3.5 Обозначение

На электрических принципиальных схемах в России разрядники обозначаются согласно ГОСТ 2.727—68. 1. Общее обозначение разрядника 2. Разрядник трубчатый 3. Разрядник вентильный и магнитовентильный 4. ОПН

4. Основное электрооборудование систем электроснабжения

Каждая подстанция имеет распределительные устройства (РУ), содержащие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства.

По конструктивному выполнению РУ делят на открытые и закрытые. Они могут быть комплектными (сборка на предприятии-изготовителе) или сборными (сборка частично или полностью на месте применения). Рассмотрим наиболее распространенные на подстанциях промышленных предприятий комплектные РУ.

Открытое распределительное устройство (ОРУ) – распределительное устройство, все или основное оборудование которого расположено на открытом воздухе; закрытое распределительное устройство (ЗРУ) – устройство, оборудование которого расположено в здании.

Комплектное распределительное устройство (КРУ) – распределительное устройство, состоящее из шкафов, закрытых полностью или частично, или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде и предназначенное для внутренней установки.

Комплектное распределительное устройство наружной установки (КРУН) – это КРУ, предназначенное для наружной установки.

Комплектная трансформаторная (преобразовательная) подстанция (КТП) – подстанция, состоящая из трансформаторов (преобразователей) и блоков КРУ или КРУН, поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Распределительный переключательный пункт (РП) – распределительное устройство, предназначенное для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без преобразования и трансформации.

Камера – помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин: закрытая камера закрыта со всех сторон и имеет сплошные (не сетчатые) двери; огражденная камера имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями.

Каждая подстанция имеет три основных узла: РУ высшего напряжения, трансформатор, РУ низшего напряжения.

Силовые трансформаторы. Электрическая энергия, вырабатываемая на электростанциях, при передаче к потребителям претерпевает многократную трансформацию в повышающих и понижающих трансформаторах. Трансформаторы изготавливают трехфазными и однофазными, двух- и трехобмоточными. Преимущественное применение имеют трехфазные трансформаторы, экономические показатели которых выше показателей групп из однофазных трансформаторов при той же надежности. Группы из однофазных трансформаторов применяют только при самых больших мощностях, при напряжениях 500 кВ и выше в целях уменьшения транспортной массы. Основными требованиями, предъявляемыми к трансформаторам, являются надежность работы и экономичность.

Автотрансформаторы. Автотрансформатор представляет собой многообмоточный трансформатор, у которого две обмотки связаны электрически. В энергосистемах применение получили трехобмоточные автотрансформаторы – трехфазные и группы из однофазных. Их широко используют по соображениям экономического порядка вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно-заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при отношении напряжений не превышающем 3 – 4. Преимущества автотрансформатора перед трансформаторами той же проходной мощности заключаются в меньшей стоимости, более высоком КПД и меньших габаритах. Недостатки заключаются в относительно низком напряжении короткого замыкания и связанных с этим больших токах короткого замыкания, для устранения этого недостатка приходится увеличивать сопротивление рассеяния путем уменьшения диаметра стержней и увеличения промежутков между обмотками. Также недостатком является изменение напряжений проводов относительно земли в сети среднего напряжения при замыкании на землю в сети высшего напряжения. В незаземленной системе эти напряжения достигают недопустимых значений. Поэтому для соединения незаземленных сетей (частей энергосистемы) автотрансформаторы непригодны.

Разъединители. Разъединитель представляет собой коммутационный аппарат для напряжения свыше 1 кВ, основное назначение которого – создавать видимый разрыв и изолировать части системы, электроустановки, отдельные аппараты от смежных частей, находящихся под напряжением, для безопасного ремонта. Помимо этого основного назначения разъединители используют также для других целей, поскольку их конструкция это позволяет, а именно: 1) для отключения и включения ненагруженных силовых трансформаторов небольшой мощности и линий ограниченной длины при строго установленных условиях; 2) для переключений присоединений РУ с одной системы сборных шин на другую без перерыва тока; 3) для заземления отключенных и изолированных участков системы с помощью вспомогательных ножей, предусматриваемых для этой цели. Разъединители имеют относительно простую конструкцию. Обязательным является наличие в положении «отключено» видимого разрыва в воздухе, создающего уверенность в том, что рассматриваемый участок действительно отключен и изолирован от смежных частей. Разъединители снабжают приводами – ручными и электродвигательными – для неавтоматического управления. На данный момент преимущественное применение получили трехполюсные разъединители с общим управлением полюсами. Последние могут быть связаны между собой механически, электрически или пневматически.

Отделители. Отделитель представляет собой обычный трехполюсный разъединитель, снабженный приводом для автоматического управления и способный по команде соответствующего автоматического устройства совершать операции отключения участков цепи, предварительно отключенных выключателями.

Короткозамыкатели. Короткозамыкатель представляет собой однополюсный или двухполюсный (в зависимости от рабочего заземления сети) разъединитель, снабженный пружинным приводом для автоматического включения и предназначенный для соединений провода (проводов) трехфазной системы с землей по ручной команде или от релейной защиты.

Токоограничивающие реакторы. Отечественные аппаратные заводы изготавливают бетонные реакторы, т.е. реакторы с сухой изоляцией и бетонным каркасом для номинальных напряжений от 6 до 35 кВ и номинальных токов от 400 до 4000 А для внутренней и наружной установки. Трехфазный токоограничивающий реактор состоит из трех катушек без стальных сердечников, следовательно, с линейной вольт-амперной характеристикой в широких пределах изменения тока – от номинального до тока короткого замыкания, превышающего номинальный в 10-20 раз. Активное сопротивление катушек относительно мало.

Обмотки реакторов выполняют из многожильного провода – медного или алюминиевого. Провод имеет наружную изоляцию, а также изоляцию жил для уменьшения дополнительных потерь от вихревых токов.

Обмотку реакторов с номинальным током 630 А и выше выполняют из нескольких параллельных ветвей. При намотке провода применяют транспозицию ветвей, что обеспечивает равномерное распределение в них токов как в продолжительном рабочем режиме, так и при коротком замыкании. Фазы бетонных реакторов могут быть установлены вертикально, ступенчато или горизонтально.

Наряду с реакторами описанной конструкции, называемыми одинарными, применение получили также сдвоенные реакторы, в основном в качестве линейных. В отличие от одинарного сдвоенный реактор имеет две катушки на фазу, намотанные в одном направлении и включенные согласно, и три зажима – один средний и два крайних. Средним зажимом реактор присоединяют к источнику энергии. За номинальный ток сдвоенного реактора принимают номинальный ток катушки. Средний зажим рассчитан на двойной номинальный ток.

Потери мощности в реакторах относительно малы. Однако обмотки реакторов нагреваются. Выделяющееся тепло отводится в окружающую среду. Сечение проводов обмотки выбирают с таким расчетом, чтобы температура обмотки в наиболее нагретых точках не превышала допустимую температуру для примененной изоляции. При внутренней установке реакторов необходимо обеспечить вентиляцию помещения.