Глава вторая
КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СЕТЕЙ
- 1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И ПОДСТАНЦИИ 110—220 кВ
При напряжении 110 кВ и выше в большинстве случаев применяются открытые распределительные устройства (ОРУ). Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) сооружаются только в районах предприятий с сильно загрязненной окружающей средой. Трансформаторы во всех случаях устанавливаются открыто, если нужно— с усиленной изоляцией. Распределительные устройства 35 кВ в ряде случаев целесообразно выполнять закрытыми и при нормальной окружающей среде, особенно при небольших токах к. з. и, следовательно, более компактной и дешевой аппаратуре. Применение, в частности, ЗРУ 35 кВ целесообразно при стесненной площадке предприятия или его реконструкции.
При экономическом сравнении вариантов ОРУ и ЗРУ необходимо учитывать стоимость земельного участка, а также эксплуатационные расходы, возникающие при открытом варианте, необходимые для повышения надежности изоляции, затраты на ликвидацию последствий отключений и аварий по причине загрязнения изоляции, а также ущерб производству вследствие аварий и отключений по указанным причинам. На подстанциях глубоких вводов 35—220 кВ трансформаторы целесообразно устанавливать около обслуживаемых ими цехов, а распределительные устройства вторичного напряжения 0,38—6—10 кВ встраивать в здания цеха, соединяя их с трансформаторами голыми шинами, которые при загрязненной среде заключаются в металлические кожухи.
На рис. 2-1 представлена разработанная ВГПИ Энергосетьпроект открытая подстанция 220 кВ с двумя рабочими системами шин и обходной системой (с применением масляных или воздушных выключателей). Она может быть использована в качестве узловой распределительной подстанции на предприятии или мощной ГПП при наличии на ней отходящих или транзитных линий 220 кВ. На рис. 2-2 показана разработанная ГПИ
См. стр. 101, рис. 2-1.
См. стр. 101, рис. 2-1.
Электропроект типовая открытая подстанция 110/6—10 кВ с двумя трансформаторами мощностью 63—80 МВА с расщепленными вторичными обмотками, одна из которых питает ЗРУ 6—10 кВ, а другая — токопроводы 6—10 кВ. Обмотки, питающие ЗРУ 6—10 кВ, присоединены через выключатели типа ВМТП10 к соответствующим секциям через сдвоенные расщепленные реакторы. Обмотки, питающие токопроводы, присоединены через мощные выключатели типа МГ-10. Аппаратура цепей токопроводов (выключатели, реакторы и т. п.) размещены в отдельном ЗРУ, что в данном случае является наиболее целесообразным решением. ОРУ 110 кВ выполнено по упрощенной схеме без выключателей и сборных шин первичного напряжения с применением короткозамыкателей и отделителей без перемычки между питающими линиями. Подстанция может быть подключена как к отпайкам от проходящей линии, так и к радиальным линиям. В последнем случае отделители не устанавливаются.
Рис. 2-1. Открытая подстанция 220 кВ с двумя рабочими системами шин и обходной системой шин. а — схема; б — план, в — разрез по воздушной линии и шинным аппаратам I системы шин; г —разрез по ячейке трансформаторов 1Т или 2Т; 1 — узел выключателя с трансформатором тока ТФНД-220 (шинной опорой Ш0-220); 2 — разъединитель однополюсный; 3 —разъединитель трехполюсный с 1 компл. заземляющих ножей (ЗН); 4 — разъединитель заземляющий с 2 компл. ножей. 5 — трансформатор напряжения; 6 — разрядник вентильный; 7 — конденсатор связи; 8 — заградитель высокочастотный; 9 — шинная опора.
Рис. 2-2. Двухтрансформаторная подстанция 110/6—10 кВ мощностью 2х(63-80) МВА с распределением мощности по кабельным линиям и токопроводам.
а— схема;
Продолжение рис. 2-2. б — разрез ОРУ 110 кВ-, а —разрез ЗРУ 6—ю кВ со сборными шинами; г — разрез ЗРУ для коммутации токопроводов в—10 кВ.
Существует вариант с перемычкой, имеющий такую же общую компоновку, но с увеличенным размером по оси подстанции. Эта подстанция может быть применена в качестве ГПП или ПГВ на крупном предприятии при наличии места на генплане для расположения ее в непосредственной близости от потребителей электроэнергии.
На рис. 2-3 показана открытая комплектная подстанция 110 кВ завода «Электрощит» с перемычкой между питающими линиями, снабженной двумя разъединителями. При отсутствии перемычки расстояние по оси подстанции сокращается на 4 500 мм, благодаря чему уменьшается площадь подстанции, что позволяет легче разместить ее на площадке предприятия. На линиях установлены отделители и короткозамыкатели. В распределительном устройстве 6—10 кВ этих подстанций применены комплектные шкафы наружной установки типа КРУН. На рис. 2-4—2-6 представлена группа закрытых подстанций 35—110 кВ.
