Ликвидация аварий в главных схемах станций и подстанций - Схемы РУ с двумя системами шин

Схемы РУ с двумя системами сборных шин являются естественным развитием схем с одной системой сборных шин. В схеме с двумя системами сборных шин и одним выключателем на цепь (рис. 7, а) нормально в работе находятся обе системы шин при включенном или отключенном (по режимным соображениям) шиносоединительном выключателе ШСВ.

Рис. 7. Распределительные устройства с двумя системами сборных шин:
а — с одним выключателем на цепь; 6 — оперативная схема при выводе в ремонт выключателя присоединения с установкой ремонтной перемычки; в — одна из систем сборных шин секционирована; 1 — развилка шинных разъединителей; 2 — ремонтная перемычка; 3 — выключатель присоединения отключен и выведен из схемы; 4 — присоединение секционного выключателя с реактором
Каждое присоединение подключается (согласно принятой фиксации) к той или другой системе сборных шин, выполняющих в данном случае роль не только ремонтных, но и оперативных аппаратов, т. е. таких аппаратов, с помощью которых возможно переключение цепей с одной системы сборных шин на другую, при помощи разъединителей развилки. Эта операция выполняется при включенном ШСВ [8].
При помощи ШСВ можно отключить любое присоединение, если оно по каким-либо причинам не может быть отключено «своим» выключателем. Для этого включается ШСВ и все присоединения, кроме отключаемого, переводятся на одну из систем сборных шин, а отключаемое остается на другой системе. Затем это присоединение вместе с системой сборных шин отключается ШСВ.
Шиносоединительный выключатель используется также при выводе в ремонт выключателей присоединений. Электрическая цепь, выключатель которой предполагается вывести в ремонт, отключается, выводимый в ремонт выключатель отсоединяется от шин, и далее цепь включается в работу через ШСВ. При осуществлении этой операции отсоединенные от выключателя шины соединяются между собой специальными ремонтными перемычками из провода (рис. 7, б).
Схема предоставляет возможность поочередного вывода в ремонт систем сборных шин без прекращения работы электрических цепей. Для ремонта шинных разъединителей отключается лишь та цепь, разъединители которой выводятся в ремонт.
При повреждении на системе сборных шин автоматически отключаются присоединения только этой системы сборных шин. Для ввода присоединений в работу необходимо переключение их шинными разъединителями с поврежденной на оставшуюся в работе систему сборных шин. К потере присоединений электроустановки приводит также отказ в работе выключателя цепи во время к. з. на ней.
Существенным недостатком схемы является отключение всей электроустановки при следующих обстоятельствах:
коротком замыкании на рабочей системе сборных шин, когда другая система сборных шин выведена в ремонт;
создании ремонтных схем, связанных с ремонтом выключателей;
повреждении ШСВ, а также не отключении его во время к. з. на одной из систем сборных шин, когда в работе находились обе системы сборных шин.
К недостаткам схемы относят увеличение в 2 раза числа шинных разъединителей и более сложное выполнение блокировки между выключателями и разъединителями, а также между рабочими и заземляющими разъединителями.
Использование шинных разъединителей в качестве оперативных аппаратов, несмотря на наличие блокировок, не  исключает ошибочных действий персонала при переключениях.

Рис. 8. Распределительное устройство с двумя основными и третьей обходной системой шин:
а — схема с обходным и шиносоединительным выключателями; б. в — варианты выполнения схемы совмещенного (шиносоединительного и обходного) выключателя; штриховой линией показана цепь тока при использовании ШОВ в качестве ШСВ; ДШР — дополнительный шинный разъединитель
Часты, например, случаи включения (отключения) шинных разъединителей под током нагрузки, включения шинных разъединителей на не снятые заземления и т. д.
Надежность схем с двумя системами сборных шин и одним выключателем на цепь повышается при секционировании шин выключателем. Обычно секционируется одна рабочая система сборных шин, другая не секционируется и является резервной (рис. 7, в). В схеме имеются два шиносоединительных выключателя, соединяющих каждую секцию шин с резервной системой сборных шин. Это позволяет выводить в ремонт любую секцию шин путем перевода ее присоединений на резервную систему сборных шин. При необходимости возможно сохранение параллельной работы источников питания включением другого ШСВ, который будет выполнять роль секционного выключателя.
Схемы РУ с двумя системами сборных шин и третьей обходной системой шин (рис. 8, а) получили широкое распространение на напряжении 110 — 220 кВ. Схема обладает всеми оперативными свойствами схем с двумя системами сборных шин и, кроме того, предоставляет возможность вывода в ремонт выключателя любой электрической цепи без перерыва в ее работе и отключения электрической цепи обходным выключателем при неполадках в работе выключателя цепи, когда отключение его невозможно (неисправен привод масляного выключателя, поврежден фарфор камер воздушного выключателя и т. д.).
Наряду с обходным выключателем в схеме предусмотрен и шиносоединительный выключатель.
В ряде случаев в РУ устанавливают один выключатель, выполняющий роль и обходного, и шиносоединительного. Варианты выполнения схем совмещенного шиносоединительного и обходного выключателя ШОВ показаны на рис. 8, б и е. В варианте на рис 8, б ШОВ может выполнять функции ШСВ с занятием обходной системы шин. Вариант на рис. 8, в лучше предыдущего по своим оперативным свойствам — обходная система шин остается без напряжения, когда ШОВ используется как ШСВ. В обоих вариантах использование ШОВ в качестве обходного выключателя приводит к необходимости раздельной работы I и II систем сборных шин либо, наоборот, к жесткому соединению этих систем шин включением парных разъединителей в развилке наиболее мощного присоединения.
Схема РУ с двумя системами сборных шин и двумя выключателями на цепь показана на рис. 9, а. В нормальном режиме работы все выключатели включены и обе системы сборных шин находятся в работе. При к. з. на присоединении (линии, трансформаторе) оно отключается двумя выключателями. Короткое замыкание на одной из систем сборных шин отключается выключателями этой системы шин, другая система сборных шин и все подключенные к ней электрические цепи сохраняются в работе. Достоинство схемы — легкость вывода в ремонт любой системы сборных шин, а также выключателей без проведения операций разъединителями под током: сначала отключается выводимый в ремонт выключатель, а затем с обеих его сторон отключаются разъединители.
Схема обладает высокой степенью надежности. Однако с увеличением вдвое числа выключателей, разъединителей, трансформаторов тока на каждое присоединение возрастает объем эксплуатационных работ.
Одним из крупных недостатков схемы является возможность потери всех электрических цепей в период ремонта системы сборных шин, если возникает к. з. на рабочей системе сборных шин, повредится или откажет в отключении выключатель любой электрической цепи.
Схема РУ «трансформатор — шины» (рис. 9, б) является разновидностью схемы с двумя системами сборных шин и двумя выключателями на цепь. Особенность схемы состоит в том, что к каждой системе сборных шин через разъединители подключается по одному трансформатору, остальные же электрические цепи подключаются через  два парных выключателя. Достоинство схемы — возможность вывода в ремонт любого выключателя при минимальном числе операции с разъединителями и без нарушения работы электрической цепи, так как она остается подключенной к другой системе сборных шин через парный выключатель. Недостатки заключаются в следующем:

