Электрическая схема подстанции

Содержание

Схемы электрических соединений подстанций

Присоединение подстанций к воздушной линии 10(6) кВ осуществляется через трехполюсный разъединитель с одним заземляющим ножом и приводом. В подстанциях типа КТПК и КТПМ разъединитель с. приводом монтируется на опоре воздушной линии 10(6) кВ, в КТПУ установка разъединителя имеет два варианта: на опоре воздушной линии 10(6) кВ и непосредственно на металлоконструкции подстанции. При воздушном вводе 10(6) после разъединителя устанавливаются разрядники или ограничители перенапряжений. При воздушном выводе 0,4 кВ разрядники (ограничители перенапряжений) устанавливаются после рубильника (КТПК 100-400 кВА) или на сборные шины (КТПК 630 кВА, КТПУ 25—250 кВА). При кабельном вводе, выводе разрядники в схеме не предусматриваются. Перечень оборудования для КТП приведен, в табл. 3.2.4. Пример принципиальной однолинейной схемы КТПК (ВК) 400 приведен на рис. 3.2, принципиальные схемы других подстанций легко составить, используя данные табл. 3.2.4.

Таблица 3.2.4. Оборудование, устанавливаемое в УВН и РУНН подстанций

Мощность кВ-А 10(6) кВ 0,4 кВ
Р П ВН РЗ РВ АВ ТТВ ФР АОП РЗ СШ РЗВ С
КТПК
100—250 (ВК) + + + + + + + + +
100—250 (ВВ) + + + + + + + — —
100—250 (КК) + — + + — + + + + + +
400 (ВК) + + + — + + + + — + + + + У + + + +
400 (КК) + + + + + + +
400(ВВ) + + + + + + +
630 (ВК) + + + + + + + + +
630 (КК) + + + + + + + + +
630 (ВВ) + + + + + + + + +
КТПУ, КТПМ
25-250 (ВК) + + + + + +
25-250 (ВВ) + + + + + + +

Примечание.В таблице использованы следующие сокращения: Р — разъединитель; П — плавкий предохранитель; ВН — выключатель нагрузки; РЗ — разрядник; ЗР — за­земляющий разъединитель; РВ — рубильник на вводе; АВ — автоматический выключа­тель на вводе; ТГГВ — трансформаторы тока в трех фазах, установленные после рубильни­ка; ФР — фидер розетки; АОЛ — автоматы отходящих линий; РЗ СБ — разрядники на сборных шинах; РЗВ — разрядники на вводе (после РВ); С — счетчик активной энергии.

Рис. 3.2.Однолинейная электрическая принципиальная схема КТПК (ВК)-400/10/0,4-91-У1 производства Самарского завода «Электрощит»: FUI—FU3 — предохранитель; FV1—FV3 — разрядник; OF — автоматический выключатель; QSI — разъединитель; QF1—QF5 — автоматический выключатель; Т1 — силовой трансформатор; ТАI—ТАЗ — трансформатор тока

3.2.3. Комплектная трансформаторная подстанция типа «киоск» мощностью

КВА

Минского электротехнического завода наружной установки климатического исполнения У1 предназначена для электроснабжения промышленных объектов и отдельных населенных пунктов в районах с умеренным климатом. Основные технические характеристики КТП приведены в табл. 3.3.24.

Таблица 3.2.5. Технические характеристики КТП-400

Параметр Значение
Номинальное напряжение, кВ: на стороне ВН на стороне НН 0,4
Номинальная мощность силового трансформатора, кВА
Тип трансформатора ТМГ-400/10-У1
Схема и группа соединения обмоток трансформатора Y/YH-0 или Д/Ун-11
Номинальный ток трансформатора на стороне ВН, А, при напряжении: 6 кВ 10 кВ 38,5 23,1

Таблица 3.2.5. Технические характеристики КТП-400 (Окончание)

Параметр Значение
Номинальный ток плавкой вставки предохранителя на стороне ВН, А, при напряжении: 6кВ 10 кВ
Номинальный ток трансформатора на стороне НН, А 577,4
Номинальные токи отходящих линий, А: №1 №2 №3 №4 №5 освещения
Уровень изоляции по ГОСТ 1516.1—76 Нормальная
Исполнение ввода 10(6) кВ Воздушный
Исполнение выводов отходящих линий 0,4 кВ Кабельные

Принципиальная электрическая схема, габаритные и установочные размеры КТП-400 приведены на рис. 3.3, 3.4. Подстанция состоит из шкафа УВН, шкафа с трансформатором; шкафа РУНН. Шкафы УВН и РУНН выполняются бескаркасными из тонколистовой стали. Шкаф трансформатора и шкаф РУНН устанавливаются на салазках, шкаф УВН — на крыше шкафа трансформатора (см. рис. 3.4).

В шкафу трансформатора установлены: силовой трансформатор с естественным масляным охлаждением и высоковольтные предохранители. Предусмотрена откидывающаяся рама, предназначенная для закатывания и выкатывания трансформатора.

Шкаф РУНН выполнен с двухсторонним обслуживанием, состоит из ячеек, разделенных перегородками. На отходящих линиях 0,4 кВ установлены автоматические выключатели выдвижного исполнения с комбинированными расцепителями максимального тока и ручным дистанционным приводом. На выдвижных блоках размещена аппаратура цепей освещения и защиты от перегрузки силового трансформатора. На боковой наружной стенке шкафа РУНН установлен фотодатчик. В шка­фах РУНН и трансформатора предусмотрено внутреннее освещение на напряжение не более 42 В от трансформатора собственных нужд.

Для силового трансформатора предусмотрена защита от междуфазных коротких замыканий, выполняемая плавкими предохранителями, и защита от перегрузки, выполняемая токовым реле, установленным на вводе 0,4 кВ. При срабатывании реле отключаются линии № 2 и № 3, остальные линии остаются в работе. Для линии наружного освещения 0,4 кВ предусмотрено ручное и автоматическое (с помощью фотореле) управление. На КТП предусмотрена установка следующих приборов: счетчика активной энергии; вольтметра — для контроля напряжения на сборных шинах и амперметра — для измерения тока на вводе 0,4 кВ.

Рис. 3.3.Однолинейная электрическая принципиальная схема КТП-400/10/0,4-91 -У I типа «киоск» производства Минского электротехнического завода: FUI—FU6 — предохранитель; FVI —FV6— разрядник; КМ1 — пускатель магнитный; Q1 — рубильник; QSI — разъединитель; QFI—QF5— автоматический выдвижной выключатель; Т1 — силовой трансформатор; Т2 — трансформатор собственных нужд; TAI—ТА4 — трансформатор тока

Рис. 3.5.Габаритные и установочные размеры КТП типа «киоск» производства Минского электротехнического завода: 1 — шкаф трансформатора; 2 — высоковольтный предохранитель; 3 — проходной изолятор; 4 — приемная траверса; 5 — разрядник; 6 — съемная панель; 7 — шкаф ввода; 8 — шкаф РУНН; 9 — ячейка РУНН; 10 — салазки; 11 — рама для закатывания и выкатывания трансформатора

3.2.4. Комплектные трансформаторные подстанции КТП 25…250/10/0,4 шкафного типа.Предназначены для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей и небольших промышленных объектов, относящихся к третьей категории электроснабжения. Подстанции выпускаются с силовыми трансформаторами мощностью от 25 до 250 кВА и состоят из: силового трансформатора, устанавливаемого открыто на раме; шкафов УВН и РУНН;

кожуха для защиты изоляторов силового трансформатора от механических повреждений и случайного прикосновения к токоведущим частям.

