Стартовая >> Архив >> Генерация >> Здания и сооружения тепловых электростанций

Сооружения электрической части ТЭС - Здания и сооружения тепловых электростанций

Оглавление
Здания и сооружения тепловых электростанций
Общие сведения о гражданских зданиях
Основные положения индустриализации, типизации и стандартизации
Основные положения по проектированию жилых и общественных зданий
Строительная теплотехника
Строительная акустика
Строительная светотехника
Архитектура, ее задачи и основные этапы развития
Русская и советская архитектура
Планировка и застройка населенных мест
Жилые поселки тепловых электростанций
Жилые дома в поселках тепловых электростанций
Общественные здания в поселках тепловых электростанций
Естественные и искусственные основания
Фундаменты
Стены
Перекрытия и полы
Крыши и кровли
Перегородки
Окна и двери
Лестницы и лифты
Крупноблочные здания
Крупнопанельные здания
Здания из пространственных блоков
Промышленные районы и генеральные планы промышленных предприятий
Классификация и схемы промышленных зданий и сооружений
Основные положения по проектированию промышленных зданий
Типизация, унификация и стандартизация
Подъемно-транспортное оборудование промышленных зданий
Объемно-планировочные и конструктивные решения бытовых и административных помещений
Фундаменты
Несущие конструкции одноэтажных зданий
Несущие конструкции многоэтажных зданий
Вертикальные ограждения промышленных зданий
Покрытия промышленных зданий
Световые и аэрационные фонари
Окна, двери и ворота
Полы
Общие сведения о тепловых электростанциях
Выбор площадки для строительства
Санитарно-защитные зоны
Компоновка генерального плана
Подъездные и внутриплощадочные железные и автомобильные дороги
Размещение сетей коммуникаций, благоустройство
Основные положения по строительному проектированию ТЭС
Краткие сведения о расчете строительных конструкций
Выбор строительных конструкций
Строительные компоновки главных корпусов ТЭС
Каркасы главных корпусов ТЭС
Покрытия
Международные перекрытия
Стеновые ограждающие конструкции
Бункера
Полы и фундаменты здания
Фундаменты под оборудование
Особенности строительных конструкций полуоткрытых и открытых электростанций
Дымовые трубы и газоходы
Состав и классификация гидротехнических сооружений ТЭС
Водозаборные сооружения и насосные станции
Плотины, водосбросы, затворы
Пруды-охладители
Напорные водоводы, отводящие каналы
Градирни и брызгальные бассейны
Сооружения системы гидрозолоудаления
Дренажи
Схемы топливоподачи угольных, торфяных и газомазутных электростанций
Разгрузочные и размораживающие устройства
Склады топлива
Дробильные устройства
Сооружения основного тракта топливоподачи
Сооружения мазутного хозяйства
Сооружение газового хозяйства
Сооружения электрической части ТЭС
Установка трансформаторов
Закрытые распределительные устройства и щиты управления
Каналы и туннели для кабелей и трубопроводов
Эстакады и опоры для надземной прокладки трубопроводов
Опоры золопроводов
Объединенный вспомогательный корпус
Некоторые подсобно-производственные объекты
Районные базы энергетического строительства
Строительные конструкция временных сооружений

ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ
СООРУЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТЭС

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

К комплексу сооружений электрической части тепловых электростанций, предназначенных для приема, распределения и выдачи потребителям электрической энергии, относятся следующие основные объекты:
а)  выводы генераторов;
б)  установки трансформаторов различного типа и назначения;
в)  распределительные устройства генераторного и высших напряжений;
г)  распределительные устройства собственных нужд;
д)  щиты управления главные или центральные, блочные (в ГРЭС) или групповые (в ТЭЦ);
е)  кабельное хозяйство;
ж)  вспомогательные устройства.

