Распределительные устройства и подстанции. Оборудование открытых распределительных устройств и подстанций. Закрытые распределительные устройства и подстанции

Распределительным устройством (РУ) называют электроустановку, служащую для приема и распределения электроэнергии и содержащую коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства зашиты, автоматики и измерительные приборы.

Распределительные устройства электроустановок предназначены для приема и распределения электричества одного напряжения для дальнейшей передачи потребителям, а также для питания оборудования в пределах электроустановки.

Если все или основное оборудование РУ расположено на открытом воздухе., оно называется открытым (ОРУ): при его расположении в здании - закрытым (ЗРУ). Распределительное устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов и блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде называют комплектным и обозначают для внутренней установки КРУ, для наружной - КРУН.

Центр питания - распределительное устройство генераторного напряжения или распределительное устройство вторичного напряжения понизительной подстанции, к которые присоединены распределительные сети данного района.

Распределительные устройства (РУ) классифицируют по нескольким критериям, ниже приведем их виды и особенности конструкции.

Распределительные устройства до 1000 В

Распределительные устройства до 1000 В выполняются, как правило, в помещениях в специальных шкафах (щитах). В зависимости от назначения распределительные устройства 220/380 В (класс напряжения 0,4кВ) могут быть выполнены для питания потребителей либо исключительно для собственных нужд электроустановки.

Конструктивно распределительные устройства 0,4 кВ имеют защитные аппараты (автоматические выключатели, плавкие предохранители), рубильники, выключатели-разъединители и соединяющие их сборные шины, а также клеммные колодки для подключения кабельных линий потребителей.

Помимо силовых цепей в низковольтных щитах может быть установлен ряд дополнительных устройств и вспомогательных цепей, а именно:

приборы учета электроэнергии и трансформаторы тока;

цепи индикации и сигнализации положения коммутационных аппаратов;

измерительные приборы для контроля напряжения и тока в различных точках распределительного устройства;

устройства сигнализации и защиты от замыканий на землю (для сетей конфигурации IT);

устройства автоматического ввода резерва;

цепи дистанционного управления коммутационными аппаратами с моторными приводами.

К низковольтным распределительным устройствам можно также отнести щиты постоянного тока, осуществляющие распределение постоянного тока от преобразователей, аккумуляторных батарей для питания оперативных цепей электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики.

Высоковольтные распределительные устройства

Распределительные устройства класса напряжения выше 1000 В могут быть выполнены, как вне помещений – открытого типа (ОРУ) , так и внутри помещений – закрытого типа (ЗРУ) .

В закрытых распределительных устройствах оборудование размещается в сборных камерах одностороннего обслуживания КСО либо в комплектных распределительных устройствах типа КРУ .

Камеры типа КСО более предпочтительны для помещений ограниченной площади, так как они могут устанавливаться вплотную к стене либо друг к другу задними стенками. Камеры КСО имеют несколько отсеков, закрытых сетчатыми ограждениями либо сплошными дверцами.

КСО комплектуются различным оборудованием, в зависимости от их назначения. Для питания отходящих линий в камеру устанавливается высоковольтный выключатель, два разъединителя (со стороны шин и со стороны линии), трансформаторы тока, на лицевой стороне размещаются рычаги управления разъединителями, привод выключателя, а также низковольтные цепи и устройства защиты, реализованные для защиты и управления данной линией.

Камеры данного типа могут быть укомплектованы трансформаторами напряжения, разрядниками (ограничителями перенапряжения), предохранителями.

Распределительные устройства типа КРУ представляют собой шкаф, разделенный на несколько отсеков: трансформаторов тока и отходящего кабеля, сборных шин, выкатная часть и отсек вторичных цепей.

Каждый отсек изолирован друг от друга для обеспечения безопасности при обслуживании и эксплуатации оборудования шкафов КРУ. Выкатная часть шкафа, в зависимости от назначения присоединения может быть укомплектована выключателем, трансформатором напряжения, разрядниками (ОПН), трансформатором собственных нужд.