КТП выполняется с воздушным вводом. Шкаф УВН с высоковольтным предохранителем типа ПКТ-101-10 или ПКТ-102-10 устанавливается на высоте 3—4 м над поверхностью земли, что создает определенные неудобства при замене и осмотре предохранителей. Это является существенным недостатком таких подстанций. В шкафу РУНН установлены низковольтные коммутационные аппараты, а также аппараты защиты и учета:

•трансформаторы тока;

• счетчик активной энергии (установлен на вводе 0,4 кВ в КТП мощностью 160—250 кВ-А или на линии наружного освещения — в КТП мощностью 25—100 кВА);

• токовые реле (установлены в PEN проводнике на отходящих воздушных линиях);

• фотореле и др.

Основные технические характеристики КТП приведены в табл. 3.2.6, принципиальные схемы подстанций мощностью 25—100 кВА и 160—250 кВ А представлены на рис. 3.6, а и .3.6, б, габаритный чертеж — на рис. 3.7.

Таблица .3.2.6. Технические характеристики КТП-25…250/10/0,4-У1

Типоисполнение КТП Номинальный ток на стороне ВН Номинальный ток на стороне 0,4 кВ
Трансформатор при напряжении,кВ Плавкая вставка предохранителя при на-пряжении, кВ Трансформатор Линии
№1 №2 №3 №4 Наружное освещение
КТП-25/10/0.4-У1 2,4 1,44 36,1 31,5 31,5
КТП-40/10/0,4-У 1 3,85 2,31 57,7 31,5
КТП-63/10/0.4-У1 6,06 3,64
КТП-100/10/0.4-У1 9,62 5,77 144,3
КТП-160/10/0.4-У1 15,4 9,25 31,5
КТП-250/10/0.4-У1 14,45 31,5

Примечание. Масса КТП (без трансформатора) мощностью 25—16СГкВА — не более 350 кг, масса КТП мощностью 250 кВА — не более 400 кг.

Рис. 3.6. Однолинейная электрическая принципиальная схема KTП шкафного типа: а — КТП-25-100/10/0,4У1; 6 — КТП-160-250/10/0,4У1; FUl-FU6 — предохранитель; FVI—FV6 — разрядник; Q — рубильник; QS — разъединитель; QFl—QF4 — автоматический выключатель; Т — силовой трансформатор; КМ — магнитный пускатель; TAI— ТАЗ — трансформатор тока

Рис. 3.7.Габаритные и установочные размеры КТП-25—250/10/0,4-У 1 шкафного типа: 1 — шкаф УВН; 2 — короб; 3 — шкаф РУНН; 4 — силовой трансформатор; 5 — штыревой высоковольтный изолятор; 6 — высоковольтный разрядник; 7 — штыревой высоковольтный изолятор; 8 — кожух трансформатора; 9 — площадка для установки силового трансформатора и РУНН;10 — площадка дляобслуживания; 11 — лист; 12 — проходной изолятор;

13 — скобы-зажимы

84. Схемы электрических соединений подстанций.

В зависимости от места и способа присоединения к сети ВН (рис.) различают следующие типы подстанций:

  • тупиковые, которые питаются по одной (рис. 7.9, а) или двум радиальным линиям (рис. 7.9, б);

  • ответвителъные, которые присоединяются к одной (рис. 7.9, в) или двум (рис. 7.9, г) проходящим ВЛ на ответвлениях;

  • проходные, присоединяемые к сети путем захода одной линии с двусторонним питанием (рис. 7.9, д);

  • узловые, присоединяемые к сети не менее чем по трем питаю­щим линиям (рис. 7.9, е, ж).

Ответвителъные и проходные подстанции объединяют термином «промежуточные», который определяет размещение подстанций между двумя ЦП сети или узловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются пере­токи мощности между отдельными точками сети, называются тран­зитными.

Схема присоединения подходящих линий к шинам подстанции и коммутационным аппаратам (выключателям, разъединителям и т.д.) на ВН называется главной схемой электрических соединений подстанции, или схемой распределительного устройства (РУ).

Основными требованиями к главным схемам электрических соединений являются надежность питания потребителей, надеж­ность транзита мощности через подстанцию, простота, нагляд­ность, экономичность и возможность поэтапного развития РУ.

Особенности схем ПС

На выбор схем РУ любого напряжения большое влияние оказывает совокупность следующих факторов: — тип электрической станции; — количество и мощность установленных генераторов; — количество линии связи с энергосистемой и категория их ответственности; — схема и уровень напряжения электрических сетей энергосистемы; — значение токов короткого замыкания (КЗ); — наличие оборудования требуемых параметров и его надежность; — параметры территории для сооружения РУ по намеченной схеме; — возможная конструкция РУ (ЗРУ, ОРУ).

В принятом условном делении схем РУ определяющим условием послужило количество выключателей на одно присоединение. Под присоединением в данном случае понимаются один или несколько трансформаторов, линии электропередачи, подключаемые через отдельные коммутационные аппараты средства компенсации реактивной мощности.

схемы без сборных шин (блочные и упрощенные)

Блочные схемы.Выполняются блоком линия – тр-р с разъединителем или выключателем. а) при повреждении в тр-ре предусматривается передача откл-щего импульса на головной выключатель; а) и б) применяется для тупиковых и ответвительных ПС; в) используются 2 блока. Могут быть не связаны по высокой стороне или связаны ремонтной не автоматич. Перемычкой. Перемычка осущ-ет питание через 2 тр-ра в случае выхода из строя одной из линии.

Упрощенные схемы. Используется перемычка (мостик) с выключателем и ремонтные перемычки с разъединителями. Мостик – перемычка с выключателем- рабочая перемычка. Увеличено кол-во разъединителей для вывода в ремонт оборудования. Рис. Е) и ж) применяются на тупиковых, ответвительных и проходных ПС. На тупиковых, ответвительных перемычка с выкл-лем нормально разомкнута, а ремонтная перемычка может отсутствовать. Для проходных ПС рабочая перемычка нормально замкнута, а ремонтная – вкл-ся для транзита мощности при ремонте мостика. Схема е) при повреждении одной из линии откл-ся выкл-ль со стороны линии и автоматич. Вкл-ся выкл-ль в мостике. При этом оба тр-ра работают. Питание проходит по одной оставшейся рабочей линии. Схема ж) при повреждении одной из линий срабатывает выкл-ль в этой линии и потребитель 84.1.получает питание от 1 тр-ра. Если один из тр-ров выйдет из строя автом откл-ся выкл-ль в линии поврежденного тр-ра. Все потребители получают питание по одной работающей линии. Выбор между схемами для тупиковых и ответвит ПС опред-ся важностью сохранения в работе 2х тр-ров при повреждении одной из линий. Предпочтение схеме е). Выбор между схемами для проходных ПС опред-ся важностью автом сохранения транзита мощности через ПС при повреждении одного из тр-ров. Предпочтение схеме ж).

