В пятом разделе книги приводятся описания электрических схем модулей (шкафов, ячеек, щитов, панелей) комплектных низковольтных и высоковольтных распределительных устройств как отечественных, так и зарубежных производителей. Поясняется то, как они используются для связи с источником питания РУ, другими его присоединениями, организации связи секций РУ между собой.

Рассмотренные в качестве примеров электрические схемы ТП, РП-ТП, а также материалы по электрическим схемам комплектных низковольтных и высоковольтных распределительных устройств взяты автором из каталогов, распространяемых заводами изготовителями в бумажном и электронном виде. В списке источников, используемых при подготовке книги, указаны соответствующие сайты и электронные адреса [12-19].

Во второй части книги «Читаем схемы подстанций» автор намерен рассмотреть электрические схемы подстанций распределительных сетей с высшим напряжением 35-110 кВ и подстанций сетей системообразующих 220 – 750 кВ. В ней помимо схем подстанций, соответствующих типовым стандартным решениям, будут рассмотрены схемы реальных объектов электрических сетей России, с описанием их конкретных особенностей, как это сделано в моей книге «Главные электрические схемы и схемы питания собственных нужд электростанций и подстанций» (издательство «Инфра -инженерия», Вологда,2020 год)

Буду благодарен всем тем, кто выскажет свое мнение о данной книге и даст советы по ее улучшению. Их можно посылать на адрес электронной почты [email protected]

Автор

1.Варианты конфигурации электрических сетей 6-10 кВ и схем подключения к ним трансформаторных подстанций

Электрическая сеть – совокупность линий электропередачи (ЛЭП) и трансформаторных подстанций (ТП). Их различают, прежде всего по классу номинального напряжения, роли, выполняемой ею в электроэнергетической системе, свойствам и охвату территории, на которой они находятся, конструктивному исполнению и конфигурации. Сети 6-10 кВ относятся к распределительным сетям. Они обеспечивают питание электрической энергией потребителей и в сельской местности, и в городах, на транспорте, местах добычи полезных ископаемых, по сути везде, где есть необходимость использования электроэнергии. Конструктивно линии 0,4-10 кВ выполняются кабелем, голыми или изолированными проводами. На ТП сетей 6-10 кВ электроэнергия преобразуется по напряжению до 380/220 В. Схемы этих объектов весьма разнообразны. Они зависят от многих факторов, а именно: величины максимальных нагрузок, подключенных к ТП, количества линий 0,4 кВ, категории потребителей электроэнергии, наличия или отсутствия резервного варианта их питания, способа подключения ТП к сети 6-10 кВ (проходная, тупиковая, от РП), конструктивного выполнения внешней оболочки ТП и т.д.

.1. 

Варианты конфигурации электрических сетей 6-10 кВ

Существует несколько вариантов конфигурации электрических сетей 6-10 кВ: радиальные, магистральные, петлевые (кольцевые), с двухсторонним питанием [7,9]. В реальных условиях распределительная сеть состоит из фрагментов разной конфигурации.

Рисунок 1.1-Радиальная сеть

Самой простой можно считать сеть радиальную. В [1] к ней относят совокупность линий, питающих каждая не более одной тупиковой ТП. На рис.1.1. к центру питания (ЦП) А подключены три узла нагрузки.

Стрелки обозначают отборы мощности в этих узлах. В сети 6-10 кВ в этих узлах присутствуют ТП. Радиальная сеть с питанием каждого потребителя отдельной линией обеспечивает достаточно высокий уровень надежности их питания, так как отказы на линиях приводят к отключению только одной ТП (РП). Главный недостаток этой сети – высокие капиталовложения в нее.

Рисунок 1.2- Магистральная сеть. а) без отпаек; б) с отпайками

С меньшими затратами сооружаются сети магистральные. Они состоят из линий, каждая из которых питает несколько узлов нагрузки. На рис.1.2. а) к ЦП А подключены четыре магистральных линии. На рис.1.2. б) показана магистраль A – f с отпайками (ответвлениями) b – c и d – e. Варианты линий с отпайками характерны для сельских электросетей. На рис.1.3. а) показана петлевая сеть для питания пяти узлов нагрузки, подклю

Рисунок 1.3-Замкнутые сети. а)-петлевая; б) – с двухсторонним питанием

ченная к разным секциям РУ источника А. На рис.1.3. б) показана сеть с двухсторонним питанием четырех узлов нагрузки, подключенная к разным источникам (объектам) А1 и А2. Питание потребителей от двух независимых источников питания, в том числе от разных секций РУ одного и того же объекта, обеспечивает более высокий уровень надежности их электроснабжения. В тех случаях, когда магистральная сеть не имеет секционирующих линии выключателей (выключателей нагрузки или реклоузеров) все подключенные к линии группы потребителей, одновременно отключаются при отказах на ней. Помимо увеличения зоны отключения, в магистральных сетях сложнее поиск поврежденного участка линии.

На рис.1.4. показана сложно-замкнутая сеть для питания шести узлов нагрузки. Сеть подключена к двум источникам А1 и А2. Как правило, такая сеть сооружается в несколько этапов.

Рисунок 1.4-Сложно-замкнутая сеть

Радиальные и магистральные линии или некоторые участки последних могут выполняться двумя цепями, что значительно повышает надежность питания потребителей. На рис.1.5. показаны два варианта работы парных радиальных линий: а) разомкнутый вариант; б) замкнутый вариант.

Показанный на этом рисунке варианты характерны для питания так называемых распределительных пунктов (РП). При раздельной работе линий отключенный в нормальных условиях выключатель В, включается или от автоматического ввода резервного питания (АВР), или вручную оперативным персоналом.

Рисунок 1.5- Парные радиальные линии. а) разомкнутый вариант; б) замкнутый вариант.

Упрощенные варианты изображения парных линий сети показаны на рис.1.6. а) – радиальная; б) – магистральная без отпаек; в) – магистральная с

Рисунок 1.6-Варианты использования парных линий. а) – радиальная; б) -магистральная без отпаек; в)-магистральная с отпайками; г)– питания РП

отпайками; г)– питания РП. Пример парной радиальной линии для питания ТП представлен на рис. 1.7. Линии W 2 W3. Пример парной магистральной линии для питания ТП представлен на рис. 1.8. Линии W 1 W2.

.2 

. Варианты подключения подстанции 6-10/0.4 кВ к распределительной сети.

Самыми массовыми ТП распределительной сети 6-10/0,4 кВ являются однотрансформаторные подстанции (ПС). Они используются для питания

электроэнергией потребителей второй и третьей категории, допускающих перерывы питания на время до 24 часов. Менее распространены ПС двухтрансформаторные. Они обеспечивают питание потребителей более ответственных (первой и второй категории), перерыв питания которых допустим на время работы АВР или на время, необходимое для перехода к резервной схеме питания потребителей после выполнения переключений оперативным персоналом. Однотрансформаторная подстанция получает электроэнергию, как правило, от одного источника (центра) питания по одной единственной линии электропередачи. Двухтрансформаторные ТП получают электроэнергию от двух независимых источников питания по двум линиям электропередачи. Независимыми источниками питания могут быть разные объекты электроэнергетической системы, системы или секции сборных шин РУ одного и того же центра питания. На рис. 1.7. показаны примеры