Электрическая подстанция

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Федин Виктор Тимофеевич Угорич Светлана Владимировна Козлова Ольга Вячеславовна(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Электрическая подстанция, содержащая две трехфазные рабочие системы шин, шиносоединительный выключатель, каждая фаза которого присоединена к одноименной фазе рабочих систем шин посредством разъединителей, обходную систему шин, обходной выключатель, присоединенный с одной стороны к обходной системе шин посредством разъединителя, а с другой стороны - с помощью разъединителей к рабочим системам шин,трехфазные присоединения, фазы которых содержат выключатели, соединенные с одной 14102 1 2011.02.28 стороны посредством развилки разъединителей с одноименной фазой рабочих систем шин, а с другой стороны - с двумя последовательно соединенными разъединителями,между которыми подключено присоединение, причем цепь из двух последовательных разъединителей одной из фаз подключена к фазе обходной системы шин, при этом развилка разъединителей подключена к той же фазе рабочей системы шин, что и разъединители обходного выключателя, отличающаяся тем, что обходная система шин и обходной выключатель выполнены однофазными, выключатели в двух других фазах каждого присоединения подключены посредством двух последовательно соединенных разъединителей к фазе обходной системы шин. Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к схемам электрических подстанций высокого напряжения. Известно распределительное устройство высокого напряжения, содержащее две рабочие и обходную системы сборных шин 1. К недостаткам этого распределительного устройства относится невозможность пофазного ремонта выключателей, так как в случае повреждения выключателя любого присоединения для его замены требуются трехфазный обходной выключатель и трехфазная обходная система шин. Наиболее близким техническим решением к изобретению является электрическая подстанция, содержащая две трехфазные рабочие системы шин, шиносоединительный выключатель, каждая фаза которого присоединена к одноименной фазе рабочих систем шин посредством разъединителей, трехфазную обходную систему шин, обходной выключатель, присоединенный с одной стороны к обходной системе шин посредством разъединителя, а с другой стороны - с помощью разъединителей к рабочим системам шин,трехфазные присоединения, фазы которых содержат выключатели, соединенные с одной стороны посредством развилки разъединителей с одноименной фазой рабочих систем шин, а с другой стороны - с двумя последовательно соединенными разъединителями,между которыми подключено присоединение, причем цепь из двух последовательных разъединителей каждой из фаз подключена к одноименной фазе обходной системы шин,при этом развилка разъединителей подключена к той же фазе рабочей системы шин, что и разъединители обходного выключателя 2. Благодаря наличию выключателей в трех фазах между рабочими и обходной системой шин в схеме имеется возможность замены выключателя любого присоединения обходным на случай ремонта или аварии, при этом одновременно отключаются выключатели во всех трех фазах присоединения и включаются одновременно обходные выключатели всех трех фаз, в результате чего недостаточно эффективно используется электрооборудование подстанции. Кроме того, наличие обходных выключателей в каждой из трех фаз вызывает необходимость выделения большой территории под подстанцию. Задачей изобретения является повышение эффективности использования устанавливаемого оборудования подстанции и улучшение ее экологических характеристик. Поставленная задача решается тем, что в электрической подстанции, содержащей две трехфазные рабочие системы шин, шиносоединительный выключатель, каждая фаза которого присоединена к одноименной фазе рабочих систем шин посредством разъединителей, обходную систему шин, обходной выключатель, присоединенный с одной стороны к обходной системе шин посредством разъединителя, а с другой стороны - с помощью разъединителей к рабочим системам шин, трехфазные присоединения, фазы которых содержат выключатели, соединенные с одной стороны посредством развилки разъединителей с одноименной фазой рабочих систем шин, а с другой стороны - с двумя последовательно соединенными разъединителями, между которыми подключено присоединение, причем цепь 2 14102 1 2011.02.28 из двух последовательных разъединителей одной из фаз подключена к фазе обходной системы шин, при этом развилка разъединителей подключена к той же фазе рабочей системы шин, что и разъединители обходного выключателя, обходная система шин и обходной выключатель выполнены однофазными, выключатели в двух других фазах каждого присоединения подключены посредством двух последовательно соединенных разъединителей к фазе обходной системы шин. Технический результат заключается в том, что уменьшено количество однофазных выключателей, разъединителей и количество фаз обходной системы шин, так как предусмотренный однофазный обходной выключатель позволяет при необходимости заменить выключатель любой фазы любого