Последовательность операций при различных способах вывода в ремонт и ввода в работу после ремонта выключателей электрических цепей

В зависимости от схемы подстанции и числа выключателей на цепь вывод их в ремонт осуществляется:

- при любой схеме подстанции и одном выключателе на цепь - отключением присоединения на все время ремонта, если это допустимо по режиму работы сети;

- при схеме с двумя системами шин и одном выключателе на цепь - заменой выключателя присоединения шиносоединительным выключателем;

- при схеме с двумя рабочими и обходной системой шин и одном выключателе на цепь - заменой выключателя присоединения обходным выключателем;

- при схеме многоугольника, полуторной, с двумя выключателями на цепь - отключением выводимого в ремонт выключателя присоединения и выводом его из схемы с помощью разъединителей;

- при схеме мостика с выключателем и ремонтной перемычкой на разъединителях для ремонта секционного выключателя - включением в работу перемычки на разъединителях и выводом из схемы секционного выключателя с помощью разъединителей в его цепи.

шиносоединительным выключателем требуются два непродолжительных отключения цепи: одно для отсоединения выключателя и установки вместо него специально заготовленных перемычек из кусков провода, другое для снятия перемычек и подсоединения выключателя, вышедшего из ремонта. Необходимо также освобождение одной системы шин для включения на нее цепи, выключатель которой выведен в ремонт, что связано с выполнением большого числа операций с шинными разъединителями.

При замене выключателя цепи обходным выключателем все переключения выполняются без отключения цепи и освобождения рабочей системы шин, что является бесспорным преимуществом этого способа.

Кольцевые и полуторные схемы подстанций позволяют выводить в ремонт и вводить в работу после ремонта любой выключатель без отключения электрической цепи, но на время отсутствия в схеме одного выключателя надежность ее работы снижается.

Дня повышения надежности кольцевых схем, переходящих при выводе в ремонт одного выключателя в режим работы разомкнутого кольца, сокращают время ремонта улучшением организации ремонтных работ и увеличением межремонтного периода.

Основные группы операций при замене выключателя электрической цепи шиносоединительным выключателем. Если устройства релейной защиты и автоматики предполагают перевести с выключателя цепи на ШСВ, то для этого подготовляют схему первичных соединений: включают ШСВ и все цепи, кроме той, выключатель которой должен выводиться в ремонт, переводят на одну рабочую систему шин. На рис. 9.9, а электрическая цепь с выводимым в ремонт выключателем показана включенной на систему шин I (все остальные цепи переведены на систему шин II). Показано также нормальное (до начала вывода выключателя в ремонт) использование вторичных обмоток трансформаторов тока для питания цепей релейной защиты и измерительных приборов.

Для замены выключателя электрической цепи

Теперь, когда выводимый в ремонт выключатель и ШСВ оказались последовательно включенными в одной и той же цепи (через них проходит один и тот же рабочий ток), появилась возможность проверки защит рабочим током при их переводе с одного выключателя на другой. Для этого устройства релейной защиты поочередно выводят из работы и переключают с трансформаторов тока выводимого в ремонт выключателя на трансформаторы тока ШСВ. Питание цепей напряжения защит обычно переключают на трансформатор напряжения системы шин II, на которую включены все остальные электрические цепи. Действие защит по цепям оперативного тока переключают на ШСВ; защиты включают в работу и опробуют на отключение ШСВ, при этом включение ШСВ производят действием АПВ. Использование вторичных обмоток трансформаторов тока показано на рис. 9.9, б.

Рис. 9.8. Схема РУ 110 кВ с двумя системами шин, работающими раздельно, к началу перевода присоединений с одной системы шин на другую без ШСВ, но при наличии присоединений с двумя выключателями на цепь

Очередность переключения защит на ШСВ устанавливается местными инструкциями. Однако при любой очередности нельзя начинать переключение с диф­ферен­циаль­ной защиты шин, если к этому времени на отключение ШСВ не действуют никакие другие защиты. В случае такого переключения шины, на которые включена электрическая цепь с выводимым в ремонт выключателем, останутся не­защищенными до момента переключения на трансформаторы тока ШСВ любой защиты цепи.

После переключения защит на ШСВ электрическую цепь отключают с обеих сторон и заземляют. Выводимый в ремонт выключатель (часто вместе с линейными разъединителями) отсоединяют и на его место устанавливают заранее заготовленные перемычки из провода (рис. 9.9, в), восстанавливая, таким образом, электрическую цепь.

