Пожаловаться
Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции
Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ
Закрытые распределительные устройства и подстанции
4.2.81. Закрытые распределительные устройства и подстанции могут располагаться как в отдельно стоящих зданиях, так и быть встроенными или пристроенными. Пристройка ПС к существующему зданию с использованием стены здания в качестве стены ПС допускается при условии принятия специальных мер, предотвращающих нарушение гидроизоляции стыка при осадке пристраиваемой ПС. Указанная осадка должна быть также учтена при креплении оборудования на существующей стене здания.
Дополнительные требования к сооружению встроенных и пристроенных ПС в жилых и общественных зданиях см. в гл.7.1.
4.2.82. В помещениях ЗРУ 35-220 кВ и в закрытых камерах трансформаторов следует предусматривать стационарные устройства или возможность применения передвижных либо инвентарных грузоподъемных устройств для механизации ремонтных работ и технического обслуживания оборудования.
В помещениях с КРУ следует предусматривать площадку для ремонта и наладки выкатных элементов. Ремонтная площадка должна быть оборудована средствами для опробования приводов выключателей и систем управления.
4.2.83. Закрытые РУ разных классов напряжений, как правило, следует размещать в отдельных помещениях. Это требование не распространяется на КТП 35 кВ и ниже, а также на КРУЭ.
Допускается размещать РУ до 1 кВ в одном помещении с РУ выше 1 кВ при условии, что части РУ или ПС до 1 кВ и выше будут эксплуатироваться одной организацией.
Помещения РУ, трансформаторов, преобразователей и т.п. должны быть отделены от служебных и других вспомогательных помещений (исключения см. в гл.4.3, 5.1 и 7.5).
4.2.84. При компоновке КРУЭ в ЗРУ должны предусматриваться площадки обслуживания на разных уровнях в случае, если они не поставляются заводом-изготовителем.
4.2.85. Трансформаторные помещения и ЗРУ не допускается размещать:
1) под помещением производств с мокрым технологическим процессом, под душевыми, ванными и т.п.;
2) непосредственно над и под помещениями, в которых в пределах площади, занимаемой РУ или трансформаторными помещениями, одновременно может находиться более 50 чел. в период более 1 ч. Это требование не распространяется на трансформаторные помещения с трансформаторами сухими или с негорючим наполнением, а также РУ для промышленных предприятий.
4.2.86. Расстояния в свету между неизолированными токоведущими частями разных фаз, от неизолированных токоведущих частей до заземленных конструкций и ограждений, пола и земли, а также между неогражденными токоведущими частями разных цепей должно быть не менее значений, приведенных в табл.4.2.7 (рис.4.2.14-4.2.17).
Гибкие шины в ЗРУ следует проверять на их сближение под действием токов КЗ в соответствии с требованиями 4.2.56.
Таблица 4.2.7. Наименьшие расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов ЗРУ (подстанций) 3-330 кВ, защищенных разрядниками, и ЗРУ 110-330 кВ, защищенных ограничителями перенапряжений 1 , (в знаменателе) (рис.4.2.14-4.2.17)
| Номер рисунка | Наименование расстояния | Обозначение | Изоляционное расстояние, мм, для номинального напряжения, кВ |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| От токоведущих частей до заземленных конструкций и частей зданий | 700
| 1100
| 1700
| 2400
|
|||||||
| Между проводниками разных фаз | А ф-ф | 800
| 1200
| 1800
| 2600
|
||||||
| От токоведущих частей до сплошных ограждений | 730
| 1130
| 1730
| 2430
|
|||||||
| От токоведущих частей до сетчатых ограждений | 800
| 1200
| 1800
| 2500
|
|||||||
| Между неогражденными токоведущими частями разных цепей | 2900
| 3300
| 3800
| 4600
|
|||||||
| От неогражденных токоведущих частей до пола | 3400
| 4200
| |||||||||
| От неогражденных выводов из ЗРУ до земли при выходе их не на территорию ОРУ и при отсутствии проезда транспорта под выводами | 5500
| 6000
| 6500
| 7200
|
|||||||
| От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной к второму контакту | 900
| 1300
| 2000
| 3000
|
|||||||
| От неогражденных кабельных выводов из ЗРУ до земли при выходе кабелей на опору или портал не на территории ОРУ и при отсутствии проезда транспорта под выводами | 3800
| 4500
| 5750
| 7500
|
|||||||
1 Ограничители перенапряжений имеют защитный уровень коммутационных перенапряжений фаза-земля 1,8 U ф.
