Subestação de usina – conhecimento da fiação elétrica principal

A conexão elétrica principal refere-se principalmente ao circuito projetado para atender à transmissão e operação de energia predeterminadas

requisitos em usinas de energia, subestações e sistemas de energia, e indica a relação de interconexão entre energia elétrica de alta tensão

equipamento.A principal ligação elétrica é um circuito de transmissão e distribuição de energia elétrica com as linhas de entrada e saída

da fonte de alimentação como elo básico e do barramento como elo intermediário.

Em geral, a fiação principal das usinas e subestações deve atender aos seguintes requisitos básicos:

1) Garantir a confiabilidade e a qualidade da fonte de alimentação necessárias de acordo com os requisitos do sistema e dos usuários.Quanto menos chance

de interrupção forçada do fornecimento de energia durante a operação, maior será a confiabilidade da fiação principal.

2) A fiação principal deve ser flexível para atender aos requisitos das diversas condições operacionais do sistema de energia e do equipamento principal, e

também será conveniente para manutenção.

3) A fiação principal deve ser simples e clara, e a operação deve ser conveniente, de modo a minimizar as etapas de operação necessárias para o

entrada ou remoção de componentes principais.

4) Desde que cumpram os requisitos acima, os custos de investimento e operação são mínimos.

5) Possibilidade de ampliação.

Quando houver muitas linhas de entrada e saída (mais de 4 circuitos), para facilitar a captação e distribuição de energia elétrica,

o barramento é frequentemente definido como um link intermediário.

Incluindo: conexão de barramento único, conexão de barramento duplo, conexão 3/2, conexão 4/3, conexão de grupo de barramento de transformador.

Quando o número de linhas de entrada e saída é pequeno (menor ou igual a 4 circuitos), para economizar investimento, nenhum barramento pode ser configurado.

Incluindo: fiação da unidade, fiação de ponte e fiação angular.

1. Conexão de barramento único

A conexão com apenas um grupo de barramentos é chamada de conexão de barramento único, conforme mostra a Figura 1.

Conexão de barramento único

Fig. 1 Diagrama esquemático da conexão de barramento único

A característica da conexão de barramento único é que as linhas de alimentação e de alimentação são conectadas no mesmo grupo de barramentos.Em

Para ligar ou desligar qualquer linha de entrada ou saída, cada terminal está equipado com um disjuntor que pode abrir ou fechar o circuito

sob várias condições de operação (conforme mostrado em DL1 na Figura 1).Quando for necessário fazer a manutenção do disjuntor e garantir o

alimentação normal de outras linhas, chaves isolantes (G1 ~ G4) devem ser instaladas em ambos os lados de cada disjuntor.A função do

O seccionador serve para garantir que o disjuntor esteja isolado de outras partes energizadas durante a manutenção, mas não para cortar a corrente no

o circuito.Como o disjuntor possui dispositivo extintor de arco, mas o seccionador não, o seccionador deve seguir o princípio de

“make before break” durante a operação: ao conectar o circuito, o seccionador deve ser fechado primeiro;Em seguida feche o disjuntor;

Ao desconectar o circuito, o disjuntor deve ser desconectado primeiro e depois o seccionador.Além disso, o seccionador pode

ser operado no estado equipotencial.

As principais vantagens da conexão de barramento único: simples, óbvia, fácil de operar, difícil de operar incorretamente, menos investimento e fácil de expandir.

Principais desvantagens do barramento único: quando o seccionador do barramento falha ou é reformado, todas as fontes de alimentação devem ser desconectadas, resultando em

falha de energia de todo o dispositivo.Além disso, quando o disjuntor é revisado, o circuito também deve ser parado durante todo o

período de revisão.Devido às deficiências acima, a conexão de barramento único não atende aos requisitos de fonte de alimentação para usuários importantes.

Escopo de aplicação da conexão de barramento único: é aplicável a usinas ou subestações de pequeno e médio porte com apenas um gerador

ou um transformador principal e poucos circuitos de saída em sistemas de 6~220kV.