схемы многоугольники (четырехугольник)

самая распространеная. Имеет 4 соединения: 2 линии и 2 тр-ра. Применяется при 4 соединениях и необходимости деления транзита мощности. Можно подключить любую линию к любому тр-ру.Высокая надежность по сравнению с упрощенными схемами, т.к. при отключении одной из линий или тр-ра откл-ся только поврежденный элемент. Применяют в транзитных ПС дл сохранения транзита мощности.

Классификация ПС по роду оперативного тока собственных нужд. В зависимости от типа ПС и ее комплектации, ПС можно разделить на обслуживаемые и не обслуживаемые дежурным персоналом. По роду оперативного тока на ПС разделяются с постоянным, выпрямленным или переменным оперативным током. Постоянный оперативный ток применятся на всех ПС 220кВ и выше, а также 35-220кВ в зависимости от особенностей ПС. Во всех остальных случаях применятся либо выпрямленный либо переменный оперативный ток.

классификация электроприёмников собственных нужд: — Система охлаждения трансформаторов; — Системы охлаждения и смазки синхр. Комплексов; — Система пожаротушения; — Авар. Освещение; — Система подогрева выклюю. И их приводов; — Эл. Приемник компресс. Установок; — Система связей и телемеханики.

Выбор трансформаторов собственных нужд ПС.

На ПС с числом трансформаторов 2 и более и напр. более 35кВ устанавливается не менее 2х ТСН со скрытым резервом. Трансформаторы выбирают с учетом их перегрузочной способности в аварийном режиме. Каждый из ТСН работает на свою секцию сборных шин, а на секционный выключатель воздействует устройство АВР. Для ПС 110-220кВ мощность ТСН д.б. не более 630кВА, а для ПС 330кВ и выше не более 1000кВА. На однотрансформаторных ПС при наличии на них СК так же устанавливают 2 ТСН, причем один из них питается от другой ПС. ТСН на ПС с постоянным током подключаются к шинам РУ 6-35кВ, а при отсутсвии РУ к обм. НН На ПС с переменным и выпрямленным током ТСН включают на ответвление между выводами НН трансформатора и выпрямителем.

А) Схемы блоков трансформатор — линия

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 и строительных материалов, снизить стоимость распреде­лительного устройства, ускорить его монтаж. Такие схемы наиболь­шее распространение получили на подстанциях.

Одной из упрощенных схем является схема блока трансфор­матор — линия (рис. 5-11, а). В блочных схемах элементы электро­установки соединяются последовательно без поперечных связей с другими блоками. В рассматриваемой схеме трансформатор Т1 соединен с линией Л1 выключателем В2. При аварии в линии отклю­чаются выключатели В1 и В2, работа трансформатора прекращается; при аварии в трансформаторе отключаются выключатели В2, ВЗ.

С целью дальнейших уменьшений затрат на сооружение РУ вы­сокого напряжения можно не устанавливать выключатель В2, передав его функции отделителю ОД (рис. 5-11, б). Для отключения трансформатора в нормальном режиме достаточно отключить на­грузку выключателем В2 со стороны 6-10 кВ, а затем отключить ток намагничивания трансформатора отделителем ОД. Допустимость последней операции зависит от мощности трансформатора и его но­минального напряжения (подробно — см. в § 4-4).

б) Схемы мостиков

При двух линиях 35-110 кВ и двух трансформаторах возможно применение схемы мостиков (рис. 5-12).

В схеме для четырех присоединений устанавливается три вы­ключателя BI, В2, ВЗ (рис. 5-12, а). Нормально выключатель ВЗ на перемычке между двумя линиями Л1 и Л2 (в мостике) включен. При повреждении на линии Л1 отключается выключатель В1, трансфор­маторы Т1 и Т2 остаются в работе, связь с энергосистемой осуще­ствляется по линии Л2. При повреждении в трансформаторе Т1 отключается выключатель В4 со стороны 6 —10 кВ и выключатели В1 и ВЗ. В этом случае линия Л1 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 BI и ВЗ и при необходимости вывода в ре­монт поврежденного трансформатора отключают разъ­единитель PI и включают В1, ВЗ, восстанавливая работу линии Л1. Более существен­ным недостатком схемы яв­ляется отключение соответст­вующих линий при ревизии выключателя В1 и В2 на все время производства ремонта. Плановые отключения трансформатора производятся так же, как в схеме блока трансформатор-линия: отключают выключатель В4 и разъедини­телем Р1 отключают ток намагничивания трансформатора, если это допустимо по его мощности.

Для удобства производства операций разъединители P1, P2 могут быть заменены отделителями.

Основным достоинством схемы является экономичность (три выключателя на четыре присоединения) и простота. Конструкция распределительного устройства должна предусматривать возмож­ность перехода от схемы мостика к другим схемам при расширении электростанции.

Типы электрических схем, их назначение и правила выполнения в РФ регламентированы ЕСКД, а именно ГОСТ 2.701, 2.702, 2.709, 2.710, 2.721, 2.755. Далее в статье рассмотрены типы электрических схем, их назначение и правила выполнения.

Типы электрических схем

Схема — это документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними . Электрические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на типы :

  • Схема структурная;
  • Схема функциональная;
  • Схема принципиальная (полная);
  • Схема соединений (монтажная);
  • Схема подключения;
  • Схема общая;
  • Схема расположения;
  • Схема объединённая.

Примечание — в скобках указаны названия для электрических схем энергетических сооружений.

Назначение типов электрических схем

Электрические схемы разрабатываются для целей проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия. Для упрощения и ускорения работы над изделием для него разрабатывается несколько типов электрических схем, каждая из которых имеет своё назначение.

Схема структурная

Документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи . Основная цель составления структурной схемы — ознакомительная. Глядя на неё можно не углубляясь в подробности технических решений быстро определить основные функциональные части изделия, понять их логику работы и назначение изделия в целом.

Рисунок 1 — Схема структурная цифрового силового контроллера Si8250

Схема функциональная

Документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или изделия в целом . Зачастую в составлении функциональной схемы нет необходимости — достаточно структурной схемы. Функциональная схема, а точнее схемы составляются тогда, когда изделие состоит из набора более простых изделий для каждого из которых и составляется структурная схема. Можно сказать что функциональная схема это структурная схема для отдельной части изделия.

Схема принципиальная (полная)

Документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и, как правило, дающий полное (детальное) представления о принципах работы изделия . Принципиальная схема, кроме того что даёт полное представление о принципах работы изделия, служит ещё одной цели — позволяет произвести расчёт режимов работы изделия.

Рисунок 2 — Схема принципиальная усилителя «Ланзар»

Схема соединений (монтажная)

Документ, показывающий соединения составных частей изделия и определяющий провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода (разъёмы, платы, зажимы и т.п.) . Монтажные схемы отражают фактическое положение всех составных частей изделия и их соединения, поэтому наиболее актуальными при сборке/монтаже изделия. Кроме того монтажная схема важна для оценки влияния составных частей изделия друг на друга, температурного режима изделия и оценки стабильности его работы в целом.