Рис.4.2.14. Наименьшие расстояния в свету между неизолированными токоведущими частями разных фаз в ЗРУ и между ними и заземленными частями (по табл.4.2.9)
Рис.4.2.15. Наименьшие расстояния между неизолированными токоведущими частями в ЗРУ и сплошными ограждениями (по табл.4.2.9)
4.2.87. Расстояния от подвижных контактов разъединителей в отключенном положении до ошиновки своей фазы, присоединенной ко второму контакту, должно быть не менее размера Ж
Рис.4.2.16. Наименьшие расстояния от неизолированных токоведущих частей в ЗРУ до сетчатых ограждений и между неогражденными неизолированными токоведущими частями разных цепей (по табл.4.2.9)
4.2.88. Неизолированные токоведущие части должны быть защищены от случайных прикосновений (помещены в камеры, ограждены сетками и т.п.).
При размещении неизолированных токоведущих частей вне камер и расположении их ниже размера Д по табл.4.2.7 от пола они должны быть ограждены. Высота прохода под ограждением должна быть не менее 1,9 м (рис.4.2.17).
Рис.4.2.17. Наименьшие расстояния от пола до неогражденных неизолированных токоведущих частей и до нижней кромки фарфора изолятора и высота прохода в ЗРУ. Наименьшее расстояние от земли до неогражденных линейных выводов из ЗРУ вне территории ОРУ и при отсутствии проезда транспорта под выводами
Токоведущие части, расположенные выше ограждений до высоты 2,3 м от пола, должны располагаться в плоскости ограждения на расстояниях, приведенных в табл.4.2.7 для размера В (см. рис.4.2.16).
Аппараты, у которых нижняя кромка фарфора (полимерного материала) изоляторов расположена над ypoвнем пола на высоте 2,2 м и более, разрешается не ограждать, если при этом выполнены приведенные выше требования.
Применение барьеров в огражденных камерах не допускается.
4.2.89. Неогражденные неизолированные ведущие части различных цепей, находящиеся на высоте, превышающее размер Д по табл.4.2.7 должны быть расположены на таком расстоянии одна о другой, чтобы после отключения какой-либо цепи (например, секции шин) было обеспечено ее безопасное обслуживание при наличии напряжения в соседних цепях. В частности, расстояние между неогражденными токоведущими частями, расположенными с двух сторон коридора обслуживания, должно соответствовать размеру Г по табл.4.2.7 (см. рис.4.2.16).
4.2.90. Ширина коридора обслуживания должна обеспечивать удобное обслуживание установки и перемещение оборудования, причем она должна быть не менее (считая в свету между ограждениями): 1 м - при одностороннем расположении оборудования; 1,2 м - при двустороннем расположении оборудования.
В коридоре обслуживания, где находятся приводы выключателей или разъединителей, указанные выше размеры должны быть увеличены соответственно до 1,5 и 2 м. При длине коридора до 7 м допускается уменьшение ширины коридора при двустороннем обслуживании до 1,8 м.
4.2.91. Ширина коридора обслуживания КРУ с выкатными элементами и КТП должна обеспечивать удобство управления, перемещения и разворота оборудования и его ремонта.
При установке КРУ и КТП в отдельных помещениях ширину коридора обслуживания следует определять, исходя из следующих требований:
- при однорядной установке - длина наибольшей из тележек КРУ (со всеми выступающими частями) плюс не менее 0,6 м;
- при двухрядной установке - длина наибольшей из тележек КРУ (со всеми выступавшими частями) плюс не менее 0,8 м.
При наличии коридора с задней стороны КРУ и КТП для их осмотра ширина его должна быть не менее 0,8 м; допускаются отдельные местные сужения не более чем на 0,2 м.
