В) Схемы с одной рабочей и обходной системами шин

При большом количестве присоединений на повышенном напряжении возможно применение схем с одиночной секционированной системой шин (см. рис. 2.3). Эта схема обладает рядом существенных недостатков, в том числе необходимостью отключения линии или источников питания на все время ремонта выключателя в их цепи. При напряжении 35 кВ отключение линии будет непродолжительным, так как длительность ремонта выключателей невелика. В этот период используется резерв по сети, чтобы обеспе­чить питание потребителей. При напряжениях 110 кВ и выше длитель­ность ремонта выключателей,

Рис. 2.3. Схемы с одной системой сборных шин несекционированых (а) и секционированных (б)

особенно воздушных, возрастает и становит­ся недопустимым отключать цепь на все время ремонта, поэтому схема по рис. 2.3 применяется только для РУ 35 кВ.

Одним из важных требований к схемам на стороне высшего напряже­ния является создание условий для ревизий и опробований выключателей без перерыва работы. Этим требованиям отвечает схема с обходной систе­мой шин (рис. 2.4). В нормальном режиме обходная система шин АО на­ходится без напряжения, разъединители QSO, соединяющие линии и транс­форматоры с обходной системой шин, отключены. В схеме предусматри­вается обходной выключатель QO, который может быть присоединен к любой секции с помощью развилки из двух разъединителей. Секции в этом случае расположены параллельно друг другу. Выключатель QO мо­жет заменить любой другой выключатель, для чего надо произвести сле­дующие операции: включить обходной выключатель QO для проверки исправности обходной системы шин, отключить Q0, включить QSO, вклю­чить QO, отключить выключатель Q1, отключить разъединители QSI и QS2.

Рис. 2.4. Схема с одной рабочий и обходной системами шин:

а – схема с совмещенным обходным и секционным выключателем и отделителями в цепях трансформатора; б – режим замены линейного выключателя обходным; в – схема с обходным и секционным выключателем.

После указанных операций линия получает питание через обходную си­стему шин и выключатель QO от первой секции (2.4, б). Все эти операции производятся без нарушения электроснабжения по линии, хотя они свя­заны с большим количеством переключений.

С целью экономии функции обходного и секционного выключателей могут быть совмещены. На схеме рис. 2.4, а кроме выключателя QO есть перемычка из двух разъединителей QS3 и QS4. В нормальном режиме эта перемычка включена, обходной выключатель присоединен к секции В2 и также включен. Таким образом секции В1 и В2 соединены между собой через QO, QS3, QS4, и обходной выключатель выполняет функции секцион­ного выключателя. При замене любого линейного выключателя обходным необходимо отключить QO, отключить разъединитель перемычки (QS5), а затем использовать QO по его назначению. На все время ремонта линей­ного выключателя параллельная работа секций, а следовательно, и линий нарушается. В цепях трансформаторов в рассматриваемой схеме установ­лены отделители (могут устанавливаться выключатели нагрузки QW). При повреждении в трансформаторе (например, Т1) отключаются выключатели линий W1, W3 и выключатель QO. После отключения отделителя QR1 вы­ключатели включаются автоматически, восстанавливая работу линий. Та­кая схема требует четкой работы автоматики.

Схема по рис. 2.4, а рекомендуется для ВН подстанций (110 кВ) при числе присоединений (линий и трансформаторов) до шести включительно, когда нарушение параллельной работы линий допустимо и отсутствует перспектива дальнейшего развития. Если в перспективе ожидается расши­рение РУ, то в цепях трансформаторов устанавливаются выключатели. Схемы с трансформаторными выключателями могут применяться для на­пряжений 110 и 220 кВ на стороне ВН и СН подстанций [3].

При большем числе присоединений (7 — 15) рекомендуется схема с от­дельными обходным QO и секционным QB выключателями. Это позво­ляет сохранить параллельную работу линий при ремонтах выключателей (рис. 2.4, в).

В обеих рассмотренных схемах ремонт секции связан с отключением всех линий, присоединенных к данной секции, и одного трансформатора, поэтому такие схемы можно применять при парных линиях или линиях, резервируемых от других подстанций, а также радиальных, но не более одной на секцию [3].

