Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп

ВЛ 220 кВ от районной ПС

ГПП

220 кВ

240 МВА

240 МВА

6кВ

125 МВА

125 МВА

6кВ

110 кВ Другие потребители

РП

ПОкВ Другие потребители

35 кВ I сш

II сш

БК

25 МВА

&

ДСП-100 ЭСПЦ-2

ДСП-200

ДСП-25 ЭСПЦ-4

Рис. 5.12. Схема электроснабжения ДСП различной емкости

тимо по токам КЗ и необходимо, например, в период пуска крупных электро­двигателей.

Следует отметить, что наиболее широкое применение, особенно для пред­приятий средней мошности, находят схемы с расщепленными обмотками

5.4. Схемы специфических подстанций

211

220 кВ

_Г

/рВМГ-220 —1ЭДН'

_ш

2хДМРУ-55 0,0033 мкФ

@^\_ ТДЦН-160000/220 =г У" 1 35 кВ

_№

ЗНОМ-35

ВВУ-35-40/3200

₇

Т Т 1с.ш.

J_BBn-35 J_

■т:—

ВВП-35 [ ВВП-35

КА

ЦААШБ-12(1х300)

V А

ВВП

_{»i i}

ВВП-35

ТН-35

■"-еж!] ^LT~ QD

ВВП-35

_ttt

АТЦН-63000/35

ЭТЦ-63000/35

F JZil

S /

ДСП-100

Рис.5.13. Схема электроснаб­жения крупного ЭСПЦ

212

Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение гпп и рп

ДСП-5МТ

ЗУР

2800 кВА

6кВ

35(110) кВ 10000 кВА

РБСД-10-2x1000-0,56

Рис. 5.14. Схема питания ДСП с использованием сдвоенного реактора

трансформаторов ГПП (см. рис. 5.11) или со сдвоенными реакторами (см. рис. 5.14), если последнее обусловлено токами КЗ.

В сдвоенном реакторе падение напряжения в каждой секции обмотки со­ставляет ДС/к /_о6м x_i0,5 (где /, = /₂ = /_о6м — токи в секциях обмотки реакто­ра; x_L — индуктивное сопротивление обмотки реактора; К_м =M/L « 0,5 — ко­эффициент взаимоиндукции между секциями обмотки сдвоенного реактора). Как видно из формулы, колебания напряжения на секциях со спокойной на­грузкой под влиянием колебаний на этой секции от резкопеременной нагруз­ки будут меньше, чем при объединении их на одну секцию шин.

Схему 5.12 используют при строительстве крупных электросталеплавильных цехов (производств), когда начинают сооружать отдельные печные подстан­ции, на которых устанавливают отдельные сетевые трансформаторы и сборные шины. Это позволяет сохранять питание ДСП при различных аварийных и ре­монтных режимах работы сетевых трансформаторов. На рис. 5.13 приведены соотношение мощности сетевых и печных трансформаторов, схема подключе­ния оперативных выключателей и выключателей, осуществляющих защиту, указано сечение кабельной перемычки и даны другие элементы (рабочие чер­тежи, рабочая документация), отсутствующие при разработке собственно схе­мы для получения технических условий или для ТЭО (проекта).

5.5. Компоновки открытых и закрытых распределительных устройств (подстанций)

Определение параметров электропотребления на разных уровнях систем электроснабжения, выбор источников питания, разработка схемы электро­снабжения, выбор силовых трансформаторов, количества и места расположе­ния подстанций 5УР и 4УР дают возможность скомпоновать каждое подстан-

5.5. Компоновка открытых и закрытых РУ (подстанций) 213

ционное ОРУ — открытое распределительное устройство, когда всё или ос­новное оборудование РУ расположено на открытом воздухе, и ЗРУ — закры­тое распределительное устройство, оборудование которого расположено в здании.

