Ранее был выложен для ознакомления материал «Перечень типовых схем по классам напряжения 35-750 кВ и области их применения». Данный материал представлен в СТО 56947007-29.240.30.010-2008 и утвержден для использования в ОАО «ФСК ЕЭС». В этой записи я выкладываю приведенные в данном документе указания по применению этих схем.
1.3. Общие указания по выбору и применению схем
1.3.1. Схемы РУ, указанные в схеме развития энергосистемы, электрических сетей района, города или в схемах электроснабжения объекта, являются предварительными и уточняются при конкретном проектировании ПС.
1.3.2. Приведенные в документе схемы применимы для всех типов РУ (ОРУ 35-750кВ, ЗРУ10-220кВ, ОРУ в составе КТПБ 35-220кВ, КРУЭ 110-500кВ) в соответствии с перечнем схем для каждого класса напряжения. Кроме приведенных в перечне схем, при конкретном проектировании и обосновании, могут быть применены и другие схемы РУ.
1.3.3. Число трансформаторов высшего напряжения, устанавливаемых на ПС, принимается, как правило, не менее двух. Они подключаются к разным секциям (системам) шин. При расширении ПС число трансформаторов может возрасти до 3-4 при наличии обоснования. При установке 4-х и более трансформаторов на ПС допускается, при соответствующем обосновании, присоединение их к РУ на стороне ВН группами из 2-3 трансформаторов через один выключатель с установкой разъединителя в цепи каждого трансформатора.
1.3.4. При выборе схем РУ необходимо руководствоваться следующим:
1.3.4.1. Схема РУ выбирается с учетом схемы прилегающей сети, ее параметров и перспектив развития, количества присоединяемых ВЛ и трансформаторов, необходимости секционирования и установки компенсирующих устройств, размера и стоимости земельного участка, природно-климатических условий и других факторов. Схема РУ разрабатывается с учетом назначения подстанции в данной энергосистеме, надежности работы примыкающих ВЛ и подстанций и условий их резервирования.
1.3.4.2. Основные требования, предъявляемые к схемам РУ заключаются в обеспечении качества функционирования ПС: надежности, экономичности, наглядности и простоте, возможности и безопасности обслуживания, выполнения ремонтов и расширения, компактности и др.
1.3.4.3. Отказ любого выключателя, в РУ 35-110 кВ с секционированными сборными шинами, как правило, не должен приводить к отключению более 6 присоединений, в том числе не более 1 трансформатора если при этом не нарушается более одной цепи транзита и электроснабжение особо ответственных электроприемников 1 -ой категории.
1.3.4.4. Отказ любого выключателя в РУ 220 кВ с секционированными сборными шинами, как правило, не должен приводить к отключению более 4-х присоединений в т.ч. не более 1 трансформатора, если при этом не нарушается более одной цепи транзита, электроснабжение особо ответственных электроприемников 1-ой категории и устойчивость работы энергосистемы.
1.3.4.5. Отказ любого выключателя в РУ 330 кВ и выше не должен приводить к отключению более одного трансформатора и одной линии, если это допустимо по условиям устойчивости энергосистемы.
1.3.4.6. Отказ любого выключателя в РУ 330 кВ и выше при ремонте другого выключателя не должен приводить к отключению более 1 трансформатора и двух линий, если при этом обеспечивается устойчивость энергосистемы.
1.3.4.7. Число одновременно отключаемых выключателей в пределах РУ одного напряжения должно быть не более:
-при повреждении линии — двух;
-при повреждении трансформаторов напряжением до 500 кВ включительно — четырех, а при напряжении 750 кВ — трех.
1.3.4.8. Обобщенным критерием при выборе схемы РУ при равном обеспечении качества функционирования ПС является минимум затрат на строительство и эксплуатацию РУ и подстанции в целом.
1.3.5. При применении типовых схем для конкретной ПС с заданным количеством РУ разных напряжений и ВЛ подлежат определению:
1.3.5.1. Типы, количество и технические параметры основного оборудования;
1.3.5.2. Необходимость и места установки регулирующих, защитных и компенсирующих устройств, измерительных трансформаторов тока и напряжения, токоограничивающих и дугогасящих реакторов, а также схемы их присоединения;
1.3.5.3. Режимы нейтралей трансформаторов всех классов напряжений;
1.3.5.4. Параметры оборудования высокочастотной обработки линий и количество обрабатываемых фаз;
1.3.5.5. Необходимость установки устройств для плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ.
1.3.6. Необходимость, параметры и места ограничителей перенапряжений (ОПН). Рекомендации по установке ОПН даны в п. 1.15 документа и уточняются при конкретном проектировании.