Рисунок 3 — Схема монтажная STP-30

Схема подключения

Документ, показывающий внешние подключения изделия . Используется при подключении изделия.

Рисунок 4 — Схема подключения АЦП ADC0804

Схема общая

Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации . Общая схема актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий.

Рисунок 5 — Схема общая

Схема расположения

Документ, определяющий относительное расположение составных частей изделия (установки), а при необходимости, также жгутов (проводов, кабелей), трубопроводов, световодов и т.п. . Так же как и общая, схема расположения актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий. В ней помимо самого изделия и его функциональных частей может быть отражена конструкция, помещение или местность, на которых это изделие или его функциональные части будут расположены

Рисунок 6 — Схема расположения оборудования силового шкафа

Схема объединённая

Документ, содержащий элементы различных типов схем одного вида .

Примечание:

— При разработке изделия следует помнить, что количество типов схем на изделие должно быть минимальным, но в совокупности они должны содержать сведения в объёме, достаточном для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия . Иначе говоря, не требуется выполнение всего приведённого выше набора схем.

— При разработке изделия вместо нескольких схем разных типов допускается выполнить для них объединённую схему. Например на монтажной схеме изделия показать его внешние подключения .

— Если из-за особенностей изделия недостаточно перечисленных выше типов схем, то допускается разрабатывать схемы иных типов .

— Схема может быть выполнена однолинейной и многолинейной. При многолинейном исполнении каждую цепь и включенные в неё элементы изображают отдельно, а при однолинейном исполнении — одной цепью. Однолинейное исполнение уместно, когда изображаемые цепи выполняют одну и ту же функцию и достаточно рассмотреть одну из них .

— Рисунки 1-6 приведенные выше не являются эталоном выполнения соответствующих типов схем, они показывают лишь принцип построения этих схем.

Правила выполнения электрических схем

Правила выполнения электрических схем регламентированы в — , ниже приведены лишь основные моменты.

Общие требования к электрическим схемам

Номенклатура (текст основной надписи) схем на изделие определяется в зависимости от самого изделия. Следует стремится к минимальному количеству типов схем .

Схемы выполняются на форматах установленных в и .

Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба и без учёта действительного расположения составных частей. Исключение — схема соединений (монтажная) .

Для обозначения элементов электрических схем (резисторов, конденсаторов, транзисторов и т.п.) применяют условные графические обозначения (далее УГО) установленные в — . Если перечня УГО приведенного в — недостаточно, допускается применять нестандартизированные УГО. При этом на схеме нужно привести пояснения .

Линии взаимосвязи следует выполнять толщиной от 0,2 до 1,0 мм. Рекомендуется толщина линий 0.3 ÷ 0,4 мм .

Допускается помещать на схемы технические данные изделия в виде диаграмм, таблиц или текста. При этом содержание текста и таблиц должно быть кратким и точным, а диаграмм, кроме того, понятным. Тестовые данные как правило указывают внутри УГО либо сверху/справа от него, а таблицы и диаграммы располагают на свободном поле схемы .

Требования к структурным и функциональным схемам

На структурной (функциональной) схеме изображают все основные функциональные группы изделия и связи между ними. Основное требование — схема должна обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия её функциональных групп .

Требования к принципиальным схемам

В принципиальной схеме необходимо отразить все электрические элементы изделия и взаимосвязи между ними. Такие схемы выполняются для отключенного положения изделия. Всем элементам принципиальной схемы должно быть присвоено своё обозначение (например: R, L и т.п.) и порядковый номер (например: L1, L2, L3 и т.п.). Кроме того, рекомендуется указывать параметры входных и выходных цепей .

Требования к схемам соединений (монтажным)

На схемах соединений изображают все устройства и элементы изделия, их входные и выходные элементы и соединения между ними. Устройства и элементы на схеме лучше изображать в виде упрощенных внешних очертаний, а их положение должно примерно соответствовать действительному положению в изделии. Также на схеме соединений указываются обозначения, присвоенные элементам на принципиальной схеме. Кроме этого, указываются номера проводов жил и кабелей .

Требования к схемам подключения

На схеме подключения отражают изделие (в виде упрощенных внешних очертаний или прямоугольника) и его входные и выходные контакты с подводимыми к ним концами проводов и кабелей других изделий. Для всех элементов схемы следует указывать его буквенно-цифровое обозначение .

Требования к общим схемам

На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также провода и кабели их соединяющие. Общая схема по своей сути похожа на схему подключения .

Требования к схемам расположения

На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний, а их расположение должно примерно соответствовать действительному размещению .

Требования к объединённым схемам

Для схем этого типа нет отдельных требований, поскольку они складываются из требований к отдельному типу схемы, входящей в состав объединённой.

Список использованных источников

  1. ГОСТ 2.701-2008 Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. — Взамен ГОСТ 2.701-84 ; введ. 01.07.2009. — Москва : Стандартинформ, 2009. — 13 с.
  2. ГОСТ 2.702-2011 Правила выполнения электрических схем. — Взамен ГОСТ 2.702-75 ; введ. 01.01.2012. — Москва : Стандартинформ, 2011. — 23 с.
  3. ГОСТ 2.709-89 Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах. — Введ. 01.01.90. — Москва : Издательство стандартов, 1989. — 11 с.
  4. ГОСТ 2.710-81 Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. — Взамен ГОСТ 2.710-75 ; введ. 01.07.81. — Москва : Издательство стандартов, 1985. — 17 с.
  5. ГОСТ 2.721-74 Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. — Введ. 01.07.75. — Москва : Издательство стандартов, 1998. — 35 с.
  6. ГОСТ 2.755-87 Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения. — Взамен ГОСТ 2.738-68 и ГОСТ 2.755-74; введ. 01.01.88. — Москва : Издательство стандартов, 1988. — 21 с.
  7. ГОСТ 2.004-88 Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ — Введ. 01.01.90. — Москва : Издательство стандартов, 1989. — 23 с.
  8. ГОСТ 2.301-68 Форматы — Взамен ГОСТ 3450 — 60; введ. 01.01.71. — Москва : Издательство стандартов, 2007. — 23 с.
  9. Новые интегральные компоненты для импульсных силовых преобразователей: рис.5 — Режим доступа: http://www.efo.ru/doc/Silabs/Silabs.pl?2522
  10. Мощный усилитель “Lanzar” — Режим доступа: http://ldsound.ru/moshhnyj-usilitel-lanzar/
  11. Фирма Эллис. Монтажная схема STP-30 — Режим доступа: http://www.ellis.aha.ru/STP30MON.htm
  12. АЦП для проведения лабораторных работ; дипломный проект: рисунок 3.2 — Режим доступа: http://refleader.ru/merbewatyrna.html
  13. Схемы электрические общие: рисунок 6.25 — Режим доступа: http://alldrawings.ru/yroki-cherchenia/item/схемы-общие
  14. CADElecto Energy: рис. 3 — Режим доступа: http://sapr.ru/article/22692

Структурные схемы электрических станций и подстанций.

12345

Структурные схемы электрических станций и подстанций.

