Трансформаторная подстанция: назначение, классификация, технические параметры, структура условного обозначения

Чем больше секций на электростанции, тем труднее поддерживать одинаковый уровень напряжения, поэтому при трех и более секциях сборные шины соединяют в кольцо. В качестве защитных устройств в конструкцию подстанции включены разрядники. Питание собственных нужд СН подстанции выполняется от специальной шины, на которую электроэнергия поступает по вводам 0,4 кВ от трансформаторов 7, и Т2. Однолинейная схема электроснабжения предприятия. Часть 1.

Электрические подстанции- соединения

Электросхема, а вернее выбор электросхемы соединений подстанции важен для проектирования электрических цепей. Рассмотрим варианты подсоединения подстанции к питающим электросетям (ЭС).

Условные обозначения на рисунке

ЦП: Центр электропитания сети это шины напряжений электростанции (ЭС) или подстанций (ПС) высшей ступени напряжения.

ПС 1: Эта ПС называется тупиковой. Она получает электропитание от одной стороны электросети. Питание осуществляется по 1-ой лэп или по 2-ум параллельным лэп. Тупиковая ПС питает только её потребителей и не передается дальше.

ПС 2: Эта ПС называется ответвительной. Она подключается без аппаратов коммутации, отпайкой к 1-ой или 2-ум проходным лэп. Данное подключение подстанции не затратное, но неудобно в обслуживании (для ремонта ответвительной подстанции придется отключать линю от центра питания).

ПС 3, ПС 4: Это проходные иначе транзитные ПС. Эти подстанции подключаются к электросетям через коммутационные аппараты. Подключение осуществляется в рассечки 2-х линий одностороннего питания или 1-ой линии двухстороннего питания. Транзитные подстанции удобны в эксплуатации и обслуживании, но дороги по монтажу.

ПС 5: Это узловая ПС. Она подсоединяется к центру(ам) питания, как минимум, тремя линиями. Данный тип подстанций наиболее сложен и требует сложного проектирования.

Похожие материалы

Схема двухтрансформаторной подстанции с первичным напряжением 35 кВ Рис.

Оформить заявку

За ним следует предохранитель и основной трансформатор. Принципиальные схемы в зависимости от способа изображения делятся на однолинейные и многолинейные, развернутые и совмещенные.

На схеме рис. Схема РУ кВ проходной подстанции. Условные обозначения КТП. Схема РУ между рабочей перемычкой и трансформаторами такая же как у рассмотренной выше ответвительной или концевой подстанции. Строительство подстанции в Германии от А до Я

Схемы соединений электрических подстанций

Посмотрим на разработанные схемы элеткросоединений ПС 35 до 220 кВ. РУНН это условно обозначенные распределительные устройства низкого напряжения.

• 1- 2- 3- ЛЭП/трансформатор с коммутационным устройством.
• 4- 5- упрощенная схема для тупиковых, ответвительных, проходных ПС. В этих схемах используются мостики с выключателями и перемычки для ремонта.
• 6- Четырехугольник, для сетей с 4-ми подключениями 2-х лэп и двух ПС. Позволяет подключить любую линию к любому трансформатору.
• 7- Одна рабочая секция из сборных шин. Применяется для 35 кВ при 5-ти и больше присоединений. Например, два трансформатора и три линии.

©Elesant.ru

Другие статьи раздела: Электрические сети

• Автоматы защиты
• Виды опор линий электропередачи по материалу
• Виды опор по назначению
• Воздушные линии электропередачи проводами СИП
• Деревянные опоры воздушных линий электропередачи
• Железобетонные опоры линий электропередачи
• Железобетонные опоры линий электропередачи
• Защита человека от поражения электрическим током, прямое и косвенное прикосновение
• Как получает электроэнергию потребитель низкого напряжения 380 Вольт
• Колодцы кабельной сети этапы установки

Виды подстанций и их особенности

А кроме того, следует опираться на нормативную документацию. Недостатки ОРУ — занимают большие площади, подвержены влиянию окружающей среды замерзание, запыление, загрязнение. Второй разъединитель перемычки QS4 с ручным приводом используется при ремонте QS3 для создания видимого разрыва цепи, Трансформатор Т2 остается в работе, получая электроэнергию по вводу W2.

