Распределительное устройство
Данная полезная модель - распределительное устройство высокого напряжения - относится к области электротехники, а именно к распределительным устройствам с двумя секционированными системами сборных шин.
Сущность полезной модели состоит в том, что секционные и(или) шиносоединительные цепочки состоят не менее чем из двух выключателей и разъединителей, а часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются в секционные цепочки между двумя выключателями, а другая часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель и два разъединителя.
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к распределительным устройствам высокого напряжения подстанций и электростанций.
Известны схемы распределительных устройств с двумя системами сборных шин, отличающиеся простотой конструкции, легкими условиями расширения. В них каждая высоковольтная линия или каждый трансформатор подключены к сборным шинам через один выключатель и далее через разъединитель к каждой системе шин.
Для повышения надежности устанавливают шиносоединительные выключатели. При потере напряжения на одной системе через шиносоединительные выключатели эта система шин соединяется с другой системой шин и напряжение на системе шин восстанавливается.
Для еще большего повышения надежности данную схему снабжают обходной системой шин с установкой обходного выключателя, а сами шины секционируют с установкой секционных выключателей [Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. М.: Энергоатомиздат, 1985, стр. 48, рис. 1.55, схемы «Н» и «О»].
В указанных схемах все высоковольтные линии и трансформаторы подключаются к сборным шинам одинаково, а именно: через один выключатель и развилку из разъединителей к одной или другой системе сборных шин.
В то же время имеется настоятельная необходимость подключить одну, две или более высоковольтных линий или один, два или более трансформаторов из всех высоковольтных линий и трансформаторов данного распределительного устройства не через один выключатель, а через большее число выключателей (как в схемах «с двумя выключателями на присоединение», «полуторной» или в схеме «с четырьмя выключателями на 3 присоединения»).
Известны схемы с одной секционированной системой сборных шин, в которых часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются к секциям сборных шин через секционные цепочки, состоящие не менее чем из трех выключателей, а другая часть высоковольтных линий подключается непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель каждое [Патент РФ на полезную модель «Распределительное устройство высоко напряжения», заявка №2006142173/22 (046051) от 29.11.2006].
Известно распределительное устройство с одной секционированной системой сборных шин с подключением трансформаторов через развилку из двух выключателей [Балаков Ю.Н. и др. Коммутационные узлы энергосистемы. М.: Энергоатомиздат, 1997, стр. 140, рис. 30].
Известна схема с двумя секционированными системами сборных шин с установкой секционных цепочек с одним выключателем и разъединителями на каждой системе сборных шин, с установкой шиносоединительной цепочки с одним выключателем и разъединителем между двумя системами сборных
шин, установкой дополнительной обходной системы сборных шин с подключением всех высоковольтных линий и трансформаторов через разъединители также и к обходной системе сборных шин и установкой обходного выключателя [Балаков Ю.Н. и др. Коммутационные узлы энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1997, стр. 139, рис. 29].
Распределительное устройство по данной схеме принято за прототип.
Но в этой схеме с двумя системами сборных шин все высоковольтные линии и трансформаторы подключены равноценно к сборным шинам, а именно через один выключатель и развилку из разъединителей. При отказе любого выключателя высоковольтной линии или трансформатора происходит отключение как данной высоковольтной линии или трансформатора, так и всех высоковольтных линий или трансформаторов, подключенных к данной секции.
Кроме того, недостатком данной схемы является то, что при отказе секционного выключателя происходит отключение двух секций данной системы сборных шин и всех присоединений к ним; при отказе шиносоединительного выключателя происходит отключение всех присоединений, подключенных к обеим системам шин (или к смежным секциям обеих систем шин).
Целью данной полезной модели является повышение надежности схемы распределительного устройства с двумя системами сборных шин, а именно сохранение в работе части высоковольтных линий и трансформаторов при отказе любого выключателя.
Указанная цель достигается тем, что в распределительном устройстве с двумя секционированными системами сборных шин, включающем секции сборных шин, секционные и шиносоединительные цепочки, состоящие из выключателей и разъединителей, высоковольтные линии и трансформаторы, секционные и шиносоединительные цепочки выполняются не менее чем из двух выключателей и разъединителей, а часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются в секционные и шиносоединительные цепочки между двумя выключателями, а другая часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель и два разъединителя.
Варианты полезной модели.
Вариант 1. В распределительном устройстве с двумя секционированными системами сборных шин, включающем секции сборных шин, секционные и шиносоединительные цепочки, состоящие из выключателей и разъединителей, высоковольтные линии и трансформаторы, только секционные цепочки выполняются не менее чем из двух выключателей и разъединителей с подключением в указанные цепочки части трансформаторов или высоковольтных линий, а другая часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель и два разъединителя.
Вариант 2. В распределительном устройстве с двумя секционированными системами сборных шин, включающем секции сборных
шин, секционные и шиносоединительные цепочки, состоящие из выключателей и разъединителей, высоковольтные линии и трансформаторы, только шиносоединительные цепочки выполняются не менее чем из двух выключателей и разъединителей с подключением в указанные цепочки части трансформаторов или высоковольтных линий, а другая часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель и два разъединителя.
