Выбор электрической схемы распределительного устройства подстанции

Электрическую схему распределительного устройства (РУ) выбирают в зависимости от назначения, роли, местоположения подстанции (ПС) в системе электроснабжения и с учетом типа установленных силовых трансформаторов.

Основные требования к главным схемам электрических соединений:

· схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах в соответствии с категориями нагрузки с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания;

· схема должна обеспечивать надежность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах в соответствии с его значением для рассматриваемого участка сети;

· схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановление питания потребителей в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала;

· схема должна допускать поэтапное развитие РУ с переходом от одного этапа к другому без значительных работ по реконструкции и перерывов питания потребителей;

· число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного РУ должно быть не более двух при повреждении линии и не более четырех при повреждении трансформатора.

Для проектируемой подстанции на напряжение 220 кВ, согласно "Стандарту организации ОАО «ФСК ЕЭС" СТО 56947007-29.240.30.010-2008, выбираем схему

"Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии".

Т.к. Блочные схемы применяются на стороне ВН тупиковых, в основном

потребительских ПС или ответвительных ПС до 500 кВ включительно. Это

упрощенные, экономичные схемы ПС территориально недалеко

расположенных от питающих ПС или проходящих ВЛ.

Схема 4Н-два блока (линия-трансформатор) с выключателями и

неавтоматической перемычкой со стороны линий применяется на напряжении

35-220 кВ. для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных

подстанций.

Данная схема представлена на рисунке 9.

Схема РУ ВН для проектируемой подстанции.

Рис.9

Рис.11. Схема РУ НН для проектируемой подстанции.

5. ВЫБОР ТИПОВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, АВТОМАТИКИ, ИЗМЕРЕНИЙ.

Выбор типов релейной защиты, установленной на подстанции, осуществляется в объеме выбора защит силового трансформатора и защит на стороне 10 кВ

На силовом трансформаторе ставятся следующие типы защит:

1. Продольная дифференциальная защита от коротких замыканий трансформатора и на его выводах (t_рз= 0.1 с) [Д];

2. Газовая защита от внутренних повреждений в трансформаторе и от понижения уровня масла в трансформаторе(t_рз= 0.1 с) [Г];

3. Максимально-токовая защита от сверхтоков короткого замыкания

(t_рз= 0.7 + 3·0.3 = 1.6 с) [Т|В];

4. Максимально-токовая защита от сверхтоков перегрузки с действием на сигнал [Т|В].

Максимально-токовая защита устанавливается со стороны питания. На стороне НН трансформатора с расщепленной обмоткой устанавливаются по комплекту МТЗ

(t_рз= 0.7 + 2·0.3 = 1.3 с).

На секционном выключателе 10 кВ устанавливается комплект МТЗ

(t_рз= 0.7 + 0.3 = 1 с) [Т|В].

На кабелях, отходящих к потребителю, устанавливаются следующие виды релейной защиты:

1. Максимально-токовая защита от сверхтоков короткого замыкания (t_рз= 0.7 с) [Т|В];

2. Токовая отсечка, если кабель не проходит по термической стойкости по времени действия МТЗ (t_рз= 0.1 с) [Т];

3. Токовая защита, сигнализирующая замыкание на землю в кабеле [Т₀].

На шинах 10 кВ должен быть предусмотрен контроль изоляции с использованием трансформатора НТМИ. Контроль изоляции выполняется в виде комплекта из реле напряжения, включаемого на обмотку разомкнутого треугольника, и реле времени с действием на сигнал [H|В]. Кроме того, предусматривается возможность определения поврежденной фазы с помощью вольтметра, подключаемого на фазные напряжения.

На стороне высшего напряжения устанавливаются быстродействующие защиты (t_рз= 0.1с).

На проектируемой подстанции предусмотрены следующие виды автоматики:

1. Автоматическое включение резерва [АВР] на секционном выключателе 10 кВ и на автомате 0.4 кВ трансформатора собственных нужд;

2. Автоматическое повторное включение линий ВН [АПВ]

3. Автоматическое включение охлаждающих устройств трансформатора.

4. Автоматическое регулирование коэффициента трансформации. [АРКТ]

Требуемый объем измерений и измерительных приборов для цепей понизительной подстанции приведен в таблице 5.1.

Измерительные приборы и места их установки

Таблица 5.1.

№	Место установки приборов	Приборы
1.	Трансформатор двухобмоточный (на стороне НН)	Амперметр (ЦП8501/11) Счетчик активной и реактивной энергии (СЭТ-4ТМ.02М.02)
2.	Секционный выключатель 10 кВ	Амперметр в одной фазе (ЦП8501/11)
3.	Секция шин 10 кВ	Вольтметр (ЩП02М)
4.	Кабельная линия	Амперметр (ЦП8501/11) Счетчик активной и реактивной энергии (СЭТ-4ТМ.02М.02)
5.	Трансформатор собственных нужд (на стороне НН)	Амперметр (ЦП8501/11) Счетчик активной энергии (СЭТ-4ТМ.02М.02)
6.	Линия 220 кВ с односторонним питанием	Амперметр в одной фазе (ЦП8501/11) Счетчик активной энергии (СЭТ-4ТМ.02М.02) ФИП

Примечание: при установке счетчика активной и реактивной энергии (СЭТ-4ТМ.02М.02) нет необходимости устанавливать ваттметр и варметр.