10. Главные электрические схемы
10. Главные электрические схемы 
10.1. Главные электрические схемы проектируются на основании схемы развития энергосистемы, к которой присоединяется электростанция.
При разработке главной электрической схемы учитываются следующие исходные данные:
а) напряжения, на которых выдается электроэнергия электростанции в энергосистему, число и направление линий электропередачи на каждом напряжении; мощность, передаваемая по каждой линии; рекомендуемое распределение гидроагрегатов между напряжениями, перетоки мощности между распределительными устройствами разных повышенных напряжений электростанции;
б) графики активной нагрузки электростанции и участие ее в общем графике активной нагрузки энергосистемы по характерным периодам года на каждом напряжении;
в) наибольшая мощность, потеря которой допустима по наличию резервной мощности в энергосистеме и по пропускной способности линий электропередачи внутри системы и межсистемных связей;
г) участие электростанции в покрытии графиков реактивной нагрузки (включая в период максимума активной нагрузки энергосистемы); необходимость работы гидроагрегатов в режиме синхронных компенсаторов, а также в режиме потребления реактивной мощности; необходимость установки шунтирующих реакторов, их мощность, номинальное напряжение и схема присоединения; значение номинального коэффициента мощности гидрогенераторов (генераторов-двигателей) по условиям работы энергосистемы;
д) токи коротких замыканий (трехфазных, однофазных) на шинах распределительных устройств повышенных напряжений для максимального и минимального режимов нагрузки энергосистемы, а также восстанавливающиеся напряжения на контактах выключателей соответствующих распределительных устройств;
е) требования к гидрогенераторам (генераторам-двигателям) и другому электрооборудованию, определяемые условиями устойчивости параллельной работы электростанции в энергосистеме или исключением процесса самовозбуждения при работе на холостую линию (параметры возбуждения, реактансы и механическая постоянная времени), и требования системной противоаварийной автоматики (максимально допустимое время отключения выключателей, необходимость секционирования шин повышенного напряжения, величина отключаемой мощности для разгрузки линий электропередачи);
ж) допустимые колебания напряжения на шинах повышенных напряжений при различных режимах работы обратимых агрегатов ГАЭС, в том числе при прямом пуске.
10.2. Главная электрическая схема учитывает очередность ввода агрегатов электростанции и возможность расширения распределительных устройств повышенных напряжений в соответствии с перспективой развития энергосистемы. Выдача электроэнергии от гидроагрегатов первых очередей строящейся электростанции предусматривается через соответствующие части постоянных распределительных устройств.
10.3. Трансформаторы (автотрансформаторы) на электростанциях принимаются трехфазными. В случае невозможности поставки заводами трехфазных трансформаторов необходимой мощности или при наличии транспортных ограничений допускается применение групп из однофазных трансформаторов.
Применение резервных трехфазных или однофазных трансформаторов обосновывается.
10.4. Связь между двумя распределительными устройствами разных напряжений от 110 кВ и выше выполняется с помощью автотрансформаторов или трехобмоточных трансформаторов, а при одном из двух напряжений 35 кВ и ниже - с помощью двухобмоточных или трехобмоточных трансформаторов. К обмоткам низшего напряжения автотрансформаторов и трехобмоточных трансформаторов допускается подключать генераторы. Целесообразность такого подключения генераторов обосновывается с учетом напряжений на обмотках высшего и среднего напряжений при разных режимах работы.
Количество автотрансформаторов (трансформаторов) связи распределительных устройств повышенных напряжений, а также схемы их присоединений к шинам РУ обосновываются исходя из режима работы этой связи.
10.5. Для однофазных автотрансформаторов связи РУ разных напряжений резервная фаза предусматривается при установке только одной группы автотрансформаторов. Замена поврежденной фазы на резервную осуществляется путем перекатки резервной фазы.
Для двух групп автотрансформаторов связи установка резервной фазы не предусматривается, в этом случае предусматривается опережающая установка фазы второй группы на период работы только одной группы.
10.6. Все автотрансформаторы и трехобмоточные трансформаторы связи распределительных устройств разных напряжений снабжаются устройствами регулирования напряжения под нагрузкой на одном напряжении (ВН или СН); при необходимости регулирования напряжений на двух повышенных напряжениях предусматривается установка линейного вольтодобавочного трансформатора.
