СХЕМА С ОДНОЙ СИСТЕМОЙ СБОРНЫХ ШИН
Наиболее простой схемой электроустановок на стороне 6—10 кВ является схема с одной несекционированной системой сборных шин (рис. 1, а).
Рис. 1. Схемы с одной системой шин: а – несекционнированных выключателем; б – секционированных выключателем.
Схема проста и наглядна. Источники питания и линии 6—10 кВ присоединяются к сборным шинам с помощью выключателей и разъединителей. На каждую цепь необходим один выключатель, который служит для отключения и включения этой цепи в нормальных и аварийных режимах. При необходимости отключения линии W1 достаточно отключить выключатель Q1. Если выключатель Q1 выводится в ремонт, то после его отключения отключают разъединители: сначала линейный QS1, а затем шинный QS2.
Таким образом, операции с разъединителями необходимы только при выводе присоединения с целью обеспечения безопасного производства работ. Вследствие однотипности и простоты операций с разъединителями аварийность из-за неправильных действий с ними дежурного персонала мала, что относится к достоинствам рассматриваемой схемы.
Наряду с достоинствами схема с одной несекционированной системой шин обладает рядом недостатков. Для ремонта сборных шин и шинных разъединителей любого присоединения необходимо полностью снять напряжение со сборных шин, т. е. отключить источники питания. Это приводит к перерыву электроснабжения всех потребителей на время ремонта.
При КЗ на линии, например в т. К-1 (см. рис. 1, а), должен отключиться соответствующий выключатель Q4, а все остальные присоединения должны остаться в работе; однако при отказе этого выключателя отключатся выключатели источников питания Q5, Q6, вследствие чего сборные шины останутся без напряжения. Короткое замыкание на сборных шинах (т. К-2) также вызывает отключение источников питания, т.е. прекращение электроснабжения потребителей.
Схема с одной несекционированной системой шин применяется при полном резервировании потребителей по сети, при наличии технологического резерва на электростанциях, при питании от сборных шип неответственных потребителей третьей категории.
Недостатки схемы с одной несекцнонированной системой шин частично устраняются путем разделения сборных шин на секции, число которых обычно соответствует количеству источников питания.
На рис. 1, б показана схема с одной системой сборных шин, секционированной выключателем. Схема сохраняет все достоинства схем с одиночной системой шин; кроме того, авария на сборных шинах приводит к отключению только одного источника и половины потребителей; вторая секция и все присоединения к ней остаются в работе.
Достоинствами схемы являются простота, наглядность, экономичность, достаточно высокая надежность, что можно подтвердить на примере присоединения главной понизительной подстанции (ГПП) к шинам электроустановки двумя линиями W3, W4 (см. рис. 1, б). При повреждении одной линии (КЗ в т. К-2) отключаются выключатели Q2, Q3 и автоматически включается QK3, восстанавливая питание первой секции ГПП по линии W4.
При КЗ на шинах в т. К-1 отключаются выключатели QK1, Q6, Q3 и автоматически включается QK3. При отключении одного источника нагрузку принимает оставшийся в работе источник питания.
Таким образом, питание ГПП в рассмотренных аварийных режимах не нарушается благодаря наличию двух питающих линий, присоединенных к разным секциям станции, каждая из которых должна быть рассчитана на полную нагрузку (100%-ный резерв по сети). При наличии такого резерва по сети схема с одной секционированной системой шин может быть рекомендована для ответственных потребителей.
Однако схема обладает и рядом недостатков.
При повреждении и последующем ремонте одной секции ответственные потребители, нормально питающиеся с обеих секций, остаются без резерва, а потребители, нерезервированные по сети, отключаются на все время ремонта. В этом же режиме источник питания, подключенный к ремонтируемой секции, отключается на все время ремонта.
Последний недостаток можно устранить, присоединив источники питания одновременно к двум секциям, но это усложняет конструкцию распределительного устройства и увеличивает число секций (по две секции на каждый источник).
Другим недостатком схемы, изображенной на рис. 1, б, является отключение обоих источников питания при аварии в секционном выключателе QK1 или при его отказе в момент КЗ на одной из секций. Для устранения этого недостатка рекомендуется устанавливать два секционных выключателя последовательно. В этом случае при аварийных ситуациях, рассмотренных выше, отключается одна секция и один источник питания.
Схемы с одной системой шин позволяют использовать комплектные распределительные устройства (КРУ), что снижает стоимость монтажа, позволяет широко применять механизацию и уменьшать время сооружения электроустановки. Такие схемы нашли широкое применение на подстанциях и электростанциях с генераторами до 63 МВт.