Существуют некоторые общие требования, определяющие компоновку ОРУ или ЗРУ (установку каждого изделия и конструкцию сооружения) и рег­ламентируемые ПУЭ. Электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения, несущие конструкции, изоляционные и другие рас­стояния необходимо выбирать и устанавливать таким образом, чтобы были соблюдены следующие условия:

• вызываемые усилия, нагрев, электрическая дуга или другие сопутствую­щие работе явления (искрение, выброс газов и т. п.) не смогут привести к по­вреждению оборудования и возникновению КЗ или замыкания на землю, а также причинить вред обслуживающему персоналу;

• при нарушении нормальных условий работы электроустановки обеспечи­вается необходимая локализация повреждений, обусловленных действием КЗ;

• при снятом напряжении с какой-либо цепи относящиеся к ней аппара­ты, токоведущие части и конструкции можно подвергать безопасному осмот­ру, замене и ремонтам без нарушения нормальной работы соседних цепей;

• обеспечение возможности удобного транспортирования оборудования.

Во всех цепях РУ следует предусматривать установку разъединяющих уст­ройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, отделителей, предохранителей, трансформато­ров тока, трансформаторов напряжения и т. п.), каждой цепи от сборных шин, а также от других источников напряжения.

Указанное требование не распространяется на шкафы КРУ и КРУН с вы-катными тележками, высокочастотные заградители и конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, устанавливаемые на отходящих линиях, разряд­ники, устанавливаемые на выводах трансформаторов и на отходящих линиях, а также на силовые трансформаторы с кабельными вводами.

Для территории ОРУ и подстанций, на которых в нормальных условиях эксплуатации могут иметь место утечки масла (аппаратная маслохозяйства, склады масла, машинные помещения, а также трансформаторы и выключате­ли при ремонтных и других работах), должны предусматриваться устройства для его сбора и удаления в целях исключения возможности попадания в во­доемы.

Подстанции 35—110 кВ следует преимущественно проектировать ком­плектными, заводского изготовления, блочной конструкции. Распредели­тельные устройства 35—750 кВ рекомендуется выполнять открытого типа. Распределительные устройства 6—10 кВ можно выполнять в виде комплект­ных шкафов наружной установки (КРУН). Распределительные устройства 6—10 кВ закрытого типа следует применять: в районах, где по климатическим условиям не могут быть применены КРУН; в районах с загрязненной атмо­сферой и районах со снежными и пыльными бурями; при числе шкафов бо-

214 Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение ГПП и РП

лее 25; при наличии технико-экономического обоснования (по требованиям заказчика).

На подстанциях 35—330 кВ с упрощенными схемами на стороне высшего напряжения с минимальным количеством аппаратуры, размещаемых в райо­нах с загрязненной атмосферой, рекомендуется использовать открытую уста­новку оборудования высокого напряжения и трансформаторы с усиленной внешней изоляцией.

Закрытые распределительные устройства 35—220 кВ следует применять в районах: с загрязненной атмосферой (где применение открытых распредели­тельных устройств с усиленной изоляцией или аппаратурой следующего клас­са напряжения, с учетом ее обмыва, неэффективно, а удаление подстанции от источника загрязнения экономически нецелесообразно, как и требование об установке специального оборудования); со стесненной городской и промыш­ленной застройкой; с сильными снегозаносами и снегопадом (а также в суро­вых климатических условиях при соответствующем технико-экономическом обосновании). Здание ЗРУ должно быть без окон, и его допускается выпол­нять как отдельно стоящее, так и сблокированное со зданиями общеподстан-ционных пунктов управления, в том числе и по вертикали.

Герметизированные комплектные распределительные устройства с элегазо-вой изоляцией 110 кВ и выше (КРУЭ) применяют при стесненных условиях в крупных городах и на промышленных предприятиях, а также в районах с за­грязненной атмосферой.

В условиях интенсивного загрязнения в блочных схемах трансформатор — линия рекомендуется применять трансформаторы со специальными кабель­ными вводами на стороне 110-220 кВ и шинными выводами в закрытых ко­робах на стороне 6-10 кВ.

Закрытую установку трансформаторов 35-220 кВ используют, если усиле­ние изоляции не дает должного эффекта; в атмосфере содержатся вещества, вызывающие коррозию, а применение средств защиты нерационально; при необходимости снижения уровня шума у границ жилой застройки.

В закрытых распределительных устройствах 6-10 кВ следует применять шкафы КРУ заводского изготовления. Шкафы КРУ, конструкция которых предусматривает обслуживание с одной стороны, устанавливают вплотную к стене, без прохода с задней стороны. Ширина коридора обслуживания долж­на обеспечивать передвижение тележек КРУ; для их хранения и ремонта в за­крытых распределительных устройствах необходимо предусматривать специ­альное место.

