Схемы трансформаторных подстанций и распределительных пунктов подразделяются на схемы соединений первичных цепей, или первичные, и схемы соединений вторичных цепей, или вторичные схемы.
Вторичные схемы включают элементы вторичного оборудования, соединенные между собой в той последовательности, которая обеспечивает работу схемы. Вторичным оборудованием являются контрольно-измерительные приборы, реле защиты и автоматики, аппаратура управления и сигнализации, соединенные между собой проводами и контрольными кабелями. Вторичное оборудование служит для управления первичным оборудованием, его защиты, контроля за работой.
По назначению схемы подразделяют на принципиальные и монтажные.
Принципиальные схемы, отображая электрическую связь между оборудованием и последовательность его работы, составляются для установки в целом или для отдельного элемента электрической цепи (например, принципиальная схема питающей линии, принципиальная схема защиты линии).
На основе принципиальных первичных и вторичных схем строятся полные схемы, включающие элементы первичного и вторичного оборудования, непосредственно относящегося к рассматриваемой цепи.
По способу изображения принципиальные и полные схема бывают одно- и многолинейными, совмещенными (свернутыми) и развернутыми.
На однолинейных схемах все фазные провода условно обозначают одной линией, на многолинейных — каждую фазу вычерчивают отдельно. В однолинейном изображении вычерчивают только принципиальные первичные схемы.
На совмещенных схемах всю аппаратуру и приборы в собранном виде представляют условными обозначениями и показывают электрические связи между ними. На развернутых схемах приборы и аппараты изображаются отдельными элементами, соединенными между собой в цепи в направлении протекания тока от полюса к полюсу.
Для четкой ориентации приборам, аппаратам и их частям присвоена одинаковая буквенная маркировка. Если схема содержит несколько одинаковых аппаратов, то их нумеруют.
На развернутых схемах цепи и их ряды располагают так, что схема читается снизу вверх и слева направо или слева направо и сверху вниз.
На рис. 1 представлена полная схема защиты линии в совмещенном и развернутом виде. Первичная схема выполнена в однолинейном исполнении. В той ее части, где в двухфазные провода включены трансформаторы тока, схема дана в трехлинейном изображении. Все оборудование маркируется буквами: Q - выключатель, Кэо — электромагнит отключения, КТ — реле времени и т. д.
Одинаковые аппараты дополнительно помечают цифрами. Так, при наличии двух токовых реле одно из них обозначается 1КА, другое — 2КА. Если в трансформаторе тока имеются две обмотки, одна из них обозначается 1ТА, другая — 2ТА. На развернутой схеме дается пояснение отдельных цепей. Условные обозначения на схемах наносят согласно ГОСТ.
![Полная схема вторичных цепей защиты: а - совмещенная, б - развернутая](/uploads/posts/2014-03/1395737659_1.jpg)
Рис. 1. Полная схема вторичных цепей защиты: а - совмещенная, б - развернутая
Монтажная схема составляется на основе принципиальной и является рабочим чертежом для монтажа вторичной коммутации. Такое ее назначение требует изображения на ней приборов, аппаратуры и клеммных зажимов, раскладки соединительных проводов и кабелей в соответствии с их размещением.
Монтажные схемы строятся для отдельных узлов установки (камера РУ с выключателем, панель релейного щита и т. п.), что дает возможность вести монтаж одновременно на всех узлах. На схемах узлов показано расположение аппаратов и приборов, а также прокладка соединительных проводов до сборок зажимов (рис. 2).
![Монтажная схема панели релейной защиты](/uploads/posts/2014-03/1395737667_2.jpg)
Рис. 2. Монтажная схема панели релейной защиты
Соединение узлов оборудования, расположенных в разных местах, выполняется соединительными проводами или контрольными кабелями от сборок соединительных зажимов одного узла установки до другого. Эти внешние соединения отражаются на схеме кабельных связей (рис. 3).
