Расположение коммутационных устройств
На надежность подстанции влияют различные факторы, одним из которых является расположение коммутационных устройств. Расположение коммутационных устройств будет влиять на обслуживание, защиту, начальную разработку подстанции и стоимость.
Распределительное устройство с металлическим корпусом (AIS) с переменным напряжением
Существует шесть типов устройств коммутации подстанций, которые обычно используются в подстанциях с воздушной изоляцией:
1. Отдельная шина
2. Двойная шина, двойной выключатель
3. Главный и передающий (контрольный) автобус
4. Двойная шина, одиночный выключатель
5. Кольцевая шина
6. Полтора и полтора
1. Конфигурация одной шины
Конфигурация одной шины
Эта схема включает в себя одну основную шину со всеми схемами, подключенными непосредственно к шине. Надежность такого типа устройства очень низкая. При надлежащей защите посредством ретрансляции один отказ основной шины или любой электрической цепи между ее автоматическим выключателем и главной шиной приведет к отключению всей системы. Кроме того, для обслуживания устройств в этой системе требуется обесточивание линии, подключенной к устройству.
Обслуживание шины потребует отключения общей системы, использования резервной генерации или переключения на соседнюю станцию, если таковая имеется. Поскольку устройство с одной шиной имеет низкую надежность, не рекомендуется использовать для сильно нагруженных подстанций или подстанций, имеющих высокую доступность.
Надежность этой компоновки может быть улучшена путем добавления шинного разделителя шин для минимизации эффекта отказа главной шины.
2. Двойная шина, конфигурация двойного выключателя
Двойная шина, конфигурация двойного выключателя
Эта схема обеспечивает очень высокий уровень надежности благодаря наличию двух отдельных выключателей для каждой схемы. Кроме того, с двумя отдельными шинами отказ одной шины не будет влиять ни на одну линию. Обслуживание шины или автоматического выключателя в этой компоновке может быть выполнено без прерывания любой из схем.
Эта компоновка позволяет использовать различные варианты работы, поскольку дополнительные компоновки добавляются к устройству; загрузка в систему может быть сдвинута путем соединения линий только с одной шиной. Двойная шина, схема двойного разрыва - это дорогостоящее устройство, поскольку каждая линия имеет два выключателя и требует большей площади для подстанции для размещения дополнительного оборудования. Это особенно верно при низкой конфигурации профилей.
Схема защиты также более активна, чем схема с одной шиной.
3. Конфигурация главной и транспортной шины
Конфигурация главной и транспортной шины
Эта схема устроена со всеми цепями, соединенными между основной (рабочей) шиной и транспортной шиной (также называемой контрольной шиной). Некоторые устройства включают в себя шинный выключатель, который соединен между обеими шинами без подключенных к нему цепей.
Поскольку все цепи подключены к одной главной шине, надежность этой системы не очень высока. Тем не менее, с передаточной шиной, доступной во время технического обслуживания, можно избежать обесточивания цепи. Некоторые системы работают с нормально отключенной передающей шиной. Когда необходимы работы по техническому обслуживанию, транспортная шина питается либо закрытием тайтового выключателя, либо когда таймер не установлен, закрывая переключатели, подключенные к транспортной шине. Когда эти выключатели закрыты, выключатель, который должен поддерживаться, может быть открыт вместе с его выключателями изоляции. Затем выключатель выведен из эксплуатации. Выключатель, оставшийся в эксплуатации, теперь будет подключен к обоим цепям через шину передачи.
Таким образом, обе схемы остаются включенными во время обслуживания. Поскольку каждая схема может иметь различную конфигурацию схемы, при работе в этой ненормальной компоновке могут использоваться специальные настройки реле.
Когда имеется выключатель шины, выключатель шины является выключателем, используемым для замены поддерживаемого выключателя, а другой выключатель не подключен к транспортной шине. Недостатком этой схемы является то, что если основная шина выведена из эксплуатации, хотя схемы могут оставаться под напряжением через шину передачи и связанные с ней переключатели, релейная защита цепей не будет. В зависимости от расположения системы эту проблему можно свести к минимуму за счет использования устройств защиты цепи (повторного включения или предохранителей) на линиях вне подстанции.
Такая компоновка несколько дороже, чем расположение одиночной шины, но обеспечивает большую гибкость при обслуживании. Защита этой схемы аналогична защите одиночной шины. Площадь, требуемая для низкопрофильной подстанции с главной и передающей шиной, также больше, чем у одной шины, из-за дополнительных переключателей и шины.
4. Двойная шина, конфигурация одиночного выключателя
Двойная шина, конфигурация одиночного выключателя
Эта схема имеет две основные шины, подключенные к каждому линейному автоматическому выключателю и шине. Использование шинного выключателя в закрытом положении позволяет передавать линейные цепи от шины к шине с помощью переключателей. Такая компоновка позволяет управлять цепями с любой шины. В этой схеме отказ на одной шине не влияет на другую шину.
