Voordelen en nadelen van dubbele busbar configuratie in elektriciteitscentrales

Voordelen en nadelen van een dubbele busbarconfiguratie in elektriciteitscentrales

Een elektriciteitshuis met een dubbele busbarconfiguratie maakt gebruik van twee sets busbars. Elk energiebron en elke uitgaande lijn is verbonden met beide busbars via één schakelaar en twee afbrekers, waardoor ofwel de ene of de andere busbar kan dienen als werkende of reserve busbar. De twee busbars zijn verbonden door middel van een buskoppelschakelaar (aangeduid als buskoppeling, QFL), zoals getoond in de onderstaande figuur.

I. Voordelen van een dubbele busbarverbinding

• Flexibele bedrijfsmodi. Het kan werken met beide busbars gelijktijdig geënergiseerd door de energiebronnen en uitgaande lijnen gelijkmatig over de twee busbars te verdelen en de buskoppelschakelaar te sluiten; alternatief kan het werken als een enkele busbar met sectie-indeling door de buskoppelschakelaar te openen.

• Wanneer een busbar wordt onderhouden, kunnen de energiebronnen en uitgaande lijnen blijven werken zonder de stroomvoorziening aan klanten te onderbreken. Bijvoorbeeld, wanneer Bus I onderhoud nodig heeft, kunnen alle circuits worden overgebracht naar Bus II—bekend als “busoverdracht.” De specifieke stappen zijn als volgt:

• Ten eerste, controleer of Bus II in goede staat is. Doe dit door de afbrekers aan weerszijden van de buskoppelschakelaar QFL te sluiten, vervolgens QFL te sluiten om Bus II op te laden. Als Bus II intact is, ga dan verder met de volgende stappen.

• Overbreng alle circuits naar Bus II. Eerst verwijder de DC-sturingsschroef van QFL, sluit vervolgens opeenvolgend de busafbrekers aan de kant van Bus II van alle circuits en open de afbrekers aan de kant van Bus I.

• Herplaats de DC-sturingsschroef van QFL, open vervolgens QFL en de afbrekers aan weerszijden. Bus I kan nu buiten dienst worden gesteld voor onderhoud.

• Bij het onderhouden van de busafbreker van een bepaald circuit, hoeft alleen dat circuit gedemonteerd te worden. Bijvoorbeeld, om busafbreker QS1 te onderhouden, open eerst de schakelaar QF1 van uitgaande lijn WL1 en de afbrekers aan weerszijden, overbreng vervolgens de energiebron en alle andere uitgaande lijnen naar Bus I. QS1 is dan volledig geïsoleerd van de energiebron en kan veilig worden onderhouden.

• Bij een storing op Bus I kunnen alle circuits snel hersteld worden. Wanneer er een kortsluitsituatie optreedt op Bus I, springen de schakelaars van alle energiebroncircuits automatisch. Op dat moment open je de schakelaars van alle uitgaande lijnen en hun afbrekers aan de kant van Bus I, sluit de busafbrekers aan de kant van Bus II van alle circuits, en sluit vervolgens de schakelaars van alle energiebronnen en uitgaande lijnen opnieuw—zodat alle circuits op Bus II snel worden hersteld.

• Bij het onderhouden van een lijnschakelaar kan de buskoppelschakelaar tijdelijk fungeren als vervanging. Neem bijvoorbeeld het onderhoud van QF1, de operationele stappen zijn: overbreng eerst alle andere circuits naar de andere busbar zodat QFL en QF1 in serie verbonden zijn via de busbar. Open vervolgens QF1 en de afbrekers aan weerszijden, verbind de bedrading aan beide zijden van QF1 los en brug de opening met een tijdelijke stroomdragende “jumper.” Sluit vervolgens de afbrekers aan weerszijden van de jumper en de buskoppelschakelaar QFL. Zo wordt uitgaande lijn WL1 nu bestuurd door QFL. Tijdens dit proces ervaart WL1 slechts een korte stroomonderbreking. Op dezelfde manier, als er een anomalie (bijv. storing, mislukte werking of verboden werking) wordt vastgesteld in een in gebruik zijnde lijnschakelaar, kunnen alle andere circuits worden overgebracht naar de andere busbar om een serievoorzieningscircuit te vormen met QFL en de defecte schakelaar via de busbar. Vervolgens wordt QFL geopend, gevolgd door het openen van de afbrekers aan weerszijden van de defecte schakelaar, waarmee deze buiten dienst wordt genomen.

• Gemakkelijke uitbreiding. De dubbele busbarconfiguratie stelt uitbreiding toe op elke kant zonder invloed op de energiebron- en belastingsverdeling op de busbars. Uitbreidingswerkzaamheden veroorzaken geen storingen in bestaande circuits.

II. Nadelen van een dubbele busbarverbinding

• Tijdens busoverdrachtoperaties moeten alle belastingsstroomcircuits worden overgeschakeld met behulp van afbrekers, wat de procedure complex maakt en vatbaar voor operatorfouten.

• Een storing op Bus I veroorzaakt een korte totale storing van alle binnenkomende en uitgaande lijnen (tijdens de busoverdrachtperiode).

• Wanneer een lijnschakelaar wordt onderhouden, vereist dat circuit nog steeds een volledige storing of een korte onderbreking (voordat de buskoppelschakelaar ervoor in de plaats treedt).

• Er zijn veel busafbrekers nodig, en de toegenomen lengte van de busbars maakt de schakelkastindeling complexer, wat resulteert in hogere investeringskosten en een grotere voetafdruk.

Toepassingsgebied:

• Voor 6 kV schakelkasten, wanneer de kortsluitstroom hoog is en reactors nodig zijn op uitgaande lijnen;

• Voor 35 kV schakelkasten met meer dan 8 uitgaande circuits;

• Voor 110 kV tot 220 kV schakelkasten met meer dan 5 uitgaande circuits.