Распределительное устройство подстанции

Предлагаемое «Распределительное устройство подстанции» с размещением в одном месте на подстанции секционированных разъединителями шин плавки и шин закорачивания с закорачивающим вакуумным выключателем позволяет производить плавки гололеда кольцевым способом на всех линиях п/ст или на их части в зависимости от гололедной обстановки, что на порядок и более ускоряет время плавок гололеда на ВЛ. При этом значительно экономятся эксплуатационные и капитальные затраты на оснащение линий схемами плавок и проведение самих плавок.

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована при строительстве и реконструкции подстанции для защиты воздушных линий электропередач от опасных режимов гололедообразований и «пляски» проводов в районах, подверженных гололедно-ветровым явлениям.

Известны распределительные устройства подстанции с сооружением сборных шин (СШ) для присоединения коммутационных аппаратов линий электропередач (Правила устройства электроустановок, 7-ое издание, КНОРУС, Москва, 2013 г.)

Недостатком указанных аналогов является невозможность коммутационных операций при необходимости осуществления плавок гололеда одновременно на нескольких линиях электропередач.

Наиболее близким прототипом к заявленному являются распределительные устройства с сооружением обходных систем шин (ОСШ). (Методические указания по плавке гололеда переменным током, ч.I, МУ 34-70-027-82, СПО Союзтехэнерго, Москва, 1983 г., Методические указания по плавке гололеда постоянным током, ч. II, МУ 34-70-028-82, СПО Союзтехэнерго, Москва, 1983 г.)

Недостатком ближайшего прототипа является то, что существующие системы плавок гололеда на ВЛ с ОСШ позволяют собрать схемы только в начале линии, схемы весьма несовершенны и инерционны по времени. Закорачивание же в конце линий для целей плавок гололеда связано с необходимостью затрат на транспорт, разъезды персонала, связь, установку излишнего оборудования.

При массовых гололедах и ледяных дождях скорости нарастания гололедных отложений на проводах большого количества ВЛ происходят быстрее, чем ответные действия оперативного персонала. Это обуславливает необходимость проведения плавок гололеда одновременно на большом количестве линий.

Как известно, плавка гололедных отложений токами к.з. является самым действенным и эффективным средством повышения надежности работы ВЛ в гололедно-ветровых режимах, особенно для распределительных электросетей, которые являются наиболее слабым и уязвимым звеном от воздействий гололедно-ветровых нагрузок (Руководящие указания по плавке гололеда на ВЛ напряжением до 20 кВ, авторы: Бургсдорф В.В., Максимов В.А. и др., решение Э-20/72, СЦНТИ ОРГРЭС, Москва, 1974 г.)

Для решения проблемы совершенствования систем плавок гололеда на ВЛ, повышения их оперативности проведен анализ существующих протяженностей ВЛ 10 кВ зон 7 подстанций общей протяженности линий 528 км, расположенных в сильно гололедном районе - Бугульмино-Белебеевской возвышенности. Данные анализа приведены в табл.1.

Таблица 1
п/ст	Кол-во линий, шт.	В том числе				Общая протяженность ВЛ, км	Протяженность магистрали, км	Протяж-ть и кол-во ответвлений
		Кольцевание с ВЛ собств. п/ст., шт.	Кольцевание с ВЛ смежн. п/ст., шт.	Кольцевание с ВЛ собств. И смежн. п/ст., шт.	Незакольцовано ВЛ, шт/км
1	8	2	4	1	1/3,3	94,3	74,5	19,8/21
2	6	2	1	2	1/3,6	72,8	47,1	25,7/32
3	5	1	1	2	1/6,5	70	56,3	13,7/16
4	8	6	-	-	2/12,7	135,2	91,8	43,4/37
5	5	1	2	1	1/2,1	69,7	46,1	23,6/25
6	5	1	3	-	1/3,4	33,9	22,9	11/14
7	5	-	2	1	2/9,5	52,1	42,4	9,7/12
итого	42	13	13	7	9/41,1	528	381,1	147/157
% от общ. кол- ва	100,0	31,0	31,0	17,0	21,0	100	72,5	27,5
Среднее знач., км	-	-	-	-	4,6	12,5	9,1	0,94

Анализ данных, приведенных в таблице 1, показал, что магистрали ВЛ короткие и все линии закольцованы между собой и с ВЛ от соседних подстанций.

Задачей полезной модели является разработка конструкции распределительного устройства п/ст, позволяющего проводить плавки гололеда не радиально-поочередным способом, как принято сейчас, а кольцевым способом одновременно на всех или нескольких линиях подстанции с исключением значительных затрат средств и времени на сборки и разборки схем} проведения самих плавок, на транспорт, разъезды персонала, средства связи, на установку излишнего оборудования.

