Однолинейная диаграмма
Отправной точкой для планирования установки распределительного устройства является его однолинейная диаграмма. Это указывает на степень установки, такую как количество сборных шин и ответвлений, а также их связанное устройство.
Конфигурации контуров для установок распределительных устройств высокого и низкого напряжения (на фото: подстанция ГИС Арднакруша 110 кВ, Ирландия; кредит: АББ)
Наиболее распространенные конфигурации схем высоковольтных и средневольтных распределительных устройств показаны в виде однолинейных диаграмм следующих абзацев.
Конфигурации контуров
Конфигурации схем для высоковольтных и средних устройств распределительных устройств определяются эксплуатационными соображениями. Независимо от того, нужна ли одна или несколько сборных шин, будет зависеть в основном от того, как работает система, и от необходимости секционирования, чтобы избежать чрезмерных возможностей отключения.
Учитывается необходимость изолировать части установок для целей очистки и обслуживания, а также будущих расширений.
При составлении одной линейной диаграммы необходимо учитывать большое количество возможных комбинаций входящих и исходящих соединений. Наиболее распространенные из них показаны на следующих диаграммах.
- Наиболее распространенные конфигурации схем
- Специальные конфигурации, в основном за пределами Европы
- Конфигурации для подстанций с нагрузкой
-
- Соединения филиала
- Соединения измерительных трансформаторов
- Соединительные муфты сборных шин
-
1. Наиболее распространенные конфигурации схем
Отдельные шины
Подходит для небольших установок. Сепаратор позволяет разделить станцию на две отдельные части и части, которые необходимо отключить для целей технического обслуживания.
Отдельные шины
Двойные шины
Предпочтительно для более крупных установок. Преимущества: чистка и техническое обслуживание без прерывания подачи. Отдельная работа секций станции возможна с шины I и шины II. Разделение сборных шин повышает операционную гибкость.
Двойные шины
Двойные шины в U-соединении
Недорогая, компактная компоновка для установок с двойными шинами и ветвями с обеих сторон.
Двойные шины в U-соединении
Комбинированная двойная шина / байпасная шина
Эта схема может быть адаптирована к эксплуатационным требованиям. Станция может работать с двойной шиной или с одной шиной плюс байпасная шина.
Комбинированная двойная шина / байпасная шина
Двойные шины с выдвижным выключателем
На станциях среднего напряжения выносные выключатели сокращают время простоя при обслуживании распределительного устройства; также исключается фидерный изолятор.
Двойные шины с выдвижным выключателем
Двухвыключатель с выдвижными автоматическими выключателями
Выключающие автоматические выключатели приводят к экономичным станциям среднего напряжения. Нет изоляторов шин или фидерных изоляторов. Для работы станции вытягивающий выключатель может быть вставлен в ячейку для шины I или шины II.
Двухвыключатель с выдвижными автоматическими выключателями
Двойные шины с байпасной шиной (США)
Шина байпаса является дополнительной шиной, подключенной через обходную ветвь. Преимущество: каждая ветка установки может быть изолирована для обслуживания без прерывания подачи.
Двойные шины с байпасной шиной (США)
Тройные (множественные) шины
Для жизненно важных установок, подающих электрически изолированные сети, или если требуется быстрое секционирование в случае неисправности, чтобы ограничить мощность короткого замыкания. Этот макет часто снабжен байпасной шиной.
Тройные (множественные) шины
Вернуться к содержанию ↑
2. Специальные конфигурации, в основном за пределами Европы
Двойные шины с шунтирующим разъединителем
Шунтирующий разъединитель «U» может отключать каждую ветвь без прерывания подачи. При шунтировании выключатель работает как размыкающий автоматический выключатель.
Двойные шины с шунтирующим разъединителем
Метод с двумя выключателями с фиксированным распределительным устройством
Автоматический выключатель, ответвительный разъединитель и измерительные трансформаторы дублируются в каждой ветви. Возможна развязка шины и изоляция одной шины, один выключатель ветвления может быть выведен для обслуживания в любое время без прерывания работы.
Метод с двумя выключателями с фиксированным распределительным устройством
1 ½ прерывателя
Меньше автоматических выключателей необходимо для той же гибкости, что и выше. Изоляция без перерыва. Все выключатели обычно закрыты. Таким образом, обеспечивается бесперебойное питание, даже если одна сборная шина выходит из строя.
Ветви могут быть соединены посредством связующего выключателя V.
1 ½ прерывателя
Метод поперечной связи
При использовании разделительного разъединителя «DT» мощность линии A может быть переключена на ветвь A1, минуя шину. Затем сборные шины доступны для обслуживания.
Метод поперечной связи
Кольцевые шины
Для каждой ветви требуется только один автоматический выключатель, и каждый из них может быть изолирован без прерывания питания в выходных питателях.
Расположение кольцевой шины часто используется в качестве первого этапа конфигурации 1 ½ выключателя.
Кольцевые шины
Вернуться к содержанию ↑
3. Конфигурации для подстанций с нагрузкой
Конфигурации для подстанций с нагрузкой
Где:
- A и B - основная трансформаторная станция,
- C - Подстанция нагрузки с автоматическим выключателем или разъединителем.
Использование выключателей-разъединителей вместо автоматических выключателей накладывает операционные ограничения.
Выключатели-разъединители часто используются в подстанциях с нагрузкой для фидеров для воздушных линий, кабелей или трансформаторов. Их использование определяется условиями эксплуатации и экономическими соображениями.
