Схемы РУ повышенных напряжений электрических станций выбираются по номинальному напряжению, числу присоединений, назначению и ответственности РУ электроэнергетической системе, а также с учетом схемы прилегающей сети, очередности и перспективы расширения. В курсовом проекте выбор схем ведется в соответствии с указаниями «Норм технологического проектирования электростанций» в следующей последовательности:
- намечаются варианты схемы РУ в соответствии с исходными данными электростанций;
- вычисляются капитальные затраты
-выбирается РУ, имеющее минимальные капитальные затраты. В соответствии с «Нормами технологического проектирования тепловых электрических станций и тепловых сетей» на генераторном напряжении ТЭЦ обычно применяются следующие схемы:
1. Одна секционированная система сборных шин (с 2-3 секциями).
2. Одна секционированная система шин, замкнутая в кольцо (схемакольца) при четырех секциях.
3.Схема с двумя системами сборных шин, одна из которых резервная (трансферная)-не секционируется, а другая рабочая разделена па 2-3 секции.
4. Схема кольца с резервной системой шин.
Варианты схем приведены и приложении.
По условиям электродинамической стойкости электрооборудования на каждую секцию, как правило, коммутируют генераторы мощностью не выше 60 МВт при генераторном напряжении 6 кВ и не выше 100 МВт при напряжении 10 кВ.
Обычно одиночную систему шин применяют при числе присоединений на секцию до 6-8. При большем числе присоединений используют схемы с двумя системами сборных шин.
Для дополнительного ограничения токов на секциях применяются секционные реакторы. В отдельных случаях допускается питать потребителей на генераторном напряжении ответвлениями от генераторов, без параллельной работы генераторов на шинах генераторного напряжения.
При распределении электроэнергии на генераторном напряжении рекомендуется применять сдвоенные реакторы.
Для РУ с реактированными линиями применяется, как правило, схема шины-реактор-выключатель-линия.
Каждый генератор мощностью 200 МВт и выше присоединяется к РУ и через отдельные трансформаторы и выключатели на стороне повышенного напряжения.
При соединении генераторов мощностью до 500МВт в блоки с двухобмоточными трансформаторами, как правило, никакой коммутационной аппаратуры между ними не предусматривается, а при соединении генераторов в блоки с трехобмоточными трансформаторами или автотрансформаторами между генератором и трансформатором устанавливается выключатель.
Схемы соединений распределительных устройств 35-750 кВ должны удовлетворять следующим требованиям:
1. На электростанциях с блоками 300 МВт и более повреждение или отказ любого из выключателей, кроме секционного и шиносоединительного, не должно, как правило, приводить к отключению более одного блока, одной или нескольких линий, если при этом обеспечивается устойчивость энергосистемы или ее части. В схемах блоков генератор мощностью 500 МВт и выше целесообразно предусматривать выключатель нагрузки в цепи генератора (АГК)
При повреждении или отказе секционного или шиносоединительного выключателей, а также при совпадении повреждения или отказа одного из выключателей с ремонтом любого другого допускается одновременное отключение двух блоков и линий, если при этом сохраняется устойчивость, работы энергосистемы или ее части.
В отдельных случаях при специальном обосновании допускается потеря более двух блоков мощностью по 300 МВт и ниже, если это возможно по условиям устойчивости энергосистемы или ее части, исключает полную остановку электростанции и обеспечивает нормальную работу остальных ее блоков.
2. На теплоэлектроцентралях допустимое число и суммарная мощность одновременно отключаемых агрегатов или повышающих трансформаторов при повреждении или отказе любого выключателя определяются как по условиям сохранения устойчивой работы энергосистемы, так и обеспечения электро- и теплоснабжения потребителей с учетом резерва системы и других источников тепло- и электроснабжения.
3. Повреждение (отказ) любого из выключателей не должно, как правило, приводить к отключению более одной цепи (двух линий) транзита напряжением 110кВ и выше, если транзит состоит из двух параллельных цепей.
4. Отключение линий, как правило, производится не более чем двумя выключателями: отключение повышающих трансформаторов, трансформаторов связи, трансформаторов собственных нужд производится, как правило, не более чем тремя выключателями РУ каждого повышенного напряжения.
При прочих равных условиях предпочтение должно отдаваться схеме, в которой отключение отдельных цепей осуществляется меньшим числом выключателей.
5. Ремонт любого из выключателей, и выше должен быть возможным без отключения присоединения.
6. При питании от данного РУ двух пускорезервных трансформаторов собственных нужд электростанций с блочной тепловой схемой должна быть исключена возможность потери обоих таких трансформаторов при повреждении или отказе выключателя, в том числе и секционного или шиносоединительного.
7. При наличии нескольких вариантов схем, удовлетворяющих перечисленным выше требованиям, предпочтение отдается:
а) более простому и экономичному варианту, как по конечной схеме, так и по этапам ее развития;
б) варианту, по которому требуется наименьшее количество операций с выключателями и разъединителями РУ повышенного напряжения при режимных переключениях, выводе в ремонт отдельных цепей и при отключении поврежденных в аварийных режимах.
При выборе схемы электростанций следует проверять возможность присоединения одного или нескольких блоков к районным подстанциям по схеме, повышающей трансформатор с выключателем генераторного напряжения и с выключателем или без выключателя в цепи линии на электростанции. Для распределительных устройств с числом присоединений не более 4-х рекомендуется применение схем треугольника, четырехугольника, мостика—в зависимости от условий сети.
Присоединение электростанции к магистральным линиям электропередачи напряжением 220 кВ и выше (как ТЭЦ, так и блочных ГРЭС) по схеме ответвления допускается только при наличии достаточных обоснований. Компоновка распределительных устройств с указанными схемами должна предусматривать возможность перехода на схему полного развития.
Для распределительных устройств с большим числом присоединений могут применяться следующие схемы:
