В статье рассматривается вопрос о целесообразности применения различных принципов составления первичных схем высоковольтных распределительных устройств на подстанциях переменного тока российской энергосистемы в целях улучшения эффективности использования перетоков электроэнергии и дальнейшей ремонтопригодности

Ключевые слова: подстанция переменного тока, распределительное устройство, ремонты, энергосистема.

Электрическая сеть играет важную роль в обеспечении энергетических потребностей современного общества. Она является комплексной системой, объединяющей генерацию, передачу и распределение электроэнергии от источников к конечным пользователям.

Электрическая схема подстанции должна отвечать следующим требованиям:

— соблюдение условий эксплуатации объекта электроэнергетики, в строгом соответсвии с применяемыми принципами обслуживания;

— конструктивное исполнение структурных частей ремонтопригодны;

— автономность и независимость проведения технического обслуживания на элементах сети;

— составленная структурная однолинейная схема должна быть человекочитаемой и доступной, для проведения анализа действий;

— автономность проведения действий оперативным и ремонтным персоналом без прямого участия (реализация схем по машинизации);

— надежность, которая проявляется в неоднократном исполнении прямых функциональных назначений элементам сети без потери свои заводских характеристик [1].

В российской энергосистеме в настоящее время наиболее распространенной схемой высоковольтного распределительного устройства является схема № 1, которая подразумевает единичную коммутацию присоединения собственным выключателем к одиночной секции шин. Таким образом, функциональное переключение выполняет только один выключатель. Несмотря на технологическую простоту данная схема имеет ряд недостатков связанных с управлением распределения в энергосистеме [2].

Структурная схема одиночной системы шин приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Структурная схема одиночной системы шин

Среди преимуществ следует выделить [1]:

— экономичность. Строительство и проектирование такого решения занимает меньшее время и силы;

— простота. Исключается вероятность ошибочных действий;

— наглядность. Исключается вероятность ошибки персонала, которая в дальнейшем привела бы в иным технологическим нарушениям.

Существенными минусами данной схемы являются:

— потеря (отключение) вводного питания приводит к обесточиванию всех потребителей;

— графическое представление потоков электроэнергии при использовании такой схемы указывает на то, что существует лишь один путь протекания тока, что усложняет управление потоками;

— при возникновении внутреннего короткого замыкания на секции, происходит отключение сразу всех потребителей, что существенно усложеняет управление.

Наиболее простым технически и дешевым экономически, является внедрение в схему распределительного устройства дополнительного секционного выключателя, который позволяет секционировать нагрузки [2]:

— уменьшение сечения токопровода на шинах;

— уменьшение количества одновременно отключаемых ЛЭП при возникновении внутреннего короткого замыкания на шинах.

Однако главная проблема в виде сложности перенаправления потоков электроэнергии не решается применением данной схемы. Однолинейная схема приведена на рисунке 2.

Рис. 2. Схема с секционированием шин

Преимуществом схемы с двумя шинными системами является возможность ремонта любой шинной системы без отключения потребителей и источников. Еще одним преимуществом является то, что при использовании одной шинной системы потребители теряют электроэнергию только на время переключения на резервную шинную систему.

Наличие шинных переключателей позволяет выполнять все необходимые переключения с рабочей системы шин на резервную. Кроме того, в данной схеме шинный выключатель может быть использован вместо выключателя любого соединения [1].

Таким образом, проведение анализа схем не только распределительных устройств, но и типа включения подстанции в первичную схему ЭС в совокупности с выбором оптимального положения коммутационных аппаратов и использованием иных методов, рассматриваемых отдельно, позволят повысить эффективность использования, функционирования и технического обслуживания оборудования в высоковольтных сетях.

Литература:

1. Александров, Г. Н. Электрические аппараты высокого напряжения / Г. Н. Александров, А. И. Афансаьев. — 2-е изд., перераб. — СПб.: СПбГТУ, 2000. — 503 с. — Текст: непосредственный;
2. Демидов, А. М. Техническое обслуживание и ремонт электроустановок: справочник / А. М. Демидов, М. В. Петров. — М.: Энергоатомиздат, 2012. — 213 с. — Текст: непосредственный.