Схемы коммутации РП определяются схемой построения питающей сети 6—10 кВ. Большую роль играют и эксплуатационные требования: создание удобных и безопасных условий работы по обслуживанию электрооборудования. Могут быть отмечены конструкции РП, разработанные институтом Гипрокоммунэнерго, а также РП, используемые в сетях Москвы и Ленинграда.
По схеме коммутации РУ 6—10 кВ РП единой серии института Гипрокоммунэнерго выполняются применительно к построению питающей сети по рис. 1-3 и 1-4, б. РП московской и ленинградской сетей соответствуют комбинированной схеме питающей сети 6—10 кВ (рис. 1-4, б), т. е. с двумя параллельно работающими линиями и третьей линией, резервируемой с помощью секционного выключателя с АВР одностороннего действия.
На рис. 1-10 показана принципиальная схема РП ленинградского типа. РУ 6—10 кВ предусматривает кольцевую секционированную систему сборных шин. Секционирование осуществляется путем установки четырех разъединителей и масляного выключателя, с помощью которых шины могут быть при необходимости разделены на три части.
В нормальном режиме секционные разъединители 1 и секционный выключатель отключены, в результате чего РУ 6—10 кВ разомкнуто на две части. Секционные разъединители II в этом режиме находятся во включенном положении. Последовательно включенные разъединители I и II, а также помещение РУ разделяются перегородкой, что позволяет производить поочередный ремонт оборудования с соблюдением условия полного снятия напряжения с одной из половин РУ 6—10 кВ.
Рис. 1-10. Принципиальная схема РП ленинградского типа
Как следует из рис. 1-10, в РУ 6—10 кВ предусматривается 14 линейных ячеек с масляными выключателями, две ячейки (14 и 15) с секционным выключателем, две ячейки (15 и 13) с трансформаторами напряжения для цепей релейной защиты и автоматики и одна ячейка (10) с ВНП-17 для силового трансформатора мощностью до 630 кВ-А. Этот трансформатор используется для питания потребителей, расположенных вблизи РП.
Питающие линии 6—10 кВ заводятся на разные секции РУ: параллельно работающие линии — в ячейки 1 и 19, третья линия—в ячейку 11, остальные ячейки используются для отходящих линий распределительной сети 6—10 кВ.
РП единой серии института Гипрокоммунэнерго имеют различное исполнение в зависимости от числа питающих линий 6—10 кВ. При этом на РП может предусматриваться установка двух трансформаторов 630 кВ-А.
РП представляет собой достаточно сложное сооружение, насыщенное высоковольтным оборудованием. Распределительное устройство 6—10 кВ рассматриваемых РП комплектуется из сборных металлических камер. В последнее время начали применяться камеры типа КСО-272, основной особенностью которых является наличие заземляющих ножей в ячейках. Предусматриваются специальные камеры с заземляющими ножами для сборных шин РУ 6—10 кВ. Применение этих камер позволяет отказаться от использования переносных заземлений при производстве ремонтных работ в РУ 6—10 кВ, что повышает безопасность обслуживающего персонала.
Схемы коммутации ТП определяются схемой построения распределительных сетей и условиями безопасности и удобного обслуживания электрооборудования подстанций. ТП должны выполняться по типовым чертежам. Типизация ТП приводит к их удешевлению. Кроме того, она желательна и по эксплуатационным соображениям: многочисленность таких сооружений в городских сетях и отсутствие на этих сооружениях постоянного обслуживающего персонала. Типизация ΤП создает благоприятные условия для использования навыков обслуживающего персонала в повышении производительности труда (учитывая однотипность операций при ремонте оборудования и выполнении других эксплуатационных работ, а также при производстве переключений в сети). Единство схемы и конструктивного выполнения при типизации ТП создает особенно благоприятные условия работы персонала при ликвидации аварийных режимов в сети.
В настоящее время для ТП городских сетей институтом Гипрокоммунэнерго разработаны типовые чертежи единой серии. Эта серия содержит разнообразные конструкции ТП, которые удовлетворяют требованиям электроснабжения коммунальнобытовых и промышленных потребителей, питающихся от городских распределительных сетей 6—10 кВ. Конструкции ТП различаются по назначению, схемам коммутации, мощности и числу устанавливаемых трансформаторов, выполнению сети 6—10 кВ, Они могут быть условно разбиты на четыре группы.