Институт Энергосетьпроект разработал типовой проект ЗРУ 110 кВ по упрощенной схеме с отделителями и короткозамыкателями. Проект выполнен в нескольких вариантах: с воздушными и кабельными вводами, с перемычкой и без перемычки между питающими линиями. На рис. 2-4 показан тип ЗРУ с перемычкой с воздушным и кабельным вариантами. При отсутствии перемычки размер на разрезе Б—Б сокращается с 18 до 12 м при сохранении прочих размеров и общей компоновки ЗРУ. Кабельный вариант показан только в изменяющейся части по сравнению с воздушным.
На рис. 2-5 показано разработанное Теплоэлектропроектом типовое закрытое распределительное устройство 110 кВ с двумя системами шин и обходной системой шин*. Обходная система шин расположена внутри здания, что позволяет применять это ЗРУ в загрязненных зонах промышленных предприятий. Рассматриваемый вариант может быть применен для узловых подстанций (УРП) промышленных предприятий в загрязненных зонах. Этот вариант отличается компактностью. При расположении обходной системы шин внутри здания его ширина составляет 18 м.
* Предложено инженерами М. Л. Зеликиным и Г. Н. Федонииой
Рис. 2-3. Открытая комплектная подстанция 110 кВ завода «Электрощит». а — разрез; б — план.
Рис. 2-4. Типовое закрытое распределительное устройство 110 кВ с воздушными и кабельными вводами и перемычкой между питающими линиями. а — схема; 6 — план при воздушных вводах; в — разрез А—А по воздушному вводу; г — разрез по перемычке при воздушном вводе; д — элемент плана при кабельных вводах; е — элемент разреза по кабельному вводу. 1 — отделитель; 2 — разъединитель; 3 — короткозамыкатель; 4—ввод маслонаполненный; 5 — разрядник вентильный; в — заградитель высокочастотный; 7 — конденсатор связи; 8 — концевая кабельная муфта с баками среднего давления; 9 — гирлянда изоляторов.
Рис. 2-5. Закрытое распределительное устройство 110 кВ с двумя рабочими системами шин и обходной системой шин, расположенной внутри здания.
1 — воздушный выключатель: 2 — разъединитель; 3 — конденсатор высокочастотного заградителя; 4 — маслонаполненный ввод; 5 — поддерживающая гирлянда изоляторов; б — опорный изолятор; 7 — трансформатор тока; 8 —рабочие системы шин; 9 — обходная система шин.
Рис. 2-6. Закрытая подстанция 35/6—10 кВ.
Предусмотрена установка как воздушных выключателей типа ВВН-110 с отключаемой мощностью 6000 МВА, так и малообъемных масляных выключателей с отключаемой мощностью 2 500 МВА. Разработаны ячейки для воздушных линий с усиленными вводами и кабельных линий среднего давления. Маслонаполненные вводы воздушных линий и муфты кабельных линий служат одновременно для установки трансформаторов тока типа ТВ-110. Для обслуживания выключателей и других аппаратов предусмотрен специальный консольный телескопический кран грузоподъемностью 0,75— 1,0 Т.
На рис. 2-6 показана закрытая двухтрансформаторная подстанция 35/6—10 кВ, выполненная по упрощенной схеме с применением отделителей и короткозамыкателей. Между питающими линиями 35 кВ предусмотрена перемычка с отделителями и короткозамыкателями. Благодаря закрытому исполнению подстанция может надежно работать в загрязненных зонах. Распределительные устройства первичного (35 кВ) и вторичного (6—10 кВ) напряжения размещены в одном одноэтажном здании.
Рис. 2-7. Подстанции глубоких вводов 110—220 кВ при питании их кабельными линиями.
На рис. 2-7 приведены варианты подстанций глубокого ввода 110—220 кВ при питании их от узловой распределительной подстанции радиальными кабельными линиями, которые выполнены по простейшей схеме, показанной на рис. 1-2,6. Такие подстанции располагаются непосредственно возле обслуживаемых ими производственных корпусов и практически состоят только из трансформаторов 110—220/6—10 кВ. Выводы 6—10 кВ выполняются в шинных коробах (рис. 2-7,а) или кабелями. При питании трансформаторов ПГВ радиальными воздушными линиями последние в загрязненных зонах присоединяются к трансформатору без каких-либо аппаратов. Для более удобного отсоединения трансформатора от линии при ревизии или ремонте и создания видимого резерва предусматривается так называемый ремонтный разъем проводов в месте подсоединения воздушной линии к трансформатору. Такие решения являются наиболее рациональными для загрязненных зон, а также для очень стесненных промышленных площадок. Они начинают широко применяться на действующих химических заводах и не встречают возражений со стороны энергосистем. При двухтрансформаторных подстанциях полностью обеспечивается надежность электроснабжения.
