Устройство сетей электроснабжения напряжениемдо 35кВ (стр. 5 )

В случаях крупных печных или специальных преобразовательных установок большой мощности может оказаться целесообразным трансформировать напряжение 110 или 220 кВ непосредственно на технологическое напряжение (обычно отличное от 0,69 или 0,4 кВ) установкой специальных для этого понижающих трансформаторов непосредственно у зданий цехов.

На рис. 5, вприведена возможная схема электроснабжения промышленного предприятия с наличием трансформации, осуществляемой в месте перехода от схемы внешнего к схеме внутреннего электроснабжения, которая характерна для предприятий значительной мощности и большой территории. На рис. 5, г дана схема при условии трансформации на два напряжения, что характерно для мощных узлов (цехов) предприятий, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Рис. 5. Характерные схемы электроснабжения при питании промышленных предприятий только от энергосистемы

Рис. 6. Характерные схемы электроснабжения при питании промышленных предприятий от энергосистемы и собственной электростанции

На рис. 6 приведены характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий при наличии на предприятии собственной электростанции. На рис. 6, а дана схема для случая, когда место расположения электростанции совпадает с центром электрических нагрузок предприятия и питание предприятия от энергосистемы осуществляют на генераторном напряжении.

На рис. 6, б приведена схема для случая, когда электростанция находится в удалении от центра его электрических нагрузок, но питание от системы происходит на генераторном напряжении. На рис. 6, впредставлена схема для случая, когда питание от системы осуществляют на повышенном напряжении и распределение электроэнергии по территории предприятия происходит на генераторном напряжении. Электростанция предприятия помещена вне центра электрических нагрузок.

На рис. 6, г изображена схема, условия которой аналогичны схеме, представленной на рис. 6, в, но трансформацию производят на два напряжения. В схемах на рис. 5, б, г и рис. 6, г для питания от системы на напряжениях 35 — 220 кВ применяют варианты, приведенные на рис. 7. Схему на рис. 7, а (без выключателей на стороне высшего напряжения) рекомендуют как более дешевую в исполнении и не менее надежную в эксплуатации, чем схема на рис. 7, б.

Рис. 7. Схемы присоединения трансформаторов ГПП к питающей сети 35 — 220 кВ энергосистемы

Однако применение схемы на рис. 7, а возможно только для тех случаев, когда операцию по включению и отключению трансформаторов ежедневно не производят, так как соблюдают экономически целесообразный режим их работы. Если отключение и включение трансформаторов происходит ежедневно, выбирают схему, представленную на рис. 7,б.

Питание только от собственной электростанции. На рис. 8 приведена схема питания потребителей электроэнергии от собственной электростанции, что характерно для предприятий, удаленных от сетей энергосистем; однако по мере развития электрификации количество таких схем питания будет все время уменьшаться.

Характерная схема электроснабжения при питании промышленного предприятия только от собственной электростанции

Рис. 8. Характерная схема электроснабжения при питании промышленного предприятия только от собственной электростанции

При электроснабжении цехов, имеющих вакуумные электрические печи всех типов, необходимо учитывать, что перерыв в питании вакуумных насосов приводит к аварии и браку дорогостоящей продукции. Эти печи следует отнести к приемникам электроэнергии I категории.

Классификация помещений по характеру окружающей среды

Климатическое исполнение и категории размещения оборудования

1) Открытые или наружные электрические установки - это электрические установки на открытом воздухе защищены навесом и сетчатым заграждением.

2) Закрытые или внутренние - электрические установки находящиеся в закрытом помещении.

Помещения бывают:

• Сухие, где относительная влажность не превышает 60% при 20%. Такие помещения называются нормальными при отсутствии в них условий характерных для помещений жарких, пыльных, с химически опасной средой или взрывоопасных.

• Влажные помещения, такие в которых пары и конденсированная влага выделяется лишь временно с влажностью не более 75%.

• Сырые помещения, такие в которых относительная влажность длительно превышает 75%.

• Особо сырые помещения, такие в которых влажность близка к 100% потолок и стены покрыты влагой.

• Жаркие помещения, такие, где температура длительно превышает +30 .

• Пыльные помещения, где выделившиеся пыль попадает внутрь электрических аппаратов и электрических машин. Они подразделяются на :

а) с проводящей пылью

б) с не проводящей пылью.

• Помещения с химически активной средой, такие которые содержат пары или образовавшиеся отложения, действующие разрушающе на изоляцию и на токозащитные части.

