Глава восьмая.
ПОДСТАНЦИИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА.
1. Определения и основные требования.
Открытым распределительным устройством (ОРУ) называется распределительное устройство, все или основное оборудование которого расположено на открытом воздухе; закрытым (ЗРУ) — у которого оборудование расположено в здании.
Комплектным распределительным устройством (КРУ) называется распределительное устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Комплектным распределительным устройством наружной установки (КРУН) называется КРУ, предназначенное для наружной установки.
Комплектной трансформаторной подстанцией (КТП, КТПН) называется подстанция, состоящая из трансформаторов и блоков (КРУ или КРУН и других элементов), поставленных в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.
Столбовой (мачтовой) трансформаторной подстанцией называется открытая трансформаторная подстанция, все оборудование которой установлено на высоких конструкциях или на опорах линий электропередачи.
Подстанции, как правило, должны проектироваться с учетом эксплуатации их без постоянного дежурства персонала с применением устройств автоматики, а в случае необходимости — простейших устройств телемеханики и сигнализации об аварийных отключениях и т. п. Щиты управления должны предусматриваться только на узловых подстанциях, питающих другие подстанции.
Сооружение электроустановок без постоянного дежурства персонала должно выполняться, как правило, без специальных помещений для пультов и щитов управления, без служебных помещений для персонала, мастерских и лабораторий, без водопровода и канализации на подстанциях и без жилищно-коммунальных и культурно- бытовых сооружений.
Подстанции рекомендуется выполнять по простейшим схемам, без силовых выключателей на вводах, без сборных шин на стороне высшего напряжения или с одной системой шин и т. п. Двойная система шин допускается при наличии обоснования в каждом отдельном случае. Установка выключателей на вводах допускается при необходимости аварийного переключения вводов или параллельной их работе, а также на вводах крупных узловых и транзитных подстанций.
В качестве оперативного тока на подстанциях должен применяться переменный ток во всех случаях, когда это возможно и ведет к упрощению и удешевлению электроустановок.
2. Упрощенные схемы понижающих подстанций.
Городские подстанции глубокого ввода 35—110 кВ выполняются со стороны первичного напряжения по упрощенным схемам, имея в виду использование так называемых блочных или мостиковых схем. На подстанциях, как правило, устанавливаются два трансформатора и предусматривается их взаимное резервирование со стороны напряжения 6—10 кВ путем установки на междусекционных выключателях сборных шин АВР двустороннего действия.
Блочная схема «линия—трансформатор» применяется для подстанций, питаемых самостоятельными линиями или присоединяемых с помощью отпайки к одной или двум линиям 35—110 кВ, с одно- или двусторонним питанием.
На рис. 8-1, а приведена схема подстанции с двумя блоками и неавтоматической перемычкой между ними, предусматривающая использование отделителей и короткозамыкателей, с помощью которых обеспечивается защита трансформатора и его автоматическое отключение при повреждении. Отделитель создает также возможность для присоединения подстанции к магистральной ЛЭП с помощью отпайки. Сочетание устройств АПВ на магистральной ЛЭП с отделителями на подстанциях обеспечивает восстановление питания всех подстанций, присоединенных к ЛЭП, после отключения поврежденного трансформатора, что производится в бестоковую паузу.
Рассматриваемая схема имеет широкое применение. Ее использование возможно также в случае, когда на первом этапе питание подстанции с двумя трансформаторами производится по одной линии. Перемычка между блоками увеличивает оперативную гибкость схемы подстанции, которая может изменяться действиями дежурного персонала в зависимости от возникшего послеаварийного режима, работоспособности элементов подстанции и по другим эксплуатационным надобностям.
При необходимости автоматического восстановления питания трансформатора любого из блоков, при отключении его питающей линии подстанция может выполняться по схеме с автоматизированной перемычкой (рис. 8-1,б). Автоматическое устройство двустороннего действия осуществляется с использованием отделителя, установленного на перемычке. Такое устройство увеличивает надежность электроснабжения на случай повреждения или длительного отключения питающих линий. Схема имеет ограничение, в частности присоединение трансформатора Тр2 к линии Л1 (рис. 8-1,6) невозможно, если трансформатор Тр1 и линия Л2 находятся в отключенном состоянии.
В зависимости от условий питающей сети 35—110 кВ схема подстанций глубокого ввода усложняется. На рис. 8-1, г, д представлены мостиковые схемы, в которых наряду с короткозамыкателями и отделителями используются силовые выключатели. Такие схемы применяются в том случае, когда через шины 35—110 кВ подстанции осуществляется транзит энергии и на шинах предусматривается секционирование питающей линии 35—110 кВ.
Рис. 8-1. Схемы подстанций глубокого ввода: а — блок с неавтоматизированной перемычкой; б — то же, с автоматизированной перемычкой; в — мостике выключателем на перемычке; г — то же, с выключателями на линиях; д — мостик с присоединением дополнительной линии
Схема рис. 8-1,в предусматривает выключатель на перемычке между блоками и отделители с короткозамыкателями в цепях трансформаторов. Схема применяется при пониженных требованиях к надежности электроснабжения потребителей, так как восстановление питания при повреждении различных сетевых элементов осуществляется действиями обслуживающего персонала. Схема рис. 8-1, г с тремя выключателями применяется в случае присоединения подстанции к линии 35—110 кВ с двусторонним питанием, оборудованной устройством ОАПВ. Восстановление питания потребителей производится автоматически, за счет средств автоматики, вид и расстановка которых определяется режимом работы питающей линии 35—110 кВ.
При рассмотрении схем электроснабжения отмечалась возможность совместного питания двух подстанций глубокого ввода 35— 110 кВ (см. рис. 4-3, б). В этом случае подстанция п/ст.2 выполняется по схеме рис. 8-1, а, подстанция п/ст.1—по схеме рис. 8-1, д. В последнем случае на перемычке между блоками 35—110 кВ устанавливаются два выключателя, к которым присоединяется отходящая линия 35—110 кВ к п/ст.2. С помощью указанных выключателей обеспечивается параллельная работа линии Л1 и Л2 (рис. 4-3, б) и их селективное отключение при повреждении.
3. Расположение подстанций и распределительных устройств в городских условиях.
Минимальные расстояния от закрытых распределительных устройств (РУ) до промышленной и жилой застройки принимаются в соответствии с табл. 8-1. Разрывы от трансформаторных подстанций (ТП) 6—10 кВ до жилых и общественных зданий при количестве трансформаторов в ТП более двух, мощностью каждый до 630 кВ·А, не нормируются. Распределительные пункты (РП) и ТП, как правило, сооружаются как отдельно стоящие здания. Сооружение встроенных и пристроенных подстанций в жилые здания, школы, в лечебные или спальные корпуса больниц, санаториев, домов отдыха, гостиниц и т. п. не допускается.
Средние расстояния от жилых и общественных зданий до подстанций 35—110 кВ открытого типа без осуществления мероприятий по ограничению уровня шумов рекомендуется принимать не менее 200—500 м при напряжении 35 кВ и 400—500 м — для 110 кВ. Их следует корректировать с учетом рельефа местности, мощности трансформаторов, наличия источников шума (например, железная дорога) и т. д. При сооружении ОРУ с применением воздушных выключателей расстояние от последних до жилых и общественных зданий должно быть не менее 300 м по условиям защиты от шума.
