Выбор схемы развития районной электрической сети
6. ГЛАВНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.
6.1. Основные требования к главным схемам распределительных устройств.
Главная схема (ГС) электрических соединений энергообъекта - это совокупность основного электротехнического оборудования, коммутационной аппаратуры и токоведущих частей, отражающая порядок соединения их между собой.
В общем случае элементы главной схемы электрических соединений можно разделить на две части:
- Внешние присоединения (далее присоединения);
- Генераторы, блоки генератор-трансформатор, линия электропередач, шунтирующие реакторы;
- Внутренние элементы, которые в свою очередь можно разделить на:
Схемообразующие - элементы, образующие структуру схемы (коммутационная аппаратура - выключатели, разъединители, отделители и т.д., и токоведущие части - сборные шины, участки токопроводов, токоограничивающие реакторы);
- Вспомогательные - элементы, предназначенные для обеспечения нормальной работы ГС (трансформаторы тока, напряжения, разрядники и т.д.).
Тенденция концентрации мощности на энергетических объектах остро ставит задачу проблемы надёжности и экономичности электрических систем (ЭЭС) в целом и в частности, проблему создания надёжных и экономичных главных схем электрических соединений энергообъектов и их распределительных устройств (РУ).
Благодаря уникальности объектов и значительной неопределённости исходных данных процесс выбора главной схемы - всегда результат технико-экономического сравнения конкурентно способных вариантов, цель которого - выявить наиболее предпочтительный из них с точки зрения удовлетворения заданного набора качественных и количественных условий. Учёт экономических, технических и социальных последствий, связанных с различной степенью надёжности ГС, представляет в настоящее время наибольшую сложность этапа технико-экономического сравнения схем. Это связано, в первую очередь, с недостаточностью исходных данных (особенно статистических характеристик надёжности), сложностью формулирования и определения показателей надёжности ГС в целом и ущербов от недоотпуска электроэнергии и от нарушений устойчивости параллельной работы ЭЭС.
Основные назначения схем электрических соединений энергообъектов заключается в обеспечении связи присоединений между собой в различных режимах работы. Именно это определяет следующие основные требования к ГС:
- Надёжность - повреждение в каком-либо Присоединении или внутреннем элементе, по возможности, не должны приводить к потере питания исправных присоединений;
- Ремонтопригодность - вывод в ремонт, какого либо Присоединения или внутреннего элемента не должны, по возможности, приводить к потере питания исправных присоединений и снижению надёжности их питания;
- Гибкость - возможность быстрого восстановления питания исправных присоединений;
- Возможность расширения - возможность подключения к схеме новых присоединений без существенных изменений существующей части;
- Простота и наглядность - для снижения возможных ошибок эксплуатационного персонала;
- Экономичность - минимальная стоимость, при условии выполнения выше перечисленных требований.
Анализ надёжности схем электрических соединений осуществляется путём оценки последствий различных аварийных ситуаций, которые могут возникнуть на присоединениях и элементах ГС. Условно аварийные ситуации в ГС можно разбить на три группы:
- аварийные ситуации типа «отказ» - отказ какого-либо Присоединения или элемента ГС, возникающий при нормально работающей ГС;
- аварийные ситуации типа «ремонт» - ремонт какого-либо Присоединения или элемента ГС;
- аварийные ситуации типа «ремонт+отказ» - отказ какого-либо Присоединения или элемента ГС, возникающий в период проведения ремонтов элементов ГС.
Все известные в настоящее время ГС основаны на следующих принципах подключения присоединений:
- присоединение коммутируется одним выключателем;
- присоединение коммутируется двумя выключателями;
- присоединение коммутируется тремя и более выключателями;
В настоящее время разработано минимальное количество типовых схем РУ, охватывающих большинство встречающихся в практике случаев проектирования ПС и переключательных пунктов и позволяющих при этом достичь наиболее экономичных унифицированных решений. Для разработанного набора схем РУ выполняются типовые проектные решения компоновок сооружений, установки оборудования, устройств управления, релейной защиты, автоматики и строительной части ПС.
Применение типовых схем является обязательным при проектировании ПС. Применение нетиповых схем допускается при наличии соответствующих технико-экономических обоснований.
Проектирование схем РУ ПС сводится к выбору схемы из числа типовых в соответствии с правилами их применения.