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 трехфазную секционированную рабочую систему шин, секционный выключатель в трех фазах, соединяющий одноименные фазы каждой секции рабочей секционированной системы 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 каждой секции рабочей системы шин, трехфазные присоединения, фазы которых содержат выключатели, соединенные с одной стороны посредством шинного разъединителя с одной из секций рабочей системы шин, а с другой стороны - с двумя последовательно соединенными разъединителями, между которыми подключено присоединение, отличающаяся тем, что обходная система шин и обходной выключатель выполнены однофазными, выключатели каждого присоединения подключены посредством двух последовательно соединенных разъединителей к фазе обходной системы шин. 14124 1 2011.02.28 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 одну трехфазную рабочую систему шин, секционный 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 каждой секции рабочей системы шин,трехфазные присоединения, фазы которых содержат выключатели, соединенные с одной стороны посредством шинного разъединителя с одной из секций рабочей системы шин, а с другой стороны - с двумя последовательно соединенными разъединителями, между которыми подключено присоединение 2. Благодаря наличию выключателей в трех фазах между рабочей 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 одну трехфазную секционированную рабочую систему шин, секционный выключатель в трех фазах, соединяющий одноименные фазы каждой секции рабочей секционированной системы 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 каждой секции рабочей системы шин, трехфазные присоединения, фазы которых содержат выключатели, соединенные с одной стороны посредством шинного разъединителя с одной из секций рабочей системы шин, а с другой стороны - с двумя последовательно соединенными разъединителями,между которыми подключено присоединение, обходная система шин и обходной выключатель выполнены однофазными, выключатели 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 фигурой, которая содержит одну трехфазную рабочую секционированную систему шин с первой секцией 1 с фазами , ,и второй секцией 2 с фазами , , , секционный выключатель 3, 4, 5 в трех фазах, соединяющий одноименные фазы первой секции 1 и второй секции 2 рабочей системы шин посредством разъединителей 6-7, 8-9, 10-11 соответственно. Например, выключатель 3 в фазе а присоединен с помощью разъединителя 6 к фазе а первой секции 1 рабочей системы шин и разъедините 2 14124 1 2011.02.28 ля 7 к фазе а второй секции 2 рабочей системы шин. Подстанция содержит обходную систему 12 шин, состоящую из одной фазы, однофазный 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 каждой из фаз , ,каждой секции 1 и 2 рабочей системы шин. Например, выключатель 13 присоединен с помощью разъединителя 15 к фазе а первой секции 1 рабочей системы шин и разъединителя 18 к фазе а второй секции 2 рабочей системы шин. Аналогичным образом обходной выключатель 13 присоединен к фазам ,первой секции 1 и фазам ,второй секции 2 рабочей системы шин. В состав подстанции входят трехфазные присоединения в виде линий 21, 22, 23, присоединенных к первой секции 1 рабочей системы шин, и 24, 25, 26, присоединенных ко второй секции 2 рабочей системы шин, а также трансформаторов 27, 28, 29, присоединенных к первой секции 1 рабочей системы шин, и 30, 31, 32, присоединенных ко второй секции 2 рабочей системы шин. Трехфазные присоединения содержат выключатели в каждой из трех фаз для линии, присоединенной к первой секции 1 рабочей системы шин, выключатели 33, 34, 35, для линии, присоединенной ко второй секции 2 рабочей системы шин, - выключатели 36, 37, 38, для трансформатора, присоединенного к первой секции 1 рабочей системы шин, - выключатели 39, 40, 41, для трансформатора, присоединенного ко второй секции 2 рабочей системы шин, - выключатели 42, 43, 44. Выключатели соединены с одной стороны посредством шинных разъединителей 45, 46, 47 и 48, 49, 50 с каждой из фаз , ,первой секции 1 рабочей системы шин и посредством разъединителей 51, 52, 53 и 54, 55, 56 с каждой из фаз , ,второй секции 2 рабочей системы шин, а с другой стороны в их цепи содержатся два последовательно соединенных разъединителя 57-58, 59-60,61-62, 63-64, 65-66, 67-68, 69-70, 71-72, 73-74, 75-76, 77-78, 79-80, между которыми подключены присоединения 21-32. Например, выключатель 33 фазы а линии 21 присоединен с одной стороны через разъединитель 45 к фазе а первой секции 1 рабочей системы шин, а с другой стороны через последовательно соединенные разъединители 57-58 к фазе обходной системы 12 шин, при этом фаза а линии 21 подключена между последовательно соединенными разъединителями 57-58. Аналогичным образом фазыилинии 22 и 23 присоединены к фазамипервой секции 1 рабочей системы шин. Аналогично подключаются присоединения в виде линии и трансформатора ко второй секции 2 рабочей системы шин. 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 1 и вторая 2 секции рабочей системы шин, к которым в зависимости от режима электрической сети подключены присоединения 21, 22,23 и 27, 28, 29 к первой секции 1 рабочей системы шин с помощью выключателей 33, 34,35 и 39, 40, 41 и разъединителей 45, 46, 47 и 48, 49, 50, а также присоединения 24, 25, 26 и 30, 31, 32 ко второй секции 2 рабочей системы шин с помощью выключателей 36, 37, 38 и 42, 43, 44 и разъединителей 51, 52, 53 и 54, 55, 56. При этом разъединители 14, 58, 60, 62,64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 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 33 фазы а линии 21 первой секции рабочей системы шин включаются разъединители 14, 15, 58 и обходной выключатель 13, при этом разъединители 16, 17, 18, 19, 20 и 60, 62, а также выключатель 33 фазылинии 21 отключены. В результате три фазы линии 21, 22, 23 оказываются подключенными к фазам , ,первой секции 1 рабочей системы шин, а именно фазачерез разъединитель 59, выключатель 34 и разъединитель 46, фаза с через разъединитель 61, выключатель 35 и разъединитель 47, а фазачерез разъединитель 58, через фазу обходной системы 12 шин, разъединитель 14, обходной выключатель 13 и разъединитель 3 14124 1 2011.02.28 15. Аналогичным образом обходным выключателем 13 поочередно могут быть заменены выключатели 34-44 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, опубл. 27.06.2008. 2. Передача и распределение электрической энергии Учебное пособие / А.А.Герасименко, В.Т.Федин. - Ростов-на Дону Феникс Красноярск Издательские проекты, 2006. С. 510-511, рис. 11.10, в. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4