Местоположение ГЭС и ГАЭС обычно выбирается по условиям наивыгодного использования водотока вдали от центров потребления электрической энергии, и поэтому, как правило, станция не имеет собственного района нагрузки, а вся вырабатываемая ею мощность выдается в систему.
При правильно спроектированной ГЭС практически никогда не возникает вопроса об увеличении ее установленной мощности и связанном с ним изменении главной схемы электрических соединений.
Эти две особенности, а также требование максимального упрощения главной схемы привели к применению на ГЭС наиболее простых и надежных блочных схем.
Если в непосредственной близости от ГЭС все-таки имеются крупные потребители электрической энергии, то наличие шин генераторного напряжения для их электроснабжения может быть оправдано (и то не всегда) только для станций мощностью до 50 МВт. На станциях большей мощности всегда и технически и экономически более целесообразно осуществлять питание таких потребителей по глубоким вводам повышенного напряжения, а не от тяжелых РУ генераторного напряжения.
Стремление упростить и технологическую, и электрическую схемы ГЭС привело к установке на современных крупных станциях гидрогенераторов предельных мощностей (по условиям их изготовления и доставки на площадку строительства). Число повышенных напряжений для связи станции с системой ограничивают по этой же причине одним, максимум двумя, а число отходящих линий стремятся свести к минимуму, для чего их пропускная способность должна быть максимальной при выбранных повышенных напряжениях.
В результате главные схемы электрических соединений ГЭС на шинах повышенного напряжения содержат минимум присоединений, что и делает возможным применение на этом напряжении схем с одной несекционированной системой шин, многоугольников или (при сравнительно небольшом удалении ГЭС от мощных узловых подстанций системы) «чистых» блоков Г—Т—Л с присоединением их к шинам этих подстанций. Так же удобны в эксплуатации для этих станций схемы мостика и треугольника.
Рис. 2-16. Схема ГАЭС с обратимыми гидроагрегатами (ГАЭС «Коо-Т руа-Пон», Бельгия, 1970)
— основной (генераторный) разъединитель; Р — реверсирующий (двигательный) разъединитель; Д G — обратимый агрегат; ВРД — вспомогательный разворотный электродвигатель
Рис. 2-14. Схема ГЭС со спаренными блоками
Рис, 2-15. Схема ГЭС с расщепленными обмотками трансформаторов
Рис. 2-17. Схема ГАЭС с реакторным пуском агрегатов
р и Рг — разъединители генераторного и двигательного режимов
Рис. 2-19. Схема ГАЭС с синхронным частотным пуском (ГАЭС «Сенека», США, 1969)
MG — обратимый агрегат
Рис. 2-18. Схема ГАЭС с автотрансформаторным пуском агрегатов
Число присоединений может быть дополнительно уменьшено спариванием блоков (рис. 2-14) и применением трансформаторов с расщепленными обмотками (рис. 2-15). Такие схемы не только повышают надежность станции, но и являются более экономичными, так как стоимость трансформатора с расщепленными обмотками в 1,5—1,7 раза меньше стоимости двух двухобмоточных трансформаторов.
В схемах гидроаккумулирующих станций (ГАЭС) с обратимыми агрегатами должна быть предусмотрена работа генератора в режиме синхронного двигателя с обратным направлением вращения. Поэтому главные схемы ГАЭС с обратимыми агрегатами содержат в цепи главных генераторов дополнительные реверсирующие разъединители, устанавливаемые параллельно основным и предназначенные для изменения чередования фаз генератора при переводе его на режим синхронного двигателя (рис. 2-16). В некоторых случаях реверсирующие разъединители устанавливаются на стороне повышенного напряжения, однако такое решение значительно усложняет и удорожает РУ повышенного напряжения и широкого распространения не получило.
В тех случаях когда на ГАЭС принят асинхронный пуск генератора в двигательный режим от пониженного напряжения, в схеме генераторного напряжения появляется пусковой реактор (рис. 2-17) или пусковой автотрансформатор (рис. 2-18).
Если на станции предусмотрен частотный синхронный пуск от соседних генераторов, иногда для облегчения и ускорения подготовки обратимого агрегата к пуску между генераторами монтируют специальные пусковые шины пониженного напряжения (рис. 2-19).
В остальном главные схемы ГАЭС не отличаются от схем обычных ГЭС.
