Схема с двумя рабочими и обходной системами шин

Лекция 11 Схема с двумя рабочими и обходной системами шин При большом количестве присоединений на электростанциях и подстанциях на РУ 110, 220 кВ применяют эту схему. В этой схеме каждое присоединение подключается к обеим системам шин через вилку из двух шинных разъединителей. Половина присоединений (четные), как правило, подключаются ко второй системе шин, а вторая половина (нечетная) - к первой системе шин. Такое подключение присоединений называется фиксированным. Обе системы шин являются рабочими и нормально находятся под напряженим, шиносоединительные выключатели включены и выравнивают напряжение по системам шин. Обходной выключатель, его разъединители и обходные разъединители всех присоединений нормально отключены. Назначение обходного выключателя и обходной системы шин было рассмотрено в предыдущей схеме. Операции по выводу в ремонт выключателя выполняются аналогично схеме, рассмотренной в лекции 9,10. Рисунок 1 – Схема с двумя рабочими и обходной системами шин В этой схеме можно вывести в ремонт рабочую систему шин, например А1, переведя все присоединения на оставшуюся в работе систему А2. При этом необходимо произвести следующие операции: 1. С привода QA1, QA2 снимают оперативный ток , оставляя их во включенном положении 2. Включают QS1, QS5 3. Отключают QS2, QS6 4. На привод QA1, QA2 подают оперативный ток и отключают их 5. Отключают QS8 и заземляют систему шин А1 Эта схема применяется для РУ 110,220 кВ на стороне ВН и СН на подстанциях при числе присоединений 7-15 , а также на электростанциях при числе присоединений до 11 включительно. В этой схеме можно отметить несколько недостатков: 1. Отказ выключателя при аварии в присоединении приводит к отключению всех источников питания и линий, присоединенных к данной системе шин, а если в работе находится одна система шин, то отключаются все присоединения 2. Повреждение шиносоединительного выключателя равноценно короткому замыканию на обеих системах шин 3. Большое количество операций разъединителями при выводе в ремонт или ревизию выключателей усложняет эксплуатацию РУ. 4. Необходимость установки обходного и шиносоединительного выключателей и их разъединителей удорожает стоимость РУ. Чтобы увеличить надежность и оперативную гибкость схемы секционируют одну или обе системы шин в зависимости от числа присоединений. На электростанциях секционируют обе системы шин при числе присоединений 12 и более. Также на станциях секционируют обе системы шин независимо от числа присоединений, если к шинам РУ подключаются два резервных трансформатора собственных нужд. В этом случае схема выглядит так: Рисунок 2 – Схема при числе присоединений более 11 на ТЭС и при числе присоединений на подстанции более 15 Согласно нормативным документам на подстанции на РУ 220 кВ секционируют одну систему шин при числе присоединений 12-15 или при установке автотрансформаторов мощностью 125 МВА и выше. При этом можно совместить обходной и шиносоединительный выключатель в одноы выключателе если на время ремонта выключателя по условиям энергосистемы допустима непараллельная работа систем шин. При этом в цепь обходного выключателя подключается перемычка с установкой в ней разъединителя. В нормальном режиме QS1и QS3 отключены, QS2 и QS4 включены, совмещенный QАО1 включен и выключатель работает как шиносоединительный. При необходимости использовать его как обходной, отключают QАО1, QS2 и производят переключения по выводу в ремонт выключателя. При этом схема выглядит так: Рисунок 3 – Схема при числе присоединений 12-15 на РУ 220 кВ на подстанции Все присоединения подключаются к системам шин как показано на рисунке 1 через один выключатель, но следует отметить, что подключение к шинам блоков генератор – трансформатор мощностью 500 МВт и выше и автотрансформаторов мощностью 500 МВА и выше должно выполняться через два выключателя к разным системам сборных шин. При таком подключении Q1, Q2 выполняют роль шиносоединительного выключателя и дополнительной установки шиносоединительного выключателя не требуется. Рисунок 4 – Подключение присоединения через два выключателя При выборе схем РУ со схемой « Две рабочие и обходная системы шин» необходимо соблюдать все требования в отношении числа присоединений и мощности этих присоединений. Схема 3/2 (полуторная схема) и 4/3 Учитывая большую пропускную способность линий 330-750 кВ и межсистемные связи по этим линиям, для РУ 330 – 750 кВ должны выбираться схемы с повышенной надежностью. Этим требованиям отвечают схемы 3/2 и 4/3. В этих схемах обе системы шин находятся под напряжением, все элементы схем нормально включены. Вывод в ремонт выключателя производится с минимальными оперативными переключениями, что снижает риск аварийных ситуаций. Достоинством схем является то, что при ревизии или ремонте любого выключателя все присоединения останутся в работе. Даже при коротком замыкании на обеих системах шин все присоединения останутся в работе. Для схемы 3/2 это утверждение справедливо только при одинаковом числе трансформаторов и линий. Схема 4/3обладает теми же достоинствами, что и схема 3/2, но она экономичнее и не требует равного количества линий и трансформаторов, подключаемых к шинам. В схеме 3/2 системы шин должны секционироваться через каждые 10 присоединений, а в схеме 4/3 секционирование шин должно выполняться через 15 присоединений. На схемах показано однорядное расположение выключателей. Схема 4/3 наиболее удобна в обслуживании при двухрядном расположении. Рисунок 5 – Двухрядное расположение оборудования в схеме 4/3 Лекция 12 Технико-экономическое сравнение двух вариантов Технико-экономическое сравнение выбранных вариантов структурных схем производится по методу приведенных затрат, которые определяются по формуле: , где Рн - нормативный коэффициент эффективности; для энергетики он принимается 0,12; К – капитальные затраты на сооружение объекта, тыс. руб.; С – ежегодные эксплуатационные расходы, тыс. руб. С = С1 + С2 + С3, где С1 – стоимость потерь электрической энергии в трансформаторах С1 =   W, где  = 1 руб./кВт·ч; W – суммарные потери электроэнергии в трансформаторах, кВт·ч; Для двухобмоточного трансформатора: ∆W = ∆Pхх∙t + ∆Pкз∙∙τ, где t – продолжительность работы трансформатора, ч;  – продолжительность максимальных потерь, зависит от числа использования максимальной нагрузки ТМАХ и определяется по формуле: τ =( 0.124 + ∙8760, ΔРхх – потери мощности холостого хода; ΔРк.з – потери мощности короткого замыкания; Smax –максимальная мощность, передаваемая через трансформатор. Для трехобмоточного трансформатора: Для группы из трех однофазных трехобмоточных трансформаторов: С2+С3 – эксплуатационные расходы на ремонт, амортизацию и содержание персонала: С2+С3 = (89)%·К. Капитальные затраты определяются по укрупненным показателям стоимости элементов схемы. Для определения капитальных затрат К составляется таблица, которая учитывает те элементы, на которые варианты различаются. Таблица 1 – Капитальные затраты Наименование и тип оборудования Стоимость единицы, тыс. руб. Вариант 1 Вариант 2 Кол-во штук ∑ стоимость, тыс. руб. Кол-во штук ∑ стоимость, тыс. руб. После расчета приведенных затрат по вариантам, определяется наиболее экономичный вариант по формуле: , где З2 – вариант с наибольшими затратами, тыс. руб. Если разница в затратах составляет до 5%, то варианты считаются равноценными и принимается к расчету наилучший в техническом отношении вариант. Если разница в затратах составляет более 5%, то принимается к расчету вариант с меньшими приведенными затратами.