Система электроснабжения распределительных подстанций

На уровне ПС ФСК и МРСК традиционно существуют три системы электроснабжения:

• Система питания подстанционных собственных нужд (СН);
• Система оперативного постоянного тока (СОПТ);
• Система гарантированного питания (СГП);

На уровне районных распределительных сетей СОПТ и СГП отсутствуют.

Система питания собственных нужд

СН предназначены для питания потребителей подстанции первой категории (допускающих перерыв в электроснабжении на время срабатывания АВР) и второй категории. В СН ПС ФСК и МРСК используется щит собственных нужд (ЩСН), имеющий два и более независимых ввода. Каждый из вводов ЩСН подключается к выходу своего понижающего трансформатора собственных нужд, вход трансформатора, в свою очередь, подключается к ячейке среднего напряжения. Для оперативного переключения вводов в случае исчезновения напряжения на одном из них используется АВР.

Средняя мощность системы СН для ПС ФСК составляет 320 кВА, стоимость ЩСН — 6 – 8 млн. руб., для ПС МРСК мощность СН составляет 100кВА, стоимость ЩСН — 2 – 3 млн. руб.

Также в качестве третьего независимого ввода питания собственных нужд ПС ФСК иногда используются ДГУ, рассчитанные как на полную нагрузку СН, так и на часть ее.

Система оперативного постоянного тока и гарантированного питания

СОПТ и СГП имеют схожие функции, они обеспечивают электроснабжение потребителей первой и особой категории. Некоторые из этих потребителей могут питаться как переменным (СГП), так и постоянным (СОПТ) напряжением.

Состав СОПТ разделяется для ПС ФСК и МРСК и включает в свой состав одну или две аккумуляторные батареи, зарядные устройства и один или два щита постоянного тока. Также в состав СОПТ включаются шкафы распределения оперативного тока – постоянного или переменного, а также шкафы оперативного тока.

Таблица 2 — Примерный состав СОПТ для ПС ФСК и МРСК

Согласно [1] СОПТ должна обеспечивать рабочее и резервное питание следующих основных электроприемников:

• устройств РЗА;
• устройств управления и приводов высоковольтных выключателей;
• устройств сигнализации;
• устройств противоаварийной автоматики;
• устройств коммерческого учета электроэнергии;
• устройств связи, обеспечивающих передачу сигналов РЗА;
• приводов автоматических вводных и секционных выключателей щитов
• собственных нужд (ЩСН) напряжением 0,4 кВ.

СОПТ должна обеспечивать резервное питание:

• инверторов резервного питания АСУ ТП;
• светильников аварийного освещения помещений аккумуляторной батареи,
• ОПУ,
• релейного щита,
• ЗРУ, насосных, камер задвижек пожаротушения.

В состав СГП, как правило, входят преобразователи электрического напряжения, использующие метод двойного on-line преобразования, к звену постоянного тока которых подключается АБ, питание от которой осуществляется при исчезновении напряжения на входе системы. При этом время перехода на питание от батареи равно нулю. Кроме того, в состав СГП входит байпас – резервная линия, через которую осуществляется питание нагрузки в случае неисправности преобразователя либо в случае короткого замыкания на выходе. В качестве СГП могут использоваться как ИБП (источники бесперебойного питания со своей встроенной АБ), так и агрегаты бесперебойного питания (АБП), которые, как правило, рассчитаны на большую мощность. В этом случае в качестве АБ теоретически может использоваться подстанционная АБ, энергоемкость которой должна быть соответственно увеличена, но в проектах поставки оборудования такие решения не включались только для объектов генерации.

Реализация системы оперативного постоянного тока на примере ПС Восточная 330кВ (МЭС Северо-Запад)

Состав СОПТ

СОПТ для ПС Восточная 330кВ включает в себя две АБ емкостью по 600 Ач каждая, четыре ЗВУ номиналом по 160А каждый, два ЩПТ с коммутационными аппаратами на вводе от АБ номиналом 250А и шкафы распределения оперативного тока. Перечень оборудования представлен в таблице.

