На рисунках приведены типовые схемы РУ двухтрансформаторных подстанций с выключателями на ВН.
Рисунок 1 - Схема №1 ‑ два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий
Схема №1 ‑ два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий, применяется на ответвительных и тупиковых подстанциях с РУ ВН 35-220 кВ.
В нормальном режиме, при работе двух линий и двух трансформаторов перемычка разомкнута. Перемычка допускает следующие режимы работы: параллельное питание двух трансформаторов по одной из линий (W1 или W2); питание трансформатора Т1 по линии W2 или питание трансформатора Т2 по линии W1.
Параллельное питание двумя линиями одного трансформатора не допускается, так как при таком режиме резко снижается надежность питающей сети.
Схема №2 ‑ мостик с выключателем в перемычке и выключателями в цепях линий, применяется на ВН РУ 35 кВ ответвительных, тупиковых и проходных подстанций преимущественно блочного типа КТПБ. Коммутация линии производится одним выключателем, коммутация трансформатора - двумя.
Рисунок 2- Схема №2 – мостик с выключателями в цепях линий
Рисунок 3- Схема №3 – мостик с выключателями в цепях трансформаторов
Схема №3 ‑ мостик с выключателем в перемычке и выключателями в цепях трансформаторов, имеет то же применение, что и схема №2. Коммутация линии производится двумя выключателями, коммутация трансформатора - одним. Схема №3 предпочтительней схемы №2 при частой коммутации трансформаторов.
Рисунок 4 - Схема №4 ‑ мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой на разъединителях со стороны линий
Схема №4 ‑ мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой на разъединителях со стороны линий, применяется на ВН тупиковых, ответвительных и проходных подстанций напряжением 35-220 кВ. Ремонтная перемычка на разъединителях предназначена для вывода в ремонт выключателя в перемычке без нарушения транзита мощности. В нормальном режиме ремонтная перемычка отключена. На тупиковых и ответвительных подстанциях в нормальном режиме перемычка с выключателем отключена. На проходных подстанциях перемычка с выключателем нормально замкнута, через нее осуществляется транзит мощности.
Схема №5 ‑ мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой на разъединителях со стороны трансформаторов, имеет то же применение, что и схема №4. Схема №5 предпочтительней схемы №4 при частой коммутации трансформаторов. Схема применяется при относительно коротких линиях.
Рисунок 5- Схема №5 ‑ мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой на разъединителях со стороны трансформаторов
Рисунок 6- Схема №6 ‑ одинарная система шин, секционированная выключателем
Схема №6 ‑ одинарная секционированная выключателем система шин, широко применяется в РУ НН, в РУ СН и в РУ ВН подстанций при числе присоединений более пяти.
Рисунок 7- Схема №7 ‑ одинарная система шин, секционированная двумя развилками из двух выключателей, включенных в цепях питающих присоединений
Схема №7 ‑ одинарная система шин, секционированная двумя развилками из двух выключателей, включенными в цепях питающих присоединений, применяется в РУ 110-220 кВ подстанций при наличии питающих линий на данном напряжении. Схема обладает повышенной маневренностью по сравнению со схемой №6 (вывод в ремонт выключателя в цепи питающего присоединения не приводит, в отличие от схемы №6, к погашению присоединения).
Схема №8 ‑ одинарная система шин секционированная двумя развилками из двух выключателей,включенными в цепях трансформаторов, имеет то же применение в РУ 110-220 кВ подстанций, что и схема №6. Схема обладает повышенной маневренностью по сравнению со схемой №6 (вывод в ремонт выключателя в цепи трансформаторов не приводит, в отличие от схемы №6, к «погашению» присоединения).
Схема №9 –одинарная секционированная система шин с подключением ответственных присоединений через «полуторную» цепочку, имеет то же применение, что и схема №8 при повышенных требованиях к сохранению в работе особо ответственных линий.
Рис.8 Схема №8 ‑ одинарная система шин, секционированная двумя развилками из двух выключателей, включенными в цепях трансформаторов
Рис. 9. Схема №9 – одинарная секционированная система шин с подключением ответственных присоединений через «полуторную» цепочку
Рисунок 10. Схема №10 – одинарная, секционированная выключателем и обходная системы шин, с совмещенным секционным и обходным выключателем
Схема №10 ‑ одинарная секционированная выключателем и обходная системы шин с совмещенным секционным и обходным выключателем, применяется на ВН и СН 110-220 кВ подстанций при специальном обосновании с числом присоединений пять или шесть.