Процесс распределения и выдачи электроэнергии, выработанной на ГРЭС, протекает в общем виде следующим образом.
Выработанный генератором электрический ток по токопроводам—выводам генератора поступает в повысительный трансформатор, в котором ток преобразуется: генераторное напряжение (6—20 кв) повышается в зависимости от дальности и мощности передачи до напряжений 35, 110, 150, 220, 330 или 500 кв.
С увеличением напряжения сила тока в проводах электросети уменьшается, поэтому ту же электрическую мощность можно передавать по проводам меньших сечений. Уменьшаются и потери энергии в электросети, что особенно важно при передаче электроэнергии на большие расстояния.
Распределение выработанной электрической энергии между потребителями производится распределительными устройствами различного типа (открытыми — ОРУ или закрытыми— ЗРУ). Нормами технологического проектирования и строительными нормами и правилами рекомендуется проектировать распределительные устройства высокого напряжения в открытом исполнении.
Распределительные устройства 35 и 110 кв, располагаемые вблизи цехов, выделения которых вредно действуют на аппаратуру и изоляцию распределительных устройств (металлургические, химические цехи и пр.), как правило, выполняют закрытыми (ЗРУ). Допускается также сооружать закрытые распределительные устройства напряжением 35 и 110 кВ по условиям ограниченности площадки электростанции.
На теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), располагаемых обычно вблизи от потребителей тепла и электроэнергии, выработанный ток поступает в генераторное распределительное устройство (ГРУ), откуда на генераторном напряжении основное количество энергии направляется потребителям. Часть электроэнергии, предназначенная для снабжения потребителей, удаленных от ТЭЦ, через повысительные трансформаторы поступает на ОРУ или в ЗРУ.
Часть выработанной электроэнергии расходуется на собственные нужды электростанции (различные электродвигатели, электрофильтры и т. п.)· Ее распределение производится распределительными устройствами собственного расхода (РУСР), располагаемыми обычно в главном корпусе электростанции, и распределительными устройствами топливоподачи, объединенного вспомогательного корпуса, мазутного хозяйства и др.
На современных электростанциях с блочной тепловой и электрической схемами, управление всеми агрегатами осуществляется с  блочных щитов (БЩУ), расположенных в главном корпусе. Управление элементами распределительных устройств и координация работы блочных щитов производятся обычно в помещении центрального пункта или центрального щита управления (ЦЩУ), также расположенного в главном корпусе.
При значительном удалении открытого распределительного устройства от главного корпуса в целях экономии контрольных кабелей на территории ОРУ сооружают здания местных щитов.
До недавнего времени на теплоэлектроцентралях, имеющих распределительное устройство генераторного напряжения, все управление (кроме управления электродвигателями собственного расхода) выносилось на главный щит, располагаемые в специальном здании (ГЩУ). Здание главного щита управления соединялось переходным мостиком с главным корпусом. На современных ТЭЦ ГЩУ располагается, как правило, в главном корпусе.
Распределительные устройства всех напряжений связаны с потребителями силовыми кабелями или линиями электропередачи (ЛЭП), а с постами управления (ГЩУ, ЦЩУ, БЩУ) — контрольными кабелями.
Внутри зданий для прокладки кабелей сооружаются кабельные полуэтажи, туннели, каналы и шахты, конструкции которых описаны в предыдущих разделах. Описание строительных конструкций для прокладки кабелей на территории электростанций приводится в § 14-1.
К вспомогательным устройствам, предназначенным для обслуживания объектов электрической части станции, относятся:
а)  масляное хозяйство;
б)  воздушное хозяйство (компрессорные и ресиверы сжатого воздуха, предназначенные для воздушного привода выключателей на ОРУ);
в)  водородное хозяйство (электролизерные, производящие водород для охлаждения генераторов);
г)  средства связи и сигнализации;
д)  ремонтные мастерские и лаборатории.

2. ОТКРЫТЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА (ОРУ)

Открытыми выполняются распределительные устройства три напряжениях от 6 до 500 кв, но наибольшее распространение получили ОРУ при напряжениях 35—330 кв.
ОРУ представляет собой спланированную площадку, на которой установлены опоры и различное оборудование (разъединители, выключатели, разрядники, опорные изоляторы, измерительные трансформаторы тока и напряжения и др.). Контрольные и силовые кабели, предназначенные для управления и питания оборудования ОРУ, прокладываются в кабельных каналах и туннелях.
Открытые распределительные устройства в большинстве случаев располагаются в пределах промплощадки электростанции и огораживаются сетчатым ограждением высотой 1,5 м. Проезд транспорта на территории ОРУ осуществляется по свободно спланированной территории, улучшенной в необходимых случаях гравийной подсыпкой.
Территория ОРУ разделяется на отдельные ячейки, в пределах которых устанавливаются опоры для подвески проводов (ячейковые порталы), а также фундаменты и опоры под оборудование определенного назначения, например ячейка силовых трансформаторов, ячейка линий электропередачи (ЛЭП) и др. Ширина ячеек определяется нормированным расстоянием между проводами (фазами отдельных цепей отходящих линий, силовых трансформаторов и т. п.) и принимается в зависимости от напряжения, равной: для ОРУ 35 кВ — 6 м, для ОРУ 110 кв—9 м, для ОРУ 220 кв— 15 м и т. д. (рис. 13-1).
Электрическая связь между параллельными цепями, установленными в ячейках ОРУ, осуществляется сборными шинами, состоящими из системы гибких неизолированных проводников (проводов), подвешенных с помощью изоляторов к опорам сборных шин (шинным порталам).
Размеры ячейковых и шинных порталов (пролет, высота) должны обеспечивать необходимые расстояния от токоведущих частей (проводов) до различных элементов ОРУ (опор, оборудования и пр.), а также соответствующие расстояния между проводами разных фаз, расположенных в одном уровне либо пересекающихся в разных плоскостях. Эти расстояния увеличиваются с повышением напряжения на ОРУ, в связи с чем растут пролет и высота порталов.
До недавнего времени конструкции порталов открытых распределительных устройств выполнялись в металле и только в единичных случаях для напряжения до 110 кв— в сборном железобетоне со стойками сплошного или решетчатого сечения и траверсами (ригелями) из балок таврового сечения. В дальнейшем для сооружения порталов ОРУ начали применять железобетонные центрифугированные цилиндрические и конические трубы, применявшиеся ранее для опор линий электропередачи.
На современных тепловых электростанциях порталы ОРУ, как правило, выполняются из унифицированных строительных конструкций в сборном железобетоне.
Стойки порталов ОРУ 35 и 110 кВ выполняются из сборных железобетонных элементов двутаврового сечения, а траверсы — из элементов таврового сечения, не требующих для своего изготовления специального оборудования, что является достоинством этой конструкции.
Крепление траверс к стойкам производится болтами с помощью закладных деталей и дополнительных монтажных элементов.
