СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Полезная модель относится к системам электроснабжения потребителей трехфазного переменного тока, оснащенным противоаварийной автоматикой.
Известна линия электропередач, содержащая основной и резервный источники электропитания, головные выключатели, оснащенные релейной защитой, секционирующие выключатели и устройство автоматического повторного включения (SU 1348943 H02H 7/26, опубл. 30.10.1987). Секционирующие выключатели делят линию электропередач на участки. В нормальном режиме работы резервный источник отключен. При возникновении аварии осуществляется многократное отключение и включение линии для выявления поврежденного участка, его отключение и последующее подключение резервного источника электропитания.
При отключении электропитания у потребителей происходит отключение оборудования и аварийная остановка осуществляющихся технологических процессов, после чего требуется его перезапуск и возобновление технологических процессов. Многократное отключение и включение линии усугубляет проблемы.
Наиболее близким аналогом является система электроснабжения, содержащая трансформаторную подстанцию, имеющую два понижающих трансформатора, выходные обмотки которых подключены соответственно к шинам первой и второй секции шинного моста подстанции, причем одноименные шины секций соединены через первый секционирующий выключатель, и, по меньшей мере, один шинный мост потребителя, тоже состоящий из двух секций, причем одноименные шины секций этого шинного моста соединены через второй секционирующий выключатель, а также первую и вторую кабельные линии, соединяющую соответственно первую секцию шинного моста подстанции с первой секцией шинного моста потребителя, а вторую секцию шинного моста подстанции - со второй секцией шинного моста потребителя, первые и вторые линейные выключатели, установленные в начале и конце каждой кабельной линии (Типовая инструкция по переключениям в электроустановках. РД 153-34.0-20.505-2001. РАО «ЕЭС России», М., 2001 с.105, рис.17). В обычном режиме работы секционные выключатели отключены, оборудование потребителя, подключенное к первой секции шинного моста потребителя, питается через первую кабельную линию и первую секцию шинного моста подстанции от первого понижающего трансформатора. Оборудование, подключенное ко второй секции шинного моста потребителя, питается соответственно через вторую кабельную линию и вторую секцию шинного моста подстанции от второго понижающего трансформатора. В случае аварии на одной из кабельных линий выключаются линейные выключатели этой кабельной линии, при этом обесточивается полностью секция шин потребителя. Затем включают второй секционный выключатель, обеспечивая питание всего оборудования потребителя через другую кабельную линию.
Недостатком данной системы электроснабжения является отключение при аварии оборудования потребителя, питающегося через одну кабельную линию, на время, необходимое для переключения его питания через другую кабельную линию.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение бесперебойного электропитания потребителя при аварии.
Это достигается тем, что в системе электроснабжения, содержащей трансформаторную подстанцию, имеющую два понижающих трансформатора, выходные обмотки которых подключены соответственно к шинам первой и второй секции шинного моста подстанции, причем одноименные шины секций соединены между собой через первый секционирующий выключатель, и, по меньшей мере, один шинный мост потребителя, тоже состоящий из двух секций, причем одноименные шины секций этого шинного моста соединены между собой через второй секционирующий выключатель, а также первую и вторую кабельные или воздушные линии, соединяющую соответственно первую секцию шинного моста подстанции с первой секцией шинного моста потребителя, а вторую секцию шинного моста подстанции - со второй секцией шинного моста потребителя, первые и вторые линейные выключатели, установленные между началом и концом кабельной или воздушной линии и соответствующей секцией шинного моста подстанции и шинного моста потребителя, согласно полезной модели, в начале и конце каждой кабельной или воздушной линии установлено устройство токовой защиты для обнаружения повреждения, выполненное с возможностью блокировки срабатывания и одним своим выходом подключенное к входу управления устройства токовой защиты другой кабельной или воздушной линии этого потребителя для его блокировки на короткое время, другой выход устройств токовой защиты, установленных в начале кабельной или воздушной линии, подключен к входу управления выключателя этой кабельной или воздушной линии, а у устройств токовой защиты, установленных в конце кабельной или воздушной линии, другой выход подключен к входу управления выключателя другой кабельной или воздушной линии, причем первый и второй секционные выключатели в нормальном режиме работы системы замкнуты.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема системы электроснабжения.
