Головна схема електричних з'єднань електростанції вибирається на підставі декількох технічних прийнятних варіантів, які відповідають основним вимогам, пропонованим до схем - надійність, оперативна гнучкість, економічність, оптимальний рівень струмів короткого замикання, можливість розширення, зручність і безпека розширення, необхідність видачі всієї потужності.

Для розробки головної схеми необхідно мати: тип станції, напруги розподільних пристроїв станції, графіки навантаження, величини рівчаків потужності між РП, розподіл генераторів між шинами РП, число ліній РП всіх напруг, схему мережі системи, до якої буде приєднана станція, найбільше припустиме значення втраченої потужності при відмовах проектованих РП, величина струмів КЗ.

На ТЕЦ припустиме число і сумарна потужність агрегатів, що відключають одночасно, і трансформаторів зв'язку при відмові вимикачів визначається умовами стійкості і забезпечення електро- і теплопостачання споживачів. Для РП КЕС або ТЕЦ відмова будь-якого вимикача не повинен приводити до відключення більше одного ланцюга (двох ліній) транзиту напругою 220 кВ і вище, якщо транзит складається із двох таких ланцюгів.

Вiдключення ліній повинне вироблятися не більш ніж двома вимикачами, інших приєднань - трьома.

Ремонт вимикачів 220 кВ і вище повинен вироблятися без відключення ланцюгів.

При наявності декількох варіантів схем, що задовольняють перерахованим вище вимог, перевага віддається найбільш простому, економічному і потребуючий в умовах експлуатації найменшої кількості операцій, які виробляються вимикачами або роз'єднувачами.

В схемах РП 110-220 кВ із одним вимикачем на ланцюг при будь-якім числі приєднань виконується обхідна систем шин, що передбачає можливість заміни будь-якого вимикача обхідним.

В схемах генераторної напруги (ГРП) ТЕЦ передбачається одна або дві системи збірних шин (залежно від наявності резервування живлення споживачів по мережі або передбаченого в проектованій схемі).

Вибiр схеми ГРП - з урахуванням особливостей електроприймачiв (/, // категорії), схеми електропостачання їх (відсутність резерву по мережі), а також великої кількості приєднань до збірних шин ГРП ТЕЦ передбачимо схему із двома системами збірних шин (рис. 1.6. 1.), у якій кожний елемент приєднується через розвилку двох шинних роз'єднувачів, що дозволяє здійснювати роботу як на одній, так і на іншій системі шин.

Робоча система шин АА секцiйована вимикачем Q₁ і реактором LR₁. Друга система шин АВ є резервної, напруга на ній нормально відсутній. Обидві системи шин можуть бути з'єднані між собою шиноз'єднувальними вимикачами Q₂ і Q₃, які в нормальному режимі відключені.

Шиноз'єднувальний вимикач дозволяє:

• забезпечити переклад приєднань із однієї системи шин на іншу;

• локалізувати аварію, наприклад, коротке замикання, у межах ушкодженої системи шин;

• випробувати систему шин напругою після ремонту на ній;

• забезпечити рівність напруг на зв'язаних системах шин.

Схема із двома системами шин дозволяє робити ремонт однієї! системи шин, зберігаючи в роботі всі приєднання.

Розглянута схема є гнучкою і досить надійною. До недоліків її варто віднести велика кількість роз'єднувачів, ізоляторів, струмоведучих матеріалів і вимикачів, більше складну конструкцію розподільного пристрою, що веде до збільшення I капітальних витрат на спорудження ГРП.

Рис. 1.6. 1. – Схема ГРП із двома системами збірних шин

Вибір схеми РП СН - 35 кВ - при значній кількості приєднань на підвищеній напрузі до 35 кВ включно можливо застосування схеми з одиночної секцiйованою системою шин (рис. 1.6. 2.).

Ця схема володіє рядом істотних недоліків, у тому числі необхідністю відключення лінії або джерел живлення на увесь час ремонту вимикача в їхньому ланцюзі. При напругах 110 кВ і вище тривалість ремонту вимикачів, особливо повітряних, зростає і стає неприпустимим відключати ланцюг на увесь час ремонту, тому схема з одиночною секцiйованою системою шин застосовується тільки для РП 35 кВ включно.

Одним з важливих вимог до схем на стороні вищої напруги є створення умов для ревізій і випробувань вимикачів без перерви роботи. Цим вимогам відповідає схема з одиночною секцiйованою і обхідною системами шин.

В нормальному режимі обхідна система шин перебуває без напруги, роз'єднувачі, що з'єднують лінії і трансформатори з обхідною системою шин, відключені. В схемі передбачаються обхідні вимикачі на кожній секції шин. Обхідний вимикач може замінити собою вимикач будь-якого приєднання без перерви в роботі цього приєднання.

В даній схемі ремонт секції пов'язаний з відключенням всіх ліній, приєднаної до даної секції, і одного трансформатора, тому таку схему можна застосовувати при парних лініях або лініях, резервованих від інших підстанцій.

Рис. 1.6. 2. Схема з одиночною секцiйованою системою шин

Вибір схеми РП ВН - 110 кВ - для РП 110-220 кВ із більшим числом приєднань застосовується схема із двома робітниками і обхідний системами шин з одним вимикачем на ланцюг (рис. 1.6. 3.). Як правило, обидві системи шин перебувають у роботі при відповідному фіксованому розподілі всіх приєднань: лінія W1 і трансформатор Т1 приєднані до першої системи шин AG1, лінії W2 і трансформатор Т2 приєднані до другої системи шин AG2, шиноз'єднувальний вимикач Q_B включений. Такий розподіл приєднань збільшує надійність схеми, тому що при короткому замиканні на шинах відключаються шиноз'єднувальний вимикач Q_B і тільки половина приєднань. Якщо ушкодження на шинах стійке, то приєднання, що відключилися, переводять на неушкоджену систему шин. Перерва електропостачання половини приєднань визначається тривалістю переключень.

Розглянута схема рекомендується для РП 110-220 кВ електростанцій при великій кількості приєднань.

Для РП 110 кВ і вище істотними стають недоліки цієї схеми:

• відмова одного вимикача при аварії приводить до відключення всіх джерел живлення і ліній, приєднаних до даної системи шин, а якщо в роботі перебуває одна система шин, відключаються всі приєднання. Ліквідація аварії триває тривалий час, тому що всі операції по переходу з однієї системи шин на іншу виробляються роз'єднувачами;

• ушкодження шиноз'єднувального вимикача при короткому замиканні на одній системі шин рівноцінно короткому замиканню на обох системах шин, тобто приводить до відключення всіх приєднань;

• велика кількість операцій роз'єднувачами при виводі в ревізію і ремонт вимикачів ускладнює експлуатацію РП;

• необхідність установки шиноз'єднувального, обхідного вимикачів і великої кількості роз'єднувачів збільшує витрати на спорудження РП.

Рис. 1.6. 3. - Схема із двома робочими і обхідною системами шин

Деякого збільшення гнучкості і надійності схеми можна досягти секціонуванням однієї або обох систем шин.