Тем не менее, отказ автомата блокировки шины приведет к отключению всей системы. Эксплуатация шинного выключателя в нормально разомкнутом положении поражает преимущества двух основных шин. Он объединяет систему в две системы с одной шиной, которые, как описано ранее, имеют очень низкую надежность. Релевая защита для этой схемы может быть сложной, в зависимости от системных требований, гибкости и потребностей.
Имея две шины и доступную шину, есть немного облегчения в техническом обслуживании, но техническое обслуживание выключателей и выключателей линии по-прежнему будет требовать от коммутатора подстанции, чтобы избежать перебоев в работе.
5. Конфигурация кольцевой шины
Конфигурация кольцевой шины
В этой схеме, как указано по названию, все выключатели расположены в кольце с цепями, заключенными между выключателями. Для отказа на цепи два соседних выключателя будут отключены, не затрагивая остальную часть системы. Аналогично, отказ одной шины влияет только на соседние выключатели и позволяет остальной системе оставаться включенной. Однако неисправность выключателя или выключатели, которые не срабатывают, потребуют отключения со стороны выключателей для изоляции неисправности.
Техническое обслуживание выключателя в этой схеме может быть выполнено без прерывания любой цепи, включая две цепи, расположенные рядом с выключателем. Выключатель, который должен поддерживаться, выведен из эксплуатации, отключая выключатель, затем открывая выключатели изоляции. Поскольку другие выключатели, примыкающие к поддерживаемому выключателю, находятся в эксплуатации, они будут продолжать подавать цепи. Чтобы получить наивысшую надежность с помощью схемы кольцевой шины, схемы подключения нагрузки и источника должны чередоваться при подключении к схеме.
Организация схемы таким образом минимизирует потенциал потери питания кольцевой шины из-за отказа выключателя. В этой схеме ретрансляция более сложна, чем ранее идентифицированная. Поскольку в этой схеме имеется только одна шина, область, необходимая для разработки этой схемы, меньше, чем некоторые из ранее обсуждавшихся схем. Однако расширение кольцевой шины ограничено из-за практического расположения схем.
6. Конфигурация выключателя с половиной
Конфигурация выключателя с половиной
Схема прерывания с половиной может быть разработана с помощью кольцевой шины, поскольку количество схем увеличивается. В этой схеме каждая схема находится между двумя автоматическими выключателями, и есть две основные шины. Неисправность цепи отключит два соседних выключателя и не прерывает любую другую цепь. При использовании трех выключателей для каждого отсека отказ центрального выключателя приведет к потере двух соседних цепей. Однако отказ выключателя прерывателя рядом с шиной будет прерывать только одну цепь.
Техническое обслуживание выключателя на этой схеме может выполняться без отключения питания в любой цепи. Кроме того, любая шина может быть выведена из эксплуатации без перерыва в обслуживании. Это одно из самых надежных механизмов, и оно может по-прежнему расширяться по мере необходимости. Релевание более активно, чем некоторые ранее обсуждавшиеся схемы.
Эта схема потребует большего объема и является дорогостоящей из-за дополнительных компонентов.
Сравнительная таблица конфигураций:
| конфигурация | надежность | Стоимость | Доступная площадь |
| , Единая шина | Наименее надежный - одиночный отказ может привести к полному отключению | Наименьшая стоимость - меньше компонентов | Наименьшая площадь - меньше компонентов |
| , Двухместный автобус | Высоконадежные - дублированные компоненты; одиночный отказ обычно изолирует один компонент | Высокая стоимость - дублированные компоненты | Большая площадь - в два раза больше компонентов |
| , Главный автобус и. перевод |
Наименее надежная - такая же, как Единая шина, но гибкость при эксплуатации и обслуживании с шиной передачи |
Умеренная стоимость - меньше компонентов | Требования к низкой площади - меньшее количество компонентов |
| , Двойной автобус,. одиночный выключатель | Умеренно надежный - зависит от расположения компонентов и шины | Умеренная стоимость - больше компонентов | Умеренная область - больше компонентов |
| , Кольцевая шина | Высокая надежность - одиночный отказ изолирует один компонент | Умеренная стоимость - больше компонентов | Умеренная область - увеличивается с количеством цепей |
| , Разбойник и. половина | Высокая надежность - одноконтурный отказ изолирует одну цепь, ошибки шины не влияют на цепи | Умеренная стоимость - прерыватель и половина для каждой схемы | Большая площадь - больше компонентов за контур |
Ресурс: Инженерная электростанция »Джона Д. Макдональда.