2、 Conexão seccional de barramento único

As desvantagens da conexão de barramento único podem ser superadas pelo método de subseção, conforme mostrado na Figura 2.

Conexão seccional de barramento único

Fig. 2 Fiação Seccional de Barramento Único

 

Quando um disjuntor é instalado no meio do barramento, o barramento é dividido em duas seções, para que usuários importantes possam ser alimentados por

duas linhas conectadas às duas seções do ônibus.Quando qualquer seção do barramento falhar, todos os usuários importantes não serão cortados.Além disso, os dois ônibus

as seções podem ser limpas e revisadas separadamente, o que pode reduzir a falha de energia para os usuários.

Como a fiação seccional de barramento único não apenas mantém as vantagens da fiação de barramento único em si, como simplicidade, economia e

conveniência, mas também atende às suas desvantagens até certo ponto, e a flexibilidade de operação é melhorada (pode operar em paralelo ou em

colunas separadas), este modo de fiação tem sido amplamente utilizado.

Porém, a fiação seccionada de barramento único também apresenta uma desvantagem significativa, ou seja, quando uma seção de barramento ou qualquer seccionador de barramento falha

ou for revisado, todos os cabos conectados ao barramento deverão ficar desligados por um longo período durante a revisão.Obviamente, isso não é permitido

usinas de grande capacidade e subestações centrais.

Escopo de aplicação da fiação seccional de barramento único: aplicável à fiação de 6 ~ 10kV de usinas de energia de pequeno e médio porte e subestações de 6 ~ 220kV.

3、 Barramento único com conexão de barramento de bypass

Barramento único com conexão de barramento de bypass é mostrado na Figura 3.

Fig. 3 Barramento único com barramento de bypass

Fig. 3 Barramento único com barramento de bypass

 

Função do barramento de bypass: a manutenção de quaisquer disjuntores de entrada e saída pode ser realizada sem falha de energia.

Passos para manutenção ininterrupta do disjuntor QF1:

1) Use o disjuntor de bypass QF0 para carregar o barramento de bypass W2, feche QSp1 e QSp2 e, em seguida, feche GFp.

2) Após o carregamento bem-sucedido, faça com que o disjuntor de saída QF1 e o disjuntor de bypass QF0 operem em paralelo e feche QS13.

3) Saia do disjuntor QF19 e ​​puxe QF1, QS12 e QS11.

4) Pendure o fio terra (ou faca de aterramento) em ambos os lados do QF1 para manutenção.

Princípios para montagem de barramento bypass:

1) As linhas de 10kV geralmente não são montadas porque usuários importantes são alimentados por fontes de alimentação duplas;O preço do circuito de 10kV

O disjuntor está baixo e o disjuntor de reserva especial e o disjuntor do carrinho de mão podem ser configurados.

2) As linhas de 35kV geralmente não são construídas pelos mesmos motivos, mas as seguintes condições também podem ser consideradas: quando houver

muitos circuitos de saída (mais de 8);Existem usuários mais importantes e fonte de alimentação única.

3) Quando há muitas linhas de saída de 110kV e acima, elas geralmente são erguidas devido ao longo tempo de manutenção

do disjuntor (5-7 dias);O escopo de influência da interrupção da linha é grande.

4) O barramento bypass não é instalado em usinas hidrelétricas de pequeno e médio porte porque a manutenção do disjuntor é

organizado na estação das águas amargas.

4、 Conexão de barramento duplo

O modo de conexão de barramento duplo é proposto para as deficiências da conexão seccional de barramento único.Seu modo de conexão básico é

mostrado na Figura 4, ou seja, além do barramento de trabalho 1, é adicionado um grupo de barramentos standby 2.

4º

Fig. 4 Conexão de barramento duplo

Como existem dois grupos de ônibus, eles podem ser usados ​​como reserva um do outro.Os dois grupos de ônibus são conectados por ligação de ônibus

disjuntor DL, e cada circuito é conectado aos dois grupos de barramentos através de um disjuntor e dois seccionadores.

