Схеми РУ з однією або двома системами шин всіх модифікацій мають загальний істотний недолік, що полягає в тому, що ремонт вимикачів або роз'єднувачів приєднань неминуче пов'язаний з перервою роботи споживачів. При напрузі 110 кВ і вище тривалість ремонту вимикачів, особливо повітряних, настільки велика, що відключення приєднань часто стає неприпустимим. Виключити зазначений недолік дозволяє застосування обхідної системи шин. Нижче розглянуті приклади використання обхідних шин і способи їх підключення.
Схема РУ з однієї робочої і обхідний системами шин. Найпростіший варіант такої схеми виходить при додаванні обхідної системи до робітників не-секціонірованной системі шин (рис. 1.12). Схема включає наступні елементи: робочу систему шин А1, обхідну систему шин АТ, обхідний вимикач QO, вимикачі приєднань Ql, Q2. роз'єднувачі QS1, QS2.
Будь-яке приєднання, наприклад W1, підключається до робочої системі шин А1 через лінійний роз'єднувач QS2, вимикач Q1, шинний роз'єднувач QS1, а до обхідний системі шин - через обхідний роз'єднувач QSO1. У нормальному режимі робоча система шин знаходиться під напругою. Вимикачі приєднань, лінійні і шинні роз'єднувачі включені. Обхідний вимикач QO і обхідні роз'єднувачі QSO1 відключені, обхідні роз'єднувачі, позначені на схемі QSO, включені. Обхідна система шин знаходиться без напруги. На час ремонту або ревізії будь-якого лінійного вимикача він може бути замінений обхідним вимикачем QO. Наприклад, при заміні вимикача Q1 треба виконати такі дії:
-включити обхідний вимикач QO для перевірки справності обхідної системи шин;
-відключити вимикач Q1;
-відключити роз'єднувачі QS1 і QS2.
Переваги схеми: роз'єднувачі в усіх ланцюгах призначені тільки для забезпечення безпеки виконання ремонтних робіт, що відповідає їх головному призначенню; можливість ревізії і випробування вимикачів без перерви роботи; простота схеми визначає невелику вартість виконання РУ.
Недоліки схеми: при КЗ на лінії повинен відключитися відповідний вимикач, а всі інші приєднання повинні залишитися в роботі. Однак у разі відмови цього вимикача відключаться вимикачі джерел живлення.
Коротке замикання на робочій системі шин або на шинних роз'єднувачах також викликає автоматичне відключення всіх джерел живлення. В обох випадках припиняється електропостачання всіх споживачів на час, необхідний для усунення пошкодження.
Зазначені недоліки усуваються шляхом поділу робочої системи шин на секції і рівномірним розподілом джерел живлення і ліній, що відходять між секціями. В таких схемах РУ в ланцюзі кожної секції передбачається окремий обхідний вимикач або в цілях економії для обох секцій використовують один обхідний вимикач (рис. 1.13).
Ця схема складається з наступних елементів:
-робочої системи шин А, секціонірованной секційним вимикачем QB на дві секції 1ВА і 2ВА;
-обхідної системи шин АТ;
-вимикачів приєднань Q1, Q2. ;
- обхідного вимикача QO;
Обхідний вимикач QO може бути приєднаний до будь-якої секції за допомогою розвилки з двох роз'єднувачів QS3 і QS4. Наприклад, при включеному роз'єднувачі QS3 і при відключеному QS4 обхідний вимикач буде підключений до секції 1ВА.
Режими роботи секційного вимикача QB залежать від типу електроустановки (електростанція або підстанція), для якої призначена дана схема РУ. Тут же слід зазначити, що одночасне включення роз'єднувачів QS3 і QS4 неприпустимо, тому що в противному випадку секційний вимикач QB буде шунтований.
У цій схемі обхідний вимикач QO також може замінити вимикач будь-якого приєднання, наприклад Q1, для чого треба виконати такі дії:
-відключити роз'єднувач QS4 (якщо він був включений);
-включити роз'єднувач QS3 (якщо він був відключений);
- короткочасно включити обхідний вимикач QO для перевірки справності обхідної системи шин;
- включити QSO1 і включити QO;
- відключити вимикач Q1;
- відключити роз'єднувачі QS1 і QS2.
Після зазначених операцій лінія W1 буде отримувати харчування через обхідну систему шин і вимикач QO від першої секції 1ВА (рис. 1.14).
Іноді функції обхідного і секційного вимикачів поєднують (рис. 1.15). Тут обхідний вимикач QO приєднується до робітників секціях через перемичку з двох роз'єднувачів QS1 і QS2. У нормальному режимі ця перемичка включена, обхідний вимикач приєднаний до секції 2ВА і також включений. Таким чином, секції 1ВА і 2ВА з'єднані між собою через QS4, QO, QSO, QS2, QS1, і обхідний вимикач виконує функції секційного вимикача. При заміні будь-якого лінійного вимикача обхідним необхідно відключити QO, відключити роз'єднувач перемички QS2, а потім використовувати QO по його призначенню. При цьому на весь час ремонту лінійного вимикача паралельна робота секцій порушується.
Мал. 1.14 Рис. 1.15
Переваги схеми: при КЗ на збірних шинах або при відмові лінійних вимикачів при КЗ на лінії втрачається тільки 50% всіх приєднань; можливість ревізій і випробування вимикачів без перерви роботи; відносна простота схеми і низька вартість РУ.
Недолік схеми полягає в тому, що при ремонті робочої системи шин необхідно відключити від усіх джерел живлення і відходять лінії.
