Читаем схемы подстанций. Часть 1

Владимир Марков

Читаем схемы подстанций. Часть 1

Сокращения и условные обозначения

ТП- трансформаторная подстанция

ИП -источника питания

ЦП- центру питания

РП- распределительный пункт

РП-ТП -распределительный пункт- трансформаторная подстанция

ПС- подстанции

ЛЭП- линий электропередач

МЭА-международное энергетическое агенство

МЭК -Международная энергетическая комиссия

УВН- устройство высшего напряжения

РУ НН -распределительное устройство низкого напряжения

АВР- автоматическое включение резерва

АВНР -автоматический возврат к нормальному режиму

К.З.-короткое замыкание

РЗ -релейная защита

КТП-комплектная трансформаторная подстанция

ШСН- шкаф (ящик) собственных нужд

ВН -выключатель нагрузки

ТЗЛ- земляной трансформатор тока

СВ- секционный выключатель

СР- секционный разъединитель

ОПН -ограничитель перенапряжения (разрядник)

КРУ -комплектное распределительное устройство

КРУЭ -комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией

ЗРУ- закрытое распределительное устройство

КРН, КРУН – комплектное распределительное устройство наружной установки

КСО камера сборная одностороннего обслуживания

ТСН -трансформатор собственных нужд

ТЭН-тепловой электрический нагреватель

ЩО -щит с односторонним обслуживанием

T-трансформатор

Q-выключатель в силовых цепях

QF-автоматический выключатель

QW-выключатель нагрузки

QR-отделитель

QN-короткозамыкатель

M-двигатель

QS-разъединитель

QS-рубильник

QSG-заземлитель (заземляющий разъединитель)

W-линия электропередач

FV-разрядник (ограничитель перенапряжения)

F-предохранитель

CB-конденсаторная батарея

TV-трансформатор напряжения

TA- трансформатор тока

Р- измерительный прибор

РА-амперметр

PV-вольтметр

PI-счетчик активной энергии

PK- счетчик реактивной энергии

BL-датчик уровня

BK-тепловой датчик

BT-датчик температуры

AKS-автоматическое повторное включение

SZR-автоматическое включение резерва

KT-реле времени

KSG-реле газовое

KSV-реле контроля цепи напряжения

KA-реле тока

KV-реле напряжения

KH-указательное

KK-электротепловое

KL-промежуточное

KM-контактор, магнитный пускатель

YAC-электромагнит включения

YAT-электромагнит отключения

Y-электромагнитный замок блокировки разъединителя

YG- электромагнитный замок блокировки заземляющего разъединителя

YSQ- электромагнитный замок блокировки тележки выключателя КРУ

S-аппарат коммутации в цепях управления, сигнализации и измерения

S-рубильник в цепях управления

SA-ключ управления (переключатель)

SB-ключ переключения режима

SF-выключатель автоматический

SQ-выключатель путевой

SQ-вспомогательный контакт выключателя

SQS-вспомогательный контакт разъединителя

EL-лампа накаливания

C-конденсатор

Ведение

Эта книга предназначена молодым специалистам, окончившим среднее или высшее учебное заведение, нашедшим или еще только ищущим работу в электросетевом комплексе, на электрических станциях, в энергетических службах предприятий различного профиля, а также соответствующих проектных организациях. Она будет полезна тем, кто хочет научиться читать электрические схемы, имея самые общие представления об электроустановках, и тем, кто хочет расширить свои профессиональные знания по схемам трансформаторных подстанций (ТП) распределительных сетей 6-10 кВ.