Рис. 9. Распределительные устройства с двумя системами сборных шин: а — с двумя выключателями на цепь; б — «трансформатор — шины»; в —с полутора выключателями на цепь; г —с одним и одной третью выключателями на цепь; BP — выходные (линейные и трансформаторные) разъединители
при неполадках в работе трансформатора теряется система сборных шин; к. з. на системе сборных шин приводит к потере трансформатора на все время ремонтно-восстановительных работ; при выводе в ремонт системы сборных шин отключается один из трансформаторов, что снижает надежность схемы.
Схема РУ с полутора выключателями на цепь (рис. 9,в) содержит две системы сборных шин, к которым через три выключателя подсоединяются по два присоединения. Таким образом, на каждое присоединение приходится по полтора выключателя.
Особенность такой схемы состоит в следующем. Каждая электрическая цепь во всех режимах работы коммутируется двумя выключателями. Например, линия Л1 питается через выключатели В1 и ВЗ, линия J12 — через выключатели В2 и ВЗ. Короткое замыкание на системе сборных шин отключается всеми ее выключателями, другая система сборных шин и все цепи остаются в работе.
При равномерном распределении по цепочкам1 линий электропередачи и трансформаторов (энергоблоков) работа всех ее цепей не прекращается даже при отключении обеих систем сборных шин. Так, например, при автоматическом отключении выключателей Bl, В5 и В7 от 1 с. ш. и выключателей В2, В4 и В8 от II с. ш. сохранятся связи между каждыми двумя присоединениями: Л1 и Л2; Т4 и Л5\ Т7 и Л8. Правда, при этом будет потеряна связь между энергоблоками, возможно нежелательное перераспределение мощностей между ними и разделение схемы на несинхронно работающие части.
Схема позволяет поочередно выводить в ремонт любой из выключателей в каждой цепочке, причем видимый разрыв при этом создается разъединителями. Оперативное назначение разъединителей как коммутационных аппаратов только для вывода в ремонт выключателей упрощает устройство блокировки.
Для ремонтных работ на электрической цепи она отключается двумя выключателями и выходными разъединителями BP, после чего выключатели в цепочке обычно включаются и тем самым восстанавливается надежность схемы на все время ремонтных работ.
Под термином «цепочка» следует понимать каждый ряд разъединителей и выключателей, расположенных между / и // системами сборных шин. К крайней левой цепочке относятся выключатели В1, ВЗ и В2, к средней — В5, В6 и В4, к крайней правой — В7, В9, В8. 20
Вывод в ремонт системы сборных шин выполняется без нарушения работы электрических цепей.
Полуторная схема имеет и недостатки, значительная часть которых сопряжена с трудностями в создании надежных ремонтных схем на период ремонта выключателей. В целом же схема достаточно проста, наглядна и обладает высокой степенью надежности [6].
Схема РУ с двумя системами сборных шин с одним и одной третью выключателя на цепь показана на рис. 9, г. В каждой цепочке схемы установлено по четыре выключателя, приходящихся на три цепи. Таким образом, число выключателей на одно присоединение равно 1 и 1/3. Крайние в цепочке выключатели присоединяются к соответствующим системам сборных шин. По своим достоинствам рассматриваемая схема сходна с полуторной, но отдельные цепи в ней более взаимозависимы, а схема в целом менее гибка.