На рис.1 представлена принципиальная электрическая схема заявленного распределительного устройства с двумя секционированными системами сборных шин.
К первой (1 СШ) и ко второй (2 СШ) системам шин через выключатели 1, 2, 3, 5, 7 и 8 и развилки из разъединителей подключены высоковольтные линии ВЛ1, ВЛ2, ВЛ3, ВЛ5, ВЛ7 и ВЛ8.
Первая система шин (1СШ) секционирована с помощью секционной цепочки, состоящей из двух секционных выключателей СВ1 и СВ2, между которыми присоединена высоковольтная линия ВЛ4.
Вторая система шин (2СШ) также секционирована посредством секционной цепочки из секционных выключателей СВ3 и СВ4, между которыми присоединен трансформатор (автотрансформатор) Т2.
Секции первой и второй систем шин соединены между собой шиносоединитиельными цепочками ШСВ1 и ШСВ2.
Шиносоединительная цепочка ШСВ1 состоит из выключателей 4 и 5, между которыми присоединен трансформатор Т1.
Шиносоединительная цепочка ШСВ2 состоит из выключателей 9, 10 и 6 и между выключателями присоединены трансформатор ТЗ и высоковольтная линия ВЛ6.
При коротком замыкании на секции первой системы шин (1СШ) в точке К1 отключаются выключатели 1, 2, 3, 4 и секционный выключатель СВ1, а следовательно отключаются ВЛ1, ВЛ2 и ВЛ3. Выключатель 5, подсоединенный ко второй секции шин (2СШ), остается в работе, а следовательно трансформатор Т1 остается подключенным ко второй секции шин 2СШ и продолжает выдавать (принимать мощность).
С помощью разъединителей 11, 12 и 15 высоковольтные линии ВЛ1, ВЛ2 и ВЛ3 отсоединяются от первой секции шин 1СШ и разъединителями 14, 13 и 16 присоединяются ко второй секции 2СШ и питание высоковольтных линий ВЛ1, ВЛ2 и ВЛ3 восстанавливается. Аналогично коммутируются и другие присоединения.
Таким образом, трансформаторы Т1, Т2 и Т3 и высоковольтные линии ВЛ4 и ВЛ6, присоединенные к секциям шин через два выключателя, в большинстве коротких замыканий, отказов оборудования и других повреждений остаются включенными, в то время как линии, подключенные к секциям шин через один выключатель, при тех же повреждениях будут отключены.
На рис.1 показаны в качестве примера две разные шиносоединительные цепочки: шиносоединительная цепочка ШСВ1 состоит
из двух выключателей, а шиносоединительная цепочка ШСВ2 - из трех выключателей.
При проектировании конкретных объектов шиносоединительные цепочки будут выполняться одинаковыми с двумя или тремя выключателями.
В представленной схеме - восемь высоковольтных линий и три трансформатора, из них две высоковольтные линии и три трансформатора подключены через два выключателя.
Всего в схеме установлено четырнадцать выключателей.
Для обеспечения надежного подключения трансформаторов и высоковольтных линий в качестве альтернативной могли бы быть применены схемы с «полутора выключателями на присоединение» или с «двумя выключателями на присоединение». Для реализации первой схемы потребовалось бы семнадцать выключателей, а второй - двадцать два выключателя вместо четырнадцати по предложенной схеме. Таким образом, предлагаемая схема очень надежна и экономична.
1. Распределительное устройство с двумя секционированными системами сборных шин, включающее секции сборных шин, секционные и шиносоединительные цепочки, состоящие из выключателей и разъединителей, высоковольтные линии и трансформаторы, отличающееся тем, что секционные и шиносоединительные цепочки выполняются не менее чем из двух выключателей и разъединителей, а часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются в секционные и шиносоединительные цепочки между двумя выключателями, а другая часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель и два разъединителя.
2. Распределительное устройство с двумя секционированными системами сборных шин, включающее секции сборных шин, секционные и шиносоединительные цепочки, состоящие из выключателей и разъединителей, высоковольтные линии и трансформаторы, отличающееся тем, что только секционные цепочки выполняются не менее чем из двух выключателей и разъединителей с подключением в указанные цепочки части трансформаторов или высоковольтных линий, а другая часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель и два разъединителя.
3. Распределительное устройство с двумя секционированными системами сборных шин, включающее секции сборных шин, секционные и шиносоединительные цепочки, состоящие из выключателей и разъединителей, высоковольтные линии и трансформаторы, отличающееся тем, что только шиносоединительные цепочки выполняются не менее чем из двух выключателей и разъединителей с подключением в указанные цепочки части трансформаторов или высоковольтных линий, а другая часть высоковольтных линий и трансформаторов подключаются непосредственно к секциям сборных шин через один выключатель и два разъединителя.
