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.
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).
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).
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).
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.
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
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.
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.