Цепи напряжения воздушной ЛЭП-110 кВ

Для постоянного анализа качества передаваемой по ВЛ электроэнергии требуется отслеживать в реальном времени величину и направление вектора высоковольтного напряжения.

С этой целью по обоим концам линии на подстанциях смонтированы измерительные трансформаторы с метрологическими характеристиками не ниже 0,5 класса точности.

На фотографиях видно подключение каждой фазы ТН к системе шин (СШ) через трехфазный разъединитель с коммутируемыми заземляющими ножами. Для защиты шин от грозовых перенапряжений используются высоковольтные вентильные разрядники.

Непосредственно под опорами ТН монтируется распределительный ящик, в котором собираются вторичные цепи от каждой фазы. Передача напряжений от клеммных выводов вторичных обмоток на клеммы распределительного ящика выполняется монтажным кабелем.

Поскольку все линии подсоединяются к общей СШ на ПС, то у них величина напряжения одинакова, как и угол фазы. Поэтому, замер принято проводить общим измерительным высокоточным трансформатором, подключенным ко всей системе шин.

Каждая фаза первичной схемы подается на свою индивидуальную обмотку ТН, после трансформации поступает во вторичные обмотки, которые повторяют схему первичного подключения “звезда” и дополнительно собираются в цепь разомкнутого треугольника, хорошо выделяющего отклонения составляющих векторов друг от друга.

Цепи измерительных приборов и защит. 

На ОРУ ПС с большим количеством линий-присоединений создаются 2 раздельные системы шин (1СШ и 2СШ). Каждая из них имеет свой измерительный ТН.

При коммутациях первичного оборудования ВЛ для ее переключения с одной СШ на другую проводятся коммутации питающих цепей напряжения на соответствующий ТН.

Делается это автоматически различными способами, хотя требует окончательной проверки персоналом. Наиболее эффективным методом считаются переключения с использованием реле повторителей положения разъединителей. Их кратко называют аббревиатурой РПР.

На приведенной ниже схеме показано подключение фаз А, С, 0 с индексом “710” линии к соответствующим питающим цепям измерительных ТН 1-й и 2-й СШ с индексами “611-1” и “612-1”.

С целью обеспечения безопасности вторичную шинку фазы “В” принято заземлять в шкафу ТН. Аналогично подключается к земле шинка “К” разомкнутого треугольника, собранного сложением трех фазных векторов напряжения.

Обе шинки подаются на все устройства и приборы без использования коммутационных аппаратов. Разрывать их нельзя по условиям электробезопасности.

Все фазы цепей напряжения подаются кабелем от измерительного ТН к приборам и защитам. Он имеет определенное электрическое сопротивление, вносящее искажения в точность замеров. Поэтому требования, предъявляемые к нему, довольно строгие и высокие.

Поперечное сечение жилы (∅16 мм2) и ее металл (алюминий или медь), как и материал изоляционного слоя, должны вносить минимальную величину погрешности.

Все фазы цепей напряжения от измерительного ТН передаются одним общим кабелем с минимальной длиной. В схеме запрещается использование дополнительных магистралей для отдельных жил. Они вносят существенное затухание, снижают точность измерения.

Цепи измерения. 

Приведенная схема демонстрирует подключение цепей напряжения к измерительным устройствам и приборам на панели управления №11у:

- ваттметра W активной мощности;
- варметра var реактивной мощности;
- киловольтметра-синхроноскопа индикатора V/S, работающего при включенном ключе ПСХ диспетчером подстанции.

Прибор показывает качество синхронизма между цепями напряжения данного присоединения с подключаемыми цепями при оперативных переключениях. Настройки показаний прибора осуществляются регулируемым мощным потенциометром R1.

Величину действующего на линии напряжения показывают киловольтметры, работающие от ТН соответствующей системы шин. Цепи напряжения для работы микропроцессорного индикатора ПУМА подаются с клемм панели №91.

Цепи напряжения приборов учета. 

Для замера переданной и полученной мощности по ВЛ на рассматриваемом нами присоединении установлены трехфазные статические счетчики электроэнергии “Гран-электро” серии СС-301.

По цепям напряжения они запитываются от измерительных ТН шин через контакты реле РПР, их разводка выполняется с теми же требованиями, что и для остальной схемы.

Цепи защит и автоматики. 

В алгоритме работы защиты дополнительно применяются все фазы цепей треугольника. Способ их подвода к панели защит №92 (с комплектом ЭПЗ 1636) через РПР показан на общей схеме.

Для подключения комплектов КРС, ДЗ-2, КРБ дистанционной защиты применяются собственные испытательные блоки 4БИ и 1БИ панели. Они позволяют удобно выводить комплекты из работы и собирать различные схемы подачи напряжения от источников проверочных стендов для наладки и ремонта аппаратуры.

Реле мощности 1РМ и РМ, работающие в направленных токовых защитах, подключаются к цепям напряжения шин. Для этого применяется испытательный блок на панели с комплектом НТЗНП.

Поляризованное реле напряжения РН, используемое в цепях высокочастотной блокировки, запитано от цепи разомкнутого треугольника на панели №93.

В схемах автоматики используется реле контроля синхронизма Pсин. Оно исключает возможности не синхронных включений линии при аварийных ситуациях, которые могут создать токи в системе сравнимые по величине с токами коротких замыканий.

Способ подключения Рсин учитывает направление вектора напряжения. Фаза А в нашей схеме подается в обязательном порядке на второй колок реле.