В чем заключается особенность конструкции ору с гибкой ошиновкой
Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой
Содержание материала
Долин А. П., Шонгин Г. Ф. Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой — 1988.
Глава первая Жесткая ошиновка
1.1. Область применения, основные достоинства и недостатки
В ОРУ напряжением 110 кВ и выше до недавнего времени в основном использовалась гибкая ошиновка, выполненная одиночными или расщепленными сталеалюминиевыми проводами. Вместе с тем еще в 30-х годах в нашей стране успешно применялись конструкции с жесткими трубчатыми шинами. В 50-х годах жесткая ошиновка была успешно внедрена в закрытых распределительных устройствах (ЗРУ) напряжением 110— 220 кВ, а с 60-х годов она все шире стала использоваться в ОРУ 110 кВ, а затем в ОРУ более высоких напряжений (рис. 1.1).
Жесткая ошиновка получила весьма широкое распространение во многих зарубежных странах. Например, в Англии, ФРГ, Японии по типовым проектам сооружены и успешно эксплуатируются ОРУ напряжением 110—500 кВ. В США и Канаде ОРУ 765 кВ выполняются только с жесткими шинами.
Выбор вида ошиновки ОРУ определяется технико-экономическими требованиями и зависит от параметров электроустановки: напряжения, рабочего тока и тока короткого замыкания (КЗ), схемы электрических соединений, требований, предъявляемых к конструкциям ОРУ, и других факторов.
Рис. 1.1. ОРУ напряжением 500 кВ с жесткой ошиновкой
Жесткая ошиновка позволяет создать более компактные и экономичные компоновки ОРУ. Жесткие шины по сравнению с гибкими имеют незначительный прогиб, поэтому высота поддерживающих конструкций, расстояния между проводниками, а также между фазами и заземленными частями могут приниматься минимальными по условиям изоляционных габаритов. В ОРУ с гибкой ошиновкой эти расстояния приходится устанавливать с учетом стрелы провеса провода (увеличивающейся при нагреве шин), а также колебаний проводов при ветровых и электродинамических нагрузках. Кроме того, в ОРУ 500 и 750 кВ по условию короны необходимо применять расщепленные провода. При этом габариты фазы (с учетом арматуры) составляют около 0,5 м. Жесткие шины можно выполнять одиночной трубой диаметром менее 100 мм.
Рис. 1.2. Зависимости расчетных длительно допустимых токов окрашенных эмалевой краской трубчатых шин из сплава 1915Т в ОРУ от диаметра d при различной толщине стенки
Монтаж гибкой ошиновки ОРУ.
К шинным устройствам ОРУ относятся сборные шины (СШ), шинные и линейные мосты, ответвления от шин к аппаратам, перемычки между аппаратами, гибкие связи между силовыми трансформаторами и ОРУ и все другие соединения из неизолированных проводов и труб, выполняемые в пределах ОРУ [1].
Основным оборудованием, применяемым для гибкой ошиновки ОРУ, являются подвесные фарфоровые и стеклянные изоляторы, сцепная арматура; натяжные, поддерживающие и соединительные зажимы, ответвительные и аппаратные зажимы; алюминиевые и сталеалюминиевые провода.
Типы подвесных изоляторов, используемых для ошиновки ОРУ, определяются проектом в зависимости от расчетного тяжения проводов. При монтаже подвесные изоляторы собирают в одно-, двух или трехцепные гирлянды. Количество изоляторов в натяжных гирляндах ОРУ выбирают в зависимости от напряжения ОРУ, типа изоляторов и степени загрязнения атмосферы [2].