присоединения. Для сооружения обходного выключателя, разъединителей и обходной системы шин требуется меньшая площадь. Сущность изобретения поясняется чертежом, где электрическая подстанция содержит первую трехфазную рабочую систему 1 шин с фазами , , , вторую трехфазную рабочую систему 2 шин также с фазами , , , шиносоединительный выключатель 3, 4, 5, каждая фаза которого присоединена к одноименной фазе рабочих систем 1, 2 шин посредством разъединителей 6-11. Например, выключатель 3 в фазеприсоединен с помощью разъединителя 6 к фазепервой рабочей системы 1 шин и разъединителя 7 к фазевторой рабочей системы 2 шин. Подстанция содержит обходную систему 12 шин, обходной выключатель 13, присоединенный с одной стороны к обходной системе 12 шин посредством разъединителя 14, а с другой стороны - с помощью разъединителей 15-20 к рабочим системам 1, 2 шин. Например, выключатель 13 присоединен с помощью разъединителя 15 к фазепервой рабочей системы 1 шин и разъединителя 18 к фазевторой рабочей системы 2 шин. Аналогичным образом обходной выключатель 13 присоединен к фазам ,первой рабочей системы 1 шин и фазам ,второй рабочей системы 2 шин. В состав подстанции входят трехфазные присоединения в виде линии 21, 22, 23 и трансформатора 24, 25, 26, фазы которых содержат выключатели 27, 28, 29 - для линии,30, 31, 32 - для трансформатора. Выключатели соединены с одной стороны посредством развилки 33-44 разъединителей с одноименной фазой , ,первой рабочей системы 1 шин и , , , второй рабочей системы 2 шин, а с другой стороны в их цепи содержатся два последовательно соединенных разъединителя 45-46, 47-48, 49-50, 51-52, 53-54, 55-56,между которыми соответственно подключены присоединения 21-26. Например, выключатель 27 фазылинии 21 присоединен с одной стороны через разъединитель 34 к фазепервой рабочей системы 1 шин и через разъединитель 33 к фазевторой рабочей системы 2 шин, а с другой стороны - через последовательно соединенные разъединители 45, 46 к фазе обходной системы 12 шин, при этом фазалинии 21 подключена между последовательно соединенными разъединителями 45, 46. Аналогичным образом фазыилинии 22 и 23 присоединены к фазамипервой рабочей системы 1 шин и к фазамивторой рабочей системы 2 шин через развилки разъединителей соответственно 35-36 и 37-38. Аналогично подключено присоединение в виде трансформатора. Число присоединений на подстанции может быть любым. В результате такой оригинальной схемы каждая фаза каждого присоединения присоединена к фазе обходной системы шин. Электрическая подстанция работает следующим образом. В нормальном рабочем режиме под напряжением находятся первая и вторая рабочие системы 1, 2 шин, к которым в зависимости от режима электрической сети подключены присоединения 21, 22, 23 и 24,25, 26 с помощью выключателей 27, 28, 29 и 30, 31, 32, разъединителей 46, 48, 50 и 52, 54,56. При этом разъединители 14, 45, 47, 49, 51, 53, 55 и обходной выключатель 13 отключены. При необходимости аварийного или планового ремонта выключателя любой фазы любого присоединения он заменяется обходным выключателем 13. Например, при выводе в ремонт выключателя 27 фазылинии 21 включаются разъединители 15 или 18 (в зависимости от того, к какой системе шин была подключена фазалинии 21), разъединители 3 14102 1 2011.02.28 14, 45 и обходной выключатель 13, при этом разъединители 16, 17, 19, 20 и 47, 49, а также выключатель 27 фазылинии 21 отключены. В результате три фазы линии 21, 22, 23 оказываются подключенными к фазам , ,первой или второй рабочей системы 1, 2 шин, а именно, фазачерез разъединитель 48,выключатель 28 и разъединитель 35 или 36 (в зависимости от того, к какой системе шин была подключена фазалинии 22), фазачерез разъединитель 50, выключатель 29 и разъединитель 37 или 38 (в зависимости от того, к какой системе шин была подключена фазалинии 23), а фазачерез разъединитель 45, через фазу обходной системы шин 12,разъединитель 14, обходной выключатель 13 и разъединитель 15 или 18 (в зависимости от того, к какой системе шин была подключена фазалинии 21). Аналогичным образом обходным выключателем 13 поочередно могут быть заменены выключатели 28-32 любой фазы любого присоединения. Таким образом, подстанция позволяет с помощью только одной фазы обходной системы шин и одной фазы обходного выключателя осуществить при необходимости поочередное замещение выключателя любой фазы любого присоединения. Использование подстанции по сравнению с известными позволяет повысить эффективность использования устанавливаемого оборудования подстанции и улучшить экологические характеристики за счет уменьшения требуемой площади под шины,выключатели и разъединители. Наиболее эффективно подстанция может быть использована в электрических сетях высокого и сверхвысокого напряжения. Источники информации 1. Заявка на патент РФ 2006144902/09, МПК 02 3/00, 2008. 2. Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии Учебное пособие. - Ростов-н/Д.Феникс, Красноярск, Издательские проекты, 2006. С. 510-511, рис. 11.10, в. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4