3) Помещения с повышенной опасностью - это помещения в которых присутствуют следующие условия:

• Сырость и проводящая пыль.

• Токопроводящий пол.

• Высокая температура.

• Возможность одновременного сопротивления с металлическими корпусами и с заземленными металлическими конструкциями.

4.Особо опасные помещения - это такие которым присущи следующие условия :

• Особая сырость.

• Химически активная среда.

• Одновременное наличие двух и более условий с повышенной опасностью.

Классификация оборудования и аппаратов

Классификация по роду защиты от попадания в электрические аппараты инородных тел и защиты персонала от прикосновения с токоведущими и подвижными частями, а также от попадания влаги ( ГОСТ ).

Степень защиты выражается условными буквенно-цифровыми обозначениями (БЦО), которые приняты во всем мире. IP - международная степень защиты. XX - защита от попадания твердых тел и влаги.

I P X X

1) Защита от пыли:

• Если стоит 0 значит защита отсутствует.

• Если стоит 1 значит защита от преднамеренного доступа, от попадания крупных тел диаметром не менее 52.5 мм (ладонь).

• Если стоит 2 значит защита от попадания инородных тел диаметром 12.5 мм и длиной 80 мм(палец).

• Если стоит 3 значит защита от преднамеренного доступа тела диаметром 2.5 мм (защита от инструмента.

• Если стоит 4 значит защита от преднамеренного доступа тела диаметром 0.1 мм.(проволока).

• Если стоит 5 значит полная защита персонала, защита от отложения пыли.

• Если стоит 6 значит полная защита персонала, защита от попадания пыли.

2 )Защита от влаги:

• Если стоит 0 значит защита отсутствует

• Если стоит 1 значит защита от капель сконцентрированной воды.

• Если стоит 2 значит защита от капель

• Если стоит 3 значит защита от дождя (от капель падающих вертикально под углом в 600)

• Если стоит 4 значит защита от брызг любого направления

• Если стоит 5 значит защита от струй

• Если стоит 6 значит защита от воздействий воды характерных для палубы корабля (волны)

• Если стоит 7 значит защита от погружения в воду

• Если стоит 8 значит защита от длительного погружения в воду под давлением (глубоководный электрический аппарат).

Например : IP00 - открытое исполнение, IP20 - защищенное исполнение; IP44 - брызгозащищенное исполнение; IP54 - пылезащищенное исполнение; IP66 - морское исполнение; IP67 - герметичное исполнение

Классификация по работе в определенных климатических условиях и категории размещения. ( ГОСТ ). Установлено пять категорий размещения электрооборудования и электрических аппаратов:

• предназначенные для работы на открытом воздухе.

• предназначенные для работы на открытом воздухе под навесом, в палатке, механическом кожухе.

• аппараты предназначенные для работы в закрытом помещении без отопления (трансформаторные подстанции).

• аппараты предназначенные для работы в закрытых помещениях с отоплением.

• предназначенные для работы в помещениях с повышенной влажностью и почве (шахты, подвалы).

ГОСТ конкретизирует предыдущий ГОСТ в части классификации электрооборудования и электрических аппаратов в определенных климатических условиях, которые характеризуются изменением в температуре и влажности воздуха, а также пределами их изменения во времени в определенной климатической зоне.

Установлены следующие климатические зоны:

русское латинское

• Зоны умеренного климата У N

• Зоны умеренного и холодного климата УХЛ NF

• Зоны тропически-влажного климата ТВ TH

• Зоны тропически-сухого климата ТС TA

• Зоны тропического климата Т T

• Для всех климатических районов на суше и на море О U

Тема 3.2. Трансформаторные подстанции и линейное оборудование: конструкции и характеристики основногосовременного

оборудования, его монтаж и наладка

Трансформаторы

Передачу электроэнергии на большие расстояния в основном осуществляют на повышенном (110–750 кВ) напряжении. Распределение электроэнергии выполняют сетями 6–35(110) кВ. Электропотребителей подключают к сетям более низких напряжений (0,22–10 кВ). Для соответствующих преобразований (трансформаций) напряжений, а также связи электрических сетей различных классов напряжений и распределения электроэнергии используют силовые трансформаторы и автотрансформаторы однофазного и трёхфазного исполнения.

На подстанциях электрических сетей и электростанциях преимущественно применяют трёх-фазные двух - и трёхобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы. При большой мощности используют однофазные трансформаторы, соединённые в трёхфазные группы.

