Эволюция конфигураций соединений шин питания стороны подстанции 110 кВ

Ранние подстанции 110 кВ обычно использовали конфигурацию "внутреннего шинного соединения" на стороне питания, где источник питания часто применял метод "внутреннего мостового соединения". Это часто наблюдалось в некоторых подстанциях 220 кВ, питающих шины 110 кВ от разных трансформаторов в схеме "двустороннего питания в одном направлении". В этой схеме использовались два трансформатора, а на стороне 10 кВ применялась одиночная шина с секционированием.

Преимущества включали простоту проводки, удобство эксплуатации, простоту автоматического переключения и необходимость только трех выключателей на стороне питания для двух трансформаторов. Кроме того, шина на стороне питания не требовала отдельной защиты, так как она входила в зону дифференциальной защиты трансформатора, и общие затраты были ниже. Однако существовали ограничения: каждая шина могла обслуживать только один трансформатор, что ограничивало рост нагрузочной способности 10 кВ. Более того, при работе одного трансформатора половина подстанции должна была быть обесточена, что создавало риск полного отключения подстанции в случае отказа оборудования на другой половине.

Для повышения мощности подстанции и улучшения надежности питания промежуточное решение для подстанций 110 кВ采用了“扩大内桥接线”的方式，电源侧主要采用“扩桥接线”。这种配置涉及三个变压器。电力通过来自同一方向双电源的110 kV母线的两个“边母线”供电，以及来自另一个220 kV变电站不同方向单电源的一个“中母线”供电。 10 kV侧继续使用单段分段母线，理想情况下将中间变压器的10 kV输出分成A段和B段。这种方法增加了10 kV出线的数量，并允许在停电时将中间变压器的负荷重新分配给其他两个变压器。然而，它引入了更复杂的操作和自动切换，以及更高的投资。 随着城市扩张、土地稀缺加剧和电力需求激增，迫切需要进一步提高变电站的容量和可靠性。当前110 kV变电站的设计主要在电源侧采用单段分段母线，连接四个变压器——每个变压器连接到独立的母线上，中间两个变压器交叉连接到上游电源。在10 kV侧，采用A/B分段配置，形成由四个变压器供电的八段“环形连接”。 这种设计增加了10 kV出线的数量并提高了供电可靠性。中间两个变压器与上游电源的交叉连接确保即使一个110 kV母线断电，八段10 kV母线也能不间断供电。缺点包括需要对110 kV母线进行专门保护，初期投资高，操作复杂度增加。** 根据您的要求，以下是完整的俄语翻译：

Для увеличения мощности подстанции и улучшения надежности питания промежуточное решение для подстанций 110 кВ использовало метод "расширенного внутреннего шинного соединения", где на стороне питания применялось "расширенное мостовое соединение". Эта конфигурация включала три трансформатора. Питание осуществлялось через две "боковые шины" от двустороннего питания 110 кВ одной подстанции 220 кВ, и одну "среднюю шину" от однонаправленного питания другой подстанции 220 кВ.

На стороне 10 кВ продолжалось использование одиночной секционированной шины, идеально разделяя выход 10 кВ среднего трансформатора на секции A и B. Этот подход увеличил количество 10 кВ исходящих линий и позволил перераспределить нагрузку среднего трансформатора на другие два в случае отключения. Однако это внесло большую сложность в эксплуатацию и автоматическое переключение, а также повысило инвестиции.

С расширением городов, увеличением дефицита земли и растущим спросом на электроэнергию возникла настоятельная необходимость дальнейшего увеличения мощности и надежности подстанций. Текущий проект подстанций 110 кВ в основном использует одиночную секционированную шину на стороне питания, соединяющую четыре трансформатора — каждый из которых подключен к отдельным шинам, а два средних трансформатора перекрестно подключены к источнику питания. На стороне 10 кВ используется конфигурация A/B, образуя восьмисекционное "кольцевое соединение", питаемое четырьмя трансформаторами.

Этот проект увеличивает количество 10 кВ исходящих линий и повышает надежность питания. Перекрестное подключение двух средних трансформаторов к источнику питания обеспечивает непрерывное питание восьмисекционной 10 кВ шины, даже если одна 110 кВ шина обесточена. Недостатки включают необходимость специальной защиты 110 кВ шины, высокие начальные инвестиции и увеличенную сложность эксплуатации.