Выдвижной элемент относительно корпуса шкафа может занимать рабочее, контрольное (разобщенное) или ремонтное положение. В рабочем положении главные и вспомогательные цепи замкнуты, в контрольном - главные цепи разомкнуты, а вспомогательные замкнуты (в разобщенном последние разомкнуты), в ремонтном - выдвижной элемент находится вне корпуса шкафа и его главные и вспомогательные цепи разомкнуты. Усилие, необходимое для перемещения выдвижного элемента, не должно превышать 490 Н (50 кГс). При выкатывании выдвижного элемента проемы к неподвижным разъемным контактам главной цепи автоматически закрываются шторками.

Токоведущие части КРУ выполняются, как правило, шинами из алюминия или его сплавов; при больших токах допускается применение медных шин, при номинальных токах до 200 А - стальных. Монтаж вспомогательных цепей производится изолированным медным проводом сечением не менее 1,5 кв. мм, присоединение к счетчикам - проводом сечением 2,5 кв. мм, паяные соединения - не менее 0,5 кв. мм. Соединения, подвергающиеся изгибам и кручению, выполняются, как правило, многожильными проводами.

Гибкая связь вспомогательных цепей стационарной части КРУ с выдвижным элементом осуществляется с помощью штепсельных разъемов.

Шкафы КРУ, а также заземляющие ножи должны удовлетворять требованиям по электродинамической и термической стойкости к сквозным токам короткого замыкания. Для обеспечения требований по механической стойкости регламентировано количество циклов, которые должны выдерживать шкафы КРУ и его элементы: разъемные контакты главных и вспомогательных цепей, выдвижной элемент, двери, заземляющий разъединитель. Количество циклов включения и отключения встроенного комплектующего оборудования (выключатели, разъединители и др.) принимается в соответствии с ПУЭ.

Для обеспечения безопасности шкафы КРУ снабжаются рядом блокировок. После выкатывания выдвижного элемента все токоведущие части главных цепей, которые могут оказаться под напряжением, закрываются защитными шторками. Эти шторки и ограждения не должны сниматься или открываться без помощи ключей или специальных инструментов.

В шкафах КРУ стационарного исполнения предусматривается возможность установки стационарных или инвентарных перегородок для отделения частей оборудования, находящихся под напряжением. Не допускается использовать для заземления болты, винты, шпильки, выполняющие роль крепежных деталей. В местах заземления должны быть надпись «земля» или знак заземления.

Вид шкафа КРУ определяется схемой главной цепи КРУ. Основным электрическим аппаратом, определяющим конструкцию шкафа, является выключатель: применяются маломасляные, электромагнитные, вакуумные и элегазовые выключатели. Схемы вторичных цепей чрезвычайно разнообразны и полностью пока не унифицированы.

Комплектные устройства могут иметь различную конструкцию, например, с элегазовой изоляций – КРУЭ либо предусмотренные для наружной установки – КРУН , которые можно монтировать вне помещений.

Распределительные устройства открытого типа предусматривают установку электрического оборудования на металлических конструкциях, на бетонных фундаментах, без дополнительной защиты от внешних воздействий. Вспомогательные цепи оборудования ОРУ монтируют в специальных шкафах, имеющих защиту от механических воздействий и влаги.

Распределительные устройства, как закрытого, так и открытого типов классифицируются по нескольким критериям, в зависимости от их конструктивного исполнения (схемы).

Первый критерий – способ выполнения секционирования . Различают распределительные устройства с секциями шин и системами шин. Секции шин предусматривают питание каждого отдельного потребителя от одной секции, а системы шин позволяют переключать одного потребителя между несколькими секциями. Секции шин соединяются секционными выключателями, а системы шин – шиносоеденительными. Данные выключатели позволяют запитывать секции (системы) друг от друга в случае потери питания на одной из секций (систем).

Второй критерий – наличие обходных устройств – одной или нескольких обходных систем шин, которые позволяют выводить в ремонт элементы оборудования без необходимости обесточения потребителей.

