Выбор главной электрической схемы главной понизительной подстанции

5. Выбор главной электрической схемы ГПП

На первичном напряжении выполняем схему без сборных шин по упрощенному блочному варианту с элегазовыми выключателями. Ремонтную перемычку устанавливаем неавтоматизированную с двумя разъединителями. Эта перемычка позволяет повысить надежность электроснабжения поселка при плановом ремонте одной из линий ; сохранять в работе трансформатор при повреждении питающей его линии, переключив его на вторую линию (перекрестное питание), обеспечить питание подстанции на время ревизии или ремонта трансформатора. Схема приведена на рис. 1.

Со стороны вторичного напряжения применяем одиночную систему шин, разделенную на две секции. Между секциями  устанавливаем секционный выключатель для осуществления автоматического включения резерва (АВР), который в нормальном режиме разомкнут. В схеме предусматриваем в нормальном режиме раздельную работу линий и трансформаторов, что позволяет снизить токи к.з. , упростить схему автоматики.

На стороне 10 кВ предполагаем установку комплектных распределительных устройств КРУ-10 кВ. В качестве выключателей в КРУ-10 кВ устанавливаем выключатели в цепи трансформаторов Т1  и  Т2 (Q3  и  Q4), а также секционный выключатель и выключатели на отходящих кабельных линиях также устанавливаем вакуумные.

Выбор режима нейтрали

Выбор схемы рабочего заземления нейтрали электроустановок должен определяться с учетом бесперебойности электроснабжения приемников электроэнергии, экономичности системы, надежности сетей, безопасности системы электроснабжения, минимума потерь электроэнергии, возможности ограничения коммутационных перенапряжений, избирательности действия релейной защиты и простоты ее выполнения, предотвращения в сети феррорезонансных явлений, возможности развития системы без значительной реконструкции.

В соответствии с ПУЭ, сети напряжением 110кВ являются сетями с эффективно заземленной нейтралью. Для ограничения тока к.з. и обеспечения работы релейной защиты многие трансформаторы на напряжении 110кВ работают с незаземленной нейтралью. Однако, изготавливаемые нашими заводами трансформаторы, на напряжении 110кВ, имеют неполную изоляцию нулевых выводов (нейтралей).  Поэтому, нейтрали таких трансформаторов защищают разрядниками или ограничителями перенапряжений  (ОПН).

Сети напряжением 10кВ, согласно ПУЭ, работают с изолированной нейтралью и относятся к установкам с малыми токами замыкания на землю.

Величина емкостного тока однофазного замыкания на землю в сети 110кВ не должна превышать 20А [9].

В случае если величина емкостного тока однофазного замыкания на землю превышает 20А, то применяется заземление нейтрали через дугогасящие реакторы (3РОМ). В нормальном режиме ток, протекающий через реактор практически равен нулю. При замыкании на землю одной фазы дугогасящий реактор оказывается под фазным напряжением и через место замыкания на землю протекает наряду с емкостным током также индуктивный ток реактора.

Так как эти токи отличаются по фазе друг от друга, то в месте замыкания на землю они компенсируют друг друга.

В этом режиме электрическая сеть называется сетью с резонансно-заземленной (компенсированной) нейтралью.

Емкостной ток замыкания на землю определяется по формуле для кабельных сетей:

где   U – междуфазное напряжение сети, кВ;

ℓ – длина электрически связанной сети данного напряжения, км.

В соответствии с выбранной схемой завода, протяженность электрически связанной сети составляет ℓ =     км.

Следовательно,  приблизительный емкостной ток замыкания на землю будет равен:

Так как емкостной ток замыкания на землю значительно меньше тока допустимого по ПУЭ, и в связи с тем, что значительного развития завода и увеличения мощности распределительной сети 110кВ в ближайшие 8…10 лет не планируется, то установка дугогасящих реакторов не требуется.

Таким образом, принимается, что сеть 10кВ будет работать с изолированной нейтралью.

Глава 6…..8