со сборными шинами.

В схеме для четырех присоединений устанавливаются три выключателя Q1, Q2, Q3 (рис. 2.1, г). Нормально выключатель Q3 на перемычке между двумя линиями W1 и W2 (в мостике) включен. При повреждении на ли­нии W1 отключается выключатель Q1, трансформаторы Т1 и Т2 остают­ся в работе, связь с энергосистемой осуществляется по линии W2. При повреждении в трансформаторе Т1 отключаются выключатель Q4 со сто­роны 6—10 кВ и выключатели Q1 и Q3. В этом случае линия W1 оказалась отключенной, хотя никаких повреждений на ней нет, что является недостатком схемы мостика. Если учесть, что аварийное отключение трансформаторов бывает редко, то с таким недостатком схемы можно ми­риться, тем более что после отключения Q1 и Q3 и при необходимости вы­вода в ремонт поврежденного трансформатора отключают разъединитель QS1 и включают Q1, Q3, восстанавливая работу линии W1.

Для сохранения в работе обеих линий при ревизии любого выключа­теля (Q1, Q2, Q3) предусматривается дополнительная перемычка из двух разъединителей QS3, QS4. Нормально один разъединитель QS3 перемычки отключен, все выключатели включены. Для ревизии выключателя Q1 пред­варительно включают QS3, затем отключают Q1 и разъединители по обе стороны выключателя. В результате оба трансформатора и обе линии остались в работе. Если в этом режиме произойдет КЗ на одной линии, то отключится Q2, т. е. обе линии останутся без напряжения.

Для ревизии выключателя Q3 также предварительно включают пере­мычку, а затем отключают Q3. Этот режим имеет тот же недостаток: при КЗ на одной линии отключаются обе линии.

Вероятность совпадения аварии с ревизией одного из выключателей тем больше, чем больше длительность ремонта выключателя, поэтому как окончательный вариант развития эта схема на электростанциях не приме­няется.

На стороне 35 — 220 кВ подстанций допускается применение схемы мо­стика с выключателями в цепи трансформаторов вместо отделителей и короткозамыкателей, если по климатическим условиям установка последних недопустима [3].