В центральных районах городов с многоэтажной застройкой подстанции глубокого ввода 35—110 кВ следует сооружать закрытого типа. Это позволяет размещать подстанции в районах с высокой плотностью электронагрузок при использовании минимальной территории. На подстанции глубокого ввода, как отмечалось, не возлагаются функции коммутационных узлов сети высокого напряжения, что определяет использование для них упрощенных схем электрических соединений. Сооружение подстанции закрытого типа с развитым РУ высокого напряжения следует предусматривать в исключительных случаях, при большом количестве отходящих кабельных линий 35—110 кВ.
Подстанции института «Энергосеть проект». На рис. 8-2 и 8-3 приведены схема электрических соединений, план и разрезы закрытой подстанции 110/10—6 кВ. Трансформаторы мощностью до 2x63 МВ-А установлены открыто. Подстанция рассчитана на использование как в кабельных, так и в воздушных сетях 110 кВ, в районах с обычными геологическими условиями. Расчетная температура наружного воздуха до -40 С, нормативная снеговая нагрузка до 150 кгс/м2, скоростной напор ветра 45 кгс/м2. Высота установки не должна превышать 1000 м над уровнем моря.
На стороне 110 кВ принимается упрощенная схема из двух блоков «линия—трансформатор» с автоматической перемычкой между ними с установкой отделителей и короткозамыкателей. На напряжении 6—10 кВ предусматривается одиночная, секционированная выключателями, система шин с четырьмя секциями. Число отходящих линий 6—10 кВ принимается 24,32 или 36 в зависимости от мощности трансформатора. На стороне 6—10 кВ устанавливаются дугогасящие катушки. Проектом предусматривается возможность установки силовых трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения или групповых реакторов на вводах. На подстанции используется переменный оперативный ток.
Все элементы подстанции, кроме силовых трансформаторов, размещаются в одном двухэтажном здании размером 12x30 м. На втором этаже находится РУ 110 кВ и пульт управления, на первом этаже — РУ 6—10 кВ, камеры трансформаторов собственных нужд и дугогасящих катушек, камеры реакторов (в случае их установки) и помещение для ремонтного персонала. Предусматривается возможность воздушного или кабельного ввода в РУ 110 кВ.
Здание подстанции сооружается из кирпича. Пункт управления отапливаемый. Подстанция имеет хозяйственно-питьевой водопровод, канализацию, вентиляцию. Отопление—электрическое. Общая мощность собственных нужд подстанции составляет 100 кВт. Основные показатели закрытой подстанции 110/6—10 кВ приведены в табл. 8-2.
Рис. 8-2. Принципиальная схема подстанции 110/6—10 кВ
При необходимости силовые трансформаторы 110 кВ могут быть размещены в закрытом помещении, в двух вариантах: в виде камер трансформаторов, примыкающих непосредственно к зданию ЗРУ —
110/6—10 кВ с образованием единого здания закрытой подстанции, и в виде отдельно стоящего здания трансформаторов, соединяющегося с распределительными устройствами посредством шинных перемычек 110 и 6—10 кВ. В камерах предусматривается установка двухобмоточных трансформаторов 110/6—10 кВ. Обе камеры трансформаторов оборудованы системами приточной и вытяжной вентиляции и устройствами шумоглушения— установкой специальных глушителей шума на входе и выходе вентиляционных систем.
В табл. 8-2 приведены основные показатели узла закрытой установки трансформаторов 110/6—10 кВ для варианта примыкания и отдельно стоящего здания применительно к трансформаторам мощностью 16 МВ-А.
Рис. 8-3. Разрез (а) и план (б) закрытой подстанции 110/6—10 кВ с открытой установкой трансформаторов
Подстанция глубокого ввода 35 кВ с закрытым расположением оборудования имеет блочную схему электрических соединений «линия—трансформатор», рассчитана на установку двух трансформаторов по 10 или 16 МВ·А и кабельные линии 35 и 6—10 кВ. При напряжении 35 кВ предусматриваются отделители в цепях линий и автоматическая перемычка между ними, а РУ 6—10 кВ с одиночной, секционированной выключателем, системой шин. Камеры силовых трансформаторов расположены по торцам здания подстанции. Там же размещено оборудование вводов и перемычки 35 кВ. Трансформаторы собственных нужд и дугогасящие катушки устанавливаются в изолированных камерах с выкаткой в помещение главных трансформаторов. РУ 6—10 кВ комплектуется из камер внутренней установки серии КРУ-2-10 или КРУ-2-6.
