УПРОЩЕННЫЕ СХЕМЫ РУ
При небольшом количестве присоединений на стороне 35—220 кВ применяют упрошенные 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. 1, а). В блочных схемах элементы электроустановки соединяют без поперечных связей с другими блоками.
Рис. 1. Схемы блоков трансформатор – линия: а – без выключателя ВН; б – с отделителем ВН; в – с выключателем ВН.
В схеме блока трансформатор — линия на стороне ВН установлен разъединитель QS1, а на стороне 6—10 кВ — выключатель Q2. При повреждении и трансформаторе релейной защитой отключается выключатель Q2 и посылается телеотключающий импульс (ТО) на отключение выключателя Q1 питающей линии W1.
Если от линии W1 питаются несколько подстанций, то для восстановления их работы необходимо отключить разъединитель QS1 оперативно выездной бригадой, после чего включить Q1 и поставить линию W1 под напряжение, что связано с перерывом электроснабжения не только от поврежденной подстанции, но и всех остальных, присоединенных к линии W1. Упрощение схемы ведет к уменьшению надежности электроснабжения. Гибкость схемы можно увеличить, установив на ВН выключатель Q1 (рис. 1, в). В этом случае отключение трансформатора выключателями Q2 и Q1 не затрагивает работу линии W1.
В действующих энергосистемах сохранились подстанции, где на ВН установлены отделители QR и короткозамыкатели QN (рис. 1, б).
В нормальном режиме трансформатор отключается выключателем Q2, а затем ток намагничивания отключается отделителем QR. Допустимость последней операции зависит от мощности трансформатора и его номинального напряжения.
При повреждении в трансформаторе релейной защитой отключается выключатель Q2 и подается импульс на привод короткозамыкателя QN, который, включаясь, создает искусственное КЗ. Релейная защита линии W1 срабатывает и отключает выключатель Q1, после чего автоматически отключается отделитель QR. Транзитная линия должна остаться под напряжением, поэтому после срабатывания QR автоматически включается Q1. Пауза в схеме АПВ должна быть согласована с временем отключения QR, в противном случае линия будет включена на неустраненное повреждение в трансформаторе. Применение короткозамыкателей создает тяжелые условия для работы выключателя на питающем конце линии, так как он отключает неудаленное КЗ. Возможность применения схемы без выключателей ВН должна быть подтверждена соответствующим расчетом на возможность отключения неудаленного КЗ выключателем питающей линии. Надежность рассмотренной схемы зависит от четкости и надежности работы короткозамыкателей и отделителей. Такие схемы применяются для подстанций 110 кВ с трансформатором мощностью 25 MB·А и меньше.
На стороне ВН электростанций на первом этапе ее развития возможно применение схемы мостика с выключателями (рис. 2) с возможностью перехода впоследствии к схемам со сборными шинами.
Рис. 2. Схема мостика с ремонтной перемычкой.
В схеме для четырех присоединений ВН устанавливаются три выключателя Q1, Q2, Q3. Нормально выключатель Q3 на перемычке между двумя трансформаторами (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. Если этого не сделать, то при КЗ в любой линии (W1 или W2) отключаются обе линии. 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.