[Разделы] [Оглавление раздела] [Главная страница СПЭТ] [Назад] [Дальше]

Районные электрические сети напряжением 110 кВ и выше служат для передачи электроэнергии от электростанций в районы потребления и для распределения ее между районными и крупными фабрично-заводскими подстанциями, питающими местные сети. Конфигурация районных сетей зависит от взаимного расположения источников электроэнергии и приемных подстанций и от принятой системы обеспечения надежности (резервирования) электроснабжения.

а) внутрисистемные районные сети (основные сети системы), обеспечивающие связь нескольких (преимущественно теплофикационных) электростанций между собой и с районными центрами потребления электроэнергии; эти сети напряжением 110— 220 кВ, как правило, сложны, имеют много узловых пунктов и замкнутых контуров; в крупных городах линии основных сетей бывают не только воздушными, но и кабельными;

б) магистральные линии внутрисистемной связи, обеспечивающие связь отдельно расположенных электростанций с основной сетью системы, а также ряда удаленных крупных потребителей с ЦП (станцией или основной сетью системы); обычно это одноцепные или двухцепные воздушные линии большой протяженности напряжением 110—330 кВ и выше;

Рис. 14-1. Схема районной электрической сети энергосистемы

в) магистральные линии межсистемной связи, обеспечивающие связь между энергосистемами и предназначенные либо для постоянной передачи электроэнергии из одной системы в другую, либо для маневренных целей (покрытия возникающего недостатка мощности в той или иной системе); на первых этапах развития межсистемные связи выполняются в виде неразветвленных линий передачи напряжением 330—750 кВ переменного тока; в дальнейшем, по мере развития электрификации, к ним присоединяются промежуточные районные подстанции для электроснабжения местных промышленных районов, находящихся в зоне прохождения этих линий.

К числу межсистемных связей относятся также линии электропередачи постоянного тока высокого напряжения, предназначающиеся, главным образом, для передачи больших количеств энергии от удаленных электростанций в крупные энергетические системы.

На рис. 12-1 для ориентировки представлена примерная схема районной сети энергосистемы с указанием в ней линий, электростанций и подстанций, составляющих электрическую часть энергосистемы.

Ввиду высоких требований, предъявляемых к основным сетям и магистральным линиям внутрисистемной связи по надежности их работы, каждая линия, как правило, оборудуется по концам выключателями с селективной быстродействующей релейной защитой. Увеличение плотности нагрузки, появление новых потребителей и электростанций приводит к непрерывному изменению и развитию внутрисистемных сетей.

Электроснабжение отдельных более или менее крупных потребителей электрической энергии от внутрисистемных сетей или непосредственно с шин ВН электростанций производится большей частью по упрощенным схемам. Применение упрощенных схем особенно характерно для глубоких вводов к подстанциям промышленных предприятий. В основу упрощения схем положена частичная или полная замена выключателей короткозамыкателями и отделителями при наличии автоматического повторного включения (АПВ) линий в послеаварийном режиме.

Сетевые или подстанции промышленных предприятий глубокого ввода напряжением 110—220 кВ строятся преимущественно двухтрансформаторными (подстанции с одним трансформатором, как правило, эксплуатируются временно). Типичная схема подстанции 110—220 кВ — это блоки линия —трансформатор с глубоким секционированием на приемной подстанции.

Рис. 12-2. Схема двухтрансформаторной подстанции 110—220 кВ без выключателей на ВН.

Представленная на рис. 12-2 блочная схема подстанции применяется при тупиковом питании потребителей электрической энергии непосредственно с шин высокого напряжения электростанций или районной подстанции, либо от двух параллельных линий 110—220 кВ проходящих в зоне сооружения подстанции. Присоединение подстанций к питающим линиям в этом случае производится глухими ответвлениями (т. е. без выключателей в месте присоединения), а подстанции носят название ответвительных. Распространенной также является схема с присоединением одного из трансформаторов глухим ответвлением к ближайшей одиночной линии высоковольтной сети системы, а второго — к тупиковой линии передачи, прокладываемой на подстанцию непосредственно от источника электроснабжения. Питание подстанций, сооружаемых по схеме рис. 12-2, от двух различных источников электроснабжения не допускается.

При любой схеме питания трансформаторы подстанций присоединяются к сети через линейный разъединитель 1 и отделитель 2 (рис. 12-2). Для защиты трансформатора установлен однофазный короткозамыкатель 3. При повреждении трансформатора вступает

в действие релейная защита, автоматически включающая короткозамыкатель, чем создается однофазное короткое замыкание на линии. Линия отключается со стороны источника питания на время, достаточное для автоматического отключения отделителем поврежденного трансформатора. Вслед за этим АПВ (однократное или двукратное) снова включает питающую линию, обеспечивая электроснабжение остальных присоединенных к ней потребителей. Разъединители 1 и 5 обеспечивают ремонт и испытание коммутационной аппаратуры при работе одного из трансформаторов.

