Принципиальная технологическая схема подстанции 110 кВ Городская

Типовая схема электроподстанции 110 кВ представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Типовая схема электроподстанции 110 кВ

1 – разъединитель; 2 – плавкие предохранители; 3 – масляный выключатель, 4 – отходящие линии.

Высоковольтная линия электропередачи постоянного тока использует для передачи электроэнергии постоянный ток, в отличие от более распространенных линий электропередач (ЛЭП) переменного тока. Высоковольтные ЛЭП постоянного тока могут оказаться более экономичными при передаче больших объёмов электроэнергии на большие расстояния. Использование постоянного тока для подводных ЛЭП позволяет избежать потерь реактивной мощности, из-за большой ёмкости кабеля неизбежно возникающих при использовании переменного тока. В определённых ситуациях ЛЭП постоянного тока могут оказаться полезными даже на коротких расстояниях, несмотря на высокую стоимость оборудования.

ЛЭП постоянного тока позволяет транспортировать электроэнергию между несинхронизированными энергосистемами переменного тока, а также помогает увеличить надёжность работы, предотвращая каскадные сбои из-за рассинхронизации фазы между отдельными частями крупной энергосистемы. ЛЭП постоянного тока также позволяет передавать электроэнергию между энергосистемами переменного тока, работающими на разной частоте, например, 50 Гц и 60 Гц. Такой способ передачи повышает стабильность работы энергосистем, так как, в случае необходимости, они могут использовать резервы энергии из несовместимых с ними энергосистем. От ВЛ 110 кВ ток проходит через ножи разъединителя.

Разъединитель - контактный коммутационный аппарат, в разомкнутом положении соответствующий требованиям к функции разъединения.

Разъединение (функция): Действие, направленное на отключение питания всей установки или ее отдельной части путем отсоединения этой установки или ее части от любого источника электрической энергии по соображениям безопасности.

Разъединители используются для видимого отделения участка электрической сети на время ревизии или ремонта оборудования, для создания безопасных условий работы и отделения от смежных частей электрооборудования, находящихся под напряжением, для создания которых разъединители комплектуются блокировкой включенного (отключенного) положения и заземляющими ножами, исключающими подачу напряжения на выведенный в ремонт участок сети. Также разъединители применяются для переключения присоединений с одной системы шин на другую, в электроустановках с несколькими системами шин. Далее проходит через плавкий предохранитель.

Плавкий предохранитель имеет корпус, изготовленный из винипласта и имеющий форму трубки. С одной стороны корпус закрыт металлической головкой, внутри которой находится плавкая вставка. Одним концом плавкая вставка соединена с металлической головкой, а другим концом — с гибкой связью. Гибкая связь заканчивается металлическим наконечником, который выступает из открытого конца корпуса предохранителя.

Плавкий предохранитель устанавливается в вертикальной плоскости открытым концом вниз. Металлическая головка зажимается в держателе на верхней изоляторе. На нижнем изоляторе укреплена ось, вокруг которой вращается контактный нож, стремящийся под действием специальной пружины занять положение. При помощи специального выреза контактный нож охватывает металлический наконечник.

При перегорании плавкой вставки пружина контактного ножа, не встречая более сопротивления, начинает поворачивать нож, и вслед за этим гибкая связь вытягивается из патрона. При этом дуга, возникшая в результате перегорания плавкой вставки, растягивается и втягивается внутрь патрона. А поскольку патрон выполнен из газогенерирующего материала, происходит обильное выделение газов, давление внутри патрона быстро повышается (до 100—120 ат) и образуется продольное дутье. Дуга быстро деионизируется и гаснет. Причем, чем больший ток отключается предохранителем, тем меньше время гашения дуги.

При работе предохранителя, сопровождающейся «выстрелом», происходит выброс гибкой связи, паров металла, пламени и газов, содержащих хлор, на значительное расстояние. Поэтому такие предохранители применяются только для наружной установки. Они должны устанавливать на высоте не ниже 4—5 м — для предохранителей 110 кВ.

Расположение предохранителя должно быть таким, чтобы при его работе гибкая связь и пламя не вызывали перекрытия изоляции других элементов подстанции. Во избежание несчастных случаев зона выхлопа, находящаяся под предохранителем, должна быть ограждена. Далее ток проходит через трансформатор.

На подстанциях 110/10 кВ обычно устанавливают один или два трансформатора (автотрансформатора). При выборе числа и мощности трансформаторов учитывают их надежность, характер графиков нагрузки и допустимых систематических и аварийных перегрузок.

На подстанции допускается установка одного трансформатора только в том случае, если обеспечивается требуемая степень надежности электроснабжения потребителей. Далее преобразованный ток проходит через масляный выключатель.

Масляный выключатель — коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном или автоматическом управлении. Дугогашение в таком выключателе происходит в масле. В маломасляных выключателях в качестве изоляции токоведущих частей друг от друга и дугогасительных устройств от земли применяются различные твердые изоляционные материалы (керамика и т.п.). Масло служит только для выделения газа. Каждый разрыв цепи снабжается отдельной камерой с дугогасительным устройством, обычно выполненным с поперечным дутьем. В отключенном положении подвижный контакт находится выше уровня масла для повышения электрической прочности разрыва, т.к. малый объем масла из-за загрязненности продуктами разложения теряет свои диэлектрические свойства. Для удержания паров масла при гашении дуги от уноса вместе с продуктами разложения в конструкции предусмотрены маслоотделители. При больших номинальных токах применяются две пары контактов (рабочие и дугогасительные). Рабочие контакты находятся снаружи выключателя, а дугогасительные внутри. При помощи регулирования длины дугогасительных контактов обеспечивается отключение сначала рабочих контактов (без появления дуги), а затем - дугогасительных. Далее ток проходит через второй разъединитель и через второй маслянный выключатель и далее отправляется к другим подстанциям(потребителям).

Область применения различных схем подстанций определяется схемой электроснабжения и требованиями к ее надежности. Наиболее надежна схема подстанции с выключателем и разъединителями на стороне высшего напряжения Схемы подстанций с предохранителями и отделителями с короткозамыкателями являются упрощенными, но не менее надежными. Однако затраты на сооружение этих подстанций значительно снижаются, так как короткозамыкатели и предохранители гораздо дешевле в изготовлении, чем высоковольтные выключатели.

По месту в системе распределительных сетей различают трансформаторные подстанции районные (РТП) и потребителей (ТП). Каждая подстанция оборудована рассмотренными выше устройствами и аппаратами для приема электроэнергии, трансформации напряжения и распределения электроэнергии потребителям через отходящие линии.

К схемам электрических соединений и конструкциям распределительных устройств подстанций предъявляются следующие требования: надежность работы, экономичность, техническая гибкость (способность приспосабливаться к изменяющимся условиям работы электроустановки, удобство эксплуатации первичных и вторичных цепей, возможность автоматизации), безопасность обслуживания, возможность расширения, экологическая чистота, т. е. малое влияние на окружающую среду (шум, сильные электрические и магнитные поля, выбросы вредных веществ) [29]..

Дата добавления: 2015-07-26