1.3.7. Для РУ 150 кВ применяются схемы, рекомендованные для напряжения 110 кВ.
1.3.8. При большом числе присоединений, для ограничения токов к.з., при необходимости системного деления сети, для ограничения числа одновременно отключаемых выключателей присоединений, сборные шины РУ секционируют.
1.3.9. На ПС с одной группой трансформаторов и шунтирующих реакторов подключение резервных фаз рекомендуется предусматривать с помощью заранее смонтированных перемычек (при снятом напряжении).
1.3.10. Схемы с подключением всех или части присоединений через два выключателя (6Н, 7,8, 9Н, 9 АН, 12Н, 15, 16, 17) применяются если по условиям надежности электроснабжения потребителей или сохранения транзита мощности через ПС к схеме РУ предъявляются требования о недопустимости отключения присоединений (каждого или отдельных) при отключении выключателя присоединения по любой причине, кроме повреждения присоединения.
Схемы с двумя системами шин и одним выключателем на присоединение (13, 13Н, 14) применяются в РУ 110-220 кВ в случаях, когда имеются присоединения, длительное отключение которых (на все время вывода из работы сборных шин) недопустимо. При этом:
-при повреждениях в зоне сборных шин допускается кратковременное отключение этих присоединений на время оперативных переключений, связанных с переводом присоединений на другую (неповрежденную) систему шин;
-подключение этих присоединений через два выключателя экономически нецелесообразно или технически невозможно (например, из-за ограниченности площадки, отведенной под РУ). Схемы с обходной системой шин — с одной рабочей и обходной системами шин (схемы 12 и 12Н), с двумя рабочими и обходной системами шин (13Н и 14) применяются в РУ 110-220 кВ в следующих случаях:
-когда в РУ имеются присоединения, отключение которых при выводе выключателя из работы (отключении его оперативным персоналом) недопустимо даже кратковременно, а подключение этих присоединений через два выключателя экономически нецелесообразно или технически невозможно;
-когда обходная система шин необходима для организации схемы устройства плавки гололеда, для районов с загрязненной атмосферой и необходимости периодической очистки изоляции, при других обоснованиях.
1.3.11. Если допускается отключение присоединений при отключении выключателя (автоматическом или оперативным персоналом) на длительное время, то применяются схемы:
-при числе присоединений до 4-х включительно — упрощенные (блочные, мостиковые) схемы (ЗН, 4Н, 5Н, 5АН);
-при числе присоединений 5 и более — схема с одной секционированной выключателем системой шин (9) и схемы с одной системой шин с секционирующими цепочками из 2-х или 3-х выключателей, с подключением ответственных присоединений в секционирующие цепочки (9Н, 9АН).
1.3.12. При разработке схем РУ необходимо соблюдать «Регламент взаимодействия ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» по подготовке к утверждению схем электрических соединений подстанций и линий электропередач при новом строительстве, расширении, техническом перевооружении и реконструкции объектов электросетевого комплекса, принадлежащих ОАО «ФСК ЕЭС».
1.5. Указания по применению блочных схем.
1.5.1. Блочные схемы применяются на стороне ВН тупиковых, в основном потребительских ПС или ответвительных ПС до 500 кВ включительно. Это упрощенные, экономичные схемы ПС территориально недалеко расположенных от питающих ПС или проходящих ВЛ.
1.5.2. Схема 1-блок (линия-трансформатор) с разъединителем применяется на напряжении 35…220 кВ при питании линией, не имеющей ответвлений, одного трансформатора и наличием надежной линии связи для передачи сигналов релейной защиты.
1.5.3. Схема 3Н-блок (линия-трансформатор) с выключателем применяется на напряжении до 500 кВ включительно при необходимости автоматического отключения поврежденного трансформатора от линии, питающей несколько ПС. Схема может быть дополнена другим параллельно установленным выключателем. В таком виде схема рекомендуется и для пускового этапа РУ 750кВ.
1.5.4. РУ по схемам 1 и 3Н могут развиваться за счет установки, при необходимости, другого аналогичного блока без перемычки на ВН. Такое решение рекомендуется применять при ограниченной площади застройки. Применение однотрансформаторных ПС допускается при обеспечении требуемой надежности электроснабжения потребителей.
1.5.5. Схема 4Н-два блока ( линия-трансформатор) с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий применяется на напряжении 35-220 кВ. для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций. В зависимости от схем сети начальным этапом развития данной схемы возможна схема укрупненного блока (линия + 2 трансформатора). При одной линии и двух трансформаторах разъединители в «перемычке» допускается не устанавливать.
