Sottostazione della centrale elettrica – conoscenza del cablaggio elettrico principale

Il collegamento elettrico principale si riferisce principalmente al circuito progettato per soddisfare la trasmissione e il funzionamento di potenza predeterminati

requisiti nelle centrali elettriche, sottostazioni e sistemi elettrici e indica la relazione di interconnessione tra l'elettricità ad alta tensione

attrezzatura.Il collegamento elettrico principale è un circuito di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica con le linee in entrata e in uscita

dell'alimentatore come collegamento di base e del bus come collegamento intermedio.

In generale, il cablaggio principale delle centrali elettriche e delle sottostazioni deve soddisfare i seguenti requisiti di base:

1) Garantire l'affidabilità e la qualità dell'alimentazione necessarie in base ai requisiti del sistema e degli utenti.Meno possibilità

di interruzione forzata dell'alimentazione durante il funzionamento, maggiore è l'affidabilità del cablaggio principale.

2) Il cablaggio principale dovrà essere flessibile per soddisfare i requisiti delle varie condizioni operative del sistema di alimentazione e dell'apparecchiatura principale

sarà anche conveniente per la manutenzione.

3) Il cablaggio principale deve essere semplice e chiaro e l'operazione deve essere comoda, in modo da ridurre al minimo le fasi operative richieste per il

inserimento o rimozione dei componenti principali.

4) A condizione di soddisfare i requisiti di cui sopra, i costi di investimento e operativi sono minimi.

5) Possibilità di ampliamento.

Quando le linee in entrata e in uscita sono numerose (più di 4 circuiti), per facilitare la raccolta e la distribuzione dell'energia elettrica,

l'autobus viene spesso impostato come collegamento intermedio.

Comprende: connessione bus singola, connessione bus doppia, connessione 3/2, connessione 4/3, connessione gruppo bus trasformatore.

Quando il numero di linee in entrata e in uscita è piccolo (inferiore o uguale a 4 circuiti), per risparmiare investimento, non è possibile impostare alcun bus.

Incluso: cablaggio dell'unità, cablaggio del ponte e cablaggio dell'angolo.

1、 Collegamento bus singolo

La connessione con un solo gruppo di bus è detta connessione a bus singolo, come mostrato in Figura 1.

Collegamento bus singolo

Fig. 1 Schema schematico del collegamento a bus singolo

La caratteristica del collegamento a bus singolo è che le linee di alimentazione e di alimentazione sono collegate sullo stesso gruppo di bus.In

per accendere o interrompere qualsiasi linea in entrata o in uscita, ogni cavo è dotato di un interruttore che può aprire o chiudere il circuito

in varie condizioni operative (come mostrato in DL1 nella Figura 1).Quando è necessario manutenere l'interruttore e assicurarne la

normale alimentazione di altre linee, gli interruttori isolanti (G1 ~ G4) devono essere installati su entrambi i lati di ciascun interruttore automatico.La funzione del

sezionatore è garantire che l'interruttore sia isolato dalle altre parti attive durante la manutenzione, ma non interrompere la corrente nel

circuito.Poiché l'interruttore è dotato di un dispositivo di estinzione dell'arco, ma il sezionatore no, il sezionatore dovrebbe seguire il principio di

“make before break” durante il funzionamento: quando si collega il circuito, il sezionatore deve essere chiuso per primo;Quindi chiudere l'interruttore;

Quando si disconnette il circuito, si deve scollegare prima l'interruttore e poi il sezionatore.Inoltre, il sezionatore può

funzionare in stato equipotenziale.

I principali vantaggi della connessione a bus singolo: semplice, ovvio, facile da usare, non facile da usare in modo errato, meno investimenti e facile da espandere.

Principali svantaggi del bus singolo: in caso di guasto o revisione del sezionatore del bus è necessario scollegare tutte le alimentazioni, con conseguente

interruzione di corrente dell'intero dispositivo.Inoltre, quando l'interruttore viene revisionato, anche il circuito deve essere fermo durante l'intera operazione

periodo di revisione.A causa delle suddette carenze, la connessione a bus singolo non può soddisfare i requisiti di alimentazione per utenze importanti.

