Защита и автоматика подстанций без выключателей на стороне высшего напряжения и линий с ответвлениями

Общие сведения

Для сокращения затрат на сооружение электроустановок и об­легчения эксплуатации в ряде случаев их выполняют по упрощен­ным схемам — с уменьшенным числом выключателей. Устанавли­ваемые выключатели являются общими для нескольких элементов, и поэтому защита и автоматика таких установок имеют некоторые особенности. К установкам с упрощенными схемами относятся установки с блочными схемами, подстанции без выключателей на стороне высшего напряжения и линии с ответвлениями.

Блочные схемы (рис. 16.1) применяются в случаях, когда несколько элементов систе­мы электроснабжения, например генера­тор G и повышающий трансформатор Т (рис. 16.1, а), трансформатор и линия (рис. 16.1, б), могут соединяться в последо­вательную цепь без поперечных связей меж­ду одноименными элементами различных цепей. Элементы, объединяемые в блок, не работают один без другого, поэтому выклю­чатели между ними можно не ставить. На элементах блока должны ставиться те же виды защиты и автоматики, что и на аналогичных элементах той же мощности, работающих раздельно. Устройства автоматики прин­ципиальных особенностей не имеют, а устройства защиты выпол­няются с учетом следующих обстоятельств [97]:

защиты от многофазных коротких замыканий в элементах бло­ка и от однофазных коротких замыканий обмоток высшего напря­жения трансформатора блока выполняются действующими на отключение всего блока (исключением является защита блока с дву­мя генераторами, показанного на рис. 16.1, в, или защита ему подобных блоков, где повреждение одного из одинаковых элемен­тов, например G1, G2, отключается его выключателем Q2, Q3). В качестве защиты от многофазных коротких замыканий использу­ется продольная дифференциальная защита, которая может быть общей для всего блока;

защиты от внешних коротких замыканий и от перегрузки также могут выполняться общими для всего блока, так как при этих ре­жимах сверхтоки проходят по всем элементам блока;

защита от замыканий на землю на стороне низшего напряже­ния блоков с генераторами может выполняться упрощенно, так как отсутствует электрическая связь этой стороны со смежными элементами блока.

Если распределительная сеть имеет напряжение 10 кВ, то для использования электродвигателей на 6 или 3 кВ их объединяют в блоки с трансформаторами, имеющими схему соединения обмо­ток Y/Δ. На блоках трансформатор—двигатель в качестве защит, общих для обоих элементов блока, могут использоваться токовая и дифференциальные отсечки, а также токовая дифференциальная защита. Они выполняются с учетом тех же требований, какие предъявляются к ним при раздельной защите трансформатора и электродвигателя. Защиты блоков должны иметь повышенную чувствительность, так как токи к.з. в электродвигателе ограничи­ваются сопротивлением трансформатора. Защита от замыканий на землю не устанавливается, так как ток замыкания на землю не­велик.

Подстанции без выключателей на стороне высшего напряжения часто получают питание не по отдельным линиям, а присоединя­ются к ответвлениям от линий электропередачи (см. ниже рис. 16.2, а, б, в ). На стороне высшего напряжения этих подстанций часто устанавливаются короткозамыкатели QN и отделители QR, автоматика которых должна действовать согласованно с автоматикой, имеющейся на выключателях линий.

Линии с ответвлениями можно считать многоконцевыми лини­ями. Защита таких линий также имеет некоторые особенности, со­храняющиеся и в случаях, когда на ответвлениях вместо короткозамыкателей и отделителей устанавливаются выключатели или плавкие предохранители.