РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к распределительным устройствам (РУ) высокого напряжения подстанций и электростанций.
Известны схемы РУ с одной системой сборных шин (СШ), отличающиеся простотой конструкции, наглядностью и удобством в эксплуатации, легкими условиями расширения. В них каждое линейное и трансформаторное присоединения подключены к сборным шинам через один выключатель и поэтому для строительства РУ по этим схемам требуются минимальные затраты.
При коротком замыкании на присоединении оно отключается одним выключателем (см. Главные схемы и электротехническое оборудование подстанций 35-750 кВ. Г.С.Лисовский, М.Э.Хейфиц. М.: Энергия, 1977, стр.53, рис.2-6).
Но в этой схеме, при всех ее достоинствах, отсутствует резервная цепочка подключения присоединений: ремонт (ревизия) выключателя возможен только при отключенной линии. Для исправления этого недостатка указанную схему дополняют обходной системой шин, но в этом случае возникают новые недостатки: дополнительные разъединители, оперативные операции разъединителями, усложнение конструкции РУ и др.
Как правило, сборные шины в схемах с одной системой шин секционируют с помощью секционных цепочек, состоящих из выключателей, трансформаторов тока, разъединителей и ошиновки, соединяющей указанные аппараты. При отказе выключателя на каком-либо присоединении отключаются все другие выключатели, присоединенные к данной секции шин, а следовательно отключаются и все присоединения, подключенные к этой секции шин.
При отказе секционного выключателя в секционной цепочке отключаются обе секции РУ со всеми присоединениями. Поэтому для повышения надежности РУ секционируют СШ секционными цепочками из двух последовательно включенных выключателей.
Иногда в этих схемах применяют элементы блока, т.е. когда линия и трансформатор включены напрямую и потом через выключатель подключены к сборным шинам. В последнем случае при коротком замыкании (к.з.) на линии отключается и трансформатор.
Для повышения надежности схем РУ с одной рабочей секционированной СШ, кроме секционирования СШ двумя последовательно включенными выключателями, применяют подключение трансформаторных присоединений в секционные цепочки, а именно в перемычку между указанными двумя секционными выключателями (см. Схемы выдачи мощности электростанций, Ю.Н.Балаков, М.Ш.Мисриханов, А.В.Шустов. М.: Энергоатомиздат, 2002, рис.4.3 (выключатели 7, 8 и 14, 15), стр.182). Указанное РУ принято за прототип.
Но и в этой схеме при отказе любого линейного выключателя (выходят из строя чаще линейные выключатели), отключаются все линейные присоединения, подключенные к данной секции, и один выключатель присоединения трансформатора, но через другой выключатель трансформатор может выдавать мощность на другую секцию и через нее потребителям. Таким образом, и в этой схеме может быть потеряна половина линейных присоединений.
Целью данной полезной модели является повышение надежности схемы РУ с одной рабочей секционированной СШ, а именно сохранение в работе части линейных присоединений и трансформаторных присоединений, подключенных к секциям СШ при отказе любого линейного выключателя.
Указанная цель достигается тем, что в схемах с одной секционированной системой шин часть линейных присоединений и присоединения трансформаторов подключаются к секциям сборных шин через секционные цепочки, состоящие не менее чем из 3-х выключателей, а другая часть линейных присоединений подключается непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель каждое.
На рис.1 представлена схема распределительного устройства высокого напряжения.
Представленная схема выполнена с одной секционированной системой шин. К секции шин 1C подключены линейные присоединения: Л2 через выключатель 2, Л3 через выключатель 3, Л5 через выключатель 5 и Л10 через выключатель 16, а к секции сборных шин 2С непосредственно через выключатели 1, 4, 17 и 18 подключены Л1, Л4, Л11 и Л12.
Трансформатор Т1 и линия Л6, как наиболее ответственные присоединения, подключены через секционную цепочку из трех выключателей 6, 7 и 8 к обеим секциям шин 1C и 2С. Аналогично подключены присоединения трансформатора Т2 и линии Л7 через цепочку из трех выключателей 9, 10 и 11.
Присоединения трансформатора Т3 и линий Л8 и Л9 подключены к обеим секциям шин с помощью секционной цепочки из 4-х выключателей. С помощью выключателей 19 и 20 выполняется дополнительное секционирование секций шин 1C и 2С.
Работает схема следующим образом. При коротком замыкании (кз) на линии Л1 она отключается выключателем 1.
При коротком замыкании на Л6 она отключается двумя выключателями 6 и 7. При отказе выключателя 1 отключаются выключатели 4, 8, 11 и 20, но отключенными оказываются только линии Л1 и Л4. Трансформаторы Т1 и Т2 при отключенных выключателях 8 и 11 продолжают выдавать мощность на секции 1C. Самая тяжелая авария в данной схеме произойдет при отказе выключателя 8 (аналогично 6, 9, 12, 15 и 11). В этом случае отключаются выключатели 7, 11, 1, 4 и 20 и соответственно оказываются отключенными Л1, Л4 и Т1. Ответственная линия Л6 остается в работе. В схеме, принятой за прототип, отказ секционного выключателя приведет к потере половины присоединений.
Таким образом, при отказе линейного или любого другого выключателя последствия в данной схеме оказываются менее тяжелыми, чем в схеме с одним выключателем на присоединение с секционированием шин, принятой за прототип.
В данной схеме 15 присоединений: 12 линейных и 3 трансформаторных. Семь из пятнадцати присоединений подключены через 2 выключателя (две цепочки из 3-х выключателей и 1 цепочка для примера из 4-х выключателей). Всего в схеме установлено 20 выключателей. В схеме, принятой за прототип, с подключением 3-х трансформаторных присоединений и 4-х ответственных линейных присоединений через 2 выключателя, потребовалось бы 24 выключателя (8+2×7+2=24). Таким образом, в предлагаемой схеме, по сравнению со схемой, принятой за прототип, требуется на 4 выключателя меньше, т.е. схема более надежна и экономична.