Условные обозначения понижающих и повышающих трансформаторов и автотрансформаторов в схемах электрических систем электроснабжения показаны на рис. 9.

а б в г д е ж

Рис. 9. Условные обозначения трансформаторов и автотрансформаторов на схемах: а, б – двухобмо-точные нерегулируемые; в – регулируемый; г – трёхобмоточный регулируемый; д – автотрансформатор; е и ж – регулируемый и нерегулируемый двухобмоточные трансформаторы с расщеплённой обмоткой низшего напряжения

Стрелки обозначают электрическую нагрузку S1 и S2 на шинах (выводах) высшего U1 и низшего напряжения U2 двухобмоточных трансформаторов (рис.9, а–в). В случае трёхобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов стрелки обозначают электрические нагрузки S1, S2 и S3 на шинах высшего U1, среднего U2 и низшего U3 напряжений (рис. 9, г, д). Другая стрелка символизирует наличие регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Отсутствие таковой означает, что трансформатор снабжён устройством изменения (улучшения) напряжения ПБВ (переключатель без возбуждения). Изменение напряжения осуществляется при отключении трансформатора от сети.

Принципиальные схемы трёхобмоточных трансформаторов представлены на рис.10

Обмотки высшего напряжения (ВН) 6–35 кВдвухобмоточных трансформаторов соединены в звезду (с изолированной или выведенной нулевой точкой), а обмотки низшего напряжения (НН) 0,4/0,23 кВ и 0,69/0,4 кВ соединены в звезду с выведенной нулевой точкой, т. е. группу соединений Y/Y0–0 (рис. 9, а). При более высоком напряжении обмоток (ВН 110, 150, 220 кВ) обмотку НН (6–10 кВ) соединяют в треугольник, что соответствует группе соединений Yн / Δ −11 (рис.9, б).

а б в г

Рис. 9 Схемы соединений обмоток трансформаторов: а – звезда – звезда; б, г – векторные диаграммы напряжений; в – звезда – треугольник

а б

Рис. 10. Схемы соединений обмоток: а – трёхобмоточного трансформатора звезда с нулём – звезда – треугольник; б – векторная диаграмма напряжений соединены соответственно в звезду с выведенной и изолированной нулевой точкой.

Обмотку НН при напряжении 6, 10, 20 кВ соединяют в треугольник, что соответствует группе соединений Yн /Y/ Δ − 0 / 0 /11 (рис. 10).

В автотрансформаторах (ВН 150, 220, 330, 500, 750 кВ) общие обмотки соединены в звезду с обязательным глухим заземлением нейтрали.

Силовые трансформаторы и автотрансформаторы характеризуются следующими каталожными (паспортными) данными: Sном – номинальная мощность трансформатора, кВА; Uном – номинальные междуфазовые (линейные) напряжения присоединяемых сетей; ΔPк – потери активной мощности короткого замыкания, кВт; ΔPх – потери активной мощности холостого хода, кВт; Uк – относительное значение напряжения короткого замыкания, %; Iх – относительное значение тока холостого хода, %.

На основе указанных каталожных данных определяют все расчётные параметры схем замещения трансформирующих устройств: сопротивления, проводимости, коэффициенты трансформации. Указанные параметры влияют на потери мощности и электроэнергии, на отклонения напряжения у электропотребителей и потому должны учитываться при расчётах и анализе режимов работы электрических сетей.

Тип трансформатора имеет условное обозначение, по которому можно определить количество фаз, систему охлаждения, число обмоток, наличие регулировочного устройства, грозоупорность изоляции трансформатора, номинальную мощность и класс напряжения обмотки ВН.

Буквенные обозначения трансформаторов: ТМ, ТС, ТСЗ, ТД, ТДЦ, ТМН, ТДН, ТЦ, ТДГ, ТДЦГ, ОЦ, ОДГ, ОДЦГ, АТДЦТНГ, АОТДЦН и т. д.