При открытой установке КРУ и КТП в производственных помещениях ширина свободного прохода должна определяться расположением производственного оборудования, обеспечивать возможность транспортирования наиболее крупных элементов КРУ к КТП и в любом случае она должна быть не менее 1 м.
Высота помещения должна быть не менее высоты КРУ, КТП, считая от шинных вводов, перемычек или выступающих частей шкафов, плюс 0,8 м до потолка или 0,3 м до балок.
Допускается меньшая высота помещения, если при этом обеспечиваются удобство и безопасность замены, ремонта и наладки оборудования КРУ, КТП, шинных вводов и перемычек.
4.2.92. Расчетные нагрузки на перекрытия помещений по пути транспортировки электрооборудования должны приниматься с учетом массы наиболее тяжелого оборудования (например, трансформатора), а проемы должны соответствовать их габаритам.
4.2.93. При воздушных вводах в ЗРУ, КТП и закрытые ПС, не пересекающих проездов или мест, где возможно движение транспорта и т.п., расстояния от низшей точки провода до поверхности земли должны быть не менее размера Е (табл.4.2.7 и рис.4.2.17).
При меньших расстояниях от провода до земли на соответствующем участке под вводом должны быть предусмотрены либо ограждение территории забором высотой 1,6 м, либо горизонтальное ограждение под вводом. При этом расстояние от земли до провода в плоскости забора должно быть не менее размера Е .
При воздушных вводах, пересекающих проезды или места, где возможно движение транспорта и т.п., расстояния от низшей точки провода до земли следует принимать в соответствии с 2.5.212 и 2.5.213.
При воздушных выводах из ЗРУ на территорию ОРУ указанные расстояния должны приниматься по табл.4.2.5 для размера Г (см. рис.4.2.6).
Расстояния между смежными линейными выводами двух цепей должны быть не менее значений, приведенных в табл.4.2.3 для размера Д , если не предусмотрены перегородки между выводами соседних цепей.
На кровле здания ЗРУ в случае неорганизованного водостока над воздушными вводами следует предусматривать козырьки.
4.2.94. Выходы из РУ следует выполнять исходя из следующих требований:
1) при длине РУ до 7 м допускается один выход;
2) при длине РУ более 7 до 60 м должны быть предусмотрены два выхода по его концам; допускается располагать выходы из РУ на расстоянии до 7 м от его торцов;
3) при длине РУ более 60 м, кроме выходов по концам его, должны быть предусмотрены дополнительные выходы с таким расчетом, чтобы расстояние от любой точки коридора обслуживания до выхода было не более 30 м.
Выходы могут быть выполнены наружу, на лестничную клетку или в другое производственное помещение категории Г или Д , а также в другие отсеки РУ, отделенные от данного противопожарной дверью II степени огнестойкости. В многоэтажных РУ второй и дополнительные выходы могут быть предусмотрены также на балкон с наружной пожарной лестницей.
Ворота камер с шириной створки более 1,5 м должны иметь калитку, если они используются для выхода персонала.
4.2.95. Полы помещений РУ рекомендуется выполнять по всей площади каждого этажа на одной отметке. Конструкция полов должна исключать возможность образования цементной пыли. Устройство порогов в дверях между отдельными помещениями и в коридорах не допускается (исключения - см. в 4.2.100 и 4.2.103).
4.2.96. Двери из РУ должны открываться в направлении других помещений или наружу и иметь самозапирающиеся замки, открываемые без ключа со стороны РУ.
Двери между отсеками одного РУ или между смежными помещениями двух РУ должны иметь устройство, фиксирующее двери в закрытом положении и не препятствующее открыванию дверей в обоих направлениях.
Двери между помещениями (отсеками) РУ разных напряжений должны открываться в сторону РУ с низшим напряжением.
Замки в дверях помещений РУ одного напряжения должны открываться одним и тем же ключом; ключи от входных дверей РУ и других помещений не должны подходить к замкам камер, а также к замкам дверей в ограждениях электрооборудования.