На электростанциях возможно применение схемы с одной секциониро­ванной системой шин по рис. 2.4, в, но с отдельными обходными выклю­чателями на каждую секцию.

г) Схема с двумя системами шин

Схемы РУ с двумя системами сборных шин являются естественным развитием схем с одной системой сборных шин. В схеме с двумя системами сборных шин и одним выключателем на цепь (рис. 2.5, а) нормально в работе находятся обе системы шин при включенном или отключен­ном (по режимным соображениям) шиносоединительном выключателе ШСВМ.

Каждое присоединение подключается (согласно принятой фиксации) к той или другой системе сборных шин, выполняющих в данном случае роль не только ремонтных, но и оперативных аппаратов, т. е. таких аппаратов, с помощью которых возможно переключение цепей с одной системы сборных шин на другую, при помощи разъединителей развилки. Эта операция выпол­няется при включенном ШСВМ[4].

При помощи ШСВМ можно отключить любое присоеди­нение, если оно по каким-либо причинам не может быть отключено «своим» выключателем. Для этого включается ШСВМ и все присоединения, кроме отключаемого, перево­дятся на одну из систем сборных шин, а отключаемое ос­тается на другой системе. Затем это присоединение вместе с системой сборных шин отключается ШСВМ.

Рис. 2.5. Распределительные устройства с двумя системами сборных шин:

а — с одним выключателем на цепь; б — оперативная схема при выводе в ре­монт выключателя присоединения с установкой ремонтной перемычки; в — одна из систем сборных шин секционирована; 1 — развилка шинных разъединителей; 2 — ремонтная перемычка; 3 — выключатель присоединения отключен и выведен из схемы; 4 — присоединение секционного выключателя с реактором

Шиносоединительный выключатель используется также при выводе в ремонт выключателей присоединений. Элек­трическая цепь, выключатель которой предполагается вы­вести в ремонт, отключается, выводимый в ремонт выклю­чатель отсоединяется от шин, и далее цепь включается в работу через ШСВМ. При осуществлении этой операции от­соединенные от выключателя шины соединяются между собой специальными ремонтными перемычками из провода (рис. 2.5, б).

Схема предоставляет возможность поочередного выво­да в ремонт систем сборных шин без прекращения работы электрических цепей. Для ремонта шинных разъедините­лей отключается лишь та цепь, разъединители которой выводятся в ремонт.

При повреждении на системе сборных шин автоматиче­ски отключаются присоединения только этой системы сбор­ных шин. Для ввода присоединений в работу необходимо переключение их шинными разъединителями с поврежден­ной на оставшуюся в работе систему сборных шин. К по­тере присоединений электроустановки приводит также от­каз в работе выключателя цепи во время к.з. на ней.

Существенным недостатком схемы является отключение всей электроустановки при следующих обстоятельствах:

коротком замыкании на рабочей системе сборных шин, когда другая система сборных шин выведена в ремонт;

создании ремонтных схем, связанных с ремонтом вы­ключателей;

повреждении ШСВМ, а также не отключении его во вре­мя к. з. на одной из систем сборных шин, когда в работе находились обе системы сборных шин.

К недостаткам схемы относят увеличение в 2 раза числа шинных разъединителей и более сложное выполне­ние блокировки между выключателями и разъединителя­ми, а также между рабочими и заземляющими разъеди­нителями.

Использование шинных разъединителей в качестве опе­ративных аппаратов, несмотря на наличие блокировок, не исключает ошибочных действий персонала при переклю­чениях. Часты, например, случаи включения (отключения) шинных разъединителей под током нагрузки, включения шинных разъединителей на не снятые заземления и т. д.

Надежность схем с двумя системами сборных шин и од­ним выключателем на цепь повышается при секционирова­нии шин выключателем. Обычно секционируется одна рабо­чая система сборных шин, другая не секционируется и явля­ется резервной (рис. 2.5, в). В схеме имеются два шиносоединительных выключателя, соединяющих каждую секцию шин с резервной системой сборных шин. Это позволяет выводить в ремонт любую секцию шин путем перевода ее присоединений на резервную систему сборных шин. При необходимости возможно сохранение параллельной работы источников питания включением другого ШСВМ, который будет выполнять роль секционного выключателя.