СТО 56947007-29.240.30.047-2010 Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35-750 кВ

Раздел I. Общие показатели

1

Наименование схемы

Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий.

2

Номер схемы

35-5Н; 110-5Н; 220-5Н.

3

Область применения

Распределительные устройства 35-220 кВ.

4

Тип подстанции

Проходная.

5

Количество присоединений

Два (авто)трансформатора и две линии.

6

Этапность развития

Возможно расширение до схемы с одной или двумя системами сборных шин (с обходной системой шин либо без нее). При этом учитываются следующие конструктивные особенности. Сооружается участок ошиновки между разъединителями перемычки в виде системы сборных шин. В последующем она может преобразовываться в обходную систему шин. Под каждое присоединение, а также под секционный выключатель предусматриваются отдельные ячейки, установленные в один ряд. Остальное оборудование и порталы устанавливаются по привязкам компоновки схемы с одной - двумя системами сборных шин.

Раздел II. Условия обоснования и выбора

7

Основные условия применения

а) Проходная подстанция с двухсторонним питанием.

б) В нормальном режиме разъединители в ремонтной перемычке отключены, остальные разъединители, а также выключатели в схеме включены.

8

Экономические критерии применения

а) Требует три ячейки выключателей на четыре присоединения (два (авто)трансформатора и две линии).

б) Занимает минимальные отчуждаемые площади с учетом (п.5) количества присоединений.

в) Наиболее дешевая схема с учетом (п.5) количества присоединений для заданной конфигурации сети.

9

Критерии надежности

а) При отказе нормально включенного "среднего" выключателя возможно полное погашение распределительного устройства. При этом теряется транзит мощности через сторону высшего напряжения подстанции. При заданной в п.7, а схеме присоединения подстанций к энергосистеме (двухстороннее питание) потеря транзита не приводит к ограничению электроснабжения потребителей на смежных подстанциях. Транзит мощности будет потерян и при отказе выключателя в цепи линии.

Транзит мощности прерывается и при отказе силового (авто)трансформатора. Однако этот перерыв непродолжительный и определяется временем оперативных переключений в схеме. Кроме того, частота отказов (авто)трансформаторов рассматриваемого класса напряжения сравнительно невелика (параметр потока отказов равен 0,005-0,02 1/год). Поэтому данное событие принимается во внимание при выборе схем лишь при наличии достаточных технико-экономических обоснований с учетом фактора надежности.

б) Установка второго последовательно включенного выключателя или переход к схеме четырехугольника для исключения погашения распределительного устройства (п.а) нецелесообразна с технико-экономических позиций с учетом фактора надежности.

в) К одной линии с двухсторонним питанием рекомендуется подключать не более трех-четырех проходных подстанций, в том числе по условиям надежной работы релейной защиты в части селективности.

г) При прочих равных условиях в рассматриваемой схеме, в отличие от схемы мостика с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов, коммутация линий выполняется одним выключателем. Это благоприятно сказывается на надежности распределительного устройства, поскольку коммутация линий электропередачи в нормальных, ремонтных и аварийных режимах осуществляется значительно чаще, чем (авто)трансформаторов.

д) С учетом пп.а-г является лучшей схемой с позиций надежности и экономичности для проходных подстанций при использовании современных элегазовых выключателей с пружинными приводами для подстанций 35-220 кВ.

10

Эксплуатационные критерии

а) Простая и наглядная.

б) Электромагнитные блокировки и операции с разъединителями просты и однотипны.

в) Как следствие (пп.а и б), минимизированы отказы по вине персонала.

11

Техническая гибкость

-

12

Критерии безопасности

а) Электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения, несущие конструкции, изоляционные и другие расстояния должны быть выбраны и установлены таким образом, чтобы:

- вызываемые нормальными условиями работы электроустановки усилия, нагрев, электрическая дуга или иные сопутствующие ее работе явления (искрение, выброс газов и т.п.) не могли причинить вред обслуживающему персоналу, а также привести к повреждению оборудования и возникновению КЗ;

- при выводе в ремонт какого-либо присоединения, относящиеся к нему аппараты, токоведущие части и конструкции могли подвергаться безопасному техническому обслуживанию и ремонту без нарушения нормальной работы соседних цепей;

- при нарушении нормальных условий работы электроустановки была обеспечена необходимая локализация повреждений, обусловленных действием КЗ.

б) Напряженность электрического и магнитного полей на маршрутах обхода для осмотра оборудования и на рабочих местах у оборудования, где возможно длительное присутствие персонала для проведения профилактических и ремонтных работ, не должна превышать допустимую.

в) Должны быть выполнены требования нормативно-технических документов по электромагнитной совместимости.

Раздел III. Расстановка оборудования

13

Расстановка разъединителей

а) Во всех цепях распределительного устройства должна быть предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, предохранителей, трансформаторов напряжения, трансформаторов тока и т.д.) в каждой цепи со всех ее сторон, откуда может быть подано напряжение.