Третий критерий – схема питания оборудования (для открытых РУ) . В данном случае возможно два варианта схемы – радиальная и кольцевая. Первая схема упрощенная и предусматривает питание потребителей через один выключатель и разъединители от сборных шин. При кольцевой схеме питание каждого потребителя осуществляется от двух-трех выключателей. Кольцевая схема более надежная и практичная в плане обслуживания и эксплуатации оборудования.

4.1.24. Распределительные устройства, установленные в помещениях, доступных для неинструктированного персонала, должны иметь токоведущие части, закрытые сплошными ограждениями.

В случае применения РУ с открытыми токоведущими частями оно должно быть ограждено. При этом ограждение должно быть сетчатым, сплошным или смешанным высотой не менее 1,7 м. Расстояние от сетчатого ограждения до неизолированных токоведущих частей устройства должно быть не менее 0,7 м, а от сплошных - в соответствии с 4.1.14. Ширина проходов принимается в соответствии с требованиями, приведенными в 4.1.21.

4.1.25. Оконцевание проводов и кабелей должно быть выполнено так, чтобы оно находилось внутри устройства.

4.1.26. Съемные ограждения должны укрепляться так, чтобы их удаление было невозможно без применения инструмента. Дверцы должны запираться на ключ.

4.1.27. Установка комплектных распределительных устройств и подстанций (КРУ, КТП) должна соответствовать требованиям, приведенным в гл. 4.2 для КРУ и КТП выше 1 кВ.

Установка распределительных устройств на открытом воздухе

4.1.28. При установке распределительных устройств на открытом воздухе необходимо соблюдать следующие требования:

1. Устройство должно быть расположено на спланированной площадке на высоте не менее 0,2 м от уровня планировки и должно иметь конструкцию, соответствующую условиям окружающей среды. В районах, где наблюдаются снежные заносы высотой 1 м и более, шкафы следует устанавливать на повышенных фундаментах.

2. В шкафах должен быть предусмотрен местный подогрев для обеспечения нормальной работы аппаратов, реле, измерительных приборов и приборов учета в соответствии с требованиями ГОСТ.

Глава 4.2

Распределительные устройства и подстанции

Напряжением выше 1 кВ

Область применения, определения

4.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на стационарные РУ и подстанции переменного тока напряжением выше 1 кВ. Правила не распространяются на специальные РУ и подстанции, регламентируемые особыми техническими условиями, и на передвижные электроустановки.

4.2.2. Распределительным устройством называется электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы.

Открытым распределительным устройством (ОРУ) называется РУ, все или основное оборудование которого расположено на открытом воздухе.

Закрытым распределительным устройством (ЗРУ) называется РУ, оборудование которого расположено в здании.

4.2.3. Комплектным распределительным устройством называется РУ, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Комплектное распределительное устройство, предназначенное для внутренней установки, сокращенно обозначается КРУ. Комплектное распределительное устройство, предназначенное для наружной установки, сокращенно обозначается КРУН.

4.2.4. Подстанцией называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений.

В зависимости от преобладания той или иной функции подстанций они называются трансформаторными или преобразовательными.

4.2.5. Пристроенной подстанцией (пристроенным РУ) называется подстанция (РУ), непосредственно примыкающая (примыкающее) к основному зданию.

4.2.6. Встроенной подстанцией (встроенным РУ) называется закрытая подстанция (закрытое РУ), вписанная (вписанное) в контур основного здания.

4.2.7. Внутрицеховой подстанцией называется подстанция, расположенная внутри производственного здания (открыто или в отдельном закрытом помещении).

4.2.8. Комплектной трансформаторной (преобразовательной) подстанцией называется подстанция, состоящая из трансформаторов (преобразователей) и блоков (КРУ или КРУН и других элементов), поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Комплектные трансформаторные (преобразовательные) подстанции (КТП, КПП) или части их, устанавливаемые в закрытом помещении, относятся к внутренним установкам, устанавливаемые на открытом воздухе, - к наружным установкам.

