Глава XVII
КОНСТРУКЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ПОДСТАНЦИЙ
§ 59. Закрытые установки
Закрытые распределительные устройства трансформаторных и других подстанций на напряжения до 35 кВ различны по конструктивному исполнению.
Долгое время единственной и обязательной конструкцией было специальное здание, состоящее из ряда закрытых и открытых камер, коридоров управления и обслуживания и других помещений.
В закрытых камерах устанавливали масляные выключатели (в то время только баковые), силовые трансформаторы и реакторы, а в открытых — шинные устройства, разъединители и измерительные трансформаторы. Приводы выключателей и разъединителей, а также приборы защиты и измерения были вынесены в коридоры управления, оборудованные камерами. Все аппараты, механизмы и приборы монтировались на конструктивных элементах здания и камер (на полу, стенах, перегородках). Установки такого типа сохранились в эксплуатации до настоящего времени.
Освоение в 30-х годах производства и серийный выпуск масляных выключателей с малым объемом масла обусловили появление сборных и комплектных РУ.
Сборные ЗРУ на 6—10 кВ в зависимости от мощности установки, схемы главных шин, числа и схем линейных присоединений выполняют одно-, двух- и трехэтажными.
Здания мощных распределительных устройств сооружают из стандартных железобетонных элементов. Камеры, в которых размещают электрооборудование, выполняют из стальных каркасных конструкций и легких плит из асбоцемента, гипсолита и других материалов.
В сборных распределительных устройствах аппаратуру размещают в открытых защищенных металлической сеткой камерах. В закрытых камерах устанавливают только реакторы.
На рис. 169 приведен разрез здания двухэтажного закрытого распределительного устройства на 10 кВ с питанием посредством гибкого токопровода от мощного силового трансформатора открытой подстанции.
Разрез выполнен по ячейке (присоединению) ввода и по ячейке (присоединению) отходящих линий.
Оборудование каждой ячейки размещено в камерах на первом и втором этажах. В камерах на первом этаже установлено тяжелое оборудование — реакторы и выключатели, а в камерах на втором этаже — шинные разъединители, над которыми размещены две системы главных шин.
В рассмотренном варианте распределительного устройства после линейного реактора установлены три масляных выключателя ВМП (см. схему на рис. 169). Эти выключатели линий размещены в шкафах (камерах) комплектного распределительного устройства (см. рис. 172).
Для обслуживания электрооборудования на каждом этаже предусмотрено по три коридора. Два крайних коридора первого этажа называют коридорами управления, так как в них размещены приводы управления выключателями и элементами комплектных распределительных устройств.
Под зданием расположены тоннели для раскладки на установленных там конструкциях силовых кабелей отходящих линий и внутренних связей.
Комплектные распределительные устройства (КРУ) являются наиболее совершенным типом установок, которые за последние годы получили широкое распространение.
Эти установки состоят из металлических шкафов (камер), в каждый из которых встроено все электрооборудование одной ячейки. Шкафы для комплектных установок изготовляют и монтируют на заводах электропромышленности или в центральных монтажных мастерских. Затем их доставляют собранными (частично или полностью) к месту сооружения, где устанавливают в соответствующих помещениях (залах) и соединяют общими главными шинами, силовыми и контрольными кабелями.
Комплектные распределительные устройства конструктивно выполняются: из комплектных стационарных (невыкатных) шкафов- ячеек одностороннего или двустороннего обслуживания серии КСО или КСД; из комплектных шкафов-ячеек с выключателями на выкатных тележках серии КРУ.