Рис. 1-11. Схемы коммутации РУ 6—10 кВ ТП единой серии:
1 — ввод рабочий; 2 — ввод резервный; 3 — отходящая линия 6— 10 кВ
Первая группа ТП предназначена для сетей 6—10 кВ с воздушными линиями, с возможностью установки одного трансформатора мощностью до 400 кВ·А, Остальные модификации ТП единой серии разработаны для кабельных сетей. Рассмотрим подробнее ТП на один трансформатор мощностью до 400 или 630 кВ · А,
Возможные схемы коммутации РУ 6—10 кВ приведены на рис. 1-11. Вариант «а» предназначается для петлевых сетей. Схема предусматривает одну линию 6—10 кВ в качестве ввода и две отходящие линии на 6—10 кВ, оборудованные выключателями нагрузки ВН3-16. В варианте «б» питание ТП предусматривается по радиальной линии 6—10 кВ. Отходящая от ТП радиальная линия предназначается для питания самостоятельного потребителя. Присоединение этой линии к РУ 6—10 кВ осуществляется с помощью выключателя нагрузки типа ВНП3-17, который представляет собой сочетание выключателя ВН3-16 с предохранителями ПК. Последние в данном случае используются для защиты отходящей линии 6—10 кВ, Трансформаторы тока и напряжения используются для учета энергии на этой линии.
Вариант «в» содержит устройство АВР при напряжении 6—10 кВ, которое осуществляется путем установки на линии основного питания выключателя нагрузки ВН3-16, а на линии резервного питания — выключателя ВМГ-10 с пружинным приводом. Отходящая линия присоединяется к РУ 6—10 кВ через ВНП3-17.
Рис. 1-12. ТП единой серии: а — схема РУ 0,38 кВ; б — схема панели уличного освещения
Принципиальная схема РУ 0,38 кВ указана на рис. 1-12, а. Она аналогична для всех рассматриваемых типов ТП. Трансформатор присоединяется к щиту низкого напряжения через рубильник. Щит комплектуется из панелей одностороннего обслуживания типа ЩО-70, на восемь отходящих линий. Защита линий производится с помощью предохранителей ПН-2. На случай присоединения к ТП воздушных линий может быть установлен комплект разрядников РВН-0,5.
На рис. 1-12, б указана принципиальная схема панели уличного освещения, которая присоединяется к щиту 0,38 кВ. Панель содержит сборные шины ночного 1 и вечернего 2 освещения, управление которыми производится с помощью контакторов.
Следующая группа ТП единой серии предусматривает установку двух трансформаторов мощностью до 400 или 630 кВ·А. Отдельная группа ТП предназначается для промышленных потребителей, на два трансформатора с конденсаторной батареей, которая присоединяется к РУ 6—10 кВ с помощью ВНП3-17. Батарея используется для повышения коэффициента мощности предприятий до нормируемого значения 0,92—0,95.
Схема коммутации последних групп ТП аналогична рис. 1-11 и 1-12, с соответствующим увеличением числа ячеек в РУ 6—10 кВ для присоединения второго трансформатора и конденсаторной батареи, а также с увеличением распределительного щита 0,38 кВ,
ТП единой серии для потребителей коммунально-бытового характера имеют следующие обозначения: В-41-400, К-31-400, К-31-630, К-42-400 и К-42-630. Первая буква указывает тип линий 6—10 кВ (воздушные— В или кабельные— К), следующие две цифры — число линий 6—10 кВ и трансформаторов, последние три цифры — мощность трансформатора. Подстанции для промышленных потребителей обозначают КСК-42-630,
Рассмотренные схемы ТП представляются универсальными, так как можно использовать ТП в распределительных сетях, выполненных по различным схемам. Однако вариант рис. 1-11,6 неприемлем для городских сетей, поскольку совокупность потребителей общей мощностью свыше 300 кВ·А относится к приемникам второй категории и, следовательно, питание ТП с трансформатором 400 кВ-А должно осуществляться во всех случаях по петлевой линии 6—40 кВ,
ТП единой серии непригодны для двух- и многолучевых сетей. В частности, при наличии АВР со стороны напряжения 6—10 кВ в ТП не могут заводиться транзитные линии (ср. рис, 1-8,а). Для устройства АВР со стороны напряжения 0,38 кВ требуется установка станций управления (ср. рис. 1-7,б). Последние в рассматриваемых ТП не предусматриваются.