4.2.9. Столбовой (мачтовой) трансформаторной подстанцией называется открытая трансформаторная подстанция, все оборудование которой установлено на конструкциях или на опорах ВЛ на высоте, не требующей ограждения подстанции.

4.2.10. Распределительным пунктом (РП) называется РУ, предназначенное для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без преобразования и трансформации, не входящее в состав подстанции.

4.2.11. Камерой называется помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин.

Закрытой камерой называется камера, закрытая со всех сторон и имеющая сплошные (не сетчатые) двери.

Огражденной камерой называется камера, которая имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями.

Под смешанными ограждениями понимаются ограждения из сеток и сплошных листов.

Взрывной камерой называется закрытая камера, предназначенная для локализации возможных аварийных последствий при повреждении установленных в ней аппаратов и имеющая выход наружу или во взрывной коридор.

4.2.12. Коридором обслуживания называется коридор вдоль камер или шкафов КРУ, предназначенный для обслуживания аппаратов и шин.

Взрывным коридором называется коридор, в который выходят двери взрывных камер.

Распределительные устройства подстанций напряжением 35–110 кВ, как

правило, выполняются открытыми (ОРУ). Они должны обеспечивать надежность работы, безопасность и удобство обслуживания оборудования при минимальных затратах на сооружение. В открытых распределительных устройствахустанавливаются трансформаторы, применяются в соответствии со схемой коммутационные, защитные и контролирующие аппараты. В ОРУ могут применяться выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, разрядники. С целью удешевления ОРУ на большинстве подстанций предприятий выключатели заменяются короткозамыкателями и отделителями. Все аппаратыОРУ располагаются на невысоких металлических или железобетонных основаниях. Трансформаторы устанавливаются на бетонированных или асфальтированных площадках, на фундаментах. Площадки подготавливают с уклоном всторону от закрытого распределительного устройства (ЗРУ) для отвода воды ипокрывают слоем гравия или ракушечника для обеспечения фильтрации воды ипредупреждения растительности. Под трансформаторами и аппаратами с трансформаторным маслом предусматриваются маслоприемники с уклоном днища всторону маслосборника. Укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см.

Площадь гравийного покрытия должна быть не менее площади трансформатораили аппарата.

Основания под аппараты и фундаменты под опорные конструкции возвышаются над уровнем гравийной засыпки не менее 20 см. Основными строительными сооружениями являются П–или Т–образные металлические или железобетонные опорные конструкции.

Питание подстанций осуществляется по двухцепным или по двум радиальным линиям. Питающие линии подходят к порталам. Опорные конструкциидля крепления токопроводов рассчитывают на одностороннее тяжение проводовот ветра и гололеда.

Ошиновка в ОРУ может быть гибкой из многопроволочных проводов или

жесткой из шин различного сечения и конфигурации. Гибкие шины крепятся спомощью подвесных изоляторов, а жесткие – на опорных изоляторах.При проектировании и сооружении подстанции все оборудование должно

размещаться так, чтобы при монтаже, обслуживании и ремонте оборудованияможно было использовать грузоподъемные механизмы, был обеспечен проездавтотранспорта для доставки оборудования и вывоза его, при необходимости, времонт. На мощных подстанциях может быть предусмотрена закрытая площадка для ревизии и ремонта трансформаторов.

В ОРУ устанавливаются устройства защиты от грозовых разрядов, молниеотводы и разрядники. Все оборудование подстанции подлежит заземлению.

Кабели контрольных цепей и управления коммутационными аппаратами

прокладываются в лотках по конструктивным и опорным элементам. ОРУ

должно иметь ограждение (забор).

