ЭлектрО — Кольцевые схемы

В кольцевых схемах (схемах многоугольников) выключатели соединяются между собой, образуя кольцо. Каждый элемент — линия, трансформатор — присоединяется между двумя соседни­ми выключателями. Самой простой кольцевой схемой является схема треугольника (рис. 1, а ). Линия W1 присоединена к схе­ме выключателями Q1,Q2, линия W2 выключателями Q2,Q3, трансформатор — выключателями Q1,Q3. Многократное при­соединение элемента в общую схему увеличивает гибкость и на­дежность работы, при этом число выключателей в рассматрива­емой схеме не превышает числа присоединений. В схеме треу­гольника на три присоединения — три выключателя, поэтому схема экономична.

В кольцевых схемах ревизия любого выключателя производится без перерыва работы какого-либо элемента. Так, при ревизии вы­ключателя Q1 отключают его и разъединители, установленные по обе стороны выключателя. При этом обе линии и трансформатор остаются в работе, однако схема становится менее надежной из-за разрыва кольца. Если в этом режиме произойдет КЗ на ли­нии W2. то отключаются выключатели Q2 и Q3 , вследствие чего обе линии и трансформатор останутся без напряжения. Полное отключение всех элементов подстанции произойдет также при КЗ на линии и отказе одного выключателя: так, например, при КЗ на линии W1 и отказе в работе выключателя Q1 отключаются выключатели Q2 и Q3. Вероятность совпадения повреждения на ли­нии с ревизией выключателя, как было сказало выше, зависит от длительности ремонта выключателя. Увеличение межремонт­ного периода и надежности работы выключателей, а также умень­шение длительности ремонта значительно повышают надежность схем.

В кольцевых схемах надежность работы выключателей выше, чем в других схемах, так как имеется возможность опробования любого выключателя в период нормальной работы схемы. Опробование выключателя путем его отключения не нарушает работу присоеди­ненных элементов и не требует никаких переключений в схеме.

Рис. 1. Кольцевые схемы: а – схема треугольника; б – схема четырехугольника; в – схема шестиугольника.

На рис. 1, б представлена схема четырехугольника (квадрата). Эта схема экономична(четыре выключателя на четыре присоедине­ния),позволяет производить опробование и ревизию любого выключа­теля без нарушения работы ее элементов. Схема обладает высокой надежностью. Отключение всех присоединений маловероятно, оно может произойти при совпадении ревизии одного из выключате­лей, например Q1, повреждении линии W2 и отказе выключателя второй цепи Q4. При ремонте линии W2 отключают выключатели Q3 , Q4 и разъединители, установленные в сторону линий. Связь оставшихся в работе присоединений W1. Т1 и Т2 осуществляется через выключатели Q1. Q2 . Если в этот период повредится Т1. то отключится выключатель Q2. второй трансформатор и линия W1 останутся в работе, но транзит мощности будет нарушен. Установ­ка линейных разъединителей QS1 и QS2 устраняет этот недостаток.

Достоинством всех кольцевых схем является использование разъ­единителей только для ремонтных работ. Количество операций разъединителями в таких схемах невелико.

К недостаткам кольцевых схем следует отнести более сложный выбор трансформаторов тока, выключателей и разъединителей, установленных в кольце, так как в зависимости от режима работы схемы ток, протекающий по аппаратам, меняется. Например, при ревизии Q1 (см. рис. 1, б ) ток в цепи Q2 возрастает вдвое. Ре­лейная защита также должна быть выбрана с учетом всех возмож­ных режимов при выводе в ревизию выключателей кольца.

Схема четырехугольника применяется и РУ 330 кВ и выше элек­тростанций, а также на подстанциях при напряжении 220 кВ и выше.

Достаточно широкое применение получила схема шестиуголь­ника (рис. 1, в ), обладающая всеми особенностями рассмот­ренных выше схем. Выключатели Q2 и Q5 являются наиболее сла­быми элементами схемы, так как их повреждение приводит к от­ключению двух линий W1 и W1 или W3 и W4. Если по этим лини­ям происходит транзит мощности, то необходимо проверить, не произойдет ли при этом нарушение устойчивости параллельной работы энергосистемы.

В заключение следует отметить, что конструктивное выполне­ние распределительных устройств по кольцевым схемам позволя­ет сравнительно просто переходить от схемы треугольника к схе­ме четырехугольника, а затем к схеме блоков трансформатор — шины или к схемам со сборными шинами.