Файл: Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ.pdf

ние связанной схемы с тремя переключательными пунктами позволило довести при двух параллельных цепях пропускную

Кузбасс, проектируются и строятся на базе применения связан­ ных схем с промежуточными подстанциями (или переключа­ тельными пунктами на первых этапах развития) через каждые 250—300 км. Опыт временной эксплуатации блочной схемы на ранних этапах развития электропередачи 400 кВ Куйбышев — Москва подтвердил положение об эксплуатационной ненадежно­ сти блочных схем. В ряде случаев выход одного блока приво­ дил к немедленной потере второго. Поэтому в период развития двухцепной передачи 500 кВ Волгоград — Москва до полной проектной схемы блочные схемы уже не допускались.

Следует также иметь в виду, что помимо меньшей пропуск­ ной способности и меньшей надежности по условиям обеспече­ ния устойчивости блочная схема при длине передачи примерно 600—1 000 км имеет ряд других недостатков: повышенные зна­ чения внутренних перенапряжений и трудности с обеспечением высокочастотной защиты и связи.

В силу изложенных выше экономических и технических при­ чин применение блочных схем для двухцепных дальних передач даже на первых этапах их развития в СССР не нашло примене­ ния. Тем более неприемлемо применение блочных схем для мощных дальних передач на последующих этапах развития сети сверхвысокого напряжения нашей страны. Развитие энергетики

СССР требует не создания отдельных изолированных одна от другой передач, а создания сети 330—500 кВ, где крупные теп­

Линии 330—500 кВ проходят по территориям, на которых нужно обеспечить энергоснабжение создаваемых или имеющих­ ся индустриальных центров. Каждая мощная двухцепная пере­ дача проектируется и строится с таким расчетом, чтобы ее ко­ нечные точки и промежуточные переключательные пункты могли в дальнейшем развиться в узловые пункты сети и промежу­ точные приемные подстанции. Этот путь развития, подтверж­ денный проектными разработками объединенных энергосистем на уровне 1970 и 1980 гг., естественно исключает применение блочных схем дальних передач, которые не позволяют в полной мере реализовать основные преимущества объединения энерго­ систем.

Для создания энергосистемы, характеризующейся рассредо­ точенным расположением сравнительно небольших по мощности

56

электростанций и узлов потребления, возможно применение кольцевой (и частично радиальной) сети из одиночных линий сверхвысокого напряжения. Для линий 500 кВ вероятнее сле­ дует ожидать развития кольцевых сетей и коротких радиальных передач, опирающихся на мощные двухцепные передачи, скоммутированные по связанной схеме.

2-3 ГЛАВНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИЙ

330—750 кВ

ГлавнЪіе схемы электрических соединений узлов энергоси­ стемы напряжением 330—750 кВ выбираются при разработке перспективной схемы развития энергосистемы на следующее пятилетие с учетом перспективы на 10 лет. Они должны допус­ кать возможность постепенного развития и обеспечивать высо­ кую эксплуатационную надежность, в особенности в отношении осуществления перетоков мощности по межсистемным или ма­ гистральным энергетическим связям как в нормальном, так и в аварийном режимах.

В схеме развития энергосистемы должны быть определены напряжения, на которых выдается электроэнергия станций, гра­ фики нагрузки на этих напряжениях, величина перетоков между распределительными устройствами разных напряжений, опти­ мальное распределение генераторов между напряжениями, схе­ мы сетей и число линий на каждом напряжении, величина по­ стоянного потока обменной мощности, мощности коротких замыканий для распределительных устройств повышенных на­ пряжений, специальные требования к схеме в отношении устой­ чивости параллельной работы, необходимость секционирования схем и установки шунтирующих реакторов, значения наиболь­ шей мощности, теряемой при повреждении любого выключате­ ля. Указанные характеристики должны быть определены для каждого этапа развития электростанции и энергосистемы.

Схемы распределительных устройств переменного тока на­ пряжением 330—750 кВ электростанций должны удовлетворять согласно действующим нормам технологического проектирова­ ния следующим требованиям. На электростанциях с блоками 300 МВт и более повреждение или отказ любого выключателя, кроме секционного и шнносоединительного, не должен, как пра­ вило, приводить к отключению более одного энергоблока и од­ ной или нескольких линий, если при этом обеспечивается устой­ чивость энергосистемы пли ее части.

При повреждении или отказе секционного или шиносоедини­ тельного выключателей, а также при совпадении повреждения или отказа одного выключателя с ремонтом любого другого до­

57

пускается одновременное отключение двух блоков и линий, ес­ ли при этом сохраняется устойчивая работа энергосистемы или

еечасти.

Вотдельных случаях при специальном обосновании допус­

кается потеря более двух блоков мощностью 300 МВт и ниже, если это допустимо по условиям устойчивости энергосистемы или ее части, исключает полную обстановку электростанции

иобеспечивает нормальную работу остальных ее блоков.

Вглавных схемах электрических соединений энергоблоки, как правило, следует присоединять через отдельные транс­

форматоры и выключатели иа стороне высокого напря­ жения.

Если мощность энергоблоков меньше предельно допустимой для данной энергосистемы по условиям устойчивости, резерви­ рования и пропускной способности внутренних и межсистемных связей, допускается объединение двух блоков с отдельными трансформаторами под общий выключатель на стороне высоко­ го напряжения, при этом такое объединение энергоблоков дол­ жно обеспечивать упрощение главной схемы электрических сое­ динений и существенное сокращение капитальных затрат без снижения надежности.