Рис. 169. Разрез здания двухэтажного РУ на 10 кВ с двумя системами главных шин и двухрядным расположением ячеек: 1— главные шины; 2 — камеры шинных разъединителей; 3 — электродвигательные приводы разъединителей; 4 — камера линейных реакторов; 5 — камера выключателя ввода; 6 —комплектное распределительное устройство; 7 — кабельные тоннели; 8—вентиляционные тоннели; 9 — привод выключателя; 10 — гибкий токопровод
Рис. 170. Камеры КСО:
а — с выключателем ВМГ и трансформаторами тока ТПФ; б — с трансформатором напряжения НТМИ; в — с выключателем нагрузки ВНП
Рис. 171. Распределительное устройство из камер КСО
Рис. 172. Камера КРУ с масляным выключателем на выдвижной тележке: а — внутренний вид камеры; б — тележка с выключателем; в — шкаф без тележки
Рис. 173. Схема камеры КРУ с выдвижным выключателем:
1 — отсек главных шин; 2 — отсек трансформаторов тока и кабельных присоединений; 3 — отсек управления; 4 — отсек приборов измерения и защиты; 5 — отсек выключателя с приводом
Камеры КСО или КСД являются простейшим видом ячеек для КРУ; их изготовляют главным образом в центральных мастерских монтажных организаций и доставляют к месту установки со снятым (временно демонтированным) основным оборудованием.
На рис. 170 приведены камеры КСО, а на рис. 171 показан общий вид КРУ, выполненного с применением камер КСО.
В зависимости от назначения камеры КСО имеют различные схемы и различное электрооборудование.
Внутри шкафа размещены разъединители, выключатели, предохранители, измерительные трансформаторы, шины и другое высоковольтное оборудование. Главные шины расположены на корпусе шкафа вверху открыто.
Приводы управления разъединителями и выключателями, приборы измерения и защиты установлены открыто в левой части передней стенки шкафа; в правой части находится дверь, ведущая внутрь шкафа. Ею пользуются при монтаже, ремонте и осмотре оборудования. Камеры КРУ представляют собой закрытые шкафы, изготовляемые на заводах и доставляемые к месту установки в собранном виде.
Широкое применение получили камеры КРУ с выключателями на выдвижных тележках (рис. 172), разделенные на ряд отсеков (рис. 173): отсек главных шин 1; отсек выключателя с приводом 5; отсек трансформаторов тока и кабельных присоединений 2; отсек управления 5; отсек приборов измерения и защиты 4.
Разделение камеры на. отсеки обеспечивает безопасный доступ к аппаратам.
Для удобства и безопасности обслуживания выключатель, смонтированный на тележке вместе с приводом, выкатывается из шкафа; для этого обычные разъединители здесь заменены втычными разъединителями штепсельного типа (см. рис. 172 и 174).
При выдвигании тележки отверстия для втычных разъединителей автоматически закрываются металлическими шторами, что предупреждает возможность случайного прикосновения к частям, оставшимся под напряжением. При вкатывании тележки шторы автоматически открываются. Механическая блокировка не позволяет выкатить или вкатить тележку, если выключатель включен.
Рис. 174. Ячейка КРУ с выключателем ВМП-10:
1 — отсек шин; 2 — отсек трансформаторов тока и кабеля; 3 — трансформаторы тока ТПЛ; 4 — кабельная муфта; 5 — отсек выключателя; 6 — выключатель ВМП-10; 7 — выкатная тележка; 5 — отсек приборов
Тележка камеры КРУ может иметь три положения:
рабочее — тележка вдвинута до упора, разъединители включены;
испытательное — тележка выдвинута настолько, что при отключенных разъединителях она остается в шкафу; при этом все цепи управления, сигнализации, защиты и измерения замкнуты;
ремонтное — тележка полностью выдвинута из шкафа.
Ячейки КРУ имеют различное назначение в зависимости от аппаратуры, установленной в них. На рис. 172 показана камера ВМГ-133 КРУ с выключателем для присоединения линии, а на рис. 174 приведен разрез ячейки КРУ с выключателем ВМП-10 при этом установка выключателя на тележке несколько иная. На рис. 174 видно устройство отсеков шин, трансформаторов тока и кабеля и др.