По окончании работ по установке и проверке внешним осмотром правильности монтажа перемычек с электрической цепи снимают защитные заземления и включают ее шинными разъединителями (если линейные разъединители выведены из схемы) на резервную (I) систему шин. Цепь вводят в работу включением ШСВ (рис. 9.9, г).

В энергосистемах применяют и другие методы переключения защит с выводимого в ремонт выключателя на ШСВ. В одном случае устройства защит и автоматики сначала переключают по токовым цепям и цепям напряжения, и только после отключения электрической цепи для установки перемычек действие защит и автоматики переводят на отключение ШСВ по оперативным цепям. В другом случае в процессе переключения защит по токовым цепям оперативные цепи ШСВ подключают параллельно оперативным цепям выводимого в ремонт выключателя. После отключения электрической цепи оперативные цепи отсоединяют от выходных реле защит, действие которых сохраняют только на ШСВ.

В том случае, когда защиты, имеющиеся на ШСВ, могут полноценно заменить защиты электрической цепи, переключение ее защит на трансформаторы тока ШСВ не производят. После вывода из схемы выключателя электрическую цепь включают в работу с защитами ШСВ, которые потом проверяют под нагрузкой. Вносят изменения лишь в схему дифференциальной защиты шин. Из схемы исключают цепи трансформаторов тока выведенного в ремонт выключателя и вводят цепи трансформаторов тока ШСВ в качестве трансформаторов тока электрической цепи.

Когда электрическая цепь включена на одну систему шин и работает через ШСВ, не могут допускаться никакие переводы присоединений с одной системы шин на другую без переключения защит по токовым цепям, так как это связано с изменением направления тока в трансформаторах тока ШСВ, а, следовательно, и в реле защит, что может привести к отказу или неправильной работе не только дифференциальной защиты шин, но и всех других видов дифференциальных и направленных защит.

Рис. 9.9. Основные группы операций при замене выключателя электрической цепи шиносоединительным выключателем:

а - подготовка схемы первичных соединений; б - переключение защит и устройств автоматики на трансформаторы тока ШСВ; в - установка токопроводящих перемычек; г - включение электрической цепи в работу с помощью ШСВ; 1 – перемычка

В заключение заметим, что при отключении той или иной защиты для ее перевода и проверки оперативный персонал должен каждый раз отключать пуск УРОВ (см. §7.10) от этой защиты, чтобы предотвратить возможность его ложного срабатывания. Кроме того, на узловых подстанциях на время отключения защиты шин для работ в ее цепях должны вводиться ускорения на резервных защитах транзитных электрических цепей, чтобы избежать развития возможных аварий и нарушения устойчивости параллельной работы генераторов станций. Эти замечания в равной мере будут касаться и всех последующих операций вывода в ремонт (а также ввода в работу) выключателей.

Основные группы операций при вводе в работу после ремонта выключателя цепи. Электрическую цепь, выключатель которой заменен ШСВ, отключают с обеих сторон и заземляют в соответствии с требованиями техники безопасности. Снимают перемычки, установленные вместо выключателя цепи, а вышедший из ремонта выключатель присоединяют к шинам по его обычной схеме; проверяют внешним осмотром правильность присоединения шин к аппаратам.

После окончания работ снимают все защитные заземления, включают линейные и шинные разъединители на резервную систему шин I и электрическую цепь вводят в работу включением двух выключателей - вышедшего из ремонта и ШСВ.

Поочередно выводят из работы устройства релейной защиты, их токовые цепи переключают с трансформаторов тока ШСВ на трансформаторы тока введенного в работу выключателя. Цепи напряжения защит переключают на соответствующий трансформатор напряжения. Действие защит по оперативным цепям переводят на выключатель электрической цепи. Защиты проверяют под нагрузкой и опробуют на отключение выключателя с включением его от АПВ. Защиты и устройства автоматики вводят в работу.

Восстанавливают нормальную схему первичных соединений РУ с фиксированным распределением электрических цепей по шинам. После этого защиту шин переводят в режим работы с принятым распределением присоединений.