По объёму производства делят на:

1) Электростанции выдающие всю свою мощность на напряжение 330кв как правило крупные тепловые, атомные и гидроэлектростанции.

2) Электростанции которые выдают свою мощность на генераторных и повышенных напряжениях 35 – 220 кв – ТЭЦ.

3) Изолированные и обособленные электростанции небольшой мощности.

Структурные схемы КЕС ГЭС АЭС:

Все данные электростанции отличаться большой мощностью ( от 2000 до 6000 Мвт) и комплектуются крупными аппаратами. Генераторы 300 – 1200 Мвт . как правило данный тип электростанции по экологическим соображениям располагается в дали от населённых пунктов по этому основную мощность они отдают на повышенных напряжениях ( 330 – 1150 кВ)

Высокая концентрация мощности накладывает сверхвысокие требования к надежности электростанции. Так как потери нескольких аппаратов черева то катастрофой. Потери мощности для всей энергосистемы, поэтому по техническим и экономическим соображениям схема комплектуется из ряда автономных частей – блоков. Каждый блок состоит из синхронного генератора, парогенератора, турбины, повышающего трансформатора. Поперечные связи между блоками отсутствуют.

Схема ТЭЦ.

Сооружение ГРУ не получило свое применение на крупных электростанциях так как выдача мощности от крупных агрегатов на напряжениях 15 – 30 кв невозможно из за чрезмерно больших токов кз.

ТЭЦ предназначенные для снабжения промышленных предприятий и городов. Предельная передача по горячей воде не превышает 7-8 км по пару 2-3 км по этому данные станции стремятся распределить как можно ближе к центру тепловой нагрузки. Мощность обычно 300-600 Мвт. В самых крупных городах целесообразно использовать мощность до 1500 Мвт. Мощность и типы турбогенераторов выбирают в соответствии с потребностями и параметрами тепловой энергии.

Компоновка ТЭЦ в первую очередь определится величиной нагрузки на генератор и напряжение.

Электростанция выдает основную часть мощности на напряжение ГРУ. для этого на электростанциях существует РУ на генераторном напряжении к которому присоединяют генераторы питанием местной распределительной сети, трансформаторы собственных нужд и трансформаторы связи с распределительным устройством. Повышение напряжение через трансформаторы связи часть мощности либо выдается в энергосистему если имеется ее избыток либо потребляет ее из энергосистемы если генераторы не могут обеспечить местных потребителей (схема А). В случае если необходимо подключить генераторы большей мощности ( 100 – 300 Мвт) они могут быть подключены по схеме блок к РУ повышенного напряжения ( схема Б).К ГРУ могут быть подключены генераторы мощностью 30-100Мвт напряжение которых соответствует напряжению распределительных сетей 6-10 кВ количество генераторов на ГРУ : 3-8.

В современных условиях все больше внимания уделяется экологии поэтому появилось необходимость располагать ТЭЦ в отдалении от центров потребления поэтому решили укрупнить аппараты от 100 до 300 Мвт и отказаться от использования ГРУ. Поэтому в данных условиях генераторы подключаются по схеме блока в электроснабжение местных потребителей осуществляться через более дешевые комплектные КРУ. Напряжение генератора равному напряжению распределительной сети 6-10 кВ КРУ подключаются к источникам генератора в ином случае через понижающий трансформатор и РНП.

Схемы РУ с коммутацией присоединения одним выключателем.

Схема РУ с одной СШ

Q1- выключатель

QS – разъединители служит для создания видимого разрыва. Использовать можно только при отсутствии тока.

А – система сборных шин

Исполняется на напряжении 6-10кв при преобладании потребления 3 категории потребления ( жилые дома ).

Недостаток:

1) Низкая надежность

2) При кз на системе сборных шин теряется все потребители.

3) Отсутствие резервирования

4) Невозможно вывести в ремонт систему сборных шин или присоединение без отключения потребителя.

Схема РУ кольцо.

При количестве секций более 3 в схеме с одной системой сборных шин для повышения надежности электроснабжения необходимо данную схему закольцевать. Применяется 6-10кв в редких случаях 35кв.

Схема РУ звезда.

Схема по функциональным возможностям не отличается от схемы – одна система сборных шин секционированная. Только секционирование происходит через уравнительную систему шин. Так как обладает высокой стоимостью (отношение к выключателям 3к2).обладает низкой надежностью и не обеспечивает ремонт оборудования без отключения потребителя по этому данная схема не получила широкого распространения и применяется на этапе строительства или ремонта распределительного устройства.

Схема РУ многоугольник.

Область применения ограничена количеством присоединений не более 6. Ограничение связано с необходимостью отключать присоединения или выводить в ремонт выключатели. В данном случает кольцо размыкается и схема теряет все свои достоинства.

Достоинства:

1) Двухстороннее питание каждого присоединения

2) Высокая надежность

3) Возможность вывода в ремонт присоединения без отключения потребителя

Недостатки:

1) Высокий износ выключателей

2) Сложность настройки РЗА

Схема связанных колец.

Данная схема позволяет подключить до 12 присоединений. Схема является слишком сложной и громоздкой.

Недостатки:

1) Секционики расположены только по краям для их отключения необходимо использовать 3 выключателя.

2) Высокий износ выключателей

3) Сложность настройки РЗА

Достоинства:

1) Надежность

2) Двухстороннее питание

3) Возможность вывода в ремонт выключателя без отключения потребителя.

Упрошенные схемы РУ

Схема мостик.

Применение двух трансформаторной подстанции с напряжением 35-110 кв

Схема А – уменьшение расходов

Схема Б – при необходимости частого отключения трансформатора

Схема В – для необходимости частого отключения линии

Схема Г – универсальная схема применяется чаше всего

Оперативные переключения.

Обслуживание электроустановок разделяют на 2 типа:

1) Оперативное управление

2) Производственное хозяйственное обслуживание

В задаче оперативного управления входит:

1) Регулирование режимов работы основанного энергетического оборудования

2) Наблюдение за состоянием оборудования устранение дефектов

3) Оперативные переключения связи либо с изменением режима либо с вводом выводом в ремонт оборудования

4) Ликвидация аварий

Структуры оперативного управления.

Выделяют 3 формы:

1) Цеховая

2) Блочная

3) Централизованная

При цеховой структуре:

Обслуживание делиться на оперативные участки состоящие из однотипного оборудования. Каждый цех обслуживает оперативная бригада.

При блочной схеме:

Разделение идет по укрупнённым блокам.

На трансформаторных подстанциях 35-150кв используется оборудование достаточно простое поэтому на них как правило отсутствует постоянный дежурный и для таких станций реализуется централизованная система управления.

Управление происходит с диспетчерских пунктов с использованием средств телемеханики. Операции требующие присутствия персонала выполняются оперативно выездными бригадами.

Эксплуатацию электроустановок осуществляемую электротехническим персоналом разделяют:

1) Административно технический

2) Оперативный

3) Ремонтный

4) Оперативно ремонтный

К оперативному персоналу относят: начальники смен электростанций, электроцехов. Дежурные инженеры. Дежурные электромонтёры. Дежурные подстанций и оперативно выездных бригад. Оперативно ремонтный руководящий дежурный персонал.