Комплектование изоляторов в гирлянды, крепление гирлянд изоляторов к порталам, присоединение гирлянд к натяжным или поддерживающим зажимам осуществляют с помощью сцепной арматуры. К сцепной арматуре относятся серьги, ушки, пестики, скобы, звенья промежуточные, коромысла, узлы креп-ления гирлянд (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Сцепная арматура: а – звено промежуточное двойное 2ПР; б – скоба трехлапчатая СКТ; в – скоба СК; г – ушко двухлапчатое У2К; л – серьга СР; е – звено промежуточное вывернутое ПРВ; ж – скоба СКД; з – ушко специальное УС; и – ушко однолапчатое У1К; к – звено ПРГ; л –звено промежуточное ПР; м – пестик ПК
До начала монтажа изоляторы и сцепную арматуру развозят по площадке ОРУ. После распаковки производят внешний осмотр изоляторов. Изоляторы, имеющие сколы, трещины и другие дефекты, отбраковывают согласно ГОСТ 6490-83. При испытании мегаомметром на напряжение 2500 В сопротивление изоляции подвесного изолятора должно составлять не менее 300 МОм.
Сборку изоляторов в гирлянды целесообразно производить в деревянных рамках или лотках, облегчающих центровку изоляторов и предохраняющих изоляторы от сколов и царапин. Подъем гирлянд производят лебедкой или трактором с помощью такелажного троса и блока.
В качестве токоведуших проводов на ОРУ применяют алюминиевые и сталеалюминиевые провода, а в отдельных случаях для ошиновки ОРУ – медные, бронзовые и сталебронзовые, полые медные и алюминиевые, для грозозащиты ОРУ – стальные [2].
Как правило, ошиновку ОРУ следует выполнять до установки электрооборудования, что облегчает монтаж ошиновки и предотвращает возможные повреждения оборудования. В первую очередь выполняется монтаж шинных мостов, расположенных на более высоких отметках, затем проводов сборных шин. После установки аппаратов высокого напряжения ведут монтаж спусков и перемычек.
Крепление проводов к гирляндам изоляторов и присоединение их к электрооборудованию осуществляют при помощи натяжных и аппаратных зажимов. Соединение гибких проводов в пролетах выполняют опрессовкой, а соединение в петлях – у опор, присоединение ответвлений в пролете и присоединение к аппаратным зажимам – опрессовкой или сваркой. Болтовое соединение допускается только на зажимах аппаратов и на ответвлениях к разрядникам, конденсаторам связи и трансформаторам напряжения. Натяжные зажимы по своей конструкции и способу монтажа подразделяются на прессуемые, болтовые и клиновые, а аппаратные и ответвительные – на прессуемые и болтовые.
Аппаратные зажимы, выполненные из алюминия или его сплавов, для присоединения к медным выводам аппаратов должны иметь на лапке медную пластину, закрепленную методом холодной сварки или методом плакирования.
Монтаж ошиновки ОРУ выполняют в следующем порядке. После приемки под монтаж строительной части ОРУ на площадку завозят необходимые материалы, монтажные приспособления и механизмы. После комплектования и сборки гирлянд производят раскатку и заготовку проводов для СШ, шинных мостов и спусков. Барабаны с проводом устанавливают на домкраты или кабельную тележку. После раскатки и заготовки отрезков проводов необходимой длины производят монтаж натяжных зажимов, а также зажимов на ответвле-ниях от СШ и мостов.
Натяжные прессуемые зажимы серии НАС монтируют на сталеалюминиевых проводах сечением 185 мм и более. При подготовке к опрессовке провод и внутреннюю полость корпуса зажима очищают от смазки и грязи ветошью, смоченной в бензине, смазывают техническим вазелином. Не снимая смазки, зачищают поверхность провода металлической щеткой, а внутреннюю полость корпуса – металлическим ершом.
Монтаж зажима ведут с перерезанием провода в зажиме и выполняют в следующем порядке (рис. 1.2). Алюминиевый корпус зажима опрессовывают на провод, предназначенный для петли; с конца провода в сторону пролета снимают алюминиевые повивы на участке опрессовки анкерного зажима; корпус зажима надвигают на провод пролета (рис. 1.2, а) и производят опрессовку анкера на стальном сердечнике провода в направлении от проушины к проводу; корпус зажима надвигают в сторону анкера (рис. 1.2,6) и спрессовывают от анкера к проводу (рис. 1.2,в). Опрессовку производят участками с перекрытием предшествующего участка на 5 мм.