В трансформаторной подстанции, например, ГПП 110/6 KB, установлены два понижающих трансформатора 1 и 2, к выходным обмоткам которых подключены соответственно шины первой и второй секций 3 и 4 шинного моста подстанции, соединенные между собой через первый секционный выключатель 5. К секциям 3 и 4 через первый и второй линейные выключатели 6 и 7 присоединены кабельные линии 8 и 9, через которые осуществляется электропитание одного потребителя, критичного к отключениям. От этих же секций 3 и 4 через другие пары кабельных линий и другие линейные выключатели (на схеме не показаны) аналогично питаются другие потребители, тоже критичные к отключениям. Менее важные потребители могут быть подключены через одну кабельную линию (также не показана) к секции 3 или 4 шинного моста подстанции. Концы кабельных линий через вторые линейные выключатели 10 и 11 присоединены к шинам первой и второй секций 12 и 13 шинного моста потребителя, соединенные между собой через второй секционный выключатель 14. К этим секциям 12 и 13 присоединено оборудование потребителя. Если потребителем электроэнергии является следующая трансформаторная подстанция, например, ТП 6/0,4 KB, то к этим секциям шинного моста присоединяют соответствующие трансформаторы. Каждая кабельная линия оснащена двумя устройствами токовой защиты 15 и 16 (линия 8), 17 и 18 (линия 9), подключенными измерительным входом 19 к трансформаторам тока 20 и выполненными с возможностью блокировки. Выход 21 устройств 15 и 17 подключен к входу управления 22 соответствующего линейного выключателя этой кабельной линии, а выход 23 устройства - к входу управления 24 устройства токовой защиты другой кабельной линии. Выход 21 устройств 16 и 18 подключен к входу управления 22 линейного выключателя другой кабельной линии, а выход 23 устройств 16 и 18 - к входу управления 24 устройства токовой защиты другой кабельной линии.
Данная система электроснабжения может быть реализована на любых участках сети отдельно, обеспечивая бесперебойность питания для потребителей именно этого участка, или последовательно на всех участках сети до конечного потребителя электроэнергии. Система может включать как кабельные, так и воздушные линии электропередач.
В нормальном режиме секционные выключатели 5 и 14 включены, осуществляется параллельная работа двух трансформаторов на шинный мост подстанции, и параллельное питание шинного моста потребителя по двум кабельным линиям. При возникновении аварии на одной из кабельных линий, например 8, срабатывает устройство токовой защиты 15. При этом оно, во-первых, сигналом с выхода 23, поступающим на вход 24 устройства токовой защиты 17 кабельной линии 9, блокирует на короткое время его работу. Во-вторых, сигналом с выхода 21, поступающим на вход управления 22 линейного выключателя 6, производит его отключение. Поскольку кабельные линии подключены параллельно, то при коротком замыкании резко возрастет ток и в кабельной линии 9. Вследствие этого срабатывает устройство токовой защиты 18, а устройство 17 не срабатывает, поскольку оно заблокировано. При срабатывании устройства 18 сигналами с его выходов блокируется устройство токовой защиты 16 и отключается линейный выключатель 10. В результате этого неисправная кабельная линия 8 отключается от системы, а электроснабжение потребителя будет осуществляться по кабельной линии 9, работающей с удвоенной нагрузкой, т.е. у потребителя полное отключение электропитания при аварии не происходит вообще. Блокировка на короткое время устройств токовой защиты, подключенных к линейным выключателям исправной линии, предотвращает их срабатывание в момент аварии и обеспечивает устойчивость работы системы электроснабжения. Отключение секционного выключателя 5 производят только в случае необходимости выполнения планового обслуживания и ремонтных работ непосредственно на секции шинного моста подстанции. Питание оборудования потребителя в последнем случае будет происходить от другого трансформатора, работающего с удвоенной нагрузкой.
В соответствии с действующими Правилами устройства электроустановок и Правилами эксплуатации электроустановок, применяемые трансформаторы, кабели и иное оборудование должно обеспечивать возможность работы с удвоенной нагрузкой длительное время, достаточное для осуществления планово-предупредительных и ремонтных работ на отключенном оборудовании, поэтому послеаварийные режимы работы данной системы электроснабжения являются для нее допустимыми.