В течении смены руководящий дежурный персонал осуществляет оперативное управление электроустановкой. Имеет в своем подчинении персонал для выполнения переключений.

Этот персонал выполняет все виды переключений необходимые для произведения аварийных работ на оборудовании.

Оперативному персоналу необходимо вести надежный и экономичный режим работы электрооборудования , проводить осмотр и обходы электроустановок, сооружений и вторичных устройств, опробовав резервное оборудование проверить исправность высокочастотных сигналов РЗА действие аварийной и предупредительной сигнализации, работу устройств автоматики, выполнить оперативное переключение обеспечить проведение ремонтных работ, устранение неисправностей, ликвидировать аварии.

Распоряжения о переключениях отдает диспетчер. Указав цепь переключений выполнения операции наименование присоединений. Устройства РЗ и операции которые следует выполнить.

Распоряжение должно быть точным и понятным, отдающий и принимающий должны четко понимать задачу. Оперативному персоналу запрещено выполнять не понятные ему распоряжения.

Задания записывать в оперативном журнале в порядке выполнения. К выполнению каждого задания персонал должен приступить после того как сообщит об этом диспетчеру. Не выполнять распоряжения диспетчера допуск только управляющим производства. Распоряжения диспетчера выполнено только после сообщения об этом диспетчеру.

Переключения в электроустановках на напряжении выше 1000в выполняют только по бланкам переключений.

Эти бланки разделяют на типовые и обычные. Для каждой электроустановки разрабатывают свои перечни возможных переключений. При этом определяют какие переключения будут выполнены по обычным бланкам а какие по типовым.

Обычный бланк составляется дежурным на выполнение переключений. Типовой бланк разработан заранее и они составляются на сложные переключения.

Сложные переключения:

1) В главных схемах электростанций

2) В цепях собственных нужд

3) В устройствах рза

4) Аппаратуры вторичных коммутаций

5) В схемах противоаварийной системы автоматики

Типовой бланк переключений выдаётся оперативному персоналу только для однократного исполнения. Все операции с коммутационными аппаратами и цепями тока, с устройствами РЗА и с отключением заземляющих ножей, по снятию и установке переносных заземли тельных устройств, операции по базировке оборудования и другие.

В этих бланках указаны наиболее важные проверочные действия.

При использовании типовых бланков переключений обязательно:

-На типовом бланке переключений указать при соединение задание и разрешение состав схемы электроустановки.

-Перед началом переключений типовой бланк проверяется на схеме (макете)

-порядок выполнения переключений по типовому бланку следующий:

1) на месте приключений проверяется аппарат над которым необходимо произвести операцию

2) убедившись в правильности выбора аппарата или присоединения контролирующее лицо зачитывает по бланку переключений содержание операции.

3) лицо выполняющее операции получив разрешение от контролирующего лица выполняет операцию и по мере ее выполнения делает отметку в бланке переключений чтобы не пропустить часть операции.

Переключения при ликвидации аварии.

Ликвидация аварии происходит в соответствии с инструкцией. Типовая инструкция по ликвидации в электрической части электросистемы или местными инструкциями, составляется в соответствии с указанной. Не допускает отступления от правил техники безопасности. На переключение при ликвидации аварии не составляют бланка переключений. Записи в определённый журнал после устранения аварии.

Переключения при вводе в работу нового оборудования.

Включение под напряжение вводимых электроустановок и оборудования производиться по специальной согласованной программе. Переключение в электроустановке связанное с переключением вновь вводимого оборудования должны проводиться по бланкам переключений составленных по утверждённой программе по разрешённой обычными заявками и под руководством диспетчера. При этом должны выполниться требования действия инструкции по переключению в электроустановках.

Выполнение переключений. Проведение операций с выключением.

Отключение и включение проходят под напряжением и в работу присоединения имеющегося в цепи выключателя как привило производят дистанционно с использованием этого выключателя. Допуск ручное включение (масляного газового вакуумного) при воздействии на привод или на сердечник отключение электромагнита. Воздушный разрешено отключать кнопкой местной пневматики. Управление только лишь в тех случаях когда возникает угроза жизни.

Проведение операций с разъединителями.

Основное назначение разъединителей создание видимого разрыва и снятие напряжения с оборудования в момент бес токовой паузы. Операции разрешено проводить при отсутствии в них дефектов и повреждений. При обнаружении данных дефектов операция могут выполняться только после разрешения главного инженера предприятия.

Разъединители разрешено выполнять операции:

1) Включение и отключение зарядного тока шин и оборудования всех классов напряжения

2) Включение и отключение трансформаторов напряжения

3) Шунтирование с включённым выключателем привода с которого снят индуктивный ток

4) В распределительных установках 6-10кв Включение и отключение нагрузочного тока до 15а при условии что отключение привода трехполюсным разъединителем наружной установки с механическим приводом

Включение разъединителей выполняется быстро но без удара в конце хода.

Операция должна быть проведена до конца даже если возникнет дуга. Отключение выполняют медленно и осторожно а если между контактами возникнет дуга то разъединители вновь включат до выяснения причины.

Исключения составляют операции по отключению разъединителя при наличии намагничивающего тока трансформатора. Отключение напряжения зарядного тока вл и клэп. В этих случаях следует выполнять быстро для обеспечения гашения дуги. При отключении сотрудник должен находиться под защитным козырьком для ограждения от воздействия электрической дуги. Первыми всегда размыкают средние фазы затем поочередно крайние. При вертикальном расположении вторым отключат верхний а третьим нижний. Операции включения выполняют в обратном порядке.

Оперативное состояние электрического оборудования.

Оперативное состояние электрического оборудования определяется положением коммутационных аппаратов с помощью которых оно отключается или включается в работу.

Оборудование считается находящимся в работе если все аппараты его цепи включены.

Вентильные разъединители трансформаторы напряжения и др. оборудование подключенное и под напряжением так же считается работающим.

Оборудование считается находящимся в ремонте если оно отключено от коммутационного аппарата или подготовлено к ремонту в соответствии с правилами техники безопасности.

Оборудование считается в резерве если оно отключено коммутационного аппарата но возможно его немедленное включение в работу.

Оборудование считается в автоматическом резерве если оно отключено только выключателем или отделителем с автоматическим приводом и может быть введено в работу под действием автоматики.

Оборудование считаться находящимся под напряжением если оно подключено коммутирующему аппарату к источнику напряжения но не находиться в работе.

Силовые выключатели.

Способы гашения дуги:

1) Удлинение

2) Отключение

3) Ионизация

Для улучшения отключающей способности:

1) Множественный разрыв

2) Дутье

Выключатели разделяют по дугогасительной среде:

1) Вакуумные

2) Жидкостные

3) Газовые

Масляные выключатели.

Применяются до 220кв.

Достоинства:

1) Простота конструкции

2) Хорошая отключающая способность

3) Низкая стоимость

Недостатки:

1) Необходимость постоянного ТО.

2) Не возможность работы при быстром многократном АПВ.

Делятся на: баковые и малообъёмные.

Воздушные выключатели.

На весь диапазон напряжений.

