Электрическая шина система и планировка электрической подстанции
Существует множество различных схем электрических шин, но выбор конкретной схемы зависит от напряжения системы, напряжения, положения подстанции в системе электроснабжения, необходимой гибкости системы и затрат, которые предстоит понести.
Основные критерии, учитываемые при выборе определенной схемы расположения шины
Простота системы.
Легкость обслуживания различных устройств.
Минимизация простоев во время обслуживания.
Предусмотрение возможности расширения с ростом спроса.
Оптимизация выбора схемы расположения шины, чтобы она давала максимальную отдачу от системы.
Ниже рассматриваются некоторые наиболее часто используемые схемы расположения шин:
Одношинная система
Одношинная система является самой простой и дешевой. В этой схеме все линии питания и трансформаторные байты подключены только к одной шине, как показано.
Преимущества одношинной системы
Эта система очень проста по дизайну.
Это очень экономичная схема.
Эта система очень удобна в эксплуатации.
Недостатки одношинной системы
Основным недостатком такого типа схемы является то, что обслуживание оборудования любого байта невозможно без прерывания питания линии или трансформатора, подключенного к этому байту.
Внутренние панели управления на 11 кВ часто имеют одношинную схему.
Одношинная система с секционированием шины
Если одношинная система разделена на секции с помощью выключателя, можно получить некоторые преимущества. Если есть несколько входящих линий, и входящие источники и исходящие линии питания равномерно распределены по секциям, как показано на рисунке, прерывание системы можно снизить до разумного уровня.
Преимущества одношинной системы с секционированием шины
Если один из источников выходит из системы, все нагрузки все равно могут быть питаемы, если включить секционный выключатель или соединительный выключатель. Если одна секция системы шин находится в ремонте, часть нагрузки подстанции может быть питаема, если включить другую секцию шины.
Недостатки одношинной системы с секционированием шины
Как и в случае одношинной системы, обслуживание оборудования любого байта невозможно без прерывания питания линии или трансформатора, подключенного к этому байту.
Использование изоляторов для секционирования шины не решает задачу. Изоляторы должны быть отключены "вне цепи", что невозможно без полного прерывания шины. Поэтому требуется инвестиции в соединительный выключатель.
Двухшинная система
В двухшинной системе используются две идентичные шины таким образом, что любая исходящая или входящая линия может быть подключена к любой из шин.
На самом деле каждая линия подключена к обеим шинам параллельно через индивидуальные изоляторы, как показано на рисунке.
Закрывая любой из изоляторов, можно подключить линию к соответствующей шине. Обе шины находятся под напряжением, и общие линии питания разделены на две группы, одна группа питается от одной шины, а другая — от другой. Однако любую линию в любое время можно переключить с одной шины на другую. Существует соединительный выключатель, который должен быть закрыт во время операции переключения шин. Для выполнения операции переключения необходимо сначала закрыть соединительный выключатель, затем закрыть изолятор, связанный с шиной, к которой будет переключена линия, и затем открыть изолятор, связанный с шиной, откуда переключается линия. Наконец, после этой операции переключения следует открыть соединительный выключатель.
Преимущества двухшинной системы
Двухшинная система увеличивает гибкость системы.
Недостатки двухшинной системы
Эта схема не позволяет выполнять обслуживание выключателей без прерывания питания.
Двухвыключательная система шин
В двухвыключательной системе шин используются две идентичные шины таким образом, что любая исходящая или входящая линия может быть подключена к любой из шин, аналогично двухшинной системе. Единственное отличие заключается в том, что здесь каждая линия подключена к обеим шинам параллельно через индивидуальный выключатель, а не только через изолятор, как показано на рисунке. Закрывая любой из выключателей и его связанные изоляторы, можно подключить линию к соответствующей шине. Обе шины находятся под напряжением, и общие линии питания разделены на две группы, одна группа питается от одной шины, а другая — от другой, аналогично предыдущему случаю. Однако любую линию в любое время можно переключить с одной шины на другую. Необходимости в соединительном выключателе нет, так как операция выполняется выключателями, а не изоляторами. Для выполнения операции переключения необходимо сначала закрыть изоляторы, а затем выключатель, связанный с шиной, к которой будет переключена линия, и затем открыть выключатель и изоляторы, связанные с шиной, откуда переключается линия.
Система с одним и половиной выключателем
Это улучшение двухвыключательной схемы для экономии числа выключателей. Для каждой пары линий предоставляется только один запасной выключатель. Защита, однако, усложняется, так как она должна связывать центральный выключатель с линией, чей собственный выключатель выведен на обслуживание. По причинам, указанным для двухвыключательной схемы, и из-за высоких затрат на оборудование, даже эта схема не очень популярна. Как показано на рисунке, это простая конструкция, две линии питания подключены к двум разным шинам через их связанные выключатели, и эти две линии соединены третьим выключателем, который называется соединительным выключателем. Обычно все три выключателя закрыты, и питание подается на обе линии от двух шин, работающих параллельно. Соединительный выключатель действует как соединитель для двух линий. При отказе любого выключателя линии питания, питание подается через выключатель второй линии и соединительный выключатель, поэтому каждый выключатель линии питания должен быть рассчитан на питание обеих линий, соединенных соединительным выключателем.
Преимущества системы с одним и половиной выключателем
При любом отказе на одной из шин, эта неисправная шина будет немедленно отключена без прерывания питания всех линий в системе, так как все линии продолжат питаться от другой здоровой шины.
Недостатки системы с одним и половиной выключателем
Эта схема очень дорогая из-за инвестиций в третий выключатель.
Система основной и резервной шин