Основные группы операций при замене выключателя электрической цепи обходным выключателем. Если обходной выключатель отключен, а его разъединители включены на обходную систему шин и рабочую, от которой питается данная электрическая цепь, то включением обходного выключателя с минимальными уставками на его защитах и включенной по оперативным цепям дифференциальной защитой шин, а также включенным пуском УРОВ от защит обходную систему шин опробуют напряжением (рис. 9.10, а). После проверки наличия напряжения на обходной системе шин обходной выключатель отключают. На защитах ОВ устанавливают уставки защит цепи.

Рис. 9.10. Основные группы операций при замене выключателя электрической цепи обходным выключателем:

а - опробование напряжением с помощью OB (Q2) обходной системы шин; б - подача напряжения на обходную систему шин включением разъединителей цепи; в - включение обходного выключателя и отключение выключателя цепи (Q1); г - переключение защит и автоматики на трансформаторы тока ОВ и вывод в ремонт выключателя электрической цепи

Подают напряжение на обходную систему шин включением на нее разъединителей цепи, выключатель которой выводят в ремонт (рис. 9.10, б). Отключают быстродействующие защиты цепи (ДФЗ, ДЗЛ).

При помощи испытательных блоков в схему дифференциальной защиты шин вводят цепи трансформаторов тока обходного выключателя. Они не были подключены к схеме дифференциальной защиты шин, чтобы при опробовании напряжением обходная система шин входила в зону ее действия. В противном случае при КЗ на обходной системе шин эта защита реагировать не будет. Включают обходной выключатель с уставками на его защитах, соответствующими уставками защит электрической цепи, и тут же отключают выводимый в ремонт выключатель (рис. 9. 10, в).

Отключают дифференциальную защиту шин и из ее схемы исключают цепи трансформаторов тока отключенного выключателя; защиту проверяют под нагрузкой и включают в работу. При необходимости с выводимого в ремонт выключателя переводят на обходной выключатель быстродействующие защиты (например, ДФЗ, ДЗЛ и др.), которые затем проверяют под нагрузкой и включают в работу. Проверяют исправность оперативных цепей и включают в работу УРОВ. Выводимый в ремонт выключатель отключают с обеих сторон разъединителями и заземляют (рис. 9.10, г).

Рис. 9.11. Схема установки трансформаторов тока, при которой в случае замены выключателя линии W1 обходным выключателем Q2 достаточно действие защит переключить на выключатель Q2 только по оперативным цепям

Если в схеме электрической цепи трансформаторы тока установлены так, как это показано на рис. 9.11, то защиты по токовым цепям не переключают на трансформаторы тока обходного выключателя (они остаются в работе после включения электрической цепи через обходной выключатель). Переключается лишь действие этих защит на обходной выключатель по оперативным цепям. При такой схеме значительно сокращается объем работ в цепях вторичной коммутации в период замены одного выключателя другим. Однако для ревизии трансформаторов тока необходимо отключение электрической цепи.

Основные группы операций при вводе в работу выключателя электрической цепи, включенной при помощи обходного выключателя. С выключателя, прошедшего ремонт, снимают защитные заземления. Если возникает необходимость опробовать его рабочим напряжением, то эта операция производится дистанционным включением линейных разъединителей (при отключенных шинных разъединителях), а в случае отсутствия дистанционного привода - отключением линии и подачей рабочего напряжения со стороны смежной подстанции. Выключатели силовых трансформаторов опробуют включением трансформатора под напряжение со стороны обмоток СН или НН. Для предотвращения ложного срабатывания дифференциальной защиты шин вторичные цепи трансформаторов тока электрической цепи, выключатель которой опробуют напряжением, должны быть отсоединены от дифференциальной защиты шин и заземлены.

Так как на время ремонта на выключателе отключали все устройства релейной защиты, то при вводе его в работу к нему подключают временные защиты, проверенные от постороннего источника первичного тока. К схеме дифференциальной защиты шин при помощи испытательных блоков подключают цепи трансформаторов тока вводимого в работу выключателя. В распределительном устройстве проверяют, отключен ли вводимый в работу выключатель, и включают с обеих его сторон разъединители. Отключают быстродействующие защиты цепи (ДФЗ, ДЗЛ и т. д.). Включают в работу выключатель цепи, проверяют наличие нагрузки и затем отключают обходной выключатель.