Однолинейная схема СОПТ представлена в приложении Б.
СОПТ обеспечивает питание терминалов РЗА, АСУ ТП и цепей управления коммутационными аппаратами, автоматики и сигнализации в нормальных режимах и в течение двух часов при полном обесточивании СН ПС. СОПТ разделена на две взаимно резервируемые части. Потребители постоянного тока распределены между собой таким образом, что отказ одной из них не приводит к потере основных функций РЗА, ПА, АСУ ТП и управления коммутационными аппаратами. В нормальном режиме питание потребителей СОПТ осуществляется от ЗВУ, АБ берет нагрузку на себя в случае возникновения пиковых режимов (одновременной коммутации нескольких групп потребителей, возникновении КЗ), а также в аварийном режиме. Поскольку на ПС применяются современные элегазовые высоковольтные выключатели, которые не потребляют больших толчковых токов при коммутации, в ЩПТ нет разделения на шины ШП и ШУ, каждый ЩПТ состоит из двух равноценных шкафов, в каждом шкафу используется одна секция шин.

Используется трехуровневая система защиты. На первом (в шкафу выносных предохранителей) и среднем (на отходящих фидерах секций ЩПТ) уровнях используются предохранители, на третьем уровне (в ШРОТ) используются модульные автоматические защитные выключатели.

Согласно требованиям [1] трехуровневая защита предусматривает:

• Резервирование нижестоящих защитно-коммутационных аппаратов вышестоящими ЗКА во всем диапазоне токов КЗ;
• Селективность ЗКА во всем диапазоне токов КЗ;

Кроме того, СОПТ разделяется на две зоны – «чистую», которая применяется для питания цепей МТ РЗА и цепи, не выходящие за пределы помещения РЗА, и «грязную» — которая используется для питания цепей управления выключателей в КРУ и на ОРУ. Гальваническое объединение двух зон происходит только на шинах ЩПТ, что снижает вероятность снижения напряжения цепей питания МТ РЗА в случае возникновения КЗ в кабелях, питающих удаленных потребителей. Кроме того, для питания цепей оперативной блокировки предусмотрено использование гальванически развязывающих DC/DC преобразователей 220В/220В, которые используются для того, чтобы гальванически развязать между собой основную СОПТ и СОПТ цепей питания ОБ. Также предусмотрены меры по обеспечению ЭМС, в частности кабели, питающие МТ РЗА, имеют защитные экраны.

Нагрузки СОПТ

Нагрузка СОПТ подразделяется на постоянную и толчковую, режим работы СОПТ – на нормальный (при котором присутствуют питания СН ПС) и аварийный (при котором питание СН отсутствует).

*- рассматривается режим. при котором одновременно срабатывают 9 в/в выключателей

Таким образом, толчковая нагрузка не зависит от режима работы СОПТ и в основном влияет на выбор емкости АБ. Постоянная нагрузка зависит от режима работы значительно, в нормальном режиме только МТ РЗА питаются от постоянного тока.

Потребители электроэнергии на ПС

Таблица 3 — Потребители первой и особой категории на ПС

· * — в неаварийном режиме

** — применяется совместно с АВР

*** — 48 В постоянного тока

Силовые коммутационные аппараты

Трансформаторные подстанции при эксплуатации необходимо подключать под напряжение или выводить из работы для профилактического обслуживания или в случае возникновения аварийных ситуаций и неисправностей. С этой целью используются коммутационные аппараты, которые создаются различными конструкциями и могут:

1. отключать аварийные токи максимально возможных величин;

2. коммутировать только рабочие нагрузки;

3. обеспечивать разрыв видимого участка электрической схемы за счет переключения только при снятом с оборудования напряжении.

Коммутационные аппараты, способные отключать аварийные ситуации, работают в автоматическом режиме и называются «автоматическими выключателями». Они создаются с различными возможностями коммутации нагрузок за счет конструктивных особенностей.