В соответствии с требованиями ПУЭ расстояния между токоведущими

частями и от них до различных устройств выбираются, как указано в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Рис. 9.3. Схема первичных соединений тупиковой однотрансформаторной подстанции КТП 35/10 кВмощностью 630 – 1000 кВА: Q1 –

Q3 – выключатели; QS, QS1 – QS6 – разъединители; FU, FU1 – предохранители; FV, FV2 – разрядники; T – трансформатор; Т1 –

трансформатор собственных нужд; TA1 – TA3 –трансформаторы

тока; TV– трансформатор напряжения

Трансформаторы и аппараты ограждают, если высота от изолятора до уровня планировки менее 2,5 м. Ограждение может быть сетчатое высотой до2 м или в виде барьеров высотой 1,2 м. Расстояние между трансформаторами зависит от их мощности и должно быть не менее 1,25 м, а между трансформатором и огнеупорной стеной здания ЗРУ – не менее 0,8 м.

На рис. 9.3 представлена схема первичных соединений однотрансформаторной комплектной трансформаторной подстанции КТП 35/10 кВ с ОРУ и закрытым распределительным устройством наружной установки (КРУН).

На рис. 9.4 – ее конструкция.

Распределительное устройство (РУ) - это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии, содержащая электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства. Электрические станции, понижающие и повышающие подстанции, обычно имеют, несколько распределительных устройств разных напряжений (РУ ВН, РУ СН, РУ НН).

По существу РУ – это конструктивное выполнение принятой электрической схемы подстанции , т.е. расстановка электрических аппаратов внутри помещений или на открытом воздухе с соединениями между ними голыми (редко изолированными) шинами или проводами строго в соответствии с электрической схемой.

Для энергетической системы РУ является узлом сети, оборудованным электрическими аппаратами и защитными устройствами, служащими для управления распределением потоков энергии, отключения поврежденных участков, обеспечения надежного электроснабжения потребителей.

Каждое РУ состоит из подходящих и отходящих присоединений, которые связаны между собой сборными шинами, перемычками, кольцевыми и многоугольными соединениями, с размещением различного числа выключателей, разъединителей, реакторов, измерительных трансформаторов и прочих электрических аппаратов, обусловленных принятой схемой. Все аналогичные присоединения выполняются одинаково, так что РУ собирается из стандартных, как бы типовых, ячеек.

РУ должны отвечать определенным требованиям, наиболее важными из них являются: надежность работы, удобство и безопасность обслуживания при минимальных затратах на сооружение, пожарная безопасность и экономичность эксплуатации, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.

Надежность работы РУ обеспечивается правильным выбором и правильной установкой электрооборудования (электрических аппаратов, токоведущих частей и изоляторов), а также хорошей локализацией аварий с электрооборудованием в случае их возникновения. Кроме того, надежность работы РУ в большей степени зависит от качества выполнения строительных и электромонтажных работ.

РУ выполняются для всех применяемых напряжений. По аналогии с аппаратами они делятся на РУ до 1000 кВ, РУ высокого напряжения от 3 до 220 кВ, РУ сверхвысокого напряжения: 330, 500, 750 кВ и перспективные РУ ультравысоких напряжений 1150 кВ и выше.

По конструктивному выполнению подразделяют распределительные устройства на закрытые (внутренние), в которых все электрооборудование размещено внутри здания, и открытые (наружные), в которых все электрооборудование расположено на открытом воздухе.

Рис. 2.1. ГРУ 6 – 10 кВ с одной системой шин и групповыми реакторами (разрез по цепям генератора и группового реактора) 1- трансформатор тока, 2 – проходной изолятор, 3 – камера генераторного выключателя, 4 – привод выключателя, 5 – блок сборных шин, 6 – блок шинных разъединителей, 7 – привод шинных разъединителей, 8 – камера сдвоенного реактора, 9 – шинопровод, 10 – ячейки КРУ

Закрытое распределительное устройство (ЗРУ) - это распределительное устройство, расположенное внутри здания. Обычно их сооружают при напряжении 3 – 20 кВ. В установках больших напряжений, 35 - 220 кВ, закрытые распределительные устройства сооружают только при ограниченной площади под РУ, при расположении их в непосредственной близости от промышленных предприятий, загрязняющих воздух токопроводящей пылью или газами, разрушающими изоляцию и металлические части электрооборудования, а также вблизи морских побережий и в местностях с очень низкими температурами воздуха (районы Крайнего Севера).