Выключатели-разъединители, используемые в подстанциях с нагрузкой
3a. Соединения ветвей, варианты а) - d)
а) Разветвление ветвей и кабелей
Заземляющий переключатель 7 устраняет емкостные заряды и обеспечивает защиту от атмосферных зарядов на воздушной линии.
(1 - Размыкатель шины, 2 - Автоматический выключатель, 3 - Разъединитель, 4 - Ветвь или ветвь, - 5 Филиал трансформатора, 6 - Разветвитель ветвления, 7 - Заземляющий переключатель, 8 - Ограничитель перенапряжений)
б) Ветвление с заземлением блока
Стационарные заземляющие переключатели 7 необходимы для увеличения мощности короткого замыкания и (в системах с импедансом заземления) токов замыкания на землю.
Филиал с заземлением блока (1 - Размыкатель шины, 2 - Автоматический выключатель, 3 - Выключатель-разъединитель, 4 - Линия ветрового или кабельного ввода, - 5 Филиал трансформатора, 6 - Разветвитель ветвления, 7 - Заземляющий переключатель, 8 - Ограничитель перенапряжений)
c) Отводы трансформатора
Обычно разъединители фидера могут отсутствовать в ветвях трансформатора, потому что трансформатор отключен на обеих сторонах hv и lv. Для проведения техобслуживания рекомендуется заземляющий переключатель 7.
Разъединители трансформаторов (1 - Разветвитель силовой шины, 2 - Автоматический выключатель, 3 - Разъединитель, 4 - Линия ветрового или кабельного ввода, - 5 Филиал трансформатора, 6 - Разветвитель ветвления, 7 - Заземляющий переключатель, 8 - Ограничитель перенапряжений)
d) Двойные ветви
Двойные ответвления для двух параллельных фидеров обычно снабжены ответвительными разъединителями 6. В подстанциях с нагрузкой, устанавливая выключатели-разъединители 3, можно подключать и отключать, а также сквозные соединения 4 и 5.
Двойные ветви (1 - Разделитель шины, 2 - Автоматический выключатель, 3 - Разъединитель, 4 - Ветвь или ветвь, - 5 ветвь трансформатора, 6 - Разветвитель ветвления, 7 - Заземляющий переключатель, 8 - Ограничитель перенапряжений)
3b. Соединения измерительных трансформаторов - Варианты е) - g)
д) Обычные ветви
Инструментальные трансформаторы обычно помещаются за пределы автоматического выключателя 2 с трансформатором напряжения 5 после трансформатора тока 4. Это правильное расположение для синхронизации.
Для некоторых видов работы требуется трансформатор напряжения за разъединителями, непосредственно на кабеле или воздушной линии.
Нормальные ветви (1 - Разъединители сборных шин, 2 - Ветховой выключатель, 3 - Байпасный выключатель, 4 - Трансформаторы тока, 5 - Трансформаторы напряжения, 6 - Разветвитель ветвления, 7 - Обходные разъединители, 8 - Заземляющий переключатель)
f) Станция с байпасной сборной шиной
Трансформаторы инструмента в отрасли.
При обходе байпаса приборные трансформаторы перестают функционировать. Линейная защита ответвления должна обеспечиваться измерительными трансформаторами и защитными реле байпаса. Это возможно только в том случае, если отношения всех трансформаторов во всех ветвях приблизительно равны.
Реле защиты байпаса также должны быть установлены для соответствующих значений. Техническое обслуживание распределительных трансформаторов проще и может быть выполнено во время работы шунтирования.
Если используются емкостные трансформаторы напряжения, которые также действуют как соединительные конденсаторы для высокочастотной телефонной линии, эта линия также не работает в режиме байпаса.
Станция с байпасной шиной - Измерительные трансформаторы в филиале (1 - Разъединители шин, 2 - Филиал, 3 - Байпасный выключатель, 4 - Трансформаторы тока, 5 - Трансформаторы напряжения, 6 - Разветвитель ветвления, 7 - Обходные разъединители, 8 - Заземляющий переключатель)
g) Станция с байпасной шиной
Трансформаторы приборов вне филиала.
В режиме байпаса реле защиты ветвления продолжают функционировать, как и телефонная линия, если используются емкостные трансформаторы напряжения. Необходимо только переключить цепь отключения реле на байпасный автоматический выключатель 3.
Обслуживание трансформаторов сложнее, так как ветка должна быть отключена.
Решение о том, должны ли измерительные трансформаторы находиться внутри или снаружи ветви, зависит от токов ветвления, реле защиты, возможности обслуживания и, в случае емкостных трансформаторов напряжения, от телефонной линии hf.
Станция с байпасной шиной - Измерительные трансформаторы наружной ветви (1 - Разъединители сборных шин, 2 - Филиал, 3 - Байпасный выключатель, 4 - Трансформаторы тока, 5 - Трансформаторы напряжения, 6 - Разветвитель ветвления, 7 - Обходные разъединители, 8 - Заземляющий переключатель)
3в. Соединительные муфты сборных шин
Опыт показывает, что для удовлетворения практических требований, связанных с безопасностью питания и необходимой гибкостью при переключении или отключении, обычно требуются более сложные механизмы соединения.
Эта большая сложность проявляется в макетах для установок среднего и высокого напряжения.
Обычно требуется разделение на два отсека для размещения оборудования для этих ветвей ответвления.
Двойные шины
Двойные шины (A и B = секционные шины, LTr = разъединитель шины)
Тройные шины
Тройные шины
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Руководство ABB Switchgear