Натяжные прессуемые зажимы типа НТАС применяют для проводов АС 400 и АСО 400—АСО 600. Зажимы монтируют без перерезания провода. Натяжные болтовые зажимы типа НБН выпускают для проводов А120–А300, АС150-АС240, АСО185-АСО240 мм: и М150—М 240 мм’.
Концы проводов со смонтированными на них натяжными зажимами сцепляют подготовленными натяжными гирляндами, поднимают на соответствующие порталы и крепят к закладным частям железобетонных траверс или к ушкам металлических траверс.
Рис. 1.2. Последовательность монтажа зажимов типа НАС
После крепления гирлянды с проводами к порталу производят окончательный замер длины провода в пролете. Замер выполняют с учетом стрелы провеса по проектным расчетным таблицам. Для замера длины провода на свободном портале устанавливают однороликовый монтажный блок (рис. 1.3), через который такелажный трос протягивают электролебедкой, трактором с навесной лебедкой или полиспастом в зависимости от сечения проводов, длины пролета и наличия механизмов.
К тросу провод крепят монтажным клиновым зажимом 4 с помощью коромысла 5. На порталах устанавливают визирные рейки. Провод натягивают до совпадения с визирной линией, после чего отмечают место отреза, на которое накладывают бандаж из вязальной проволоки, провод опускают для монтажа второго натяжного зажима. Гирлянду с присоединенным зажимом поднимают и крепят ко второму порталу. Заготовку проводов можно также производить индустриальными методами без подъема проводов на опору. Сведения о таких ме-тодах приведены в [2].
Рис. 1.3. Подьем проводов сборных шин или шинных мостов ОРУ для замера длины проводов: 1 – портал сборных шин; 2 – натяжная гирлянда; 3 – провод, подлежащий замеру; 4 – монтажный клиновой зажим; 5 – коромысло; 6 – однороликовый блок; 7 – такелажный трос; 8 – электролебедка или трактор с навесной лебедкой
Токопроводы, связывающие генераторы и силовые трансформаторы с закрытыми распределительными устройствами (ЗРУ), состоят из участков жесткой ошиновки (в пределах помещений и на подходах) и гибких связей. Каждая фаза гибкой связи состоит из пучка проводов, в котором два провода являются несущими, воспринимающими дополнительное тяжение от массы остальных проводов фазы. Несущие провода по условиям прочности монтируют из сталеалюминиевых проводов, остальные – из алюминиевых.
Гибкие связи собирают при помощи унифицированных типовых деталей (рис. 1.4). Провода каждой фазы располагают симметрично по окружности и закрепляют в специальных распорных кольцах.
Монтаж гибких связей выполняют следующим образом. Определяют длины несущих проводов, провода отрезают; на концах опрессовывают натяжные зажимы и провода присоединяют к собранным гирляндам; провода поднимают и закрепляют между двумя опорами на высоте, удобной для монтажа распорных колец и остальных проводов фазы с земли. Собранную фазу гибкой связи поднимают и закрепляют на проектной отметке. При необходимости стрелу провеса проводов регулируют с помощью винтовой стяжки.
Присоединяют провода гибкой связи к жесткой ошиновке или к проходным изоляторам с помощью контактных дисков. Каждый провод пучка выгибают по месту, отрезают и вставляют в отверстия контактных дисков, а затем приваривают электросваркой угольным электродом или полуавтоматом ПРМ-4. Провода ошиновки к контактным выводам аппаратов присоединяют аппаратными зажимами (прессуемыми и болтовыми).