Первая буква обозначает число фаз (Т – трёхфазный, О – однофазный); далее следует обозначение системы охлаждения: М – естественное масляное, т. е. естественная циркуляция масла; С – сухой трансформатор с естественным воздушным охлаждением открытого исполнения; Д – масляное с дутьём, т. е. с обдуванием бака при помощи вентилятора; Ц – принудительная циркуляция масла через водяной охладитель; ДЦ – принудительная циркуляция масла с дутьём. Буква Р после числа фаз в обозначении указывает, что обмотка низшего напряжения представлена двумя (тремя) обмотками (расщеплена). Наличие второй буквы Т означает, что трансформатор трёхобмоточный, двухобмоточный специального обозначения не имеет. Следующие буквы указывают: Н – регулирование напряжения под нагрузкой (РПН), отсутствие наличие переключения без возбуждения (ПБВ); Г – грозоупорный. А – автотрансформатор (в начале условного обозначения). За буквенными обозначениями идут номинальная мощность трансформатора (кВА) и через дробь – класс номинального напряжения обмотки ВН (кВ). В автотрансформаторах добавляют в виде дроби класс напряжения обмотки СН. Иногда указывают год начала выпуска трансформаторов данной конструкции.

Нормативный срок службы отечественных трансформаторов составляет 50 лет, поэтому в сетях энергосистем промышленных и сельскохозяйственных предприятий могут также эксплуатироваться трансформаторы, выпущенные до 1967 г. и обновлённые вследствие капитального ремонта.

Шкала номинальных мощностей этих трансформаторов: 5, 10, 20, 30, 50, 100, 180, 320, 560, 750, 1000, 1800, 3200, 5600,…, 31500, 40500, кВА и т. д.

Рис. 11. Схемы и группы соединения обмоток двухобмоточных трансформаторов

Важным параметром подключения трансформатора к сети является группа и схема соединений его обмоток. Группой соединений называют угловое (кратное 30°) смещение векторов между одноименными вторичными и первичными линейными напряжениями холостого хода трансформатора. Возможны четыре схемы соединения силовых трансформаторов: звезда Y, звезда с выведенной нейтралью YH, треугольник Δ, зигзаг Z. Группа соединений указывается числами от 0 до 12. Например, 11 соответствует углу 330°.

На электрических станциях и подстанциях наибольшее распространение получили следующие схемы и группы соединений двухобмоточных трансформаторов: - звезда - звезда с выведенной нейтралью Y/YH - 12; - звезда - треугольник Y/Δ - 11; - звезда с выведенной нейтралью - треугольник YH/Δ - 11.

В трехобмоточных трансформаторах наиболее часто применяются соединения: звезда - звезда с выведенныминейтралями - треугольник Y/YH/Δ - 11, 12.

Возможность регулирования и изменения напряжения определяется параметрами РПН и ПБВ. Их характеристики задаются в виде максимального числа положительных и отрицательных по отношению к основному выводу обмотки ВН или СН регулировочных ответвлений с указанием шага коэффициента трансформации ΔkТ в виде ±n× ΔkТ. Например, для РПН: ±6х1,5%, ±8х1,5%, ±10х1.5%, ±9х1,785, ±12х1%; для ПБВ: ±2х2,5%.

Номинальный коэффициент трансформации – отношение номинальных напряжений обмоток трансформатора: kт ном=U1ном\U2ном

Изменение коэффициента трансформации достигается изменением числа отпаек (витков) на одной из обмоток.

Конструкция трансформатора

Рис. 12. Активная часть масляного трансформатора: 1-ярмо; 2- обмотка ВН; 3 – обмотка НН; - 4- магнитопровод

Рис.13. трехфазный трансформатор мощностью 1000 В•А с масляным охлаждением:

1 – бак; 2, 5 – соответственно нижняя и верхняя ярмовые балки магнитопровода; 3 – обмотка ВН4 4 – регулировочный отвод к переключателю; 6 – магнитопровод; 7 - деревянная планка; 8 – отвод от обмотки ВН; 9 – переключатель; 10 – подъемная шпилька; 11 – крышка бака; 12 – подъемное кольцо; 13, 14 - соответственно выводы ВН и НН; 15 – выхлопная труба4 16 – расширитель (консерватор); 17 – маслоуказатель; 18 – газовое

Рис.14. Двухслойная цилиндрическая обмотка: 1 – провод; 2 – изолирующая прокладка (электрокартон); 3 – уравнительное кольцо; 4 – внутренний слой; 5 – рейка; а, х – выводы обмоток ВН

Рис. 15. Непрерывная обмотка: 1 – регулировочное ответвление; 2 – катушка; 3 --- дистанционная прокладка из электрокартона; 4 – опорное изоляционное кольцо; 5 – бумажно-бакелитовый цилиндр.