Наличие перемычки аb со стороны трансформаторов с отделителем двустороннего действия 4 обеспечивает автоматическое восстановление питания трансформатора после аварийного отключения его линии. Включение трансформатора отделителем 4 (разъединитель 5 замкнут) происходит во время бестоковой паузы блока после отключения поврежденной линии от источника питания ИП (порядок действия автоматики здесь не рассматривается).

Рис. 12-3. Схема подстанций 110-220 кВ, присоединяемых к параллельным и одиночным линиям электропередачи с двусторонним питанием

Для ответвительных или тупиковых подстанций, когда в первую очередь сооружается одна линия, а также в тех случаях, когда допустима длительная работа одного из двух трансформаторов при аварийном отключении питающей линии, вместо описанной выше схемы применяется аналогичная ей, но с неавтоматической перемычкой cd. со стороны линий (на рис. 12-2 перемычка показана штриховой линией). Эта схема имеет широкое применение для подстанций 110 кВ.

На тупиковых блочных подстанциях, присоединенных к шинам высшего напряжения крупных центров питания 110 или 220 кВ через относительно короткие воздушные или кабельные линии электропередачи, короткозамыкатели на трансформаторах не устанавливаются. Аварийное отключение трансформаторов в этом случае производится линейными выключателями на источниках питания, импульс на отключение которых передается с подстанции по проводам (телеотключение).

При подсоединении подстанций к параллельным линиям с двусторонним питанием или к одиночной транзитной линии 110_220

кВ эти линии секционируют выключателями. При этом возможны две упрощенные схемы подстанций: схема мостика с линейными выключателями или только с одним выключателем в перемычке. В обеих этих схемах поврежденный трансформатор отключается отделителем после действия короткозамыкателя. Схема мостика с линейными выключателями, как более дорогая, применяется только при наличии по фазного автоматического включения линий (ОАПВ).

Рис. 12-4. Присоединение подстанции со схемой соединения по рис. 12-3 к двухцепной линии электропередачи с двусторонним питанием

На рис. 12-3 приведена схема соединения подстанции с выключателем в перемычке, а на рис. 12-4—принципиальная схема присоединения ряда таких подстанций к параллельным линиям с двусторонним питанием (разъединители на схеме не показаны). Достоинство схемы заключается в том, что одновременное повреждение обеих цепей на любом участке не вызывает погашения ни одной из присоединенных подстанций. При питании ряда подстанций от двойных магистралей, выполненных параллельными линиями на разных опорах, между двумя соседними подстанциями, включенными в рассечку линий (рис. 12-4), допускается присоединение одной ответвительной подстанции по схеме рис. 12-2.

Внутри городов воздушные линии 110—220 кВ, как правило, не прокладываются. Поэтому внутригородские электрические сети высокого напряжения, питающие районные и крупные заводские подстанции, сооружаются кабельными линиями. Учитывая трудности в организации работ по прокладке кабельных линий 110— 220 кВ по городским транспортным магистралям и большую трудоемкость восстановительных работ в случае их повреждения, кабельные сети сооружаются сразу на длительную перспективу их работы. Приемные подстанции на улицах городов и большей частью на территориях промышленных предприятий сооружаются закрытыми, Стоимость таких подстанций с развитой схемой электрических соединении на высшем напряжении довольно высока. Поэтому разработаны и осуществляются на практике упрощенные схемы внутригородских районных подстанций 110 кВ с минимальным количеством коммутационной аппаратуры. На рис. 14-5 приведена примерная схема питания трех городских подстанций, каждая мощностью до 2 Х 63 MBА (разъединители на схеме не показаны).

Рис. 12-5. Схема городской кабельной сети 110 кВ

Узловые подстанции 110—220 кВ с большим числом присоединений сооружаются с выключателями на всех присоединениях с одиночной секционированной или двумя системами шин и обходными шинами.

Линии электропередачи напряжением 330 кВ и выше как на конечных, так и на промежуточных пунктах присоединяются к шинам через выключатели. При этом широко применяются простейшие кольцевые схемы (например, четырехугольник при двух линиях и двух автотрансформаторах) и схема “трансформатор — шины”, в которой линии присоединяются к шинам через два выключателя (развилкой), а автотрансформаторы—наглухо. Эта схема экономична и рекомендуется к применению при 3 и 4 линиях с двумя автотрансформаторами. При применении этой схемы для большего числа линий шины секционируются выключателями (см. рис. 14-9).

При числе линий более четырех применяется так называемая “полуторная” схема, т. е. схема с тремя выключателями между системами шин на каждые два присоединения (см. схему рис. 14-6 ГЭС В). Эта схема рекомендована к применению на подстанциях 330—750 кВ как типовая.