Рис. 1.4. Типовые детали для гибких связей: а – распорное кольцо серии КТП; б – коромыс-ло; в – держатель; г – контактный диск
При монтаже аппаратного прессуемого зажима уточняют длину спуска. На конец спуска накладывают бандаж, затем конец провода отрезают. Поверхность провода и внутреннюю полость зажима очищают и подготавливают к опрессовке, как было указано выше. Зажим надвигают на провод до упора и опрессовывают в направлении от зажима к проводу.
Монтаж аппаратных прессуемых зажимов для полых проводов марки ПА производится аналогично, только в провод на участке спрессовывания вставляют специальный стальной вкладыш.
Присоединение ответвлений – спусков к сборным шинам или мостам – выполняют с помощью ответвлительных зажимов – прессуемых или болтовых. Для присоединения спусков к сборным шинам и аппаратам разрешается применять наравне с зажимами газовую сварку пропан-бутаном.
При производстве ЭМР одним из важнейших технологических процессов является сварка. При монтаже ошиновки ОРУ применение сварки позволяет обходиться без зажимов заводской поставки и создает более надежные контактные соединения.
Информацию о компаниях, предлагающих высоковольтное оборудование Вы можете увидеть ЗДЕСЬ.
Конструкции открытых распределительных устройств
Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительнымустройством (ОРУ).Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми.
Так же как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить: надёжность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.
Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ [4].
Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жёстких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие — с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках.
Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ.
Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник для сброса масла в аварийных случаях. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ.
Открытое РУ должно быть ограждено.
К конструктивным элементам ОРУ относятся сборные шины и ошиновка. Сборные и соединительные шины (ошиновку) ОРУ выполняют гибкими и жесткими шинами, возможно применение комбинированных конструкций — жёстких шин и гибкой ошиновки.
Преимущественно гибкие шины получили распространение на напряжение 35 кВ и выше. В качестве гибких шин используют много-проволочные витые алюминиевые (А), сталеалюминиевые (АС) и полые алюминиевые (ПА) провода. В зависимости от номинального тока и напряжения в одной фазе может быть от 1 до 5 проводов. (Количество проводов в фазе на ОРУ меньше, чем на ЛЭП, из-за большего сечения проводов.)
В токопроводах до 330 кВ использование шин из нескольких проводов в одной фазе обусловлено большими рабочими токами. В установках 330 кВ и выше это решение применяется для снижения напряженности поля вокруг токопровода с целью устранения коронного разряда.
Количество проводов в одной фазе
Напряжение U, кВ | Провода в одной фазе, шт. |
1—2 | |
2—3 | |
3—4 | |
4—5 |
При числе проводов в фазе 3 и более их обычно располагают по вершинам правильного равностороннего многоугольника, что обеспечивается дистанционными распорками, а также поддерживающими зажимами, укреплёнными на изоляторах (рис. 5.31).
Рис. 5.31. Дистанционные распорки: а — парная; б — многолучевая; в — рамная
Жесткие шины наиболее широко используют в токопроводах до 110 кВ. В последнее время в ОРУ 110 кВ и выше всё более широкое применение получают жесткие трубчатые шины и ошиновка, изготовленные из алюминиевых сплавов. Вопросы применения таких конструкций заслуживают отдельного более подробного рассмотрения. Основные характеристики проводов и жёстких профилей приведены в [5, 12].
Для подвески проводов, гибких токопроводов, шин, ошиновок и их изоляторов в ОРУ применяются порталы, стойки и другие опорные конструкции. Чаще всего они изготавляются комбинированными (железо-бетонные опоры и стальные траверсы), реже используются полностью стальные опоры и порталы. Внешний вид шинных и линейных порталов приведён на рис. 5.32, размеры и расстояния между проводами указаны в табл. 5.2.