Обслуживание ЗРУ должно быть удобным и безопасным. Для безопасности соблюдаются минимально допустимые расстояния от токоведущих частей до различных элементов ЗРУ

Неизолированные токоведущие части во избежание случайных прикосновении к ним должны быть помещены в камеры или ограждены. Ограждение может быть сплошным или сетчатым. Во многих ЗРУ применяется смешанное ограждение – на сплошной части ограждения крепятся привода выключателей и разъединителей, а сетчатая часть ограждения позволяет наблюдать за оборудованием. Высота такого ограждения должна быть не менее 1,9 м, при этом сетки должны иметь отверстия размером не более 25×25 мм, а ограждения запираться на замок.

Из помещений ЗРУ предусматриваются выходы наружу или в помещения с несгораемыми стенами и перекрытиями: один выход при длине РУ до 7 м; два выхода по концам при длине 7÷60 м; при длине более 60 м – два выхода по концам и дополнительные выходы с таким расчетом, чтобы расстояние от любой точки коридора до выхода не превышало 30 м. Двери РУ должны открываться наружу, иметь самозапирающиеся замки и открываться без ключа со стороны РУ.

ЗРУ должно обеспечивать пожарную безопасность. При установке в ЗРУ масляных трансформаторов предусматриваются меры для сбора и отвода масла в маслосборную систему. В ЗРУ предусматривается естественная вентиляция помещений трансформаторов и реакторов, а также аварийна вытяжка коридоров обслуживания открытых камер с маслонаполненным оборудованием.

Сборное распределительное устройство (СБРУ) монтируется из укрупненных узлов (шкафов, панелей и т.п.), изготовленных и укомплектованных на заводах или в мастерских. В СБРУ здание сооружается в виде коробки, без каких-либо перегородок, зального типа. Основу камер составляет стальной каркас, а перегородки между камерами выполняют из асбоцементных или гипсолитовых плит.

Рис. 2.2. ЗРУ 110 кВ зального типа (разрез по ячейке воздушного выключателя) 1- выключатель ВНВ-110 кВ, 2 – первая система шин, 3 – шинные разъединители, 4 –вторая система шин, 5 – обходная система шин, 6 – обходной разъединитель, 7 – конденсатор связи, 8 – линейный разъединитель.

Комплектное распределительное устройство (КРУ) - это распределительное устройство полностью изготовленное на заводах, состоящее из закрытых шкафов со встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами и вспомогательными устройствами; на месте все элементу КРУ лишь монтируются. Эти распределительные устройства в наибольшей степени отвечают требованиям индустриализации энергетического строительства, поэтому в настоящее время они становятся наиболее распространенной формой исполнения распределительных устройств. Применение КРУ позволяет ускорить монтаж распределительного устройства. КРУ безопасно в обслуживании, так как все части, находящиеся под напряжением, закрыты металлическим кожухом. В качестве изоляции между токоведущими частями в КРУ могут быть использованы воздух, масло, пирален, твердая изоляция, инертные газы. КРУ с масляной и газовой изоляцией могут изготовляться на высокие напряжения 220 – 500 кВ. Наша промышленность выпускает КРУ 3 – 35 кВ с воздушной изоляцией и 110 – 220 кВ с изоляцией из элегаза (в мировой практике до 800 кВ). Комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН) предназначены для открытой установки вне

помещения. КРУН состоят из металлических шкафов со встроенными в них аппаратами, приборами, устройствами защиты и управления. КРУН рассчитаны для работы при температурах окружающего воздуха от -40 до +35 °С и влажностью воздуха не более 80%. КРУН могут иметь стационарную установку выключателя в шкафу или выкатную тележку с выключателем подобно КРУ внутренней установки.