В отдельных случаях, в виде исключения, допускается объ­ единение двух блоков через общий трехфазный трансформатор при соблюдении указанных выше условий. Во всех случаях объ­ единения блоков между генераторами и трансформаторами дол­ жен устанавливаться выключатель.

Повреждение или отказ любого выключателя не должно приводить к отключению более одной линии (двух цепей) тран­ зита ПО кВ и выше, если транзит состоит из двух параллельных цепей. Если одновременное отключение одной линии (двух це­ пей) транзита недопустимо по условиям устойчивой работы энергосистемы или ее части, схема должна обеспечивать поте­ рю не более одной цепи транзита.

Отключение должно производиться: линии электропереда­ чи— не более чем двумя выключателями; энергоблоков и транс­ форматора связи — не более чем тремя выключателями распре­ делительного устройства каждого напряжения. Секционирова­ ние сети выключателями должно обеспечивать требования по режиму работы энергосистемы.

Ремонт выключателей напряжением ПО кВ и выше должен быть возможным без отключения энергоблоков, линий электро­ передачи, трансформаторов связи и трансформаторов собствен­ ных нужд и без разрыва транзита.

При наличии нескольких вариантов схем, удовлетворяющих перечисленным выше требованиям, предпочтение должно отда­ ваться более простому и экономичному варианту как по конеч­ ной схеме, так и по этапам ее развития, а также варианту, при котором требуется наименьшее количество операций с разъеди-

58

нителямн при ведении режимных переключений, при переходе на ремонтные схемы и при выделении поврежденных участков при аварийном режиме.

Для распределительных устройств с числом присоединений не более четырех действующие нормы технологического проек­ тирования рекомендуют применение следующих схем: блок трансформатор — линия (с выключателями или без выключате­ лей), схемы «мостика», схемы треугольника или четырехуголь­ ника.

Присоединение электростанций к магистральным линиям электропередачи напряжением 220 кВ и выше по схемам ответ­ вления допускается только при наличии достаточного обосно­ вания.

Для распределительных устройств с большим числом при­ соединений могут применяться следующие схемы:

1.С двумя системами сборных шин с тремя выключателями на две цепи («полуторная» схема).

2.С двумя рабочими и третьей обходной системами шин с од­ ним выключателем на цепь.

3.Блочные схемы генератор — трансформатор — линия.

гического проектирования предъявляют следующие требования. Число трансформаторов (автотрансформаторов), устанавливае­ мых на подстанциях всех категорий, равняется, как правило, двум. Мощность каждого трансформатора равна 0,65—0,7 сум­ марной максимальной нагрузки подстанции на расчетный уро­ вень — 5 лет. В случае постепенного роста нагрузки на первый период эксплуатации допускается установка одного трансформатора. Дальнейшее увеличение мощности подстан­ ции при росте нагрузки сверх принятого расчетного уровня осуществляется путем замены трансформаторов на более мощные.

На узловых подстанциях 330—500 кВ не должно предусмат­ риваться более одного распределительного устройства среднего напряжения. Необходимость двух средних напряжений должна быть обоснована технико-экономическим расчетом. В этом слу­ чае допускается установка четырех автотрансформаторов с раз­

59

ными коэффициентами трансформации (по два однотипных). Трансформаторы и автотрансформаторы с высшим напряжени­ ем до 500 кВ включительно применяются в трехфазном испол­ нении.

При наличии транспортных ограничений допускается приме­ нение двух спаренных трехфазных трансформаторов или авто­ трансформаторов. При невозможности получения трехфазных трансформаторов (автотрансформаторов) 500 кВ необходимой мощности применяются группы из однофазных трансформато­ ров или из двух спаренных трансформаторов меньшей мощно­ сти. При одной группе однофазных трансформаторов 500 кВ предусматривается резервная фаза, при двух группах необхо­ димость резервной фазы определяется на основании технико­ экономических расчетов.

При питании подстанции 330 кВ по двум тупиковым линиям или ответвлениям и наличии дополнительно одной отходящей радиальной линии последние рекомендуется присоединять

кдвум питающим линиям выключателями.

Всетях ПО кВ и выше при транзите мощности через под­ станцию, при необходимости секционирования сети, а также при наличии пофазного АПВ на линиях рекомендуется применение схемы треугольника или квадрата. На мощных узловых под­

станциях 330—750 кВ на стороне высшего напряжения приме­ нение схем электрических соединений с двумя рабочими и об­ ходной системой шин не рекомендуется. На таких подстанциях, кроме схем треугольника и четырехугольника, рекомендуется применение схем трансформаторы — шины, полуторной схемы и схем в виде двух треугольников или квадратов с двумя пере­ мычками с выключателями.

Схема трансформаторы — шины с присоединением линий че­ рез два выключателя допускается при числе линий не более четырех и при размещении подстанции в районах с незагрязнен­ ной атмосферой. Выбор варианта схемы производится на осно­ вании технико-экономического сравнения с учетом аварийный

иремонтных режимов.

Впрактике проектирования за последние 15—20 лет в ре­ зультате экономического сопоставления различных схем комму­

шин 500 кВ, подключение линий через два выключателя и не­ посредственное включение каждого из двух автотрансформато­ ров к одной из систем шин 500 кВ).

По расходу оборудования при числе подсоединяемых эле­ ментов не выше шести (четыре линии и два автотрансформато­ ра) схема трансформатор — шины является наиболее экономич­ ной. Перспективные подсчеты схем развития сетей 500 кВ по­ казывают, что большинство подстанций 500 кВ будут иметь не более шести присоединяемых элементов.

60