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