Ambito di applicazione del collegamento a bus singolo: è applicabile a centrali o sottostazioni di piccole e medie dimensioni con un solo generatore

oppure un trasformatore principale e pochi circuiti in uscita nei sistemi da 6~220 kV.

2、 Collegamento sezionale di bus singolo

Gli svantaggi della connessione a bus singolo possono essere superati con il metodo delle sottosezioni, come mostrato nella Figura 2.

Collegamento sezionale di bus singolo

Fig. 2 Cablaggio sezionale del bus singolo

 

Quando un interruttore è installato al centro del bus, il bus viene diviso in due sezioni, in modo che gli utenti importanti possano essere alimentati da

due linee collegate alle due tratte di autobus.Quando una qualsiasi sezione del bus fallisce, tutti gli utenti importanti non verranno tagliati fuori.Inoltre, i due autobus

le sezioni possono essere pulite e revisionate separatamente, il che può ridurre le interruzioni di corrente agli utenti.

Perché il cablaggio sezionale a bus singolo non solo conserva i vantaggi del cablaggio a bus singolo stesso, come semplicità, economia e

comodità, ma in una certa misura presenta anche i suoi svantaggi e la flessibilità operativa è migliorata (può funzionare in parallelo o in

colonne separate), questa modalità di cablaggio è stata ampiamente utilizzata.

Tuttavia, il cablaggio sezionato del bus singolo presenta anche un notevole svantaggio, ovvero quando una sezione del bus o un qualsiasi sezionatore del bus si guastano

o viene revisionato, tutti i cavi collegati al bus dovranno rimanere spenti per un lungo periodo durante la revisione.Ovviamente questo non è consentito

centrali elettriche di grande capacità e sottostazioni hub.

Ambito di applicazione del cablaggio sezionale a bus singolo: applicabile al cablaggio da 6 ~ 10 kV di centrali elettriche di piccole e medie dimensioni e sottostazioni da 6 ~ 220 kV.

3、 Bus singolo con collegamento bus bypass

Il bus singolo con collegamento bus bypass è mostrato nella Figura 3.

Fig. 3 Bus singolo con bus bypass

Fig. 3 Bus singolo con bus bypass

 

Funzione bus di bypass: la manutenzione degli eventuali interruttori in arrivo e in partenza può essere effettuata senza interruzione di corrente.

Passaggi per la manutenzione ininterrotta dell'interruttore QF1:

1) Utilizzare l'interruttore di bypass QF0 per caricare il bus di bypass W2, chiudere QSp1 e QSp2, quindi chiudere GFp.

2) Al termine della carica, far funzionare in parallelo l'interruttore di uscita QF1 e l'interruttore di bypass QF0 e chiudere QS13.

3) Uscire dall'interruttore QF19 ed estrarre QF1, QS12 e QS11.

4) Appendere il filo di terra (o il coltello di terra) su entrambi i lati del QF1 per la manutenzione.

Principi per la costruzione del bus di bypass:

1) Le linee a 10kV generalmente non vengono realizzate perché utenze importanti sono alimentate da alimentatori duali;Il prezzo del circuito da 10kV

l'interruttore è basso ed è possibile impostare un interruttore speciale di standby e un interruttore del carrello a mano.

2) Le linee a 35kV generalmente non vengono realizzate per gli stessi motivi, ma si possono considerare anche le seguenti condizioni: quando sono presenti

molti circuiti uscenti (più di 8);Ci sono utenze più importanti e un unico alimentatore.

3) Quando sono presenti molte linee in uscita da 110 kV e superiori, queste vengono generalmente erette a causa dei lunghi tempi di manutenzione

dell'interruttore (5-7 giorni);L'ambito di influenza dell'interruzione della linea è ampio.

4) Negli impianti idroelettrici di piccole e medie dimensioni il bus di bypass non è installato perché lo è la manutenzione dell'interruttore

organizzato nella stagione delle acque amare.

4、 Doppia connessione bus

La modalità di connessione a doppio bus viene proposta per gli inconvenienti della connessione a bus singolo in sezione.La sua modalità di connessione di base è

mostrato in Figura 4, ovvero oltre al bus funzionante 1 viene aggiunto un gruppo di bus 2 di riserva.