По принципу использования запасенной энергии, заложенной в работу исполнительного механизма, их подразделяют на:

• пружинные;
• грузовые;
• давления;
• электромагнитные.

По способам гашения электрической дуги, возникающей при отключениях, они классифицируются на:

• воздушные;
• элегазовые;
• вакуумные;
• масляные;
• автогазовые;
• электромагнитные;
• автопневматические.

Для управления исключительно рабочими режимами, характеризующимися только номинальными параметрами сети, создаются «выключатели нагрузки». Мощность их контактной системы и скорость работы позволяют успешно переключаться при обычном состоянии схемы. Но, ими нельзя оперировать для ликвидации коротких замыканий.

При разрыве электрической цепи под нагрузкой создается электрическая дуга, которая ликвидируется конструкцией выключателя. В обесточенной схеме для отделения определенного участка от напряжения используют более простые устройства:

1. разъединители;

2. отделители.

Разъединителями оперируют, как правило, вручную при снятом напряжении. На подстанциях 330 кВ и выше управление разъединителями осуществляется электродвигателями. Это объясняется большими габаритами и механическими усилиями, которые сложно преодолеть вручную.

При включении разъединителя участок его цепи собирается в электрическую схему, а при отключении — выводится.

Отделители создаются для автоматического разделения напряжения с защищаемого участка при создании на нем бестоковой паузы удаленным выключателем.

Существующие стандарты:

1. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.120.40.041-2010 Системы оперативного постоянного тока подстанций. Технические требования
2. Типовой перечень сигналов, поступающих от РЗА, ПА, АИИС КУЭ и инженерных систем подстанции в АСУ ТП, Москва 2010г.
3. Руководство по проектированию систем оперативного постоянного тока (СОПТ) ПС ЕНЭС Типовые проектные решения , 2011
4. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС) Стандарт организации
5. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций напряжением 35-750кВ. Типовые решения, Энергосетьпроект, 2006г.
6. Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем РД 34.35.310-97
7. Методические указания по инженерным расчетам в системах оперативного постоянного тока для предотвращения неправильной работы дискретных входов микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики, при замыканиях на землю в цепях оперативного постоянного тока подстанций ЕНЭС

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

Электростанции, работающие параллельно в энергосистеме, существенно различаются по своему назначению. Комплектные трансформаторные подстанции выпускаются на ряде заводов.

Достаточно широкое применение получила схема шестиугольника рис. Допустимость последней операции зависит от мощности трансформатора и его номинального напряжения. Комплектные трансформаторные подстанции далее — КТП или их части, устанавливаемые в закрытом помещении, относятся к внутренним установкам, устанавливаемые па открытом воздухе, — к наружным.

Нормально один разъединитель QS3 перемычки отключен, все выключатели включены.

Выключатель Q1 в мостике включен, если по линиям W1, W2 происходит транзит мощности. Секционированные схемы Для питания нескольких силовых трансформаторов и РП, подключенных к силовым электрическим приемникам, может применяться схема с одной системой сборных шин.

Рекомендуем: Измерение сопротивления заземляющих устройств периодичность

Комплектная трансформаторная подстанция устройство схема соединений

Ответвительная подстанция присоединяется глухой отпайкой к одной или двум проходящим линиям. Выполнение последнего условия затрудняется при очень сложной схеме электроустановки, однако значительное упрощение схемы может вызвать трудности для выполнения первого условия в отношении надежности электроснабжения. Структурные схемы ТЭЦ Рисунок 2. Особенности и сроки эксплуатации Требования монтажа молнезащиты Выбор любой системы электроснабжения должен выполняться в соответствии с планируемыми нагрузками.

Мы имеем огромный опыт работы с электрической инфраструктурой — в том числе и высоковольтной, что позволяет нам выполнять любые задачи вне зависимости от уровня их сложности. Все одинаковые аппараты помечены цифрами, то есть при наличии 2-х токовых реле, обозначения будут выглядеть как — 1КА и 2КА. Но чтобы оборудование использовалось эффективно его монтаж должны производитель специалисты.