Рис.16. Переключатель типа ТПСУ: 1 – контактный болт; 2 – контактный сегмент; 3 – контактный вал; 4 – изоляционная часть вала (бакелитовая трубка); 5 – фланец цилиндра; 6 – бумажно-бакелитовый цилиндр; 7 – резиновое уплотняющее кольцо; 8 – крышка бака трансформатора; 9 – фланец; 10 – стопорный болт; 11 – колпак привода (рукоятка)

Рис.17. Расширитель: 1 –бак; 2 – маслоуказатель; 3 – маслоуказательное стекло; 4 – угольник; 5 – запирающий болт; 6 - крышка трансформатора; 7 – газовое реле; 8 – плоский кран; 9 - трубопровод; 10 – опорная пластина

Схемы электрических соединений подстанций

Принципы выбора схем электроподстанций

Схемы подстанций выбираются с учетом общей схемы электроснабжения, т. е. вид схемы

сетей (радиальной или магистральной) значительно влияет на вид схем подстанций, входящих в

общую систему электроснабжения. Схемы подстанций всех напряжений разрабатываются исходя из следующих основных положений:

- применение простейших схем с минимальным числом выключателей;

- преимущественного применения одной системы сборных шин на ГПП и РП с разделением ее на секции;

- применения, как правило, раздельной работы линий и раздельной работы трансформаторов;

- применения блочных схем и бесшинных подстанций глубоких вводов напряжением110...220 кВ.

На вводах напряжением 6кВ распределительных подстанций и на выводах вторичного напряжения ГПП и ПГВ, как правило, следует устанавливать выключатели для автоматического включения резерва.

При секционировании разъединителями шин на напряжении 6кВ рекомендуется устанавливать два разъединителя последовательно для безопасной работы персонала на отключенной секции, а также на самом секционном разъединителе при работающей другой секции.

Для уменьшения токов КЗ в сетях напряжением 6кВ следует применять трансформаторы с расщепленными вторичными обмотками. При реактировании наиболее целесообразны

схемы с групповыми реакторами в цепях вторичного напряжения трансформаторов или на вводах питающих линий. Трансформаторы тока и реакторы следует устанавливать после выключателя.

Присоединение распределительных устройств напряжением 6кВ к понижающим трансформаторам.

Для понижающих подстанций, на которых распределительные устройства напряжением6кВ присоединяются к обмотке вторичного напряжения трансформатора, практически все

схемы могут быть выполнены с использованием комбинаций из стандартных.

Схемы с двумя системами шин.

Схема с двумя системами сборных шин обладает гибкостью и универсальностью, она

позволяет:

- ремонтировать сборные шины без перерыва питания потребителей;

- быстро восстанавливать питание потребителей при повреждении одной из систем шин;

- выделять одну из систем шин для проведения испытаний оборудования и линий;

- осуществлять различные группировки цепей и присоединении.

Каждый выключатель может быть присоединен шинными разъединителями к любойсистеме шин. Схема с двумя системами шин на промышленных предприятиях применяется намощных подстанциях ответственного назначения, например на крупных узловых подстанцияхбольших заводов с развитой электрической сетью, с большим числом присоединений и наличием связей и транзитных линий. Также она применяется в тех случаях, когда это требуется порежиму эксплуатации, например при необходимости разделения источников питания или выделения отдельных потребителей. При применении двойной системы шин при напряжении 6... 10кВ одна из них обычно разделяется на секции по числу вводов или понизительных трансформаторов, а другая выполняется несекционированной.

Рис. 18. Схема мощной ГПП с двойной системой шин на вторичном напряжении

На рис. 18 приведена схема мощной ГПП с двойной системой шин на вторичном напряжении. На схеме показаны индивидуальные реакторы на линиях напряжением 6 кВ.

Распределительные устройства с двумя системами шин дороги, сложны в эксплуатации

и требуют сложных блокировок. При широком применении комплектных распределительных

устройств (КРУ) также ограничивается целесообразность применения двойной системы шин,

так как заводские КРУ изготавливаются преимущественно с одной системой шин. Поэтому да-

же на крупных подстанциях применяется одиночная секционированная система с автоматикой.

Схемы распределительных подстанций напряжением выше 1 кВ

На распределительных подстанциях РП напряжением 6кВ наибольшее распространение получили схемы коммутации с одной системой шин. От РП получают питание трансформаторы, электродвигатели напряжением выше 1 кВ, электропечи и другие установки с электроприемниками напряжением выше 1 кВ.