Поставленная задача достигается тем, что распределительное устройство подстанции, содержащее токоведущие шины и разъединители присоединения отходящих линий электропередач, шины плавки гололеда и шины закорачивания с закорачивающим вакуумным выключателем сооружаются в одном месте на подстанции и указанные шины секционированы в зависимости от количества отходящих линий одним или несколькими разъединителями, при этом время плавок гололеда на ВЛ сокращается на порядок и более.

Существо полезной модели поясняется чертежом. На фиг.1 изображена конфигурация линий 10 кВ с их параметрами п/ст 3 (Табл. 1). На фиг.2 изображено распределительное устройство п/ст 3 с 5-ю отходящими линиями. На фиг.3 изображено распределительное устройство п/ст 2 с 6-ю отходящими линиями.

Условные обозначения:

ЯП - ячейка плавки;

ШП - шины плавки;

ШЗ-шины закорачивания;

ЗВВ (ЗМВ) - закорачивающий или масляный выключатель;

Л ₁Л₂Л₅ - линии 10 кВ.

Шины ШП и ШЗ секционированы разъединителями в зависимости от количества отходящих линий. Так, при 5 ВЛ шины закорачивания секционированы одним разъединителем. При 6 ВЛ ШП секционированы одним разъединителем, Ш3-двумя разъединителями и т.д.

В таблице 2 приведены данные сравнительного времени плавок гололеда при кольцевом и радиально-поочередном способе в минутах с применением предлагаемого распредустроиства, при этом плавки на ВЛ кольцевым способом ускоряются на порядок и более (7,2÷19 раз).

Таблица 2
Сравнительное tпл в [мин] при кольцевом и радиально-поочередном способе
Способ плавки	Параметры плавки	Комбинации плавок при кольцевом и радиальном методе
		Л1+Л2 и Л3 +Л4+Л5	Л1 +Л2	Л3+Л4	Л1+Л2+Л5	Л3+Л4+Л5	Встр. вкл. Л1+Л2 +Л3+Л4
Кольцевая плавка в комб.	D = 20мм	25	15	12	25	15	15
	=0,9
Радиальная	V=5 м/сек	480	120	120	180	180	240
плавка	t=-5°С
Л,;Л2;Лз;Л4;Л 5
Ускорение в разы		19	8	10	7,2	12	16

При расчете величины «ускорения» плавки в табл.2 учтено только чистое время плавки. Учитывая, что при радиально-поочередном способе плавки время для подготовки схем значительно больше, чем при кольцевом способе, величина «ускорения» будет еще больше.

Применение заявляемого распределительного устройства подстанции позволяет производить плавки гололеда кольцевым способом одновременно в зависимости от гололедной обстановки на всех или на части линий подстанции, что имеет принципиальное значение при массовых гололедах или ледяных дождях. При этом значительно экономятся затраты времени на сборки, разборки схем, на проведение самих плавок, исключаются затраты на транспорт, разъезды оперативного персонала, средства связи, установку излишнего оборудования для целей плавок гололеда, исключаются также для отпаек опасные режимы ПКР с большими токами к.з.

Список

использованной литературы при оформлении заявки на полезную модель «Распределительное устройство подстанции»

1. Правила устройства электроустановок ПУЭ-7, КНОРУС, Москва, 2013 г.

2. Бургсдорф В.В., Никитина Л.Г. и др. Методические указания по плавке гололеда переменным током, часть I, МУ 34-70-027-82, СПО Союзтехэнерго, Москва, 1983 г.

3. Бургсдорф В.В., Никитина Л.Г. и др. Методические указания по плавке гололеда постоянным током, ч. II, МУ 34-70-028-82, СПО Союзтехэнерго, Москва, 1983 г.

5. Бургсдорф В.В., Максимов В.А. и др. Руководящие указания по плавке гололеда на ВЛ напряжением до 20 кВ, решение Э-20/72, СЦНТИ ОРГРЭС, Москва, 1974 г.

Распределительное устройство подстанции, содержащее токоведущие шины и разъединители присоединения отходящих линий электропередач, отличающееся тем, что шины плавки гололеда и шины закорачивания с закорачивающим вакуумным выключателем сооружены в одном месте на подстанции и шины секционированы в зависимости от количества отходящих линий одним или несколькими разъединителями, при этом время плавок гололеда на ВЛ сокращается на порядок и более.