1.6. Указания по применению мостиковых схем, схем «заход-выход» и «треугольник».
1.6.1. Мостиковые схемы применяются на стороне ВН ПС 35, 110 и 220кВ при 4-х присоединениях (2ВЛ+2Т) и необходимости осуществления секционирования сети.
1.6.2. На напряжении 110 и 220 кВ мостиковые схемы применяются как с ремонтной перемычкой так и при соответствующем обосновании без ремонтной перемычки.
1.6.3. При необходимости секционирования сети на данной ПС в режиме ремонта выключателя предпочтительнее применять схему 5АН (мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов). Схема 5АН применяется при необходимости частого отключения трансформаторов.
1.6.4. Схемы 5Н, 5АН, могут быть применены при установке на первом этапе развития ПС одного трансформатора. Количество выключателей при этом определяется технической необходимостью.
1.6.5. В схемах 5Н, 6, 6Н дополнительные трансформаторы тока у силовых трансформаторов устанавливаются при соответствующем обосновании.
1.6.6. Необходимость установки ремонтной перемычки в схемах 5Н и 5АН определяется возможностью отключения одной из ВЛ в схеме 5Н (одного из Т в схеме 5АН) на время ремонта выключателя: если такое отключение ВЛ по условиям электроснабжения потребителя возможно — перемычка не устанавливается.
1.6.7. Схема «заход-выход» (110-6, 220-6) применяется при соответствующем обосновании на проходных и ответвительных однотрансформаторных ПС на напряжении 110-220 кВ как с ремонтной
перемычкой, так и без нее.
1.6.8. В качестве схемы «заход-выход» более предпочтительной является схема 6Н-«треугольник». Чаще схема «треугольник» применяется в качестве пускового этапа РУ выполняемого по более сложной схеме.
1.6.9. Для подстанций с одной ВЛ и двумя трансформаторами 330-750 кВ схему «треугольник» возможно применять как этап развития на длительную перспективу.
1.6.10. При необходимости коммутации двух трансформаторов и трех линий в качестве схемы РУ может быть использована схема сдвоенного мостика с 4-мя выключателями.
1.7. Указания по применению схем четырехугольника и шестиугольника.
1.7.1. Схемы четырехугольника применяются в РУ напряжением 110…750 кВ для 2-х трансформаторных ПС, питаемых по 2 ВЛ. В этих схемах каждое присоединение коммутируется двумя выключателями. В то же время эти схемы очень экономичны.
1.7.2. В схеме 7 (четырехугольник) на напряжении 330…750 кВ на первом этапе при одном трансформаторе и одной линии устанавливаются два параллельно включенных выключателя. В последующем — при одном трансформаторе и двух линиях или при двух трансформаторах и одной линии — устанавливаются, как правило, три выключателя.
1.7.3. Этапом перехода к схеме 7 возможна схема «треугольника» с двумя трансформаторами и одной линией или с двумя линиями и одним трансформатором (схема 6Н).
1.7.4. Схема 7 для ПС с 4-я присоединениями (2ВЛ+2Т) является практически по всем показателям более предпочтительной, чем схемы мостиков 5Н и 5АН.
1.7.5. При числе присоединений 6 применяется схема 8 «шестиугольник». Схема рекомендуется для двухтрансформаторных ПС 110-330 кВ с 4-мя ВЛ. Для РУ 110-330 кВ с 5-ю присоединениями может быть применена схема «пятиугольник».
1.8.Указания по применению схем со сборными шинами и одним выключателем на присоединение.
1.8.1. К схемам со сборными шинами и одним выключателем на присоединение относятся схемы с одной секционированной системой шин (9, 9Н, 9АН, 12, 12Н) и схемы с двумя системами шин (13,13Н,14). Они применяются, как правило, при 5-и и более присоединениях.
1.8.2. Схемы с одной секционированной системой шин применяются на напряжение 35…220 кВ при парных линиях или линиях, резервируемых от других ПС, а также нерезервируемых, но не более одной на любой из секций, т.е. при отсутствии требования сохранения в работе всех присоединений при выводе в ревизию или ремонт рабочей секции шин.
1.8.3. Для повышения надежности РУ, применяется схема 9Н или 9АН с секционированием рабочей системы шин по числу трансформаторов и с подключением каждого трансформатора и ответственных линий в секционирующую цепочку из двух или трех выключателей к разным секциям шин.
1.8.4. Схемы 12 (одна рабочая секционированная выключателем и обходная системы шин) и 12Н (одна рабочая, секционированная выключателями и обходная система шин с подключением каждого трансформатора к обеим секциям рабочей системы шин через развилку выключателей) применяются, и рекомендуется на напряжение 110…220 кВ при пяти и более присоединениях и допустимости потери питания потребителей на время переключения присоединения на обходную систему. Схема может быть использована при применении выключателей, для которых период между плановыми ремонтами менее 10 лет, а его продолжительность более суток; в этом случае питание потребителей осуществляется через обходную систему шин.
1.8.5. Схема 13 (две рабочие системы шин) и схема 13Н с двумя рабочими и обходной системами сборных шин применяется на напряжении 110…220 кВ при числе присоединений от 5 до 15 при повышенных требованиях к надежности питания каждой ВЛ и при отсутствии возможности отключения всех присоединений секции (системы шин) на время ревизии и ремонта этой секции сборных шин.
1.8.6. Схема 14 (две рабочие, секционированные выключателями и обходная системы шин с двумя шиносоединительными и двумя обходными выключателями) может применяться, при соответствующем обосновании, в РУ напряжением 110…220 кВ при 3-4 трансформаторах, при необходимости снижения токов КЗ (например, путем опережающего деления сети), при других обоснованиях.
1.8.7. Схемы с обходными системами шин — 12, 12Н, 13Н и 14 рекомендуются для РУ ПС с повышенными требованиями к надежности питания ВЛ, а также с устройствами для плавки гололеда в районах с загрязненной атмосферой и при необходимости периодической чистки изоляции и др.
1.8.8. В РУ 110…220 кВ по схемам 12,13,14 из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией (КРУЭ, PASS), а также в РУ с выкатными выключателями или аппаратными комплексами обходная система шин не выполняется при условии возможности замены при необходимости выключателя в удовлетворяющее эксплуатацию время.
1.8.9. При расширении действующих РУ 110,220 кВ, выполненных по схемам 4Н и 5Н с подключением дополнительно двух-четырех линий рекомендуется выполнение схемы с одной секционированной системой шин.
1.8.10. Обходная система шин может быть секционирована разъединителем или воздушным промежутком с установкой двух обходных выключателей. Целесообразность секционирования обходной и рабочих систем шин определяется количеством присоединений, имеющимся опытом эксплуатации (ремонтных работ), требуемой надежностью схемы.
1.8.11. Схемы 13,13Н и 14 характеризуются большим количеством разъединителей, их применение должно быть обосновано, альтернативой им являются схемы 9-12, а на напряжение 220 кВ и кольцевые схемы 16 и 17.
1.9. Указания по применению схем со сборными шинами с двумя и «полутора» выключателями на присоединение.
1.9.1. Схемы 15 — трансформатор-шины с присоединением линий через 2 выключателя, схемы 16 — трансформаторы-шины с «полутора» выключателями на присоединение и схемы 17 — с «полутора» выключателями на присоединение применяются в РУ мощных узловых ПС 220-750кВэ т.к. сохранение в работе ВЛ указанных напряжений во много раз превышает экономию на стоимости ячеек РУ.
1.9.2. Схема 15 (трансформаторы — шины с присоединением линий через два выключателя) применяется в РУ 330-750кВ при трех — четырех линиях, и требовании о 100 % резервировании подключения ВЛ и 2-х и более трансформаторах.
1.9.3. Схема 16 (трансформаторы-шины с полуторным присоединением линий) применяется в РУ 220-750 кВ при 5 и более линиях подключенных в «полуторную» цепочку, при необходимости подключения ВЛ через 2 выключателя и других обоснованиях.
1.9.4. Схема 17 (полуторная) применяется в РУ 220-750 кВ при числе присоединений 6 и более при повышенных требованиях к надежности подключения присоединений.
1.9.5. В РУ по схемам 15, 16, 17 при установке на первом этапе сооружения ПС одного трансформатора, второй комплект заземляющих ножей на данной системе сборных шин устанавливается на другом любом шинном разъединителе, предпочтительнее на разъединителе у ТН.
1.9.6. Схемы 15, 16 и 17 при числе линий более 4, а также по условиям сохранения устойчивости энергосистемы, проверяются на необходимость секционирования сборных шин.
1.9.7. В схеме 17 при многорядной компоновке допускается, для экономии площади ОРУ, а так же в КРУЭ, при наличии соответствующих обоснований и по согласованию с ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «СО-ЦЦУ ЕЭС» подключение трансформаторов и линий без соблюдения чередования их присоединения к системам шин (без перекрещивания).
1.9.8. При количестве трансформаторов более двух присоединение последующих трансформаторов в схемах 15 и 16 предусматривается аналогично линиям.