Обходная система шин позволяет поочередно выводить в ремонт любой линейный выключатель без «погашения» присоединения, даже кратковременного. Для этого необходимо произвести следующие операции: подать напряжение обходным выключателем на обходную шину (опробование обходной шины) с секции, к которой подключен выводимый в ремонт выключатель, включить соответствующий обходной разъединитель, отключить выводимый в ремонт выключатель, отключить линейный и шинный разъединители.
В связи с тем, что в схемах с совмещенным секционным и обходным выключателем при использовании его в качестве обходного нарушается связь между секциями, применять схему можно в том случае, когда по условиям сети допускается такое деление РУ.
Рисунок 11- Схема №11 ‑ одна рабочая секционированная и обходная системы шин с отдельными секционным и обходным выключателями
Схема №11 ‑ одинарная секционированная выключателем и обходная системы шин с отдельными секционным и обходным выключателями, применяется на ВН и СН 110-220 кВ подстанций тогда, когда не допускается разрыв питаемого от данной подстанции района на две части при ревизии и ремонте выключателя любого присоединения. Схема применяется при специальном обосновании с числом присоединений семь и более.
Схема №12 – с две секционированные системы шин с двумя шиносоединительными и двумя секционными выключателями, применяют в РУ 110-220 кВ подстанций. Возможны два варианта работы этой схемы. В первом варианте одна система шин является рабочей, вторая – резервной. В нормальном режиме работы все присоединения подключены к рабочей системе шин через соответствующие разъединители, шиносоединительные выключатели отключены, напряжение на резервной шине отсутствует. В этом режиме надежность схемы близка к надежности схемы одинарной, секционированной выключателем. Во втором варианте (с фиксированным присоединением цепей) вторую систему шин используют постоянно в качестве рабочей. При этом все присоединения к источникам питания и к отходящим линиям распределяют между обеими системами шин.
Шиносоединительный выключатель в нормальном режиме замкнут. Надежность схемы во втором варианте работы выше, чем в первом.
Схема с двумя секционированными системами позволяет производить ремонт одной системы шин (секции), сохраняя в рабочем состоянии все присоединения. Для этого все присоединения переводят на одну систему шин путем соответствующих переключений.
Рисунок 12 - Схема №12 – две секционированные системы шин с двумя шиносоединительными и двумя секционными выключателями
Схема №13 ‑ две рабочие и обходная системы шин с шиносоединительным и обходным выключателями, применяется на ВН и СН подстанций и позволяет выделять по тем или иным причинам на отдельную систему шин район или предприятие или проводить испытание отдельной ВЛ, а также присоединять более двух нерезервируемых радиальных ВЛ. Схема №11 может применяться в РУ 220 кВ при специальном обосновании.
Рисунок 13- Схема №13 ‑ две рабочие и обходная системы шин
Рисунок 14 - Схема №14 – четырехугольник
Схема № 14 – четырехугольник, применяется при четырех присоединениях (две линии и два трансформатора) на ВН подстанций, выдающих мощность в сеть СН и ВН, а также на ВН подстанций, секционирующих одиночную линию, когда потребитель на ПС не терпит перерыва в питании. Схема применяется при мощности трансформаторов (автотрансформаторов) 125 МВ×А и более на напряжении 220 кВ и на напряжении 330-750 кВ при любой мощности трансформаторов. Схема имеет высокую надежность и высокую маневренность. Коммутация каждого присоединения производится двумя выключателями, в то же время каждый выключатель является общим для двух присоединений. Схема позволяет выводить в ремонт любой выключатель без «погашения» присоединения и без дополнительных оперативных переключений. При выводе любого выключателя в ремонт надежность схемы резко падает.
Схема четырехугольника имеет сравнительно высокую экономичность: число выключателей на присоединение равно 1.
Рис.15 Схема № 15 – трансформаторы – шины с полуторным присоединением линий
Схема №15 – трансформаторы – шины с полуторным присоединением линий, применяется в РУ 220-750 кВ подстанций при числе присоединений более пяти и при необходимости подключения линий через два выключателя.
Рисунок 16 - Схема №16 –трансформаторы-шины с присоединением линий через два выключателя
Схема №16 –трансформаторы – шины с присоединением линий через два выключателя, имеет то же применение, что и схема №14 при пяти и шести присоединениях (три или четыре линии и два трансформатора).
Схема «трансформаторы – шины» в любых режимах при отказах в работе какого-либо выключателя или других аппаратов и устройств удовлетворяет основному требованию, предъявляемому к подстанциям III категории, - выпадению не больше одной линии, и именно той, к которой присоединен отказавший выключатель.
Это обстоятельство при оценке надежности главных схем является наиболее важным для подстанций, представляющих собой системные коммутационные узлы с мощными межсистемными или внутрисистемными связями.