Применение масляного выключателя ВМГ-10 для устройства АВР игнорирует богатейший опыт городских сетей Советского Союза по использованию для этих целей выключателей нагрузки ВН-16. Камера с ВМГ-10 заводской конструкции требует переделки для установки в ней трансформатора напряжения.
Для многолучевых сетей Ленинграда и Москвы разработаны специальные конструкции ТП. По действующему положению, при наличии утвержденных типовых ТП (в данном случае — ТП единой серии) использование местных подстанций требует соответствующих разрешений. Такие разрешения для Ленинграда и Москвы имеются.
В ленинградской сети, выполненной по многолучевой схеме с устройствами АВР при напряжении 6—10 кВ, использовались ΤП так называемого зального типа, в которых РУ 6—10 кВ комплектовалось из трех сборных камер специальной конструкции. В последнее время конструкция ТП коренным образом переработана. Требование об установке в ТП стационарных заземляющих ножей привело к заметному усложнению и удорожанию подстанций.
Принципиальная схема новой ТП ленинградского типа представлена на рис. 1-13. ТП предусматривает установку одного трансформатора мощностью до 630 кВ-A. Благодаря АВР распределительное устройство 6—10 кВ достаточно развито. Оно комплектуется из шести сборных камер типа КСО-366. В камеры 1 и 2 проходом заводится кабельная линия 6—10 кВ основного питания. Выключатель нагрузки ΒΗ3-16 — заводской конструкции.
Рис. 1-13 Принципиальная схема новой ТП ленинградского типа
В камере 3 размещается выключатель нагрузки ВНП3-17 для силового трансформатора. Камеры 5 и 6 предназначаются для линии резервного питания, которая заводится в ТП также проходом. Выключатель ВН3-16— измененной конструкции. В камере 5 устанавливается трансформатор напряжения типа НОМ для цепей автоматики.
РУ 6—10 кВ имеет секционный разъединитель в камере 4 для производства ремонтных работ с частичным отключением напряжения с шин 6—10 кВ. Как видно, схема ТП выполнена в полном соответствии с построением многолучевой распределительной сети (см. рис. 1-8,а).
Со стороны напряжения 0,38 кВ устанавливается автоматический выключатель типа АВМ-15Н для защиты трансформатора. РУ 0,38 кВ выполняется из сборных щитов типа ЩО-70 с предохранителями ПН-2, к которым присоединяются вводы потребителей.
Типовая ТП московской сети предназначена для многолучевой сети с устройствами АВР при напряжении 0,38 кВ. Она предусматривает установку двух трансформаторов мощностью 400 кВ-А и двух контакторных станций. Принципиальная схема ТП показана на рис. 1-14. Как видно из этого рисунка, РУ 6—10 кВ выполняется в виде двух щитов с вертикальным расположением однополюсных разъединителей. К каждому щиту присоединяются проходом соответствующая линия 6—10 кВ и один трансформатор. По эксплуатационным надобностям между щитами предусматривается кабельная перемычка 6—10 кВ, заводимая на щиты через разъединители.
Рис. 1-14. Принципиальная схема ТП московского типа
РУ напряжением 0,38 кВ выполняется в виде двух сборок на 10 комплектов предохранителей ПН-2. Сборки присоединяются к трансформатору с помощью рубильника РП-1000 и станции управления. Между сборками имеется кабельная связь, включаемая при ремонте оборудования ТП. При этом щиты соединяются между собой специальными металлическими накладками.
Возможность применения сборок 6—10 кВ с однополюсными разъединителями в ТП московского типа определяется особенностями многолучевой схемы с АВР при напряжении 0,38 кВ. В частности, оперативные переключения в такой сети могут производиться с полным снятием напряжения с распределительной линии 6—10 кВ за счет ее отключения со стороны РП или ЦП. Отключение или включение участков линии 6—10 кВ между ТП может производиться на сборке с помощью однополюсных разъединителей без напряжения.
Питание потребителей в этот момент производится от вторых трансформаторов, находящихся под напряжением. Возможность операций с распределительной линией 6—10 кВ, а не с ее отдельными участками, обеспечивается станциями управления, которые обладают свойством самовозврата в первоначальное положение.
