3. Распределительные устройства

Основная часть электрической энергии выдается в электрическую систему. Некоторая часть электроэнергии используется непосредственно для собственных нужд, т.е. питания собственных электродвигателей, систем освещения, отопления, вентиляции и т.п. Таким образом, на ГЭС создается система электрических устройств, аппаратов и их соединений (генераторы, трансформаторы, коммутационные аппараты, соединенные друг с другом проводами и кабелями разного напряжения), задачей которой является производить (генерировать), преобразовывать (трансформировать) и распределять электрическую энергию по направлениям и потребителям. Графическое отображение указанной системы называется главной схемой электрических соединений (или схемой первичной коммутации). Каждая схема определяется требованиями энергосистемы, в которой работает ГЭС, а именно - безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью, надежностью, а также принципом живучести схемы, т.е. способностью сохранения и восстановления поврежденных элементов после аварий. Вырабатываемая генераторами электрическая энергия (генерация) после преобразования ее (трансформации) в напряжение более высокого уровня транспортируется по проводам на сборные шины распределительного устройства (РУ), которое выполняет функции приема электроэнергии от электростанции и распределения ее по направлениям через линии электропередач на каком-то одном напряжении (так, на СШГЭС генерируемая генераторами энергия напряжения U1 = 15,75 Кв трансформируется трансформаторами в напряжение U2 = 500 Кв, затем транспортируется проводами на распределительное устройство 500 Кв, называемое открытым распределительным устройством ОРУ-500, и затем линиями электропередач направляется в два направления - двумя ЛЭП-500 в Кузбасс и двумя ЛЭП-500 в Абакан.

Кроме главной схемы станции на ГЭС существует схема собственных нужд, которая в свою очередь делится на схему агрегатных нужд и общестанционных, которые служат для электроснабжения агрегатных потребителей, в состав которых входят ответственные двигатели, являющиеся приводом таких элементов гидроустановки, как маслонапорные установки ГА, системы возбуждения генератора, охлаждения генератора и трансформатора, системы пожаротушения объектов станции и оборудования, технического водоснабжения, аварийного освещения. Для этой категории потребителей источником энергии служат сухие трансформаторы, подключенные к генераторному напряжению на стороне 15,75 кВ и понижающие его до 6 кВ. Система электроснабжения этих потребителей для надежности резервируется от других источников, и эта сеть распределения электроэнергии собственных нужд называется общестанционной. Кроме функции резервирования наиболее ответственных потребителей эта сеть выполняет также функцию электроснабжения потребителей, которые обеспечивают тот или иной технологический процесс при работе ГЭС (освещение, масляное хозяйство, пневматическое хозяйство, осушающие устройства, механические мастерские, ремонтные службы и т.д.).

Схема собственных нужд должна отвечать определенным требованиям, а именно:

• надежность во всех режимах - нормальных, ремонтных, аварийных. Это требование обеспечивается резервированием, секционированием, распределением по разным токопроводам, распределением потребителей по разным секциям и т.д.;

• гибкость схемы, которая позволяет обеспечить бесперебойность питания при любых режимах работы потребителей - плановых и аварийных отключениях разных элементов схемы. Главное при этом - необходимость надежной работы потребителей при потере питания собственных нужд ГЭС, в случае ее полного отключения от системы;

• наглядность и простота, т.е. при проектировании схемы должны применяться однотипные коммутационные аппараты; схема должна легко восприниматься оперативным персоналом, обслуживающим это оборудование, что позволит исключить ошибки при оперативных переключениях, т.е. при выполнении технологической последовательности для вывода оборудования в ремонт или резерв. Все это, вместе взятое, обеспечивает, в конце концов, высокую степень ремонтопригодности оборудования.