Шкафы КРЗ-10 (рис. 2.3) для наружной установки 6 – 10 кВ предназначены для сетей сельского хозяйства, промышленности и электрификации железнодорожного транспорта. Шкафы КРЗ-10 рассчитаны на температуру окружающей среды от +50 до -45°С.

Вместе с тем в настоящее время широко сооружают также распределительные устройства смешанного типа, выполняемые частично как сборные и частично как комплектные.

Рис. 2. 4. Типовая компоновка ОРУ 110 – 220 кВ для схемы с двумя рабочими и обходной системами шин

1 – обходная СШ, 2 – разъединитель ОСШ, 3 – конденсатор связи, 4 – заградитель, 5 – линейный разъединитель, 6 – трансформатор тока, 7 – воздушный выключатель, 8 – вторая СШ, 9 – шинные разъединители килевого исполнения, 10 – шинные разъединители, 11 – первая СШ.

Открытое распределительное устройство (ОРУ) – это распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе. Как правило, РУ в электроустановках напряжением 35 и выше сооружают открытыми. Широко распространены также простейшие открытые подстанции небольшой мощности с первичным напряжением 10(6)-35 кВ для электрификации сельскохозяйственных и загородных районов, промышленных поселков и небольших городов.

Все аппараты в ОРУ выполняются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ выполняются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жестких 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 силовым трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник, укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см, и масло стекает в аварийных случаях в подземные маслосборники. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладываются в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешанных к конструкциям ОРУ.

ОРУ должно быть ограждено.

Преимущества ОРУ по сравнению с ЗРУ

1) меньший объем строительных работ; так кА необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор;

2) существенная экономия строительных материалов (стали, бетона);

3) меньшие капитальные затраты;

4) меньшие сроки сооружения;

5) хорошая обозреваемость;

6) удобство расширения и легкость замены оборудования другим с меньшими или с большими габаритами, а также возможность быстро демонтажа старого и монтажа нового оборудования.

7) меньшая опасность распространения повреждений вследствие больших расстояний между аппаратами смежных цепей;

Недостатки ОРУ по сравнению с ЗРУ

1) менее удобное обслуживание, так как переключение разъединителей и наблюдение за аппаратами производятся на воздухе при любой погоде (низкие температуры, ненастье);

2) большая площадь сооружения;

3) подверженность аппаратов резкому изменению температуры окружающего воздуха, незащищенность их от загрязнения, запыления и т.д., что усложняет их эксплуатацию и принуждает применять аппараты специальной конструкции (для наружной установки), более дорогие.

Стоимость ЗРУ обычно на 10 – 25% выше стоимости соответствующих ОРУ.

В настоящее время в большинстве случаев применяют ОРУ так называемого низкого типа, при котором все аппараты располагаются в одной горизонтальной плоскости и устанавливаются на специальных основаниях сравнительно небольшой высоты; сборные шины укрепляются на опорах также сравнительно небольшой высоты.

Лекция № 6 «Распределительные устройства и подстанции»

Требования, предъявляемые к зданиям и сооружениям распределительных устройств.

В помещениях РУ двери, окна должны быть всегда закрыты, а проёмы в перегородках между аппаратами, содержащими масло, заделаны. Все отверстия в местах прохождения кабеля уплотняются. Для предотвращения попадания животных и птиц все отверстия и проёмы в наружных стенах помещений заделываются или закрываются сетками с размером ячейки (1´1) см. Токоведущие части пускорегулирующих аппаратов и аппаратов защиты должны быть ограждены от случайных прикосновений. В специальных помещениях (электромашинных, щитовых, станций управления и т.п.) допускается открытая установка аппаратов без защитных кожухов. Все РУ (щиты, сборки и т.д.), установленные вне ограждений ОРУ и закрытых помещений, должны иметь запирающие устройства, препятствующие доступу в них работников не электротехнического персонала. Электрооборудование РУ всех видов и напряжений должно удовлетворять условиям работы, как при нормальных режимах, так и при коротких замыканиях, перенапряжениях и перегрузках. Класс изоляции электрооборудования должен соответствовать номинальному напряжению сети, а устройства защиты от перенапряжений - уровню изоляции электрооборудования. При расположении электрооборудования в местности с загрязненной атмосферой должны быть осуществлены меры, обеспечивающие надёжность работы изоляции:

