9 Описание решений сопт для аб с концевыми элементами

9.1 Для модернизации действующих и реконструкции подстанций, на которых остается необходимость использовать АБ с концевыми элементами предлагаются проектные решении СОПТ, приведенные в разделе 12 на рис. 9,10.

9.1.1 В состав СОПТ для ПС напряжением 220 кВ и выше и ПС 110 кВ кВ с более чем 3-мя выключателями в распределительном устройстве высшего напряжения входят:

- две АБ с концевыми элементами;

- четыре основных ЗУ (ЗУ1, ЗУ2, ЗУ4, ЗУ5). При этом два ЗУ, работающие на одну АБ, по суммарной мощности должны обеспечивать питание всей нагрузки ПС, подключенной к СОПТ, и одновременно ускоренный заряд своей АБ в течение не более 8 часов до 90% емкости.

- два ЗУ (ЗУ3, ЗУ6) для подзаряда концевых элементов;

- два ЩПТ;

- узел аварийного освещения;

- три группы ШРОТов.

В качестве основного ЗУ и ЗУ для подключения концевых элементов может использоваться одно ЗУ, типоисполнение которого имеет два канала выхода на разную мощность. При этом ЗУ должно обеспечивать возможность независимого регулирования уровня выходного напряжения в каждом канале.

9.1.1.1 Схема электрическая однолинейная СОПТ для ПС 220 кВ и выше и ПС 110 кВ с более чем 3-мя выключателями в распределительном устройстве высшего напряжения с питанием потребителей от секций шин ES, EY.

Основные ЗУ подключаются соответственно к шинам ±I и ±II ЩПТ двумя кабелями через отдельные аппараты защиты QS1, устанавливаемые в ШВ1 и ШВ2. При необходимости к АБ могут быть подключены устройства для проведения индивидуальной подзарядки или контрольных разрядов через разъединитель QS3 в ЯВ.

Шины ±I и ±II через отдельные коммутационные аппараты QS3, QS4, в ШВ1 и ШВ2 соединяются с шинами ±ESI (±ESII) и ±EYI (±EYII).

ЗУ для подключения концевых элементов подключается через разъединитель с предохранителем QS4 в ЯВ непосредственно к концевым элементам АБ. Концевые элементы АБ через разъединитель QS5 подключаются к шине –nEY.

В ШВ1 и ШВ2 формируются шины ±ES, от которых через группу

ШРОТов обеспечивается питание устройств РЗА, шины ±EY и –nEY, от которых обеспечивается питание ЭМО, ЭМВ высоковольтных выключателей.

Шины сигнализации ШС формируются от шин ±ES двух ЩПТ.

В зависимости от плана расположения и типа оборудования ПС часть ЭМО, ЭМВ высоковольтных выключателей обеспечивается питанием от шин ±EY (только от основных элементов АБ), а часть ЭМО, ЭМВ через отдельную группу ШРОТов обеспечивается питанием от шин +EY и –nEY (от всех элементов АБ).

В режиме постоянного подзаряда уровень выходного напряжения каждого ЗУ должен устанавливаться в соответствии с количеством элементов в основной и концевой частях АБ.

При переводе АБ в режим уравнительного заряда одним из важнейших условий надежной работы АБ является необходимость обеспечения равенства токов заряда во всех элементах АБ.

На рисунке 1 приведена структурная схема подключения нагрузок и двух источников питания (U1 для основных, U2 для концевых элементов АБ). Из структурной схемы видно, что в режиме уравнительного заряда необходимо выполнить условие равенства токов I1 и I2. Это условие может быть выполнено, если используемые в СОПТ преобразователи (ЗУ) обеспечивают возможность автоматического или ручного регулирования величины тока заряда.

Рисунок 1 - Структурная схема подключения нагрузок и двух источников

питания

При невозможности использования преобразователей такого типа в схеме необходимо предусмотреть возможность отключения ЗУ3 и подключения основных ЗУ для проведения режима уравнительного заряда всех элементов АБ.

Необходимо отметить, что в этом случае необходимо подключить к концевым элементам АБ устройство выравнивания тока.

На рисунке 2 приведены структурные схемы СОПТ, позволяющие обеспечить выравнивание тока во всех элементах АБ.

В схеме, приведенной на рисунке 2 а), параллельно концевым элементам подключается переменный резистор R3, изменением сопротивления резистора R3 можно обеспечить равенство токов во всех элементах. 40

На рисунке 2 б) в качестве переменного резистора может быть использован набор резисторов R3.1- R3.n, которые подключаются параллельно друг другу коммутационными аппаратами К1 – Кn. Если выбрать сопротивления резисторов R3.1-R3.n так, чтобы ток каждой последующей цепи был в 2 раза больше, чем в предыдущей, то ток в первой цепи будет наименьшим и равным шагу регулирования, а наибольший ток будет при всех включенных коммутационных аппаратах равным наибольшему расчетному току. Нетрудно видеть, что в этом варианте при относительно небольшом числе коммутационных аппаратов можно получить большое число ступеней регулирования (например, при N = 8, число ступеней регулирования тока равно 256), причем переход со ступени на ступень происходит с одинаковой дискретностью.

Функция переменного резистора может быть реализована на базе электронного ключа (рисунок 2 в). Использование электронного ключа позволяет автоматизировать процесс регулирования величины сопротивления для обеспечения условия равенства токов во всех элементах АБ.

Рисунок 2 - Структурные схемы СОПТ, позволяющие обеспечить выравнивание тока во всех элементах АБ

9.1.2 В состав СОПТ для ПС напряжением 35 кВ и остальных ПС 110 кВ входят:

- одна АБ с концевыми элементами;

- два основных ЗУ (ЗУ1, ЗУ2). При этом два ЗУ, работающие на одну АБ, по суммарной мощности должны обеспечивать питание всей нагрузки ПС, подключенной к СОПТ, и одновременно ускоренный заряд своей АБ в течение не более 8 часов до 90% емкости.

- одно ЗУ (ЗУ3) для подзаряда концевых элементов;

- один ЩПТ;

- узел аварийного освещения;

- три группы ШРОТов.

9.1.2.1 Схема электрическая однолинейная СОПТ для ПС 35 кВ и остальных ПС 110 кВ с питанием потребителей от секций шин ±ES, ±EY приведена на рис.10 .

Основные ЗУ подключаются соответственно к шинам ±I и ±II ЩПТ двумя кабелями через отдельные аппараты защиты QS1, устанавливаемые в ШВ1 и ШВ2.

Шины ±I и ±II через отдельные коммутационные аппараты QS2, QS3 в ШВ1 и ШВ2 соединяются с шинами ±ESI (±ESII) и ±EYI (±EYII).

Концевые элементы АБ через разъединитель QS4 подключаются к шине –nEY.

ЗУ для подключения концевых элементов подключается через разъединитель с предохранителем QS4 в ЯВ непосредственно к концевым элементам АБ.

В ШВ1 в ШВ2 формируются шины ±ES, от которых через группу ШРОТов обеспечивается питание устройств РЗА, шины ±EY и –nEY от которых обеспечивается питание ЭМО, ЭМВ высоковольтных выключателей.

В зависимости от плана расположения и типа оборудования ПС часть ЭМО, ЭМВ высоковольтных выключателей обеспечивается питанием от шин ±EY или только от основных элементов АБ, а часть ЭМО, ЭМВ через отдельную группу ШРОТов обеспечивается питанием от шин +EY и –nEY или от всех элементов АБ.

Принцип выравнивания токов в элементах АБ в приведенной схеме в режиме уравнительного заряда аналогичен описанному в 9.1.1.1.