Durante a operação, o seccionador conectado ao barramento de trabalho é conectado e o seccionador conectado ao barramento de reserva

está desconectado.

Recursos de conexão de barramento duplo:

1) Revezem-se para consertar o ônibus sem interromper o fornecimento de energia.Ao reparar o seccionador de barramento de qualquer circuito, somente

desconecte o circuito.

2) Quando o barramento em funcionamento falha, todos os circuitos podem ser transferidos para o barramento em espera, para que o dispositivo possa restaurar rapidamente a fonte de alimentação.

3) Ao reparar o disjuntor de qualquer circuito, a alimentação do circuito não será interrompida por muito tempo.

4) Quando o disjuntor do circuito individual precisa ser testado separadamente, o circuito pode ser separado e conectado ao

barramento de espera separadamente.

A operação mais importante da conexão de barramento duplo é trocar o barramento.O seguinte ilustra as etapas da operação tomando o

manutenção de barramento em funcionamento e disjuntor de saída como exemplo.

(1) Ônibus de trabalho de manutenção

Para reparar o barramento em funcionamento, todas as fontes de alimentação e linhas devem ser comutadas para o barramento de reserva.Para este fim, primeiro verifique se o modo de espera

ônibus está em boas condições.O método consiste em conectar o disjuntor de barramento DL para ativar o barramento de espera.Se o barramento de espera tiver problemas

isolamento ou falha, o disjuntor será desconectado automaticamente sob a ação do dispositivo de proteção do relé;Quando não há culpa

barramento sobressalente, o DL permanecerá conectado.Neste momento, como os dois grupos de barramentos são equipotenciais, todos os seccionadores em standby

O barramento pode ser conectado primeiro e, em seguida, todos os seccionadores do barramento em funcionamento podem ser desconectados, para que a transferência do barramento seja concluída.Finalmente,

o disjuntor de interligação de barramento DL e o seccionador entre ele e o barramento de trabalho devem ser desconectados.Para isolá-los para manutenção.

(2) Repare o disjuntor em uma linha de saída

5º

Fig. 5 Disjuntor de manutenção de barramento duplo

 

Ao revisar o disjuntor em qualquer linha de saída sem esperar que a linha fique desligada por um longo período, por exemplo,

ao revisar o disjuntor na linha de saída L na Figura 5, primeiro use o disjuntor de barramento DL1 para testar se o barramento de espera está em

bom estado, ou seja, desconecte DL1, em seguida desconecte DL2 e os seccionadores G1 e G2 em ambos os lados, em seguida desconecte o cabo

conector do disjuntor DL2, substitua o disjuntor DL2 por um jumper temporário e, em seguida, conecte o seccionador G3

conectado ao barramento de espera, em seguida, feche o seccionador lateral da linha G1 e, finalmente, feche o disjuntor de barramento DL1, para que a linha L seja colocada

em operação novamente.Neste momento, o disjuntor do barramento substitui a função do disjuntor, para que a Linha L possa continuar

para fornecer energia.

Resumindo, a principal vantagem do barramento duplo é que o sistema de barramento pode ser reformado sem afetar a fonte de alimentação.No entanto,

a conexão de barramento duplo tem as seguintes desvantagens:

1) A fiação é complexa.Para aproveitar ao máximo as vantagens da conexão de barramento duplo, muitas operações de comutação devem ser realizadas.

realizado, especialmente quando o seccionador é considerado um aparelho elétrico em funcionamento, o que é fácil de causar acidentes graves

devido a mau funcionamento.

2) Quando o barramento em funcionamento falha, a energia será cortada por um curto período durante a troca do barramento.Embora o disjuntor do bus tie possa

ser usado para substituir o disjuntor durante a manutenção, ainda será necessário um breve corte de energia durante a instalação e

conexão de barras de jumper, o que não é permitido para usuários importantes.