Рис. 9.12. Схема подстанции кольцевого типа (шестиугольник):

а - схема первичных соединений; б - схема включения защит электрических цепей

Далее выполняют работу в цепях релейной защиты и автоматики. Отключают дифференциальную защиту шин и из ее схемы выводят цепи трансформаторов тока обходного выключателя. Защиту проверяют под нагрузкой и включают в работу. Основные защиты цепи поочередно отключают и переводят с обходного выключателя на введенный в работу выключатель, защиты проверяют под нагрузкой и включают в работу, а временно включенные защиты отключают. Вводят в работу устройства автоматики. Отключают разъединители цепи от обходной системы шин.

Основные операции по выводу в ремонт выключателей в схемах кольцевого типа. На рис. 9.12, а видно, что электрические цепи присоединяются к участкам шин между двумя смежными выключателями. Разъединители в схеме предназначены для операций, связанных с производством ремонтных работ. Вывод в ремонт любого выключателя выполняется без нарушения работы электрических цепей. Особенность схем кольцевого типа состоит в том, что при повреждении электрической цепи она должна отключаться двумя выключателями. Этим определяется размещение в схеме трансформаторов тока и подключение к ним различных устройств релейной защиты и автоматики. К двум комплектам трансформаторов тока, расположенным вблизи выключателя (рис. 9.12, б), подключают защиты двух смежных электрических цепей. При выводе выключателя в ремонт вместе с ним из схемы должны исключаться и трансформаторы тока. Поэтому их вторичные обмотки при помощи испытательных блоков должны быть отключены от схем релейной защиты.

Рис. 9.13. Последовательность операций при выводе в ремонт выключателя в схеме кольцевого типа:

а - отключение выводимого в ремонт выключателя Q2; б - вывод из схемы защит и автоматики трансформатора Т1 токовых цепей от трансформаторов тока ТА3; в - то же линии W1 от трансформатора тока ТА4; г - подготовка выключателя Q2 к ремонту

На рис. 9.13 показана последовательность операций по выводу в ремонт выключателя Q2. Сначала отключают выключатель Q2 и разъединители с обеих его сторон (рис. 9.13, а). Затем поочередно отключают устройства релейной защиты и автоматики трансформатора Т1 и линии W1 и выводят из их схем токовые цепи трансформаторов тока ТА3 и ТА4 (рис. 9.13, б, в); защиты и автоматические устройства проверяют под нагрузкой и включают в работу. По окончании этих операций выключатель готовят к выполнению ремонтных работ (рис. 9.13, г).

Заметим, что при выводе в ремонт выключателей в схемах с полутора и двумя выключателями на цепь порядок операций аналогичен рассмотренному.

Основные операции при вводе в работу после ремонта выключателя в схемах кольцевого типа. Выше было указано, что вторичные цепи трансформаторов тока ТА3 и ТА4, исключенных из схемы вместе с выведенным в ремонт выключателем Q2, отсоединены от цепей защиты и закорочены. Для ввода выключателя в работу необходимо отключить с обеих сторон выключателя стационарные заземлители (снять переносные заземления) и опробовать выключатель напряжением. Для выполнения поставленной задачи к трансформаторам тока ТА3 подключают защиты на подставном щитке. Они должны быть соответствующим образом настроены, проверены от постороннего источника первичного тока и опробованы на отключение выключателя Q2. Эти защиты вводят в работу и дистанционным включением разъединителей QS3 опробуют выключатель напряжением. Далее отключают выключатель Q2 и включают разъединители QS4. Затем включают вводимый в работу выключатель Q2 и тут же отключают находящийся с ним в одной цепочке выключатель Q3. Теперь, когда трансформаторы тока ТА3 и ТА4 находятся под рабочим током, поочередно отключают устройства релейной защиты и автоматики линии W1 и трансформатора Т1 и с помощью испытательных блоков подключают их к указанным трансформаторам тока. Защиты проверяют под нагрузкой и включают (вместе с устройствами автоматики) в работу; выводят из работы защиты, смонтированные на подставном щитке. После этого включают выключатель Q3 и с помощью прибора ВАФ-85 проверяют значения и направления токов в цепях защит (без их отключения).

Основные операции при выводе в ремонт секционного выключателя в схеме мостика с ремонтной перемычкой на разъединителях. На рис. 9.14 показана схема подстанции 220 кВ, выполненная по схеме мостика с секционным выключателем и ремонтной перемычкой с разъединителями. Особенностью схемы являются трансформаторы тока ТА3 в ремонтной перемычке. Перемычка включается в работу при выводе в ремонт секционного выключателя Q1, а на трансформаторы тока ТА3 включается основная защита ДФЗ обеих защищаемых линий W1 и W2.

