Преимущества и недостатки конфигурации с двойной шиной в подстанциях

Преимущества и недостатки двойной шинной конфигурации в подстанциях

Подстанция с двойной шинной конфигурацией использует два набора шин. Каждый источник питания и каждая исходящая линия подключены к обеим шинам через один выключатель и два разъединителя, что позволяет использовать любую из шин как рабочую или резервную. Две шины соединены между собой через выключатель секционирования шин (называемый также связующим выключателем, QFL), как показано на рисунке ниже.

I. Преимущества двойного шинного соединения

• Гибкие режимы работы. Можно работать с одновременным питанием обеих шин, равномерно распределяя источники питания и исходящие линии между двумя шинами и закрывая выключатель секционирования шин; альтернативно, можно работать с одной шиной, разделенной на секции, открыв выключатель секционирования шин.

• При обслуживании одной шины источники питания и исходящие линии могут продолжать работу без прерывания подачи электроэнергии потребителям. Например, при необходимости обслуживания Шины I все цепи могут быть перенесены на Шину II — это называется "переключением шин". Конкретные шаги следующие:

• Сначала проверьте, находится ли Шина II в хорошем состоянии. Для этого закройте разъединители с обеих сторон выключателя секционирования шин QFL, затем закройте QFL для зарядки Шины II. Если Шина II исправна, переходите к следующим шагам.

• Перенесите все цепи на Шину II. Сначала удалите предохранитель постоянного тока QFL, затем последовательно закройте разъединители стороны Шины II всех цепей и откройте разъединители стороны Шины I.

• Установите обратно предохранитель постоянного тока QFL, затем откройте QFL и его разъединители с обеих сторон. Теперь Шина I может быть выведена из эксплуатации для обслуживания.

• При обслуживании разъединителя любой цепи требуется отключение только этой цепи. Например, для обслуживания разъединителя QS1 сначала откройте выключатель исходящей линии WL1 (QF1) и его разъединители с обеих сторон, затем переведите источник питания и все остальные исходящие линии на Шину I. QS1 будет полностью изолирован от источника питания и может быть безопасно обслужен.

• При возникновении неисправности на Шине I все цепи могут быть быстро восстановлены. При коротком замыкании на Шине I автоматически срабатывают выключатели всех цепей источников питания. В этот момент откройте выключатели всех исходящих линий и их разъединители стороны Шины I, закройте разъединители стороны Шины II всех цепей, затем снова закройте выключатели всех источников питания и исходящих линий — таким образом, все цепи на Шине II будут быстро восстановлены.

• При обслуживании любого выключателя линии, выключатель секционирования шин может временно заменить его. На примере обслуживания QF1, операционные шаги следующие: сначала переведите все остальные цепи на другую шину, чтобы QFL и QF1 были соединены в series через шину. Затем откройте QF1 и его разъединители с обеих сторон, отсоедините проводку на обоих концах QF1 и установите временный проводник. Далее закройте разъединители с обеих сторон временного проводника и выключатель секционирования шин QFL. Таким образом, исходящая линия WL1 теперь контролируется QFL. В процессе WL1 испытывает лишь кратковременное отключение. Аналогично, если обнаружено отклонение (например, неисправность, отказ в работе или запрет на работу) в работающем выключателе линии, все остальные цепи могут быть переведены на другую шину, образуя серийную цепь питания с QFL и неисправным выключателем через шину. Затем откройте QFL, затем откройте разъединители с обеих сторон неисправного выключателя, тем самым выводя его из эксплуатации.

• Легкость расширения. Двойная шинная конфигурация позволяет расширяться с любой стороны без влияния на распределение источников питания и нагрузок на шинах. Работы по расширению не вызывают отключения существующих цепей.

II. Недостатки двойного шинного соединения

• При операциях переключения шин все цепи нагрузки должны быть переключены с использованием разъединителей, что делает процедуру сложной и склонной к ошибкам оператора.

• Неисправность на Шине I вызывает кратковременное полное отключение всех входящих и исходящих линий (во время переключения шин).

• При обслуживании любого выключателя линии, эта цепь все равно требует либо полного отключения, либо кратковременного прерывания (до того, как выключатель секционирования шин заменит его).

• Требуется большое количество разъединителей шин, и увеличение длины шин усложняет компоновку коммутационных устройств, что приводит к увеличению затрат на инвестиции и занимаемой площади.

Область применения:

• Для коммутационных устройств 6 кВ, когда ток короткого замыкания высокий и требуются реакторы на исходящих линиях;

• Для коммутационных устройств 35 кВ с более чем 8 исходящими цепями;

• Для коммутационных устройств 110 кВ до 220 кВ с более чем 5 исходящими цепями.