Достоинства:

1) Хорошая отключающая способность

2) Возможность использования при быстром и многократном апв

3) Высокая скорость смены межконтакной среды

4) Практически исключен второй пробой

Недостатки:

1) Необходимость иметь газовое хозяйство

2) Необходимость постоянного ТО

3) Громкий хлопок при отключении

Вакуумные выключатели.

Расстояние между контактами 10-15 мм, что увеличивает скорость расхождения контактов при использовании того же привода, что и в обычных выключателях.

Напряжения до 110кв.

Достоинства:

1) Не требует ТО

2) Низкая стоимость по сравнению с элегазовыми

3) Взрыва и пожара безопасность

4) Быстродействие позволяет использовать быстрый многократный АПВ

5) Отключение дуги происходи при прохождении через 0

6) По сравнению с масляными компактнее

Недостатки:

1) При отключении малых индуктивных токов возможно перенапряжение

2) Невозможность проведения мелкого ремонта из за сложности конструкции

3) Высокие требования к приводу вакуумных выключателей

4) Высокий износ контактов

Во время размыкания контактов площадь контактного пятна уменьшается тем самым увеличивается плотность тока и повышается температура в месте контактов. За счет высокой температуры и дальнейшего расхождения контактов происходит вырывание частиц металла с поверхности контактов за счет большого напряжения электрического поля. При дальнейшем расхождении контактов происходит ионизация межконтакного пространства за счет термоэлектронной эмиссии с поверхности метала возникает дуга. Со временем проводимость дуги возрастает за счет увеличения температуры при снижении тока процесс ионизации ослабевает, а скорость деионизации увеличивается дуга нестабильная при прохождении тока через 0 дуга разрушается и происходит восстановление межкотнтактного пространства. За счет возрастания напряжения восстановление межкотнтактного пространства вероятность повторного пробоя практически исключается.

Элегазовый выключатель.

на все классы напряжения.

Достоинства:

1) Высокая отключающая способность

2) Небольшие габариты

3) Отключение дуги при первом прохождении через 0 без коммутационного перенапряжения

4) Пожара и взрыва безопасность

5) Ненужно то

Недостатки:

1) Высокая стоимость

2) Необходимость подогрева и добавления примесей при использовании при отрицательных температурах

3) Невозможность проведения мелкого ремонта

Различаю по :

1) С системой продольного дутья

2) Автокомпресорные с дутьем

3) С электромагнитным дутьем

4) С ситеморй продольного дутья

Гашение дуги в элегазе.

Элегаз электроотрицателен позволяет поглощать энергию и образующий тяжелые ионы. При горении дуги элегаз эффективно отводит от нее тепло происходит деионизация межкотнтактного пространства за счет этого дуга быстро теряет свою энергию и при первом прохождении тока через 0 дуга разрываеться. Смена межкотнтактного пространства происходит быстро что исключает повторный пробой.

Электромагнитные выключатели.

До 20кв. на практике выпускаются на 6-10кв.

достоинства:

1) Без то

2) Взрыва и пожара безопасность

Недостатки:

1) Сложность конструкции

2) Низкая отключающая способность до 40ка

Приводы выключателей.

Служат для отключения, удержания во включённом состоянии выключателей.

Наибольшая работа привода происходит при включении.

Требования:

Надежность

Быстродействие

Работа при отсутствии электроэнергии в сети

Пружинный привод.

Применяется про вкл и откл выключателя. Заводится вручную или с использованием электрозаводителя.

Применение электрозаводителя позволяет использовать выключатель при многократном включении с интервалом 5-10с.

Недостаток: неравномерное тягового усилия по контуру. Для уменьшения недостатка используют маховики.

Этот привод распространен и достаточно дешевый.

Электромагнитный привод.

Требуется питание от источника большой мощности. Усилие для включения выключателей созданного стальным сердечником который втягивается в катушку электромагнита при прохождении по ней тока при отключении выключателя используется другой электромагнит который воздействует на рабочие механизмы свободного расцепления.

Достоинства:

1) Простота конструкции

2) Надежность при низких температурах

Недостатки:

1) Большой потребляемый ток

2) Требование источника большой мощности

Пневматический привод.

Усилие создаться за счет сжатого воздуха который податься в цилиндр поршня. Работа выключателя при отсутствии электроэнергии обеспечивает резервуаром с жатым воздухом.

Для работы этого привода необходимо компрессор.

Гидравлический привод.

Усилие создаться за счет подачи жидкости в цилиндр поршнями который приводит в действие подвижный контакт выключателя.

Емкостный тр напряжения .

На конденсаторы с меньшей емкость присоединяется большие напряжения, а на конденсаторы с большой емкостью меньшие напряжения. Емкостный делитель позволяет уменьшить напряжения на которые рассчитана измерительная обмотка. Тем самым уменьшить габариты тр и стоимость по сравнению с обычным тр. Но за счет неравномерного падения напряжения на емкостном делителе возникает дополнительная погрешность, которую уменьшают различными устройствами в неравномерном магнитном поле вдоль емкостного делителя. 110кв и выше.

Каскадный тр напряжения.

Тр первичная обмотка которого разделена на несколько последовательных секций, передача мощности от которых по вторичным обмоткам осуществляется при помощи связующих и выравнивающих обмоток. Позволяют уменьшить габариты и стоимость но увеличивается погрешность. 110кв и выше.

Оптический тр напряжения.

В качестве измерительного органа используется ячейка Поккельса. Данный тип тр полностью изолирован от первичной цепи. Сигнал передаться по оптоволокну, что исключает дополнительные помехи от различных магнитных потоков. Погрешность у этого тр ниже чем у обычного тр. Он обладает полной взрывобезопасностью. Позволяет измерить постоянное и переменное напряжение. Так же имеет ровную частоту х\а. имеет высокий диапазон измерения и низкий вес и габариты. Имеет цифровой и аналоговый выходы. Исключен режим резонанса напряжения.

Структурные схемы электрических станций и подстанций.

По объёму производства делят на:

1) Электростанции выдающие всю свою мощность на напряжение 330кв как правило крупные тепловые, атомные и гидроэлектростанции.

2) Электростанции которые выдают свою мощность на генераторных и повышенных напряжениях 35 – 220 кв – ТЭЦ.

3) Изолированные и обособленные электростанции небольшой мощности.

Структурные схемы КЕС ГЭС АЭС:

Все данные электростанции отличаться большой мощностью ( от 2000 до 6000 Мвт) и комплектуются крупными аппаратами. Генераторы 300 – 1200 Мвт . как правило данный тип электростанции по экологическим соображениям располагается в дали от населённых пунктов по этому основную мощность они отдают на повышенных напряжениях ( 330 – 1150 кВ)

Высокая концентрация мощности накладывает сверхвысокие требования к надежности электростанции. Так как потери нескольких аппаратов черева то катастрофой. Потери мощности для всей энергосистемы, поэтому по техническим и экономическим соображениям схема комплектуется из ряда автономных частей – блоков. Каждый блок состоит из синхронного генератора, парогенератора, турбины, повышающего трансформатора. Поперечные связи между блоками отсутствуют.

Схема ТЭЦ.

Сооружение ГРУ не получило свое применение на крупных электростанциях так как выдача мощности от крупных агрегатов на напряжениях 15 – 30 кв невозможно из за чрезмерно больших токов кз.