10.7. В главных электрических схемах электростанций применяются следующие типы электрических блоков:
а) одиночный блок (генератор-трансформатор);
б) укрупненный блок (несколько генераторов, подключенных к одному общему повышающему трансформатору или к одной группе однофазных трансформаторов);
в) объединенный блок (несколько одиночных или укрупненных блоков, объединенные между собой без выключателей на стороне высшего напряжения повышающих трансформаторов).
10.8. Тип блока выбирается на основании сопоставления целесообразных вариантов с учетом режимов и надежности работы электростанции, затрат на оборудование генераторного и повышенного напряжений, стоимости потерь энергии в повышающих трансформаторах, удобств эксплуатации, конструктивно-компоновочных решений и др.
Мощность электрического блока не может превышать значения мощности, определенной п. 10.1 "в" с учетом п. 10.10 настоящих Рекомендаций.
10.9. Во всех электрических блоках между генераторами и повышающими трансформаторами, как правило, устанавливаются выключатели.
Для включения (отключения) и реверсирования обратимого агрегата ГАЭС используются два выключателя или выключатель и два разъединителя с повышенным ресурсом работы.
В укрупненных электрических блоках при большой величине тока короткого замыкания на выводах генератора рекомендуется выбирать генераторный выключатель с номинальным током отключения не менее величины тока короткого замыкания от генератора для защиты трансформатора при внутренних повреждениях. При этом динамическая и термическая стойкости такого выключателя должны соответствовать току короткого замыкания на выводах генератора. Отключение тока короткого замыкания на выводах генератора должно производится выключателем (выключателями) высокой стороны блочного трансформатора с последующим отключением генераторного выключателя и восстановлением работы укрупненного блока.
10.10. Главные электрические схемы электростанций проектируются исходя из следующих условий:
а) отказ любого выключателя (в том числе и в период ремонта любого другого выключателя) не должен приводить к потере блоков суммарной мощностью больше мощности, определенной п. 10.1 "в" настоящих Рекомендаций и тех линий электропередачи (двух и более), отключение которых может вызвать нарушение устойчивости энергосистемы или ее части;
б) отказ любого выключателя в схемах, в которых на шины электростанции заводятся параллельные транзитные линии электропередачи, не должен приводить к выпадению обеих линий транзита одного направления;
в) отключение линии электропередачи со стороны электростанции производится не более чем двумя выключателями;
г) отключение электрического блока может производиться не более чем тремя выключателями распределительного устройства повышенного напряжения;
д) отключение автотрансформаторов и трансформаторов связи распределительных устройств разных напряжений может производиться при повреждении автотрансформаторов и трансформаторов не более чем четырьмя выключателями распределительных устройств повышенных напряжений;
е) ремонт любого из выключателей распределительного устройства 110 кВ и выше предусматривается без отключения присоединения.
10.11. Для распределительных устройств электростанции напряжением 110 кВ и выше рекомендуются к применению следующие схемы.
10.11.1. При напряжении 110 - 220 кВ - с одним выключателем на присоединение:
а) одна рабочая секционированная и обходная система шин; секционирование рекомендуется выполнять двумя выключателями при числе присоединений до 8;
б) две рабочих и обходная система шин при количестве присоединений до 11;
в) две рабочих секционированных и обходная системы шин при количестве присоединений 12 и более.
10.11.2. Для напряжений 110 кВ и выше при количестве присоединений не более 6 - схемы с принадлежностью выключателя к двум присоединениям и с количеством выключателей, равным количеству присоединений:
а) мостик;
б) треугольник;
в) четырехугольник;
г) шестиугольник, при применении высоконадежного оборудования, например КРУЭ 220 - 500 кВ.
10.11.3. Для напряжений 330, 500 кВ - схемы с принадлежностью выключателя к двум присоединениям и со сборными шинами:
а) с двумя системами шин и с тремя выключателями на два присоединения (схема "3/2");
б) с двумя системами шин и с четырьмя выключателями на три присоединения (схема "4/3").
По условиям противоаварийной автоматики в этих схемах может выполнятся секционирование сборных шин.
10.12. Подключение блоков, автотрансформаторов, линий может приниматься отличающимся от принятого в указанных схемах.
10.13. При обосновании варианта главной электрической схемы электростанции рассматриваются вопросы надежности выдачи электроэнергии, оперативных и ремонтных свойств схемы, удобства деления схемы по сигналам противоаварийной автоматики, количества операций с выключателями и разъединителями в различных режимах, компоновки оборудования, стоимости распределительных устройств и др.
При прочих равных условиях предпочтение должно отдаваться схеме, обладающей необходимой надежностью, и в которой отключение отдельных цепей осуществляется меньшим числом выключателей.