Порталы ОРУ 150, 220, 330 и 500 кВ воспринимают более значительные нагрузки, имеют большие пролеты и высоту и выполняются из железобетонных предварительно напряженных центрифугированных труб диаметром 560 мм. Крепление траверс к стойкам производится с помощью стяжных хомутов и болтов (рис. 13-2).
В элементах порталов ОРУ 220, 330 и 500 кВ возникают значительные изгибающие моменты от тяжения проводов и ветровой нагрузки. Для восприятия усилий тяжения проводов в таких порталах устанавливаются оттяжки из стального каната. Оттяжки в порталах ОРУ 220, 330 кВ и шинных порталах ОРУ 500 кВ располагаются в плоскости тяжения. Такое расположение оттяжек не мешает установке оборудования и не приводит к какому- либо увеличению шага ячеек ОРУ.
Порталы ОРУ 35, 110, 150 кВ обычно выполняются без оттяжек.
Ячейковые порталы ОРУ 330 и 500 кВ выполняются однопролетными, а при напряжениях 35-220 кВ могут быть выполнены как однопролетными, так и многопролетными с различным количеством пролетов, зависящим в каждом конкретном случае от компоновки ОРУ. К порталам в соответствии с проектом грозозащиты ОРУ крепятся металлические решетчатые тросостойки и молниеотводы.
Тросовые молниеотводы, состоящие из грозозащитного троса, подвешенного к тросостойкам вдоль линии электропередачи (ЛЭП), предназначаются для защиты высоковольтных линий от прямых ударов молнии на подходах к ОРУ. Отдельно стоящие молниеотводы из центрифугированных труб или из стальных пространственных решетчатых элементов устанавливаются в тех местах ОРУ, на которые не распространяется зона защиты молниеотводов, установленных на порталах ошиновки. В случае необходимости на отдельно стоящих молниеотводах устанавливаются прожекторы для освещения территории с площадкой для их обслуживания.
Стойки порталов всех напряжений, кроме ячейковых порталов ОРУ 500 кв, обычно заделываются непосредственно в грунт.
При значительных горизонтальных усилиях, передающихся на стойку, заделка в грунт усиливается установкой поперечных подземных ригелей, прикрепляемых к стойкам порталов стяжными шпильками.
Конструкции ячейковых порталов ОРУ 500 кВ в месте примыкания стоек к фундаментам выполняются шарнирными, и оттяжки в этих порталах располагаются таким образом, чтобы воспринять все горизонтальные нагрузки (в плоскости и из плоскости портала), приходящиеся на портал.
Шарнирная схема и система оттяжек освобождают стойки от работы на изгиб, что и позволяет сооружать портал из унифицированных труб.
Для распределения давления на грунт от вертикальных нагрузок, приходящихся на стойки порталов всех напряжений, используются сборные железобетонные подкладные плиты двух типов с размерами в плане 0,9Х Х0,9 и 1,2X1,2 м и толщиной соответственно 120 и 200 мм. Обратная засыпка котлованов грунтом производится слоями 20—25 см с тщательным уплотнением каждого слоя. Для шарнирного опирания стоек ячейковых порталов ОРУ 500 кВ используется железобетонный фундамент грибовидной формы, применяемый для опор ЛЭП.
Оттяжки порталов крепятся к плоским или ребристым анкерным плитам, заглубленным в грунт.