Рис. 5.32. Вид порталов ОРУ: а — шинные; б — линейные
Размеры порталов типового ОРУ
Позиции на рис. 5.32 | Размеры (м) при напряжении, (кВ) | |||
а | 1,5 | 3,25 | 3,5 | |
б | 3,0 | 4,0 | 4,5 | |
в | 7,5 | 11,0 | 11,0 | 22—26 |
г | 2,5 | |||
д | 3,7 | 5,5 | 10,5 | |
е | 16,5 | 16,5 | 23,6 | |
ж | — | — | — | — |
При напряжении 500 кВ и выше в ОРУ возможно использование одно-стоечных опор анкерного типа (рис. 5.33), что обеспечивает сокращение площади РУ. Гибкая ошиновка крепится на подвесных (рис. 5.35) или иногда на опорных изоляторах (рис. 5.34), а также на вводах электрических аппаратов и измерительных трансформаторов. В настоящее время в токопроводах в основном используются гирлянды подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов (типа ПС), которые имеют шарнирное соединение друг с другом.
Рис. 5.33. Анкерная одностоечная опора |
Рис. 5.34. Опорно-стержневой изолятор ОНС-110 |
Количество изоляторов зависит от номинального напряжения и приводится в табл. 5.3. В зависимости от условий работы изоляторов и способов их установки на опорах применяют поддерживающие и натяжные гирлянды (рис. 5.35). В качестве опорных используются опорно-стержневые изоляторы (рис. 5.34) на 35 и 110 кВ (типа ОНШ и ОНС) характеристики и размеры изоляторов приведены в [12, 27], а также составные шинные опоры-колонны из этих изоляторов, собранные из 2—3 изоляторов, которые устанавливаются на индивидуальных бетонных стойках. В РУ 35—110 кВ изоляторы трёх фаз монтируются на Т или П-образных бетонных или стальных конструкциях. Аналогичное решение применяется для крепления гибких токопроводов с большим суммарным сечением в наружных установках 6—10 кВ (рис. 5.36).
Количество изоляторов в гирлянде
Напряжение U, кВ | Изоляторы в гирлянде, шт. |
3—4 | |
8—9 | |
12—16 | |
17—22 | |
24—33 |
Рис. 5.35. Натяжная и поддерживающая гирлянды подвесных изоляторов.
В РУ 500 кВ и выше применяют трёхгранные опоры (рис. 5.37) в виде пирамиды из изоляторов на 110 кВ, собранных на треугольной раме и жёстко скреплённых в средней части стальными поясами. В верхней части опоры для снижения напряжённости электрического поля устанавливают кольцевые экраны.
Открытые распределительные устройства на подстанциях
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 подстанционное ОРУ (открытое распределительное устройство), когда все или основное оборудование РУ расположено на открытом воздухе, и ЗРУ (закрытое распределительное устройство), оборудование которого расположено в здании.
Содержание
Классификация[ | ]
По месту расположения[ | ]
По выполнению секционирования[ | ]
Схема РУ с одной секцией сборных шин
РУ с одной секцией сборных шин (без секционирования)[ | ]
К преимуществам такого РУ можно отнести простоту и низкую себестоимость.
К основным недостаткам относятся неудобства в эксплуатации, из-за которых такая система не получила широкого применения:
РУ с двумя и более секциями[ | ]
Схема РУ с двумя секциями сборных шин
Такие РУ выполняются в виде нескольких секций, каждая из которых имеет своё питание и свою нагрузку, соединённых между собой секционными выключателями. На станциях секционный выключатель обычно включен, из-за необходимости параллельной работы генераторов. В случае повреждения на одной из секций секционный выключатель отключается, отсекая повреждённую секцию от РУ. В случае аварии на самом секционном выключателе из строя выходят обе секции, но вероятность такого повреждения относительно мала. На низковольтных РУ (6-10кВ) секционный выключатель обычно оставляют отключённым, так что связанные между собой секции работают независимо друг от друга. В случае если по каким-либо причинам питание одной из секций пропадёт, сработает устройство АВР, которое отключит вводной выключатель секции и включит секционный выключатель. Потребители секции с отключённым питанием будут получать электроэнергию от питания смежной секции через секционный выключатель. Подобная система используется в РУ 6 — 35 кВ подстанций и 6 — 10 кВ станций типа ТЭЦ.
РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством[ | ]
Схема РУ с двумя секциями сборных шин и обходным устройством
Простое секционирование не решает проблемы планового ремонта отдельных выключателей секции. В случае если необходимо провести ремонт или замену выключателя любого отходящего присоединения, приходится отключать всю секцию, что в некоторых случаях недопустимо. Для решения проблемы используется обходное устройство. Обходное устройство представляет собой один или два обходных выключателя на две секции, обходные разъединители и обходную систему шин. Обходную систему шин подключают через обходные разъединители к разъединителям выключателей присоединений с противоположной от основной системы шин стороны. В случае, когда необходимо провести плановый ремонт или замену какого-либо выключателя, включают обходной выключатель, включают соответствующий нужному выключателю обходной разъединитель, затем ремонтируемый выключатель вместе с его разъединителями отключают. Теперь питание отходящего присоединения осуществляется через обходной выключатель. Подобные системы получили распространение в РУ на напряжении 110—220 кВ.
По числу систем сборных шин[ | ]
С одной системой сборных шин[ | ]
К этим РУ относятся описанные выше.
С двумя системами сборных шин[ | ]
Подобное РУ похоже по устройству на РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством, но, в отличие от него, обходная система шин используется как рабочая, нагрузки на систему распределяют между обеими системами шин. Это делается для повышения надёжности электроснабжения. Отсутствие питания на одной из систем шин допускается только временно, пока ведутся ремонтные работы на этой системе шин.
К достоинствам этой системы относятся:
К основным недостаткам следует отнести:
Наибольшее распространение система получила в РУ на напряжение 110—220 кВ
По структуре схемы[ | ]
ОРУ Северо-западной ТЭЦ
Радиального типа[ | ]
Этому типу присущи следующие признаки:
Кольцевого типа[ | ]
Кольцевой тип схемы отличается следующими признаками:
Открытое распределительное устройство (ОРУ)[ | ]
Элегазовый выключатель в ОРУ ОРУ 110 кВ с жесткой ошиновкой
Конструктивные особенности[ | ]
Открытое распределительное устройство (ОРУ) — распределительное устройство, оборудование которой располагается на открытом воздухе. Все элементы ОРУ размещаются на бетонных или металлических основаниях. Расстояния между элементами выбираются согласно ПУЭ. На напряжении 110 кВ и выше под устройствами, которые используют для работы масло (масляные трансформаторы, выключатели, реакторы) создаются маслоприемники — заполненные гравием углубления. Эта мера направлена на снижение вероятности возникновения пожара и уменьшение повреждений при аварии на таких устройствах.
Сборные шины ОРУ могут выполняться как в виде жёстких труб, так и в виде гибких проводов. Жёсткие трубы крепятся на стойках с помощью опорных изоляторов, а гибкие подвешиваются на порталы с помощью подвесных изоляторов.
Территория, на которой располагается ОРУ, в обязательном порядке огораживается.
Преимущества[ | ]
Недостатки[ | ]
Требования к компоновке ОРУ или ЗРУ
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 должны выбираться и устанавливаться таким образом, чтобы:
Во всех цепях РУ должна предусматриваться установка 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 К РУН с выкатными 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 из аппаратной маслохозяйства, со складов масла, из машинных помещений, а также из трансформаторов и выключателей при ремонтных и других работах могут иметь место утечки масла, должны предусматриваться устройства для его сбора и удаления в целях исключения возможности попадания масла в водоемы.
