2.5 Основное электрооборудование трансформаторных подстанций

Аббревиатура: ТП – трансформаторная подстанция;

КТП – комплектная ТП;

РУ – распределительное устройство;

КРУ – комплектное РУ;

КРУН – комплектное РУ наружного исполнения;

ЗРУ – закрытое РУ;

ОРУ – открытое РУ.

ГПП – главная понизительная подстанция.

Трансформаторной подстанцией называется электрическая установка, состоящая из трансформаторов, распределительных устройств высокого и низкого напряжения, и служащая для преобразования и распределения электроэнергии.

Распределительным устройством называется электрическая установка, состоящая из высоковольтных вводов, системы шин, комплекта коммутационной, защитной и измерительной аппаратуры, системы выводов и предназначенная для приема и распределения электроэнергии.

По месту подстанции в энергосистеме различают следующие их основные виды:

Районные (узловые) ТП – крупные подстанции, предназначенные для электроснабжения больших районов, в которых находятся промышленные, городские, сельскохозяйственные и прочие потребители электроэнергии. Первичное напряжение таких ТП может быть от 110 до 750 кВ, вторичное – от 6 до 220 кВ.

Заводские (городские) ТП – как правило, выполняются в виде ГПП и предназначены для приема электроэнергии от энергосистемы или районной ТП и преобразования ее в напряжение заводской (городской) высоковольтной сети.

Цеховые ТП – служат для электроснабжения одного или нескольких цехов или участков, располагаются, как правило, внутри цеха, имеют один или два силовых трансформатора мощностью от 250 до 2500кВА.

По конструктивному исполнению ТП и РУ делятся на следующие основные виды:

1. Открытые – на которых все или основное оборудование расположено на открытом воздухе. Открытыми выполняются районные подстанции и высоковольтная часть ГПП заводов при напряжении 35 кВ и выше.

Опорные конструкции ОРУ выполняются из железобетона или металла, разводка (ошиновка) чаще всего выполняется гибким проводом, который с помощью гирлянд изоляторов крепится к опорам.

Планировка открытых ТП и РУ должна обеспечивать свободный доступ к оборудованию при его монтаже и эксплуатации.

Рисунок 1. Фрагмент открытого РУ 110кВ

Аппараты и приборы ТП и РУ наружного исполнения, чувствительные к низким температурам, должны иметь защитные кожуха и обогрев, включаемый при температуре, ниже допустимой (маслонаполненные аппараты и их приводы).

Преимуществами открытых ТП и РУ являются относительно низкие капитальные затраты на их сооружение и малые сроки их строительства.

К их недостаткам следует отнести подверженность оборудования вредным воздействиям окружающей среды.

2. Закрытые ТП и РУ, на которых основное оборудование расположено в помещении. Закрытыми выполняются цеховые подстанции и низковольтная часть ГПП предприятия при напряжении менее 35кВ. Закрытыми могут выполняться ТП и РУ при напряжении 35кВ и выше при дефиците свободной территории предприятия, а также в регионах с очень низкой температурой окружающей среды и на производствах с сильно загрязненной атмосферой.

3. Комплектные ТП и РУ – это соответствующий комплект электротехнического оборудования, поставляемый в собранном или полностью подготовленном для сборки и монтажа виде. КТП и КРУ могут быть наружного (КРУН) и внутреннего исполнения.

Комплектными выполняются ТП и РУ на протяжении 3 – 6- 10 кВ, в том числе цеховые ТП.

Оборудование и аппаратура ТП и РУ должна иметь защиту от атмосферных и коммутационных перенапряжений. Все нетоковедущие металлические конструкции ТП и РУ должны быть подключены к контуру защитного заземления.

Рисунок 2. Общий вид комплектной трансформаторной подстанции наружного исполнения.

Рисунок 3. Общий вид комплектного распределительного устройства наружного исполнения КРУН-6.

Рисунок 4. Общий вид линейного ввода на 35кВ

К основному оборудованию ТП относятся:

• силовые трансформаторы;

• высоковольтные выключатели;

• разъединители, отделители, короткозамыкатели; выключатели нагрузки;

• приводы коммутационных аппаратов;

• измерительные трансформаторы тока и напряжения;

• токоограничивающие реакторы;

• разрядники;

• высоковольтные предохранители;

• шины и шинные сборки;

• изоляторы и линейные вводы.