ТЭЦ предназначенные для снабжения промышленных предприятий и городов. Предельная передача по горячей воде не превышает 7-8 км по пару 2-3 км по этому данные станции стремятся распределить как можно ближе к центру тепловой нагрузки. Мощность обычно 300-600 Мвт. В самых крупных городах целесообразно использовать мощность до 1500 Мвт. Мощность и типы турбогенераторов выбирают в соответствии с потребностями и параметрами тепловой энергии.

Компоновка ТЭЦ в первую очередь определится величиной нагрузки на генератор и напряжение.

Электростанция выдает основную часть мощности на напряжение ГРУ. для этого на электростанциях существует РУ на генераторном напряжении к которому присоединяют генераторы питанием местной распределительной сети, трансформаторы собственных нужд и трансформаторы связи с распределительным устройством. Повышение напряжение через трансформаторы связи часть мощности либо выдается в энергосистему если имеется ее избыток либо потребляет ее из энергосистемы если генераторы не могут обеспечить местных потребителей (схема А). В случае если необходимо подключить генераторы большей мощности ( 100 – 300 Мвт) они могут быть подключены по схеме блок к РУ повышенного напряжения ( схема Б).К ГРУ могут быть подключены генераторы мощностью 30-100Мвт напряжение которых соответствует напряжению распределительных сетей 6-10 кВ количество генераторов на ГРУ : 3-8.

В современных условиях все больше внимания уделяется экологии поэтому появилось необходимость располагать ТЭЦ в отдалении от центров потребления поэтому решили укрупнить аппараты от 100 до 300 Мвт и отказаться от использования ГРУ. Поэтому в данных условиях генераторы подключаются по схеме блока в электроснабжение местных потребителей осуществляться через более дешевые комплектные КРУ. Напряжение генератора равному напряжению распределительной сети 6-10 кВ КРУ подключаются к источникам генератора в ином случае через понижающий трансформатор и РНП.

Структурные схемы трансформаторных подстанций

1234

Подстанция с двухобмоточными трансформаторами состоит из трех основных узлов: распределительного устройства высшего напряжения (РУВН); силового трансформатора или автотрансформатора1 (одного или нескольких), распределительного устройства низшего напряжения (РУНН) (рис. 3.2.1, а, в), вспомогательных устройств (компрессорных, аккумуляторных и т. п.), устройств релейной защиты, автоматики, измерения. В подстанциях с трехобмоточными трансформаторами добавляется четвертый узел — распределительное устройство среднего напряжения (РУСН) (рис. 3.2.1, б). В схемах электроснабжения могут применяться трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения (рис. 3.2.1, в, д), что приводит к увеличению секций сборных шин в РУНН. Применение трансформаторов с расщепленной обмоткой низшего напряжения позволяет уменьшить токи короткого замыкания за трансформаторами. С этой же целью на подстанциях могут устанавливаться сдвоенные реакторы (рис 3.2.1, г, д).
1 В дальнейшем, если не требуется уточнений, под термином «трансформатор» будет подразумеваться и автотрансформатор.
Рис. 3.2.1. Структурные схемы трансформаторных подстанций

Распределительное устройство высокого напряжения подстанции чаще всего выполняет функции приема электрической энергии от линии электропередачи к трансформатору. В отдельных случаях РУВН может выполнять функции приема и распределения электроэнергии (по требованию энергоснабжающей организации или при целесообразности питания от главной понизительной подстанции нескольких подстанций глубокого ввода на напряжениях 110—330 кВ).
Распределительные устройства средних и низших напряжений всегда выполняют функции приема и распределения электроэнергии. Аналогичные функции выполняют и распределительные подстанции. Идентичность функций определяет идентичность схем и конструкций распределительных устройств и распределительных подстанций, поэтому в дальнейшем под термином «распределительное устройство» может подразумеваться и распределительная подстанция.
Распределительные устройства могут быть комплектными, сборными, открытыми и закрытыми. При стесненной городской и промышленной застройке в распределительных устройствах может быть применено электрооборудование с элегазовой изоляцией.

Проектирование подстанций регламентируется нормативными документами, разработанными институтами Энергосетьпроект и Тяжпромэлектропроект и . Проект подстанции разрабатывается на 5 лет с момента предполагаемого ввода ее в эксплуатацию и с перспективой развития на последующее время (не менее 5 лет).
Проектирование подстанций ведется на основе следующих утвержденных схем:
• схемы развития энергосистемы или электрических сетей города;
• схемы внешнего электроснабжения объекта (промышленного предприятия, микрорайона города и т. д.);
• схемы организации ремонта, технического и оперативного обслуживания;
• схемы развития средств управления общесистемного назначения (СУОН), включающие в себя релейную защиту и автоматику аварийного режима (РЗА), противоаварийную автоматику, а также схемы развития автоматизированных систем диспетчерского управления.
Исходными данными для проектирования служат:
• район размещения подстанции;
• нагрузки на расчетный период и их перспективное развитие с указанием распределения по напряжениям и категориям;
• число присоединяемых линий напряжением 35 кВ и выше, их нагрузки;
• число линий 10(6) кВ и их нагрузки;
• расчетные значения токов однофазного и трехфазного короткого замыкания с учетом развития сетей и генерирующих источников на срок не менее пяти лет, считая от предполагаемого ввода в эксплуатацию;
• уровни и пределы регулирования напряжения на шинах подстанции и необходимость дополнительных регулирующих устройств с учетом требований к качеству электрической энергии;
• режимы заземления нейтралей трансформаторов;
• границы раздела обслуживания объектов различными энергообъединениями и энергопредприятиями и т. д.
При проектировании подстанций решаются следующие задачи:
• выбор площадки для строительства подстанции;
• выбор типа и исполнения подстанций и распределительных устройств (закрытого или открытого типа, комплектная, сборная и т. д.);
• определение схемы электрических соединений распределительных устройств высокого, среднего и низшего напряжений;
• ограничение токов короткого замыкания;
• выбор основного электротехнического оборудования и токоведу-щих частей;
• ограничение перенапряжений, выбор места установки, числа ограничителей перенапряжений или вентильных разрядников и других защитных средств для ограничения перенапряжений;
• заземление подстанций;
• выбор источников оперативного тока и источников питания собственных нужд подстанции;
• управление, релейная защита, автоматика, сигнализация.
Для трансформаторных подстанций дополнительно решаются следующие задачи:
• выбор числа трансформаторов, определение их мощности, номинальных напряжений, соотношения мощностей обмоток трехоб-моточных трансформаторов;
• выбор режимов заземления нейтралей трансформаторов; при необходимости решается вопрос компенсации емкостных токов в электрических сетях 6—35 кВ (выбор места установки, числа и мощности дугогасящих реакторов);
• определение уровней и пределов регулирования напряжения на шинах подстанции, необходимости установки дополнительных регулирующих устройств с учетом требований к качеству электрической энергии.
Основные рекомендации для решения вышеперечисленных вопросов приведены в . Кроме того, Министерством энергетики РФ изданы «Рекомендации по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35—750 кВ» (Издательство НЦ ЭНАС, 2004 г.).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *