Распределительное устройство высокого напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02B5/00 

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

I

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к схемам выcoкoвoльfных распределительных устройств электрических станций и подстанций.

Известны схемы распределительных устройств (РУ), в которых ряд присоединений (линии и трансформаторы) подключаются к сборным шинам через коммутационные аппараты с низкой отключающей способностью, например, через выключатели нагрузки (ВН) (1. При этом ВН служат для отключения нагрузки в нормальном режиме, холостых линий и трансформаторов, для секционирования шин в течение peirfoHTHorp периода и после ликвидации аварии и т. п. Отключение же токов к. з. производится выключателями, образующими собственно схему РУ, что ведет к распаду главной схемы РУ и отключению здоровых присоединений Bi момент аварии. Все это приводит к снижению надежности подстанций, которое не может быть скомпенсировано удешевлением за счет замены выключателей на ВН особенно на мощных узловых подстанциях, т. е. тормозит внедрение ВН на подстанцнях высокого и сверхвысокого напряжения.

Известны также распределительные устройства высокого напряжения, содержащие системы шин с подключенными к ним через выключатели присоединениями и шиносое-. динительные выключатели 2.

J , Такие схемы, в которых в качестве коммутационных., аппаратов используются только выключатели, обладают высокой надежностью и . полностью отвечают требованиям, предъявляемым к схемам РУ современных подстанций любой мощности.

10 Недостатком этого технического решенвя является высокая стоимость РУ, которая тем больше, чем больше надежность схемы, так как на каждое присоединение приходится до двух выключателей.

Целью данного изобретения является удешевление распределительного устройства.

Цель достигается тем, что в распределительном устройстве высокого напряжения, содержащем системы шин, соединенные шиносоединительным блоком, и присоединения,

20 каждое из которых подключено к системам шин через отдельные коммутационные ап- . параты, дополнительно введены силовые выключатели, через которые попарно соединены присоединения, а коммутационные аппараты выполнены в виде выключателей нагрузки. С целью повышения надежности при выполнении шиносоединительного блока из двух последовательно соединенных силошх выключателей, каждый из выключателей шунтирован разъединителем. На чертеже изображено РУ по схеме с двумя выключателями на присоединение. Шины 1 и 2 соединены между собой шиносоединительными выключателями 3 и 4, которые, в свою очередь, шунтированы разъeдиниteлями 5 и 6, причем средние точки обЬих цепочек соединены между собой в точке 7. К шинам 1 и 2 через развилки из ВН 8-15 подключены присоединения 16- 19, соединенные между собой выключателями 20-21. В режиме питания присоединений 16-19 они подключены к шинам 1, 2 через ВН 8-15, Выключатели 3, 4, 20, 21 замкнуты. Отключение присоединения в нормальном режиме осушествляется выключателями нагрузки и выключателем с ним соединенным. При рассмотрении работы схемы будем считать, что В4 постоянно замкнут, а коммутации шин производятся ВЗ. Прик. 3.: Точка К-1. Отключаются ВН 8 и 12. Ток к. 3. при этом проходит через выключатель (В) 20. Далее выключается В20. Поврежденное присоединение 16 отключается разъединителем (на схеме для простоты не показан) и затем ВН 8 или 12 должны быть включеиы вновь для обеспечения отключения, в случае необходнмости, присоединения 17. При выводе в ремонт В20, отключаются ВН 9-12 и далее ВЗ. При выводе в ремонт .ВН8, отключается ВН12, далее В20. При отказе В20, отключаются ВН 10-13 и ВЗ. В этом случае выпадают два присоединения 16 и 17 При отказе ВН8, отключаются ВН и В 3 и 20. При совпадении вывода в « f f l-fc лTITt ремонт B2.0 H отказе B8, отключаются ВН 9-12 и ВЗ. При совпадении вывода в ремонт ВН8 и отказе В20, отключаются ВН 10-13 и ВЗ, выпадают также 2 присоединения 16 и 17. Точка К-2. Отключаются ВН 8-II, далее ВЗ. При отказе ВН8 отключаются ВН 9-12, далее ВЗ и 20. При совпадении /отказа ВН8 и ремонте В20, отклю,чаются ВН 9-12 и далее ВЗ. Как видно, без ВЗ не1возмржно отключать к. з. на шинах РУ. Поэтому, чтобы избежать полного погасания подстанции при к. з. на шинах РУ и отказе шиносоедииительного выключателя, он выполнен сдвоенным. При выводе в ремонт одного из ВЗ он шунтируется разъединителем 5 или 6. Точка К-3. Отключаются ВН8 и 12, далее В20. При выводе в ремонт В20, отключаются ВН 9-12, далее ВЗ. При отказе ВН8, отключаются ВН 9-12 и ВЗ и 20. При отказе В20, отключаются ВН 8, 10-13, далее ВЗ - выпадают два присоединения 16 и 17. При совпадении ремонта В20 и отказа ВН8, отключаются 8-12 и ВЗ. Йри совпадении ремонта В8 и отказе В20 отключаются ВН 10-13 и ВЗ. Приведя аналогичные рассуждения можно увидеть, что предлагаемый принцип построения схемы РУ применим для всех известиых схем с несколькими участками сборных шин - с двумя системами шин и с выключателями на присо1единение от 1 до 2, С обходной системой, с одиночной секционированной и т. д. При этом всё схёмь удовлетворяют требованйяМ, предъявляемым к схемам наиболее ответственных мощных узловых подстанций и крупных электростанций - при отказе любого выключателя или ВН не выпадают другие присоединения, кроме присоединений, подключенных к отказавшему аппарату. П ричем отказ любого из ВН приводит к выпадению одного присоединения. Отказ выключателей соединяюших пару присоединений приводит к выпадению их обоих, но это допустимо, так как то же происходит в схеме с I, 5 выключателями на присоединение, широко распространенной на мощных подстанциях. При рассмотрении работы схемы было указано, что при отключении присоединений сначала отключается ВН присоединения, при этом отключаемый ток переходит на выключатель, а затем выключается сам выключатель. Не надо понимать, что эта ступенчатость обрыва тока создается искусственной задержкой времени отключения выключателя и приводит к увеличению времени отключения. Время отключения совремеиных выключателей напряжением до 1150 В составляет 0,04-0,08 сек. Время отключения вакуумных выключателей нагрузки составляет максимум 0,02 сек. Причем для применения их в дйнной схеме не требуется чтобы -.-....я КЛ1 .MKIlVr V..n.V.. 41V. I J I fft TI они обладали вообше какой-либо отключаюшей способностью, т. е необходимы разъединители с очень высоким быстродействием. Это, по-видимому, может привести к еше большему быстродействию вакуумных ВН. Следовательно, при одновременной подаче импульсов на отключение на соответствующие ВН и выключатели, операции отключения произойдут в требуемом порядке, а длительность отключения не превысит времени отключения в схемах с одними выключателямйЭкономический эффект от применения предлагаемой схемы очевиден. Стоимость ВН с разъединителем составляет примерно 30% стоимости выключателя. Уменьшение отключающей способности ВН, которая как отмечалось выше в данной схеме не требуется, приведет к еще большему удешевлению ВН. Таким образом, например, для рассмотренной схемы с двумя выключателями на присоединение,от применения данйого предложения экономится практически стоимость одного выключателя на каждое присоединение.

Таким образом, данное предложение, с одиой стороны, обладает экономическим преимуществом перед известными техническими решениями и, с другой стороны, не ведет к ухудшению надежности схем РУ.

Формула изобретения

к-з

чатели, через которые попарно соединены присоединения, а коммутационные аппараты выполнены с низкой отключающей способностью, например в виде выключателей нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1977, с. 367-373.

f9