图4

Fig. 4 Collegamento doppio bus

Poiché ci sono due gruppi di autobus, possono essere utilizzati come riserva l'uno per l'altro.I due gruppi di autobus sono collegati tramite traversina

interruttore DL, e ciascun circuito è collegato ai due gruppi di bus tramite un interruttore e due sezionatori.

Durante il funzionamento il sezionatore collegato al bus funzionante è collegato e il sezionatore collegato al bus di riserva

è disconnesso.

Caratteristiche del doppio collegamento bus:

1) A turno riparare l'autobus senza interrompere l'alimentazione elettrica.Solo quando si ripara il sezionatore del bus di qualsiasi circuito

scollegare il circuito.

2) Quando il bus funzionante si guasta, tutti i circuiti possono essere trasferiti al bus di standby, in modo che il dispositivo possa ripristinare rapidamente l'alimentazione.

3) Quando si ripara l'interruttore di qualsiasi circuito, l'alimentazione del circuito non verrà interrotta per un lungo periodo.

4) Quando è necessario testare separatamente l'interruttore di un singolo circuito, il circuito può essere separato e collegato a

bus di riserva separatamente.

L'operazione più importante della connessione bus doppia è lo scambio del bus.Di seguito vengono illustrate le fasi operative prendendo il

manutenzione del bus funzionante e dell'interruttore automatico in uscita come esempio.

(1) Autobus per lavori di manutenzione

Per riparare il bus funzionante, tutte le alimentazioni e le linee devono essere commutate sul bus di riserva.A tal fine, verificare innanzitutto se lo standby

l'autobus è in buone condizioni.Il metodo consiste nel collegare il congiuntore del bus DL per mettere sotto tensione il bus di standby.Se il bus di riserva è scadente

isolamento o guasto, l'interruttore si disconnetterà automaticamente sotto l'azione del dispositivo di protezione del relè;Quando non c'è colpa

bus di riserva, il DL resterà collegato.In questo momento, poiché i due gruppi di bus sono equipotenziali, tutti i sezionatori sono in stand-by

è possibile collegare prima il bus, quindi tutti i sezionatori sul bus funzionante possono essere disconnessi, in modo che il trasferimento del bus sia completato.Finalmente,

il congiuntore di bus DL e il sezionatore tra esso e il bus funzionante devono essere disconnessi.In modo da isolarli per la manutenzione.

(2) Riparare l'interruttore automatico su una linea in uscita

图5

Fig. 5 Doppio interruttore automatico per manutenzione bus

 

Quando si revisiona l'interruttore su qualsiasi linea in uscita senza aspettarsi che la linea rimanga spenta per un lungo periodo, ad esempio,

quando si revisiona l'interruttore sulla linea in uscita L in Figura 5, utilizzare prima il congiuntore DL1 per verificare che il bus di standby sia in

buone condizioni, ovvero scollegare DL1, quindi scollegare DL2 e i sezionatori G1 e G2 su entrambi i lati, quindi scollegare il cavo

connettore dell'interruttore DL2, sostituire l'interruttore DL2 con un ponticello temporaneo, quindi collegare il sezionatore G3

collegato al bus di riserva, quindi chiudere il sezionatore lato linea G1 e infine chiudere il congiuntore bus DL1, in modo che la linea L sia messa

nuovamente in funzione.In questo momento, l'interruttore automatico del congiuntore sostituisce la funzione dell'interruttore automatico, in modo che la linea L possa continuare

per fornire energia.

Riassumendo, il vantaggio principale del doppio bus è che il sistema bus può essere revisionato senza compromettere l'alimentazione.Tuttavia,

il doppio collegamento bus presenta i seguenti svantaggi:

1) Il cablaggio è complesso.Per sfruttare appieno i vantaggi del doppio collegamento bus è necessario effettuare numerose operazioni di commutazione

effettuata, soprattutto quando il sezionatore è considerato un apparecchio elettrico funzionante, che può facilmente provocare incidenti rilevanti

a causa di un funzionamento errato.

2) Quando il bus funzionante si guasta, l'alimentazione verrà interrotta per un breve periodo durante la commutazione del bus.Sebbene l'interruttore automatico del collegamento bus possa

essere utilizzato per sostituire l'interruttore durante la manutenzione, è comunque necessaria una breve interruzione di corrente durante l'installazione e

collegamento di ponticelli, cosa non consentita agli utenti importanti.