б) Данное требование (п.а) не распространяется на высокочастотные заградители и конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, устанавливаемые на отходящих линиях, а также ограничители перенапряжений, устанавливаемые на выводах (авто)трансформаторов и на отходящих линиях.

в) Видимый разрыв может отсутствовать в комплектных распределительных устройствах заводского исполнения (в том числе с заполнением элегазом - КРУЭ) с выкатными элементами и/или при наличии надежного механического указателя гарантированного положения контактов.

г) На разъединителях 110 кВ и выше предусматривается привод с дистанционным управлением.

д) С учетом пп.а и б разъединители устанавливаются:

- в цепях трехобмоточных (авто)трансформаторов;

- в цепях выключателей со стороны линий;

- два последовательно включенных разъединителя в ремонтной перемычке (для выполнения их ремонта без полного погашения распределительного устройства).

14

Расстановка стационарных заземлителей

а) Стационарные заземлители должны быть размещены так, чтобы были не нужны переносные заземления, и чтобы персонал, работающий на токоведущих частях любых участков присоединений, был защищен заземлителями со всех сторон, откуда может быть подано напряжение. На случай отключения в процессе ремонта разъединителя с заземлителями или только заземлителя этого разъединителя должны быть предусмотрены заземлители у других разъединителей на данном участке схемы, расположенные со стороны возможной подачи напряжения. Поэтому на любых участках присоединений предусматривается установка двух заземлителей разных разъединителей.

б) На заземлителях предусматривается привод с дистанционным управлением, кроме того, в ячейках КРУЭ заземлители со стороны линий должны быть быстродействующими.

в) С учетом п.а стационарные заземлители устанавливаются по два комплекта на каждом разъединителе, кроме разъединителей трехобмоточных (авто)трансформаторов, где установлен один комплект со стороны выключателя.

15

Расстановка трансформаторов тока

а) Трансформаторы тока устанавливаются в каждом присоединении, а также в ремонтной перемычке. Наиболее предпочтительными являются встроенные в оборудование трансформаторы тока (трансформаторы тока также необходимы в нейтралях трансформаторов 110 кВ и выше и автотрансформаторов 220 кВ и выше для подключения токовых защит нулевой последовательности).

б) При выборе количества вторичных обмоток трансформаторов тока должны учитываться следующие положения:

- для подключения расчетного счетчика используется отдельная вторичная обмотка трансформатора тока, при этом также отдельная обмотка предусматривается для измерений, т.е. отдельно друг от друга и от цепей защит;

- основная и резервная защиты должны питаться от разных вторичных обмоток трансформатора тока;

- оно должно быть достаточным для присоединения к ним в общем случае основных и резервных защит двух элементов, например, воздушной линии и сборных шин.

в) При установке трансформатора тока с меньшим количеством вторичных обмоток, чем требуется (п.б), возникает необходимость в установке второго дополнительного трансформатора тока. Он устанавливается с другой стороны выключателя.

16

Расстановка трансформаторов напряжения

а) Трансформаторы напряжения устанавливают на каждом линейном присоединении мостика.

б) Трансформаторы напряжения предусматриваются с тремя вторичными обмотками, одна из которых предназначена для подключения расчетных счетчиков.

в) При выборе трансформаторов напряжения необходимо учитывать возможность возникновения феррорезонанса, рекомендуется применять антиферрорезонансные типы трансформаторов напряжения.

17

Расстановка ограничителей перенапряжений нелинейных (ОПН)

а) В цепях (авто)трансформаторов должны быть установлены ОПН без коммутационных аппаратов между ними и защищаемым оборудованием.

б) Для защиты нейтралей обмоток 110 кВ силовых трансформаторов, имеющих изоляцию, пониженную относительно изоляции линейного конца обмотки и допускающую работу с разземленной нейтралью, в ней следует устанавливать ОПН.

в) Необходимость установки ОПН на линейных присоединениях определяется сравнением расстояний по ошиновке от ОПН у силовых (авто)трансформаторов до самого удаленного присоединения, с наибольшим допустимым расстоянием.

18

Расстановка устройств высокочастотной обработки

а) Конденсаторы связи, высокочастотные заградители и фильтры присоединения устанавливаются для подключения высокочастотной аппаратуры РЗА, противоаварийной автоматики и связи. Количество обработанных фаз и тип подключаемой аппаратуры обосновывается в проекте.

б) Конденсаторы связи и фильтры присоединения устанавливаются в ячейке воздушной линии до высокочастотного заградителя, т.е. со стороны линии электропередачи.

в) Высокочастотная аппаратура подключается к линиям электропередачи по схемам: фаза - земля; фаза - фаза одной или двух линий электропередачи; провод - провод расщепленной фазы (при соответствующей их изоляции); трос - земля; два троса - земля; трос - трос. Схемы подключения имеют свои достоинства и недостатки, а также технико-экономические характеристики и определяются при конкретном проектировании (схема фаза - земля получила наибольшее распространение как наиболее простая и экономичная).