При одиночной системе шин надежность питания повышается вследствие сокращениячисла коммутационных операций и возможных при этом ошибок. Разъединители здесь не являются оперативными и служат лишь для снятия напряжения с выключателя на время его ревизии и ремонта. Поэтому серьезных последствий от ошибок при оперировании с ними не бывает, так как они снабжены надежной и простой механической блокировкой с выключателями.

Одиночные системы шин бывают секционированные и несекционированные. Для потребителей первой и второй категории применяются только секционированныесхемы при помощи разъединителя или выключателя. Число секций определяется схемой электроснабжения, с одной стороны, и характером подключенных электроприемников, с другойстороны. Каждая секция РП питается отдельной линией. Если одна из питающих линий отключается и питаемая ее секция обесточивается, то ее питание восстанавливается путем включениясекционного аппарата.

Параллельная работа линий применяется в виде редкого исключения.

Рис. 19. Схемы небольших распределительных подстанций с одной системой сборных шин: а - с разъединителями; б - с выключателями нагрузки; в - с тремя секциями

На рис. 19 приведены схемы небольших РП, секционированных при помощи разъединителей. Крупный ответственный двигатель на рис. 19, ввыделен на среднюю секцию, что обеспечивает его бесперебойное питание при любых режимах работы РП.

При применении секционных выключателей можно осуществить автоматическое включение резерва. Иногда АВР применяется на вводных выключателях. На рис. 20 даны примеры выполнения схем распределительных подстанций с одной системой шин, секционированной при помощи выключателей.

Рис. 20. Схема ответственной распределительной подстанции средней мощности, секционированной выключателем

На рис. 20 дана схема ответственной распределительной подстанции средней мощности, секционированной при помощи выключателя, с АВР на секционном выключателе напряжением

6кВ и на секционном автомате напряжением 0,4 кВ вторичной стороны двухтрансформаторной подстанции, питаемой от разных секций данной РП.

Схема присоединения силового трансформатора небольшой мощности с первичным напряжением 6 кВ и вторичным 0,4\0,23 кВ показана на рис. 21а. Для отключения этого трансформатора от сети служит шинный разъединитель (отключение должно производиться только при холостом ходе трансформатора); защита от высокого и низкого напряжений выполняется плавкими предохранителями. На рис. 21.б показано присоединение более мощного силового трансформатора. В эту схему входят выключатель, предназначенный для оперативных переключений и релейная защита (РЗ), приборы которой получают питание от измерительных трансформаторов тока.

а б

Рис. 21. Схема присоединения силового трансформатора мощностью: а - до 400 кВ•А; б –выше 400 кВ•А

Присоединение цеховых трансформаторных подстанций к линиям напряжением 6…10 кВ. На цеховых трансформаторных подстанциях напряжением 6…10/0,4 кВ применяются схемы без сборных шин. При радиальном питании по схеме блока линия-трансформатор обычно применяется сухое присоединение трансформаторов на стороне высшего напряжения. При питании по магистрали на вводе к трансформатору в большинстве случаев устанавливаются выключатели нагрузки или разъединители.

Если же необходимо обеспечить селективное отключение трансформатора при его повреждении или недопустимой перегрузке, то последовательно с выключателем нагрузки или разъединителем устанавливается предохранитель.

Схема распределительной подстанции (распределительного пункта, силового пункта, распределительного щита, шкафа и т. д.) определяется ее назначением, числом и мощностью отходящих линий, уровнем токов короткого замыкания.

Принципы компоновки и размещения трансформаторных

и распределительных подстанций

Компоновка и конструктивное выполнение трансформаторных и распределительных подстанций производятся на основании главной схемы электрических соединений. Компоновка подстанции должна быть увязана с генеральным планом объекта электроснабжения, необходимо учитывать действующие строительные нормы, стандарты и размеры типовых элементов зданий.

Расположение подстанций должно учитывать и предусматривать удобный подвод автомобильной дороги, удобные подходы и выходы воздушных линий электропередач и кабельных сооружений в требуемых направлениях.