Применение КРУ значительно упрощает и ускоряет сооружение и монтаж распределительных устройств, уменьшает объем строительных работ, облегчает реконструкцию установки, позволяет при необходимости быстро демонтировать ее и переносить в другое место.
Камеры КРУ надежны в эксплуатации, безопасны при обслуживании, их аппаратура и токоведущие части мало подвержены загрязнению. Комплектное распределительное устройство из ячеек КРУ может быть установлено в любом изолированном помещении.
Закрытые понизительные трансформаторные подстанции с первичным напряжением до 10 кВ и вторичным до 0,66 кВ, сооружаемые для промышленных предприятий и городских сетей, состоят из распределительного устройства первичного (высшего) напряжения, трансформаторов и распределительного устройства вторичного (низшего) напряжения.
Рис. 175. Сетевая трансформаторная подстанция с двумя силовыми трансформаторам и (применительно к двухмагистральной схеме):
1 — сборка с предохранителями ПК; 2 — сборка высшего напряжения с разъединителями; 3 — место установки контакторной панели и устройства АВР; 4 — место установки сборки низшего напряжения с предохранителями
На городских сетевых трансформаторных подстанциях зального типа в общем помещении, разделенном несплошными перегородками (открытые камеры), устанавливают один или два трансформатора мощностью до 400 кВА каждый (рис. 175).
Рис. 176. Разрез по камере силового трансформатора и помещению распределительного щита трансформаторной подстанции промышленного предприятия:
1—нижний вентиляционный проем; 2 — кабель питания трансформатора; 3 — противопожарная решетка; 4 — маслосборник; 5 — каналы под щитом для прокладки кабелей; 6 — распределительный щит низшего напряжения; 7 — главные шины распределительного щита; 8 — разъединитель; 9 — проходная плита; 10 — вентиляционная шахта; 11 — жалюзи; 12 — шины от выводов низшего напряжения; А — помещение распределительного щита; Б — камера силового трансформатора
В этом же помещении устанавливают распределительное устройство высшего напряжения, представляющее собой каркасную сборку с разъединителями, и распределительную сборку низшего напряжения с предохранителями на отходящих линиях, а также панели с контакторами при осуществлении автоматики резервирования по двухмагистральной системе (при установке двух трансформаторов).
Рис. 177. Комплектная двухтрансформаторная подстанция КТП-560/6:
1 — кабель ввода 6 — 10 кВ, 2 — привод разъединителя; 3— блок ввода 6—10 кВ с разъединителем и предохранителями; 4 — силовой трансформатор; 5 — силовые распределительные шкафы 0,4 кВ, 6 — блок автомата; 7 — рукоятка привода автомата; 8 — маслоприемник; 9 — кабели обходящих линий 0,4 кВ
Трансформаторы с объемом масла более 600 кг на трансформаторных подстанциях предприятий устанавливают в отдельных закрытых камерах, расположенных в помещении, смежном с помещением распределительного щита вторичного напряжения.
На рис. 176 показан разрез по камере силового трансформатора и помещению распределительного щита трансформаторной подстанции промышленного предприятия.
В верхней части камеры для интенсивного охлаждения силового трансформатора устраивают вентиляционную шахту, проемы которой защищают жалюзи. В нижней части камеры или в створках дверей также устраивают вентиляционные проемы, закрытые жалюзи.
В камерах трансформаторов мощностью 750 кВА и выше под трансформаторами выполняют маслоприемники (бетонированные углубления), которые в противопожарных целях покрывают сверху стальной решеткой, засыпанной гравием.
Для вкатывания и установки в камеру тяжелого трансформатора над маслоприемником размещают две параллельные бетонные балки с вделанными в них стальными направляющими (из угловой или швеллерной стали).
Наряду с комплектными распределительными устройствами широкое применение получили комплектные трансформаторные подстанции (КТП).
На рис. 177 показана КТП с двумя силовыми трансформаторами по 560 кВА. Подстанции такого типа обычно устанавливают непосредственно в цехе за сетчатым ограждением.