Подстанции 35—110 кВ должны преимущественно проектироваться комплектными, заводского изготовления, блочной конструкции. Распределительные устройства 35 — 750 кВ рекомендуется выполнять открытого типа (рис. 3,12). Распределительные устройства 6—10 кВ могут выполняться в виде комплектных шкафов наружной установки. Распределительные устройства 6 —10 кВ закрытого типа должны применяться: 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 более 25; при наличии техникоэкономического 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 открытая установка оборудования высокого напряжения и трансформаторов с усиленной внешней изоляцией.
Комплектное распределительное устройство (КРУ)[ | ]
Распределительное устройство, собранное из типовых унифицированных блоков (т. н. ячеек) высокой степени готовности, собранных в заводских условиях, называется комплектным распределительным устройством. На напряжении до 35 кВ ячейки изготовляют в виде шкафов, соединяемых боковыми стенками в общий ряд. В таких шкафах элементы с напряжением до 1 кВ (цепи учёта, релейной защиты, автоматики и управления) выполняют проводами в твердой изоляции, а элементы от 1 до 35 кВ — проводниками с воздушной изоляцией (шины с изоляторами).
Для напряжений выше 35 кВ воздушная изоляция не применима, поэтому элементы, находящиеся под высоким напряжением, помещают в герметичные камеры. В устаревшей технологии используется элегаз, в то время как в Европе элегаз постепенно заменяется вакуумными дугогасительными камерами, имеющими относительно простую конструкцию. Ячейки с элегазовыми камерами имеют сложную конструкцию, внешне похожую на сеть трубопроводов. КРУ с элегазовой изоляцией сокращённо обозначают КРУЭ, сокращения для КРУ с вакуумными дугогасительными камерами пока не введено в оборот.
Вакуумные устройства имеют более высокий ресурс коммутации и подходят для частых коммутаций, в то время как элегазовые установки применяются для работы в цепях электродвигателей с ограниченной мощностью.[1] При этом накопленная статистика по эксплуатации демонстрирует бесспорные преимущества вакуумных выключателей — известен случай блокировки цепей управления 59 элегазовых баковых выключателей 110—500 кВ производства ряда европейских компаний при температуре окружающего воздуха −41°С в Тюменской области в 2006 году из-за несовершенства конструкции, недостаточной мощности, низкой надежности обогревающих устройств баков и недостатков системы контроля давления (плотности) элегаза. Несмотря на преимущества новой технологии в российской энергетике доля вакуумных выключателей составляет только 10-15 %.[2].
Область применения[ | ]
Комплектные распределительные устройства могут использоваться как для внутренней, так и для наружной установки (в этом случае их называют КРУН). КРУ широко применяются в тех случаях, где необходимо компактное размещение распределительного устройства. В частности, КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности (нефтепроводы, буровые установки), в схемах энергопотребления судов.
Среди шкафов КРУ, отдельно выделяют камеры сборные одностороннего обслуживания (КСО). Одностороннее обслуживание позволяет ставить КСО непосредственно к стене или задними стенками друг к другу, что позволяет экономить место (важно в условиях высокой плотности городской застройки).
Устройство КРУ[ | ]
Как правило, шкаф (ячейка) КРУ разделён на 4 основных отсека: 3 высоковольтных — кабельный отсек (ввода или линии), отсек выключателя и отсек сборных шин и 1 низковольтный — релейный шкаф.
Заводами изготавливаются ячейки комплектных распределительных устройств разного назначения, которые подразделяются:
Для различия ячеек одного типа и марки, но имеющие разное функциональное назначение (иногда и разный тип ввода или вывода), завод-изготовитель присваивает им каталожные номера.
Компоновка и конструкция ОРУ
Компоновка и конструкция ОРУ разрабатываются 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, 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, но коротким или узким, но длинным; ОРУ может быть выполнено 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.
Каждое из решений имеет свои достоинства и недостатки; задача проектировщика заключается в том, чтобы выбрать для данных местных условий наиболее целесообразное решение, обеспечивающее надежность, удобные условия для эксплуатации и экономичность по сравнению с другими вариантами.