![Схема кабельных связей](/uploads/posts/2014-03/1395737666_3.jpg)
Рис. 3. Схема кабельных связей
На монтажных схемах должна быть четко нанесена маркировка всех аппаратов, приборов, зажимов, проводов и жил кабелей, а также контрольных кабелей (рис. 4).
![Маркировка проводов, зажимов и жил](/uploads/posts/2014-03/1395737604_4.jpg)
Рис. 4. Маркировка проводов, зажимов и жил
В случае сложных схем со многими контрольными кабелями и большой протяженностью связей строится чертеж раскладки кабелей и ведется кабельный журнал, в котором указывается маркировка кабелей по монтажной схеме, их направление, марки, количество и сечение жил.
На основе принципиальных и монтажных схем составляют комбинированные принципиально-монтажные схемы, которые отображают взаимодействие отдельных элементов схемы и дают возможность ориентироваться в монтаже при наладочных работах (рис. 5). Скорректированные в процессе монтажа и наладки комбинированные схемы служат исполнительными схемами для эксплуатации.
![Комбинированная монтажная схема](/uploads/posts/2014-03/1395737661_5.jpg)
Рис. 5. Комбинированная монтажная схема
Первичные схемы показывают пути прохождения электрической нагрузки на рабочем напряжении от источника к потребителю и объединяют элементы оборудования (трансформаторы, коммутационную аппаратуру) и токоведущие части (шины, кабели).
Первичные схемы подразделяются в зависимости от назначения ТП или РП, характеристик подключенных потребителей, схемы электроснабжения, конструктивного исполнения ТП или РП.
Схемы с одной системой сборных шин применяются для питания нескольких силовых понижающих трансформаторов, а также подключенных к РП силовых электроприемников.
Схемы выполняются секционированные и нееекционированные. Схемы, секционированные выключателем или разъединителем на две или три секции шин, применяются при питании потребителей первой или второй категории надежности. Если требуется автоматическое резервирование, то на шинах устанавливается секционный выключатель с применением схемы АВР.
Пример секционированной схемы с одной системой сборных шин приведена на рис. 6
![Однолинейная схема трансформаторной подстанции 6 - 10 /0,4 кВ](/uploads/posts/2014-03/1395737591_6.jpg)
Рис. 6. Однолинейная схема трансформаторной подстанции 6 - 10 /0,4 кВ
Схемы с двумя секционированными системами шин выполняются на крупных ГПП (рис. 7), преобразовательных подстанциях или когда режим эксплуатации требует раздельного питания потребителей.
![Схема ГПП 110/6 - 10 кВ с двумя трансформаторами мощностью по 25 - 63 МВА](/uploads/posts/2014-03/1395737648_7.jpg)
Рис. 7. Схема ГПП 110/6 - 10 кВ с двумя трансформаторами мощностью по 25 - 63 МВА
Схемы с обходной, байпасной системой шин применяются, когда характер работы потребителя требует частных оперативных переключений, которые выполняются, например, на печных подстанциях.
Блочные схемы подстанций выполняются без сборных шин высшего, а иногда и низшего напряжений. При блочных схемах трансформатор ТП подключается непосредственно к линии, подходящей на подстанцию. Подключение линии к трансформатору производится или через коммутационный аппарат, или глухим присоединением.
Существуют следующие блочные схемы:
-
блок-линия 35—220 кВ — трансформатор ГПП,
-
блок-линия 35—220 кВ — трансформатор ГПП — токопровод 6—10 кВ,
-
блок линия 6 —10 кВ — трансформатор цеховой ТП,
-
блок-линия 6—10 кВ — трансформатор ТП — магистральный токопровод 0,38—0,66 кВ,
-
блок линия — трансформатор — двигатель.
Рис. 8. Схема преобразовательной подстанции для питания электролизных установок
На первичных схемах подстанций указываются типы оборудования, номинальные напряжения, марки и сечения шин и кабелей и т. п.