Нагрев наведённым током конструкций, находящихся вблизи токоведущих частей, по которым протекает ток, и доступных для прикосновения персонала, должен быть не выше 50°С. Температура воздуха внутри помещений ЗРУ в летнее время должна быть не более 40°С. В случае ее повышения должны быть приняты меры к снижению температуры оборудования или охлаждению воздуха. Температура воздуха в помещении компрессорной станции должна поддерживаться в пределах (10 ¸ 35)°С; в помещении элегазовых комплектных распределительных устройств (далее - КРУЭ) - в пределах (1 ¸ 40)°С. За температурой разъёмных соединений шин в РУ должен быть организован контроль по утверждённому графику. Расстояния от токоведущих частей ОРУ до деревьев, высокого кустарника должны быть такими, чтобы была исключена возможность перекрытия. Покрытие полов в ЗРУ, КРУ и КРУН должно быть таким, чтобы не происходило образования цементной пыли. Помещения, предназначенные для установки ячеек комплектного РУ с элегазовой изоляцией (далее - КРУЭ), а также для их ревизии перед монтажом и ремонтом, должны быть изолированы от улицы и других помещений. Стены, пол и потолок должны быть окрашены пыленепроницаемой краской.Уборка помещений должна производиться мокрым или вакуумным способом. Помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с отсосом воздуха снизу. Воздух приточной вентиляции должен проходить через фильтры, предотвращающие попадание в помещение пыли.

В данной лекции мы рассмотрим подстанции Потребителей напряжением от 0,4 до 220 кВ. Помещение РУ Потребителя, примыкающее к помещениям, принадлежащим сторонним организациям, и имеющее оборудование, находящееся под напряжением, должно быть изолировано от них. Оно должно иметь отдельный запирающийся выход. Оборудование РУ, находящееся на обслуживании Потребителей, и используемое энергоснабжающей организацией, должно управляться на основе инструкции, согласованной Потребителем и энергоснабжающей организацией. В помещениях РУ двери, окна должны быть всегда закрыты, а проёмы в перегородках между аппаратами, содержащими масло, заделаны. Все отверстия в местах прохождения кабеля уплотняются. Для предотвращения попадания животных и птиц все отверстия и проёмы в наружных стенах помещений заделываются или закрываются сетками с размером ячейки (1´1) см. Токоведущие части пускорегулирующих аппаратов и аппаратов защиты должны быть ограждены от случайных прикосновений. В специальных помещениях (электромашинных, щитовых, станций управления и т.п.) допускается открытая установка аппаратов без защитных кожухов. Все РУ (щиты, сборки и т.д.), установленные вне ограждений ОРУ и закрытых помещений, должны иметь запирающие устройства, препятствующие доступу в них работников не электротехнического персонала. Электрооборудование РУ всех видов и напряжений должно удовлетворять условиям работы, как при нормальных режимах, так и при коротких замыканиях, перенапряжениях и перегрузках. Класс изоляции электрооборудования должен соответствовать номинальному напряжению сети, а устройства защиты от перенапряжений - уровню изоляции электрооборудования. При расположении электрооборудования в местности с загрязненной атмосферой должны быть осуществлены меры, обеспечивающие надёжность работы изоляции:

В открытых распределительных устройствах (далее - ОРУ) - усиление, обмывка, очистка, покрытие гидрофобными пастами;

В закрытых распределительных устройствах (далее - ЗРУ) - защита от проникновения пыли и вредных газов;

В комплектных распределительных устройствах наружной установки - герметизация шкафов и обработка изоляции гидрофобными пастами.

Уборка помещений должна производиться мокрым или вакуумным способом. Помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с отсосом воздуха снизу. Воздух приточной вентиляции должен проходить через фильтры, предотвращающие попадание в помещение пыли.