При выводе в ремонт секционного выключателя Q1 придерживаются следующей последовательности переключений. Ускоряют действие резервных защит и отключают защиты ДФЗ линий W1 и W2. Токовые цепи защит переключают с трансформаторов тока ТА1 и ТА2 на трансформаторы тока ТА3. Вводят взаимный останов передатчиков ДФЗ линий W1 и W2, что необходимо для отключения на противоположных подстанциях А и Б выключателей обеих линий при КЗ на любой из них (при этом подстанция В лишается напряжения). Далее снимают напряжение оперативного тока с привода секционного выключателя Q1 и включают разъединители в перемычке QS7 (QS8 включены); подают напряжение оперативного тока на привод секционного выключателя Q1 и отключают его. Теперь, когда ток нагрузки проходит по перемычке с разъединителями, проверяют под нагрузкой ДФЗлиний W1 и W2, включают их в работу и отключают ускорения резервных защит.

Если на отключение секционного выключателя Q1 было заведено действие защит трансформаторов (дифференциальных, газовых и максимальных), то эти защиты отключаются накладками, установленными в цепях отключения выключателя.

Далее отключают разъединители с обеих сторон секционного выключателя Q] и готовят его к ремонтным работам.

Рис. 9.14. Подстанция 220 кВ по схеме мостика с секционным выключателем и ремонтной перемычкой на разъединителях

Основные операции при вводе в работу после ремонта секционного выключателя в схеме мостика. При выводе в ремонт секционного выключателя Q1 (рис. 9.14) токовые цепи основных защит (ДФЗ) линий W1 и W2 были переключены на трансформаторы тока ТА3, установленные в ремонтной перемычке. Для ввода в работу секционного выключателя следует отключить стационарные заземлители и опробовать выключатель рабочим напряжением, если в этом есть необходимость. Опробование напряжением обычно производится со стороны обмотки среднего напряжения трансформатора. С этой целью нагрузку подстанции переводят на один трансформатор, допустим Т2. Трансформатор Т1 отключают с трех сторон (выключателями Q3, Q2 и отделителями QR1), затем отключают линейные разъединители QS1. Далее включают разъединители QS5, секционный выключатель Q1 и отделители QR1. Напряжение на секционный выключатель подают включением выключателя Q2. Перед подачей напряжения вводят ускорение на резервной защите трансформатора Т1 со стороны обмотки среднего напряжения.

После осмотра секционный выключатель отключают, включают разъединители QS6 и восстанавливают нормальную схему работы трансформатора Т1.

На резервных защитах линий W1 и W2 вводят ускорения и отключают защиты ДФЗ этих линий. Токовые цепи защит переключают с трансформаторов тока ТА3 на трансформаторы тока ТА1 и ТА2, отключают цепи взаимного останова передатчиков защит ДФЗ. Защиты трансформаторов Т1 и Т2 включают на отключение секционного выключателя.

Далее включают секционный выключатель и с его привода снимают напряжение оперативного тока; отключают разъединители QS7, после чего на привод секционного выключателя подают напряжение оперативного тока.

Защиты ДФЗ линий WI и W2 проверяют под нагрузкой, опробуют на отключение выключателя Q1 и вводят их в работу; отключают ускорения резервных защит линий W1 и W2.

Если в схеме мостика в цепях трансформаторов имеются выключатели (а не комплексы отделителей и короткозамыкателей), то для вывода в ремонт этих выключателей (с установкой ремонтных перемычек вместо выведенного в ремонт выключателя) проводятся некоторые операции с устройствами релейной защиты на питающих подстанциях. Дело в том, что линия в этом случае лишается своей основной защиты (ДФЗ отключается) и защиты трансформатора также лишаются возможности подействовать на отключение выключателя со стороны ВН при повреждении трансформатора. Поэтому на питающей подстанции при выводе в схеме мостика в ремонт выключателя трансформатора резервные защиты линии настраиваются таким образом, чтобы они селективно отключали выключатель линии при повреждении, как самой линии, так и трансформатора.

В эксплуатации возможно применение и других методик вывода в ремонт выключателей на подстанциях, выполненных по схеме мостика, в зависимости от того, где установлены выключатели (со стороны трансформаторов или линии), имеется или отсутствует ремонтная перемычка из разъединителей.