Знаний по вопросам схем ТП, получаемых выпускниками высших и средних учебных заведениях в настоящее время, явно недостаточно, чтобы быть готовым к работе по специальности, которую они приобретали за время учебы. В программах подготовки бакалавров и магистров по направлению «Электроэнергетика», по сути, вообще нет дисциплин, в которых рассматриваются схемы ТП. В рамках таких дисциплин, как «Электрическая часть электростанций и подстанций», «Электрические сети и системы», уделять внимание схемам ТП 6-10 кВ возможности нет из-за небольшого числа часов, отводимых учебными планами на эти курсы и необходимости рассмотрения в них тем по электроустановкам, более значимым для энергетических систем. Существовавшая во времена СССР система профессиональных училищ в последнее время сильно сократила число работников для электросетевых организаций. Традиционный в прошлом способ передачи знаний от опытных работников работникам начинающим тоже затруднен из-за снижения в профессиональной среде доли образованных специалистов и повышения процента в ней случайных людей из других отраслей техники. Для тех, кто давно работает в эксплуатации электрических сетей, и самим не просто разобраться со схемами ТП, оснащенными современной, в том числе, и зарубежной техникой, внедряемой в России.

Не всегда есть возможность получения ответов на многие возникающие у специалистов вопросы по электрическим схемам ТП из технической информации, подготовленной их заводами-изготовителями. Предполагается работа c ней преимущественно квалифицированного персонала. В печати книг по электрическим схемам ТП практически нет.

Сети 6-10 кВ и близкого к ним класса напряжения широко распространены как в России, так и в других странах. Они обеспечивают питание электрической энергией потребителей и в сельской местности, и в городах, на транспорте, местах добычи полезных ископаемых, по сути везде, где есть необходимость использования электроэнергии. На ТП сетей 6-10 кВ электроэнергия преобразуется по напряжению до 380/220 В. Схемы этих объектов весьма разнообразны. Они зависят от многих факторов, а именно: конфигурации сети, к которой она подключена, количества подключенных к ТП линий 0,4 кВ, категории потребителей электроэнергии, наличия или отсутствия резервного варианта их питания, количества силовых трансформаторов, конструктивного выполнения сетей высшего и низшего напряжения (кабелем, голыми или изолированными проводами), способа подключения ТП к сети 6-10 кВ (проходная, тупиковая, от РП), конструктивного выполнения внешней оболочки ТП и т.д.

Для изучения электрических схем ТП необходимо прежде всего знать то, какое оборудование на них используется, с какой целью и то, как оно условно обозначается графически и в буквенно – цифровом виде. Этих обозначений набирается не один десяток, что обусловлено, прежде всего, многообразием специального оборудования и разными способами его показа на отечественных электрических схемах, на которых до недавнего времени они не соответствовали стандартам Международной энергетической комиссии (МЭК). Переход к схемам, выполняемым по международным стандартам, в России реально начался около 30 лет назад вместе с поставками в нашу страну оборудования зарубежных производителей и соответствующей по нему технической документации. В приложении книги приводятся обозначения всех устройств, используемых при разработке электрических схем в соответствии с отечественными стандартами [1-5] и со стандартами МЭК. Для читателей будет полезно ознакомиться с систематизированной информацией по условным и графическим обозначениям, собранным в [6, 8].

Для приобретения минимума знаний об электрических аппаратах и токоведущих частях электроустановок читатель может обратиться к испытанным временем книгам [10, 11]

В первой главе книги рассматриваются различные варианты конфигурации распределительных электрических сетей и способы подключения к ним ТП. В разделах 2-4 рассмотрены примеры электрических схем однотрансформаторных и двухтрансформаторных ТП 6-10 кВ, а также объектов называемых РП-ТП, оснащенных разной аппаратурой в устройствах высшего напряжения (УВН) и распределительных устройствах низкого напряжения (РУ НН). Объясняется роль всех элементов электрической схемы, выполняемые ими функции в нормальных условиях и в не штатных ситуациях. Описана работа оборудования под действием релейной защиты и автоматики при разного рода отказах. С автоматическим переходом на работу по резервным схемам, когда это предусмотрено, и автоматическим возвратом установки к нормальному режиму (АВНР). Рассмотрены схемы резервирования питания от автономного (дизельного) источника.