Компоновка электрооборудования, конструктивное выполнение, монтаж токоведущих частей, выбор несущих конструкций, изоляционные и другие минимальные расстояния выбираются таким образом, чтобы обеспечить: - безопасное обслуживание оборудования в нормальном режиме работы установки; - удобное наблюдение за указателями положения выключателей и разъединителей, уровнем масла в трансформаторах и аппаратах; необходимую степень локализации повреждений при нарушении нормальных условий работы установки, обусловленных действиями дугового короткого замыкания; - безопасный осмотр, смену и ремонт аппаратов и конструкций любой цепи при снятом с нее напряжении без нарушения нормальной работы соседних цепей, находящихся под напряжением;

- необходимую механическую стойкость опорных конструкций электрооборудования; - возможность удобного транспортирования оборудования; - максимальную экономию площади подстанции.

Территория подстанции должна иметь внешнее ограждение, однако ограждение может не предусматриваться для закрытых подстанций.

При проектировании электроустановок, содержащих маслонаполненное оборудование с количеством масла более 60 кг, должны обеспечиваться требования пожарной безопасности в соответствии с нормативными документами.

Каждая трансформаторная подстанция имеет три основных блока: распределительные устройства высшего напряжения, трансформатор, распределительные устройства низшего напряжения.

Распределительные устройства содержат коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства.

По конструктивному исполнению РУ трансформаторных и распределительных подстанций могут быть внутренними - закрытыми (ЗРУ) - с размещением электрооборудования в зданиях и наружными - открытыми (ОРУ) - с установкой электрооборудования на открытом воздухе. Подстанции могут быть комплектными или сборными.

Комплектные подстанции изготовляются на заводах и транспортируются к месту установки узлами и блоками без демонтажа оборудования. На месте монтажа производят установку узлов и блоков и присоединения между ними и к сетям электроснабжения.

Комплектное распределительное устройство - распределительное устройство, состоящее из шкафов, закрытых полностью или частично, 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 и предназначенное для внутренней установки.

Комплектное распределительное устройство наружной установки (КРУН) - это КРУ, предназначенное для наружной (открытой) установки.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП - для внутренней и КТПН - для наружной установки) - подстанция, состоящая из трансформаторов и блоков КРУ или КРУН, поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

На сборных подстанциях отдельные элементы изготавливаются на заводах и в электромонтажных организациях, доставляются к месту монтажа для сборки.

Камера (ячейка) - помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин. Закрытая камера закрыта со всех сторон и имеет сплошные, (несетчатые) двери. Огражденная камера имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями.

Размещение подстанций

По месту нахождения на территории объекта различают следующие подстанции: отдельно стоящие на расстоянии от зданий; пристроенные, непосредственно примыкающие к основному зданию снаружи; встроенные, находящиеся в отдельных помещениях внутри здания, но с выкаткой трансформаторов наружу; внутрицеховые, расположенные внутри производственных зданий с размещением электрооборудования непосредственно в производственном или отдельном закрытом помещении с выкаткой электрооборудования в цехи.

а) открытое; б) отдельно стоящая; в) внутрицеховая; г) встроенная; д) пристроенная

В промышленных сетях напряжением 6кВ в целях наибольшего приближения к электроприемникам рекомендуется применять внутренние, встроенные в здания или пристроенные к ним подстанции. Встроенные и пристроенные подстанции обычно располагаются вдоль одной из длинных сторон цеха, желательно ближайшей к источнику питания, или же при небольшой ширине цеха в шахматном порядке вдоль двух его сторон. Минимальное расстояние между соседними камерами разных внутрицеховых подстанций, а также между КТП допускается 10 м.

Внутрицеховые подстанции могут размещаться только в зданиях с первой и второй степенями огнестойкости и с производствами, отнесенными к категориям Г и Д согласно противопожарным нормам. Число масляных трансформаторов на внутрицеховых подстанциях не должно быть более трех. Эти ограничения не распространяются на трансформаторы сухие или заполненные негорючей жидкостью.

Отдельно стоящие ТП применяются, например, при питании от одной подстанции нескольких цехов, при невозможности размещения подстанций внутри цехов или у наружных их стен по соображениям производственного или архитектурного характера при наличии в цехах пожароопасных или взрывоопасных производств.

Выбор местоположения, типа, мощности и других параметров главной понижающей подстанции в основном обуславливается величиной и характером электрических нагрузок и размещением их на генплане и в производственных, архитектурно-строительных и эксплуатационных требованиях. Важно, чтобы ГПП располагалась, возможно, ближе к центру питаемых его нагрузок. Намеченное место расположения уточняется по условиям планировки предприятия, ориентировочных габаритов и типа (отдельно стоящая, пристроенная, внутренняя, закрытая, комплектная) подстанции и возможности подвода высоковольтных линий от места ввода