Показатели закрытых подстанций 35—110 кВ
Здание подстанции разработано в кирпичном исполнении (размер в плане 12x30 м) и в сборном железобетоне (размер в плане 12x36 м). Камеры трансформаторов оборудованы принудительной вентиляцией и устройством шумоглушения. Основные характеристики закрытой подстанции 35/6—10 кВ с двумя трансформаторами по 16 MB-А с компоновкой трансформаторных камер по торцам здания приведены в табл. 8-2.
Подстанции 35—110 кВ с открытым расположением оборудования, используемые в городах для питания промышленных и коммунальных потребителей, весьма многообразны. Ниже рассмотрены подстанции 35—110 кВ глубокого ввода, разработанные в последние годы.
Комплектные трансформаторные подстанции из блоков заводского изготовления (КТПБ). КТПБ 35—110/6—10 и 110/35/6—10 кВ Куйбышевского завода «Электрощит» применяются для наружной установки на высоте не более 1000 м над уровнем моря и температуре наружного воздуха от — 40 до +40° С. Они не рассчитаны для установки в атмосфере с большим содержанием токопроводящей пыли, химически активных газов, в агрессивной среде.
Маркировка КТПБ определяется номинальными напряжениями, количеством и мощностью силовых трансформаторов, схемой первичных соединений, типом шкафов КРУН и фундамента. Сетка схем первичных соединении КТПБ, рассчитанных на использование в городских электрических сетях, приведена на рис. 8-4.
Максимальная мощность трансформаторов, устанавливаемых в КТПБ, при напряжении 6 и 10 кВ составляет соответственно 10 и 16 МВ·А. В дальнейшем заводом предполагается разработка КТПБ с трансформаторами большей мощности. На стороне 5—10 кВ КТПБ принимается одинарная секционированная выключателем система шин 6—10 кВ с использованием ячеек КРУН серии К-30, К-35 и К-13. ОРУ 110 и 35 кВ КТПБ выполняются из отдельных блоков со смонтированный оборудованием, аппаратурой и внутренними соединениями. Для уменьшения размеров площадки КТПБ компоновками не предусмотрены проезды по периметру внутри ограды подстанции. Площадка КТПБ, выполненная по схеме 35 (рис. 8-4), составляет 32x59,5 м.
Компоновка двухтрансформаторных КТПБ предусматривает возможность выполнения подстанции в две очереди с поставкой в первую очередь элементов КТПБ, относящихся к силовому трансформатору, блоков перемычки 35 и 110 кВ и блока с секционным выключателем 35 кВ. Выходы линий 6—10 кВ могут быть воздушными и кабельными.
Подстанции 35—110/6—10 кВ единой серии института «Электропроект».
Трансформаторные подстанции 35—110/6—10 кВ единой серии утверждены Госстроем СССР как типовые для электроснабжения промышленных предприятий. Схемы электрических соединений подстанций аналогичны рассмотренным выше, без выключателей на стороне 35—110 кВ. Подстанции не имеют постоянного дежурного персонала.
Область применения подстанций с открытым РУ 35—110 кВ ограничивается районами с обычными геологическими условиями: температура наружного воздуха до —40° С, нормативная снеговая нагрузка —150 кгс/м2, скоростной напор ветра —45 кгс/м. Для предприятий с промышленными загрязнениями атмосферы используются подстанции 35 кВ с закрытым РУ. Подстанции 110/6—10 кВ в этом случае выполняются с открытым расположением оборудования 110 кВ без перемычки на стороне 110 кВ. Наряду с использованием разъединителей с усиленной изоляцией некоторое оборудование РУ 110 кВ принимается класса 150 кВ (отделитель) и 220 кВ (короткозамыкатель).
Распределительное устройство 6—10 кВ—закрытое и комплектуется из камер КРУ 2—10Э изготовления Запорожского трансформаторного завода с выключателями ВМП—10к с электромагнитными приводами. Здание РУ 6—10 кВ выполнено с пролетом 9 м в сборном железобетоне. Релейная защита и автоматика на переменном оперативном токе с применением выпрямительных блоков питания БПТ—1001 и БПН—1001.
Рис. 8-4. Принципиальные схемы подстанций КТПБ для применения в городских условиях: а — подстанции 35/6—10 кВ; б — подстанции 110/6—10 кВ.
