Вибір осередків - підстанція з урахуванням на високій напрузі

Підстанція з урахуванням енергії на стороні ВН включає в себе, на додаток до осередків, описаним в підрозділі Вибір комплектних розподільних пристроїв (КРУ). осередки, спеціально призначені для обліку енергії, і, при необхідності, автоматичного або ручного перемикання з одного джерела живлення на інше.

Вимірювання і загальний захист

Виконання цих двох функцій досягається спільною дією двох осередків:

• осередку трансформатора напруги (ТН);
• осередку головного високовольтного автоматичного вимикача, в яку вбудовані трансформатори струму (ТТ) з метою вимірювання та захисту.

Загальний захист зазвичай передбачає максимальний струмовий захист (перевантаження або КЗ) і захист від КЗ на землю. Обидві схеми використовують захисні реле, які опечатуються постачальником енергії.

Підстанції з генераторами

Окрема робота генератора

Якщо електроустановка вимагає високої надійності харчування, можна використовувати резервний генератор середньої напруги. В цьому випадку електроустановка повинна включати в себе систему автоматичного включення резерву (АВР). Щоб уникнути паралельної роботи генератора із зовнішньою мережею необхідна спеціальна комірка з автоматичним перемиканням (див.рис. B33).

Для захисту генератора передбачені спеціальні захисні пристрої. Необхідно відзначити, що в зв'язку з тим, що потужність короткого замикання при харчуванні від генератора дуже мала, у порівнянні з потужністю короткого замикання при харчуванні від мережі, необхідно звертати особливу увагу на селективність (вибірковість) захисту.

Для управління генератором використовується автоматичний регулятор напруги (Арн), який реагує на зниження напруги на клемах генератора і автоматично збільшує струм збудження генератора до того моменту, поки напруга не відновиться до нормального рівня. Коли генератор повинен працювати паралельно з іншими генераторами, Арн перемикається на режим паралельної роботи, при якому в ланцюг управління Арн додаються компоненти для забезпечення задовільного розподілу ректівной потужності між паралельно включеними генераторами.

Коли кілька генераторів працюють паралельно під керуванням Арн, збільшення струму збудження одного з них (наприклад, в результаті перемикання його Арн в режим ручного управління) практично не впливає на рівень напруги. Фактично, даний генератор буде просто працювати при менших значеннях коефіцієнта потужності (збільшення кВА веде до збільшення струму, що виробляється), ніж раніше.

Коефіцієнт потужності інших пристроїв автоматично збільшиться, і вимоги навантаження до коефіцієнта потужності будуть задоволені, як раніше.

Мал. B33: Частина високовольтного КРУ, включаючи резервне джерело струму

Генератор, що працює паралельно з основною мережею живлення

Щоб під'єднати генератори (генераторні агрегати) до мережі, зазвичай потрібна згода постачальника електроенергії. Устаткування (осередки, захисні реле) повинні бути узгоджені з постачальником електроенергії.
Наступні зауваження є деякі основні міркування, які необхідно враховувати для захисту і управління генератором.

Щоб вивчити питання про приєднання генераторного агрегату, постачальнику енергії потрібні наступні дані:
- віддається в мережу потужність;
- спосіб (метод) підключення;
- струм короткого замикання генератора;
- незбалансоване напруга генератора.

Залежно від способу (методу) підключення, потрібно функція захисного відключення ланцюга:
- максимальний струмовий захист і захист мінімального і максимального напруг;
- захист по мінімальний / максимальний частоті;
- захист від максимальної напруги нульової послідовності;
- швидкодіючий АВР;
- спрямований захист.

З причин безпеки, що відключає пристрій також має мати функції роз'єднувача ланцюга (тобто забезпечувати повне роз'єднання всіх струмоведучих проводів між генератором і мережею живлення).

Використовується, коли генератори споживчої підстанції працюють паралельно з основним джерелом живлення, наприклад, коли напруга мережі живлення знижується в робочому порядку (високовольтні мережі зазвичай працюють в межах допуску ± 5% від номінальної напруги або навіть більше, якщо того вимагає система навантаження). Арн, налаштований, наприклад, на підтримку напруги ± 3% від номіналу, негайно зробить спробу підняти напругу, збільшивши струм збудження генератора.

Замість підняття напруги, генератор просто буде працювати з більш низьким коефіцієнтом потужності, ніж раніше, збільшивши, таким чином, вироблення струму. Це буде тривати до тих пір, поки генератор звучати одну своїм реле захисту по максимальному струму. Це добре відома проблема, і зазвичай вона вирішується шляхом переведення Арн в режим підтримки постійного коефіцієнта потужності.

Задовольняючи заданим умовам, Арн автоматично відрегулює струм збудження відповідно до напругою, яке існує в мережі живлення, одночасно підтримуючи коефіцієнт потужності генератора постійним (за значенням, заданим керуючим пристроєм Арн).

У разі коли генератор роз'єднується з мережею живлення, Арн повинен автоматично (швидко) переключитися на режим постійної напруги.