3) O número de seccionadores de barramento é bastante aumentado em comparação com a conexão de barramento único, aumentando assim a área útil de energia

equipamentos de distribuição e investimento.

5、 Conexão de barramento duplo com barramento de bypass

Para evitar falhas de energia de curta duração durante a manutenção do disjuntor, pode-se usar barramento duplo com barramento de bypass, conforme mostrado

na Figura 6.

6º

Fig. 6 Barramento duplo com conexão de barramento de bypass

 

O barramento 3 na Figura 6 é o barramento de bypass e o disjuntor DL1 é o disjuntor conectado ao barramento de bypass.Está na posição desligada

durante a operação normal.Quando for necessário reparar algum disjuntor, o DL1 pode ser utilizado em vez de causar falha de energia.Por exemplo,

quando o disjuntor DL2 na linha L precisa ser revisado, o disjuntor DL1 pode ser fechado para energizar o barramento de bypass e, em seguida, o barramento de bypass

o seccionador G4 pode ser fechado, finalmente o disjuntor DL2 pode ser desconectado e então os seccionadores G1, G2, G3 podem ser desconectados

para revisar DL2.

Na conexão de barramento único e barramento duplo descrita acima, o número de disjuntores é geralmente maior que o número de

circuitos conectados.Devido ao alto preço dos disjuntores de alta tensão, a área de instalação necessária também é grande, especialmente quando

o nível de tensão é maior, esta situação é mais óbvia.Portanto, o número de disjuntores deve ser reduzido tanto quanto possível

do ponto de vista económico.Quando há poucas linhas de saída, a ligação em ponte sem barramento pode ser considerada.

Quando há apenas dois transformadores e duas linhas de transmissão no circuito, são necessários menos disjuntores para a conexão da ponte.

A conexão em ponte pode ser dividida em “tipo de ponte interna” e “tipo de ponte externa”.

(1) Conexão da ponte interna

O diagrama de fiação da conexão da ponte interna é mostrado na Figura 7.

7º

Figura 7 Fiação da Ponte Interna

 

A característica da conexão em ponte interna é que dois disjuntores DL1 e DL2 estão conectados à linha, por isso é conveniente

desconecte e insira a linha.Quando a linha falhar, apenas o disjuntor da linha será desconectado, enquanto o outro circuito e dois

os transformadores podem continuar a funcionar.Portanto, quando um transformador falha, os dois disjuntores conectados ao transformador serão

desconectado, de modo que as linhas relevantes ficarão fora de serviço por um curto período.Portanto, este limite é geralmente aplicável a linhas longas e

transformadores que não requerem comutação frequente.

(2) Conexão de ponte externa

O diagrama de fiação da fiação chinesa no exterior é mostrado na Figura 8.

8

Fig. 8 Fiação da Ponte Externa

 

As características da conexão em ponte externa são opostas às da conexão em ponte interna.Quando o transformador falha ou precisa

para serem desconectados durante a operação, apenas os disjuntores DL1 e DL2 precisam ser desconectados sem afetar a operação da linha.

Porém, quando a linha falha, isso afetará o funcionamento do transformador.Portanto, este tipo de conexão é adequado para o caso em que

a linha é curta e o transformador precisa ser trocado com frequência.Geralmente, é amplamente utilizado em subestações abaixadoras.

Em geral, a confiabilidade da conexão em ponte não é muito alta, e às vezes é necessário usar seccionadores como dispositivos operacionais.

Porém, devido aos poucos aparelhos utilizados, layout simples e baixo custo, ainda é utilizado em dispositivos de distribuição de 35~220kV.Além disso, enquanto

à medida que medidas apropriadas são tomadas para o layout dos dispositivos de distribuição de energia, este tipo de conexão pode evoluir para barramento único ou duplo

barramento, podendo ser utilizado como conexão de transição na fase inicial do projeto.


Horário da postagem: 24 de outubro de 2022