В кружке указан номер подстанции по сетке схем каталога КТПБ
Таблица 8-3
Основные показатели подстанций 35 кВ единой серии
Основные показатели подстанций 110 кВ единой серии
На вводе 6—10 кВ установлен выключатель ΒΜΠ-10κ; 10 кВ; 3000 А.
Основные показатели подстанций 35—110 кВ единой серии приведены в табл. 8-3 и 8-4. Планы и разрез подстанции 110 кВ единой серии, выполненной по схеме двух блоков «линия—трансформатор» без перемычки 110 кВ, приведены на рис. 8-5.
Рис. 8-5. Разрез (в) и план (б) подстанции 110/6—10 кВ единой серии
8-5. Распределительные пункты 6—10 кВ.
В табл. 8-5 приведены основные характеристики утвержденных Госстроем СССР типовых РП 6—10 кВ, разработанных институтами Гипроммунэнерго и Промстройпроект.
Характеристика распределительных пунктов
РП предназначены для районов с обычными геологическими условиями: с расчетной температурой наружного воздуха до — 40°С, напором ветра до 35 кгс/м2 нормативная снеговая нагрузка до 150 кгс/м2.
Схемы электрических соединений РП с двумя трансформаторами до 630 кВ-А приведены на рис. 8-6 и 8-7. Имеется модификация РП с одним трансформатором указанной мощности. По количеству питающих линий и режиму их работы схемы РП предусматривают: схема 1 — две линии, работающие параллельно; схема 2 — две линии, одна из которых рабочая, вторая, находящаяся в режиме АВР (рис. 8-6); схема 3 — две линии взаиморезервирующиеся путем установки АВР на междусекционном выключателе (рис. 8-6); схема 4 — две линии, работающие параллельно, и третья рабочая линия, резервируемая за счет первых двух путем установки АВР на междусекционном выключателе (рис. 8-7).
Рис. 8-6. Принципиальные схемы РП 6—10 кВ с кабельными вводами и двумя трансформаторами
В зависимости от числа и исполнения питающих вводов, количества трансформаторов, возможности совмещения РП с диспетчерским пунктом различают несколько типов РП. В маркировке РП первая цифра определяет количество питающих линий, буквой «К» и «В» обозначается кабельное или воздушное исполнение вводов. Цифрой перед буквой «Т» обозначается количество устанавливаемых в РП трансформаторов 6—10/0,4 кВ. Буква «Д» указывает на размещение в РП диспетчерского пункта. Так, например, тип ПРПК-1Т-Д означает, что РП имеет два питающих ввода и предназначен для использования в кабельных сетях, имеет один трансформатор 6—10/0,4 кВ, помещение РП совмещено с диспетчерским пунктом. На напряжении 6—10 кВ РП предусмотрена одна разделенная на две секции система сборных шин.
Рис. 8-7. Принципиальная схема РП 6—10 кВ с кабельными вводами и двумя трансформаторами
Рис. 8-8. Разрез и план РП 6—10 кВ с кабельными вводами, двумя трансформаторами и диспетчерским пунктом (II РПК-2Т-Д)
1 — РУ 6—10 кВ; 2 — РУ 0,4 кВ; 3, 4 — трансформаторы; 5 — аппаратная;
6 — диспетчерская; 7 — склад; 8 — комната дежурного персонала; 9 — санузел; 10 — вентиляционная камера
В РП типа ΙΠΡΠΚ-2Τ одна из секций 6—10 кВ разделена разъединителем на две полусекции. РУ 6—10 кВ комплектуется из камер КСО-226, щит 0,4 кВ из панелей одностороннего обслуживания ЩО-59. Масляные выключатели приняты типа ВМГ-10. Релейная защита выполнена на оперативном переменном токе.
Значения стоимости РП (табл. 8-5) приведены для различных схем его исполнения, включая стоимость трансформаторов 630 кВ-А, без стоимости оборудования диспетчерского пункта.
При кабельных вводах оборудование РП размещается в одноэтажном (рис. 8-8), а при воздушных вводах — в двухэтажном отдельно стоящем здании. РП, совмещенный с диспетчерским пунктом, применяется, если не представляется возможным разместить диспетчерский пункт и оперативно-диспетчерскую служу в других помещениях городской электрической сети. В этом случае в РП предусматривается устройство водопровода, канализации и электрического отопления. Вентиляция помещения естественная, приточно-вытяжная. Строительные конструкции РП выполнены из железобетона и кирпича. Кровля четырехслойная рубероидная, утепленная. Полы цементно-песчаные по бетонной подготовке. Двери и ворота выполнены из дерева.