Компоновку и конструкцию ОРУ разрабатывают для принятых номиналь­ного напряжения, схемы электрических соединений, количества присоединя­емых линий, трансформаторов и автотрансформаторов, выбранных парамет­ров и типов высоковольтной коммутационной и измерительной аппаратуры (выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения) и оши­новки. При этом должны быть учтены местные условия размещения площад­ки, отведенной для проектируемого ОРУ: рельеф, грунты, размеры площадки,

т

5.5. Компоновка открытых и закрытых РУ (подстанций)

215

направления линий (коридоры для ввода и вывода линий), примыкание же­лезнодорожных путей и автомобильных дорог. Должны быть также учтены ме­стные климатические условия. Собственно ОРУ может быть выполнено ши­роким и коротким, либо узким и длинным. ОРУ может быть с гибкой, жесткой и смешанной (и гибкой, и жесткой) ошиновкой, что отразится на конструкциях для установки (подвески) этой ошиновки и на размерах этих конструкций (пролетах порталов, высоте колонн, их количестве и массе, ко­личестве опорных и подвесных изоляторов).

Рис 5.15. Типовая открытая подстанция на напряжение 110/6-10 кВ:

1 — изоляторы; 2 — разъединители; 3 — мостик из двух разъединителей; 4 — кабельный канал;

5 — железнодорожная колея; 6 — трансфооматеюы: 7 — здание подстанции

216 Глава 5. Схемы и конструктивное исполнение ГПП и РП

Рис. 5.16. Унифицированная комплектная подстанция с трансформаторами мощностью 10-40 МВА:

1 — конденсатор связи и высокочастотный заградитель; 2 — линейный разъединитель; 3 — разъ­единители в перемычке; 4 — разъединитель, установленный до отделителя; 5 — отделитель; 6 — короткозамыкатель; 7 — КРУН 6-10 кВ типа К37; 8 — силовой трансформатор; 9 — самонесущие трубчатые алюминиевые шины; 10 — кабельные лотки; 11 — гибкие провода; 12 — место для ду-гогасящего устройства; 13 — инвентарный шкаф; 14 — ограждение

Каждое из решений имеет свои достоинства и недостатки; задача проекти­ровщика состоит в том, чтобы выбрать для данных местных условий наиболее целесообразное, обеспечивающее надежность, удобные условия для эксплуа­тации и экономичность по сравнению с другими вариантами.

Большая часть подстанций промышленных предприятий выполняется с от­крытой частью ПО кВ и ЗРУ 10 кВ. На рис. 5.15 показана схема обычной от-

i

5.5. Компоновка открытых и закрытых РУ (подстанций) 217

крытой понижающей подстанции на напряжение 110/6-10 кВ, рассчитанной на установку трансформаторов мощностью 25—63 МВА в районах с нормаль­ной окружающей средой. Между питающими линиями ПО кВ предусмотрены перемычки с двумя разъединителями. На рис. 5.16 представлена ГПП ком­плектной поставки и открытой установки.

Компоновка подстанций определяется схемами со стороны высокого и низкого (среднего) напряжений, которые могут быть как типовыми (см. рис. 5.3-5.5), так и оригинальными, ориентированными на технологические осо­бенности потребителя (см. рис. 5.9—5.13). Схемы типизированы, и из них компонуется ОРУ подстанции.

На рис. 5.17 изображено ОРУ 220 кВ из унифицированных конструкций. Установка трансформаторов тока и напряжения обосновывается отдельно.

В последние годы все большее распространение получают комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ) на напряже­нии 110-500 кВ. Применение КРУЭ открывает новые перспективы индустри­ализации строительства подстанций, позволяет уменьшить время монтажа по сравнению с традиционными РУ в 4-5 раз, улучшить условия эксплуатации и надежность работы, сократить необходимую для подстанции площадь в 7—40 раз (в зависимости от напряжения).

Однако высокая стоимость ячеек КРУЭ делает их применение более оправ­данным в случаях, когда решающим является размер площадки (например, для подстанций глубоких вводов на территории промышленных предприятий или в крупных жилых массивах).