Рис. 13-1. Открытые распредустройства (ОРУ).
а — план и разрезы по ячейке трансформатора и ячейке отходящей линии электропередачи ОРУ 110
1, 2 — первая и вторая системы сборных шин; 3— масляный выключатель; 4 — силовой трансформатор; 5 — разъединитель; 6 —шинный мост; 7 — канал контрольных кабелей; 8 — автодорога; 9 — железнодорожный путь; 10— ограда;
11 — пешеходная дорожка; 12 — генераторное распределительное устройство 6—10 кв; 13 — ячейковые пор талы; 14 - трансформаторы собственного расхода; 15 — порталы сборных шин; 16 — портал для ремонта трансформаторов; 17 — воздушный выключатель; 18 — молниеотвод;
кв; б—разрез по ячейке отходящей линии электропередачи ОРУ 220 кв; 19 —защитный трос; 20 — трансформатор тока.

Если выполнение ОРУ со сборными железобетонными порталами по тем или иным причинам затруднено или экономически нецелесообразно для данной электростанции, то порталы выполняются из стальных решетчатых пространственных элементов со сварными присоединениями решетки к поясам.
Металлические ячейковые и шинные порталы выполняются в габаритах, соответствующих габаритам железобетонных порталов.
Металлические порталы ОРУ 35—330 кв, а также шинные порталы 500 кВ выполняются без оттяжек, с заделкой стоек в фундаменты. Соединение металлических элементов порталов между собой производится на болтах и сварке. Крепление стоек к фундаментам выполняется с помощью анкерных болтов, заделанных в фундаменты.
Стойки ячейковых порталов ОРУ 500 кВ опираются на фундаменты шарнирно, а горизонтальные нагрузки как в плоскости, так и из плоскости порталов воспринимаются оттяжками.
Фундаменты порталов выполняются в виде железобетонных подножников грибовидной формы либо из железобетонных свай и ростверка. При значительных изгибающих моментах, передаваемых стойкой опоры на подножник, последний усиливается горизонтальным поперечным ригелем, прикрепляемым к подножнику стяжными шпильками.
Более прогрессивной конструкцией является фундамент из свай, погружаемых сваевдавливающим агрегатом. Применение свайных фундаментов позволяет до минимума сократить объем земляных работ. Ростверк, представляющий собой сборную железобетонную плиту толщиной 300 мм, имеет отверстия, в которые пропускаются выпущенные из оголовка сваи анкерные болты. Металлические стойки порталов крепятся к ростверкам болтами, которые устанавливаются в специально предусмотренные в ростверке отверстия.
Фундаменты под оборудование ОРУ до широкого внедрения в практику энергостроительства сборных конструкций выполнялись обычно из монолитного бетона, а аппаратура устанавливалась на опорные металлические конструкции из решетчатых элементов.
На современных электростанциях унифицированные опорные конструкции для электрооборудования всех напряжений выполняются в виде железобетонных стоек сечением 250x250 мм различной высоты, заделываемых в фундаменты стаканного типа (рис. 13-3).
При наличии сваевдавливающего агрегата опоры под оборудование выполняются из свай такого же сечения, как и стойки. Крепление электрооборудования производится с помощью металлических элементов, которые для обоих вариантов опор выполняются одинаковыми.
Предварительно напряженные центрифугированные трубы для порталов и опор ЛЭП изготовляются из тяжелого бетона марки 500 и армируются высокопрочной проволокой в качестве продольной напрягаемой арматуры и холоднотянутой низкоуглеродистой проволоки в виде спирали, навитой на продольную арматуру. Остальные сборные конструкции ОРУ изготовляются из бетона марок 200—300 и армируются сварными арматурными каркасами и сетками.

Железобетонные конструкции, находящиеся в земле, покрываются двумя-тремя слоями обмазочной изоляции из битума, предохраняющей арматуру от коррозии, а стальные элементы оцинковываются.

Рис. 13-2. Порталы открытых распределительных устройств. а, б, в — общие виды шинных порталов ОРУ 110, 330 и 500 кв; г — общий вид ячейковых порталов ОРУ 110 кв; д, е — то же 330 кв; 1, 2 — стойка и траверса портала из центрифугированных труб; 3 — оттяжка; 4 — молниеотвод; 5 — ригель; 6 — шпилька; 7 — хомут для подвески проводов; 8 — подкладная плита; 9 — анкерная плита; 10 — стяжной хомут.
Прокладываемые на территории открытых распределительных устройств кабельные каналы выполняются из сборных железобетонных лотков, перекрытых сборными плитами. Перекрытие каналов возвышается над уровнем планировки ОРУ на 150 мм и используется в качестве пешеходных дорожек. Дно кабельных каналов имеет уклон в сторону дренажной канализации.


Рис. 13-3. Опоры под электрооборудование ОРУ.
а—свайная опора под разъединитель; б — опора под трансформатор тока в виде стоек с подножниками; 1 — свая; 2 — стойка; 3— фундамент (подножник); 4 — металлическая рама.
При установке на территории ОРУ повысительных трансформаторов и трансформаторов собственного расхода (на промышленных теплоэлектроцентралях при наличии ГРУ), а также автотрансформаторов, масляных выключателей и других маслонаполненных аппаратов к ним прокладываются постоянные маслопроводы от аппаратной маслохозяйства. Транспортировка | этого тяжеловесного оборудования производится по железнодорожному пути, прокладываемому на территории ОРУ.
Для предотвращения пиления на территории ОРУ производится посев трав.



 
« Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 6 кВ СН ТЭЦ   Измерение тока ротора генератора с бесщеточным возбуждением »
электрические сети