Схема (рис. 1.15) може використовуватися для підстанцій (110 кВ) при числі приєднань до шести включно, коли порушення паралельної роботи лінії допустимо і відсутня перспектива подальшого розвитку.
При більшій кількості приєднань (більше 7) рекомендується схема з окремим обхідним і секційним вимикачами. Це дозволяє зберегти паралельну роботу ліній при ремонтах вимикачів.
Розглянуті схеми можна застосовувати при парних лініях або лініях, що резервуються від інших підстанцій, а також радіальних, але не більше однієї на секцію.
На електростанціях можливе застосування схеми з одного секціонірованной системою шин, але з окремими обхідними вимикачами на кожну секцію.
Як уже зазначалося, в схемах з однієї робочої і обхідний системами шин при необхідності ремонту робочої системи шин потрібно відключення всіх приєднань на час ремонту, через що порушується електропостачання споживачів. Застосування схеми з двома робочими і обхідний системами шин усуває цей недолік.
Схема РУ з двома робочими і обхідний системами шин (ріс.1.16) включає робочі системи шин А1 і А2, обхідну систему шин АТ, вимикачі приєднань Ql, Q2. обхідний вимикач QO, шіносоедінітельний вимикач QA, роз'єднувачі QS1, QS2, ... Кожне приєднання, наприклад W1, підключається до робочих систем шин через розвилку з двох шинних роз'єднувачів QS1 і QS2, що дозволяє здійснювати роботу як на одній, так і на іншій системі шин. Як правило, обидві системи шин знаходяться в роботі при відповідному фіксованому (рівномірному) розподілі всіх приєднань, наприклад приєднання з непарними номерами підключені до першої робочої системі шин А1, приєднання з парними номерами підключені до другої робочої системі шин А2. У нормальному режимі шіносоедінітельний вимикач QA включений, обхідний вимикач QO відключений і обхідна система шин знаходиться без напруги. Обхідні роз'єднувачі QSO відключені; роз'єднувач обхідного вимикача QO включений. Такий розподіл приєднань збільшує надійність системи, так як при КЗ на шинах відключається шіносоедінітельний вимикач QA і тільки половина приєднань втрачає харчування. Якщо пошкодження на шинах стійке, то відключити приєднання переводять на справну систему шин.
Переваги схеми з двома робочими і обхідний системами шин: є умови для ревізій і випробування вимикачів без перерви роботи; існує можливість перегрупування приєднань між системами шин, що буває необхідно при зміні схеми мережі, режиму роботи системи та ін .; можливість проведення ремонту будь-якої системи шин, зберігаючи в роботі всі приєднання.
Недоліки цієї схеми, відмова одного вимикача при аварії призводить до відключення всіх джерел живлення і ліній, приєднаних до даної системи шин, а якщо в роботі знаходиться одна система шин, відключаються всі приєднання; ушкодження шіносоедінітельного вимикача рівноцінно КЗ на обох системах шин, тобто призводить до відключення всіх приєднань; велика кількість операцій роз'єднувачами при виводі в ревізію і ремонт вимикачів ускладнює експлуатацію РУ.
Деякого збільшення гнучкості і надійності схеми можна досягти секціонуванням однієї або обох систем шин (рис. 1.17). Обидві робочі системи шин знаходяться в роботі при фіксованому розподілі приєднань між секціями. Шіносоедінітельние вимикачі QA1 і QA2 включені. Обхідні вимикачі QO1 і QO2 відключені. Обхідна система шин знаходиться без напруги. Стан секційних вимикачів QB1 і QB2 визначається типом електроустановки, в якій застосовується дана схема РУ.
Мал. 1.17. Схема з двома секціонованими робочими
і обхідний системами шин
У цій схемі РУ при пошкодженні на шинах або при КЗ в лінії і відмову лінійного вимикача втрачається тільки 25% приєднань (на час перемикань), при пошкодженні в шіносоедінітельном вимикачі втрачається 50% приєднань. Якщо збірні шини секціонованими, то для зменшення капітальних витрат можливе застосування схеми, де поєднані шіносоедінітельний і обхідний вимикачі. У нормальному режимі роз'єднувач QS2 відключений, роз'єднувачі QS1, QSO, QS3 включені, обхідний вимикач виконує роль шіносоедінітельного. При необхідності ремонту вимикача будь-якого приєднання, наприклад W1, відключають вимикач QOA1 і роз'єднувач QS3 і використовують вимикач за його прямим призначенням. У схемах з великим числом ліній кількість таких перемикань значно, що призводить до ускладнення експлуатації, тому є тенденція до відмови від поєднання шіносоедінітельного і обхідного вимикачів. РУ, виконані за схемою з двома робочими і обхідний системами шин, застосовуються на електростанціях і підстанціях при напрузі 110-220 кВ. На станціях при числі приєднань 12-14 секціонуючою одна система шин, при більшій кількості приєднань - обидві системи шин. На підстанціях секціонуючою одна система шин при напрузі 220 кВ і числі приєднань 12-15 або при установці трансформаторів потужністю 125 МВА і більше; при напружених 110-220 кВ обидві системи секціонуючою при числі приєднань більше 15. При напрузі 330 кВ і вище застосування схем з двома робочими і обхідний системами шин недоцільно, так як роз'єднувачі в таких схемах використовуються в якості оперативних апаратів. Велика кількість операцій роз'єднувачами і складна блокування між вимикачами і роз'єднувачами призводять до можливості помилкового відключення струму навантаження роз'єднувачами. Крім цього, необхідність установки шіносоедінітельного, обхідного вимикачів і великої кількості роз'єднувачів збільшує витрати на спорудження РУ.