3) Il numero dei sezionatori del bus è notevolmente aumentato rispetto al collegamento a bus singolo, aumentando così la superficie coperta di potenza

apparecchiature di distribuzione e investimenti.

5、 Collegamento bus doppio con bus bypass

Per evitare interruzioni di corrente di breve durata durante la manutenzione dell'interruttore, è possibile utilizzare la sbarra doppia con sbarra di bypass, come mostrato

nella Figura 6.

图6

Fig. 6 Bus doppio con collegamento bus bypass

 

Il bus 3 nella Figura 6 è il bus di bypass e l'interruttore automatico DL1 è l'interruttore collegato al bus di bypass.È in posizione spenta

durante il normale funzionamento.Quando è necessario riparare un interruttore automatico, è possibile utilizzare DL1 invece di causare un'interruzione di corrente.Per esempio,

quando l'interruttore DL2 sulla linea L deve essere revisionato, l'interruttore DL1 può essere chiuso per energizzare il bus di bypass, quindi il bus di bypass

si può chiudere il sezionatore G4, infine si può sezionare l'interruttore DL2 e poi si possono sezionare i sezionatori G1, G2, G3

per revisionare DL2.

Nel collegamento a sbarra singola e doppia sopra descritto il numero di interruttori è generalmente maggiore del numero di

circuiti collegati.A causa del prezzo elevato degli interruttori automatici ad alta tensione, anche l'area di installazione richiesta è ampia, soprattutto quando

il livello di tensione è più alto, questa situazione è più evidente.Pertanto il numero degli interruttori automatici dovrà essere ridotto il più possibile

dal punto di vista economico.Quando le linee in uscita sono poche si può prendere in considerazione il collegamento a ponte senza bus.

Quando nel circuito sono presenti solo due trasformatori e due linee di trasmissione, sono necessari meno interruttori automatici per il collegamento a ponte.

La connessione a ponte può essere suddivisa in “tipo a ponte interno” e “tipo a ponte esterno”.

(1) Collegamento a ponte interno

Lo schema elettrico del collegamento a ponte interno è mostrato nella Figura 7.

图7

Figura 7 Cablaggio del ponte interno

 

La caratteristica del collegamento a ponte interno è che alla linea sono collegati due interruttori DL1 e DL2, per cui è conveniente

scollegare e inserire la linea.Quando la linea viene a mancare, verrà disconnesso solo l'interruttore della linea, mentre l'altro circuito e due

i trasformatori possono continuare a funzionare.Pertanto, quando un trasformatore si guasta, i due interruttori automatici collegati al trasformatore lo saranno

disconnesso, per cui le linee interessate rimarranno fuori servizio per un breve periodo.Pertanto, questo limite è generalmente applicabile alle linee lunghe e

trasformatori che non richiedono commutazioni frequenti.

(2) Collegamento a ponte esterno

Lo schema elettrico del cablaggio cinese d'oltremare è mostrato nella Figura 8.

图8

Fig. 8 Cablaggio del ponte esterno

 

Le caratteristiche della connessione a ponte esterno sono opposte a quelle della connessione a ponte interno.Quando il trasformatore si guasta o ha bisogno

per essere sezionati durante il funzionamento è necessario sezionare solo gli interruttori DL1 e DL2 senza compromettere il funzionamento della linea.

Tuttavia, un guasto alla linea influenzerà il funzionamento del trasformatore.Pertanto, questo tipo di connessione è adatta nel caso in cui

la linea è corta e il trasformatore necessita di essere commutato frequentemente.Generalmente è ampiamente utilizzato nelle sottostazioni step-down.

In generale, l'affidabilità della connessione a ponte non è molto elevata e talvolta è necessario utilizzare i sezionatori come apparecchi operativi.

Tuttavia, a causa dei pochi apparecchi utilizzati, del layout semplice e del basso costo, è ancora utilizzato nei dispositivi di distribuzione da 35~220 kV.Inoltre, finché

a seconda degli opportuni accorgimenti nella disposizione dei dispositivi di distribuzione dell'energia, questo tipo di collegamento potrà svilupparsi in bus singolo o doppio

bus, quindi può essere utilizzato come connessione di transizione nella fase iniziale del progetto.


Orario di pubblicazione: 24 ottobre 2022