С двумя системами сборных шин, с тремя выключателями на две цепи («полуторная схема»).
Блочные схемы генератор—трансформатор—линия. Кроме того, в отдельных случаях могут применяться следующие схемы:
а) с одним или двумя многоугольниками, с числом присоединений к каждому многоугольнику до шести включительно, объединенными двумя перемычками с выключателями в перемычках;
б) блочные схемы генератор—трансформатор—линия с уравнительным многоугольником или обходной системой шин;
в)другие схемы—при надлежащем обосновании.
В распределительных устройствах 110—220 кВ, выполненных по схеме со сборными шинами и одним выключателем на присоединение, при любом числе присоединений выполняется обходная система шин, охватывающая выключатели всех линий и трансформаторов.
В качестве обходных выключателей используются:
а) в схемах с одной системой сборных шин —отдельные выключатели на каждой секций шин;
б) в схемах с двумя системами сборных шин и генераторами менее 160 МВт: при числе присоединений к РУ семь и менее—шиносоединительный выключатель, совмещающий функции обходного; при числе присоединений к РУ восемь и более—отдельный выключатель;
в) в схемах с двумя системами сборных шин и генераторами 160 Мвт и более при несекционированных сборных шинах—отдельный выключатель, при секционированных сборных шинах—совмещенные шиносоединительный и обходной выключатели (на каждой секции шин).
Варианты схем распределительных устройств приведены в приложении.
При наличии нескольких вариантов схем, предпочтение отдается:
-более простому и экономичному варианту;
- варианту, по которому требуется наименьшее количество операцийс выключателями и разъединителями РУ при режимных переключениях, выводе в ремонт отдельных цепей и при отключении поврежденных участков в аварийных режимах.
При выполнении курсового проекта рекомендуется в РУ 330-750 кВ с большим количеством присоединений, применять схемы с подключением присоединений через два выключателя (схемы 4/3 и 3/2).
Схема с двумя системами шин и 3-мя выключателями на две цепи имеет на каждое присоединение «полтора» выключателя. Каждое присоединение включено через два выключателя.
В нормальном режиме все выключатели включены, обе системы шин находятся под напряжением.
Достоинства данной схемы
- высокая надежность схемы;
-при ревизии любого выключателя все присоединения сохраняются;
-количество операций разъединителями минимально.
Недостатки схемы «3/2»:
- относительно большое количество выключателей;
-усложнение релейной защиты;
-удорожание схемы РУ при нечетном количестве присоединений;
- отключение к. з. на линии сразу двумя выключателями.
Схема с двумя системами шин и 4-мя выключателями на 3 присоединения требует «4/3» выключателя на присоединение. Наилучшие показатели схема имеет, если число линий в 2 раза меньше или больше числа трансформаторов.
Достоинства схемы «4/3»:
- имеет достоинства схемы «3/2»;
- более экономична (обычно требуется меньше количество выключателей)
- надежность схемы не снизится, если к одной цепочке будут присоединены две линии и один трансформатор вместо одной линии и двух трансформаторов.
Недостатки схемы «4/3» аналогичны недостаткам схемы «3/2», но имеют некоторые особенности:
- при ремонте любого из выключателей, примыкающего к шинам, отказ другого примыкающего к шинам выключателя той же цепочки приводит к потере 3-х присоединений, поэтому присоединения в одной цепочке следует делать разноименными;
- при ремонте любого из выключателей, не примыкающего к шинам, отказ примыкающего к шинам выключателя соседней цепочки приводит к отключению двух присоединений (одноименных или разноименных), поэтому рекомендуется чередовать цепочки с подключением в их середины то трансформатора, то линии, но при этом в целом по РУ число разноименных присоединений должно быть одинаково;
-при общем числе присоединений не кратном 3-м, увеличивается число выключателей, т. е. одну цепочку приходится включать по схеме «3/2» или даже «2/1»; номинальный ток выключателя определяется режимом ремонта одного из выключателей, примыкающих к шинам выключателю данной цепочки когда по второму протекает ток трех (двух) присоединений.
В соответствии с п. 1.6.1 в первом и втором вариантах структурной схемы КЭС применяются РУ-220 кВ по схеме двойной системы сборных шин с обходной
Общее число выключателей в РУ-220 кВ:
-первый вариант структурной схемы:
- число линий -7; число трансформаторов блоков и ПРТСН -4; число автотрансформаторов -2. Всего присоединений -13;
- дополнительные выключатели. Так как число линий, трансформаторов и автотрансформаторов 13, то секционируется выключателем одна система шин; Поэтому должны быть 2 шиносоединительный выключателя (ШСВ); 2 обходных выключателя (ОВ) и один секционный выключатель; Всего дополнительных выключателей -5; Общее количество выключателей в РУ-220 кВ -18
-второй вариант структурной схемы:
- число линий -7; число трансформаторов (блоков и ПРТСН) -5; число автотрансформаторов-1. Всего присоединений -13;
- число дополнительных выключателей такое же, как и в первом варианте структурной схемы -5;
- всего выключателей в РУ-220 кВ -18
Так как число выключателей в РУ-220 кВ в обоих сравниваемых вариантах одинаково, то затраты на выключатели 220 кВ при сравнении вариантов не учитываются.
Рис. 4.Схема РУ-220 кВ для первого варианта структурной схемы КЭС
. Рис. 5. Схема РУ-220 кВ для второго варианта структурной схемы КЭС
а) схема 3/2
Число выключателей 14
б) схема 4/3
Число выключателей 12
Рис. 6. Схемы РУ-500кВ. Первый вариант структурной схемы КЭС
В первом варианте структурной схемы КЭС целесообразно принять вариант РУ-500 по схеме 4/3.
а) схема 3/2.
Число выключателей 12
б) схема 4/3
Число выключателей 11
Рис. 7. Схемы РУ-500 кВ. Второй вариант структурной схемы КЭС
Предварительно приняты к установке элегазовые выключатели отечественного производства. Стоимость ячейки одного комплекта выключателя ОРУ-220 кВ =15 млн. руб.; 500 кВ – =23,4 млн. руб.
Затраты на выключатели 220 кВ при сравнении вариантов не учитываются.
Приведенные затраты на одну ячейку выключателя 500 кВ равны
=0,12·1,049 =2,946 млн. руб
Затраты на один выключатель 500кВ учитываются только в первом варианте структурной схемы КЭС
Суммарные приведенные затраты по первому варианту структурной схемы с учетом выключателей КЭС составляют:
= + =67,046+2,946=69,992 млн. руб.
Суммарные приведенные затраты по второму варианту структурной схемы КЭС составляют:
=81,415× млн. руб.
Разница приведенных затрат по вариантам в процентах: , >15%, т.е. варианты не равноэкономичны.
Сравнивая суммарные затраты двух вариантов структурной схемы, принимаем для дальнейшей разработки первый вариант.
2.РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (ТКЗ)
Для выбора и проверки электрических аппаратов и токоведущих частей станции необходимо знать величины ТКЗ. С этой целью на основе схемы рис.8 и задания составим СЗПП, рис.9 На СЗПП не учитывается подпитка от электродвигателей собственных нужд.
На рис.9 у каждого элемента в виде дроби приведены: в числителе – значения индуктивных сопротивлений СЗПП, в знаменателе – активных.
Для расчета ТКЗ в относительных единицах с приближенным приведением [4] зададимся следующими параметрами:
МВ×А; кВ; кВ; кВ.
Рис. 8
Вычислим
кА, кА, кА.