Требование о применении самозапирающихся замков не распространяется на РУ городских и сельских распределительных электрических сетей напряжением 10 кВ и ниже.
4.2.97. Ограждающие конструкции и перегородки КРУ и КТП собственных нужд электростанции следует выполнять из негорючих материалов.
Допускается установка КРУ и КТП собственных нужд в технологических помещениях ПС и электростанций в соответствии с требованиями 4.2.121.
4.2.98. В одном помещении РУ напряжением от 0,4 кВ и выше допускается установка до двух масляных трансформаторов мощностью каждый до 0,63 МВ A, отделенных друг от друга и от остальной части помещения РУ перегородкой из негорючих материалов с пределом огнестойкости 45 мин высотой не менее высоты трансформатора, включая вводы высшего напряжения.
4.2.99. Аппараты, относящиеся к пусковым устройствам электродвигателей, синхронных компенсаторов и т.п. (выключатели, пусковые реакторы, трансформаторы и т.п.) допускается устанавливать в общей камере без перегородок между ними.
4.2.100. Трансформаторы напряжения независимо от массы масла в них допускается устанавливать в огражденных камерах РУ. При этом в камере должен быть предусмотрен порог или пандус, рассчитанный на удержание полного объема масла, содержащегося в трансформаторе напряжения.
4.2.101. Ячейки выключателей следует отделять от коридора обслуживания сплошными или сетчатыми ограждениями, а друг от друга - сплошными перегородками из негорючих материалов. Такими же перегородками или щитами эти выключатели должны быть отделены от привода.
Под каждым масляным выключателем с массой масла 60 кг и более в одном полюсе требуется устройство маслоприемника на полный объем масла в одном полюсе.
4.2.102. В закрытых отдельно стоящих, пристроенных и встроенных в производственные помещения ПС, в камерах трансформаторов и других маслонаполненных аппаратов с массой масла в одном баке до 600 кг при расположении камер на первом этаже с дверями, выходящими наружу, маслосборные устройства не выполняются.
При массе масла или негорючего экологически безопасного диэлектрика в одном баке более 600 кг должен быть устроен маслоприемник, рассчитанный на полный объем масла или на удержание 20% масла с отводом в маслосборник.
4.2.103. При сооружении камер над подвалом, на втором этаже и выше (см. также 4.2.118), а также при устройстве выхода из камер в коридор под трансформаторами и другими маслонаполненными аппаратами должны выполняться маслоприемники по одному из следующих способов:
1) при массе масла в одном баке (полюсе) до 60 кг выполняется порог или пандус для удержания полного объема масла;
2) при массе масла от 60 до 600 кг под трансформатором (аппаратом) выполняется маслоприемник, рассчитанный на полный объем масла, либо у выхода из камеры - порог или пандус для удержания полного объема масла;
3) при массе масла более 600 кг:
- маслоприемник, вмещающий не менее 20% полного объема масла трансформатора или аппарата, с отводом масла в маслосборник. Маслоотводные трубы от маслоприемников под трансформаторами должны иметь диаметр не менее 10 см. Со стороны маслоприемников маслоотводные трубы должны быть защищены сетками. Дно маслоприемника должно иметь уклон 2% в сторону приямка;
- маслоприемник без отвода масла в маслосборник. В этом случае маслоприемник должен быть перекрыт решеткой со слоем толщиной 25 см чистого промытого гранитного (либо другой непористой породы) гравия или щебня фракцией от 30 до 70 мм и должен быть рассчитан на полный объем масла; уровень масла должен быть на 5 см ниже решетки. Верхний уровень гравия в телеприемнике под трансформатором должен быть на 7,5 см ниже отверстия воздухоподводящего вентиляционного канала. Площадь маслоприемника должна быть более площади основания трансформатора или аппарата.
4.2.104. Вентиляция помещений трансформаторов и реакторов должна обеспечивать отвод выделяемого ими тепла в таких количествах, чтобы при их нагрузке, с учетом перегрузочной способности и максимальной расчетной температуре окружающей среды, нагрев трансформаторов и реакторов не превышал максимально допустимого для них значения.
Вентиляция помещений трансформаторов и реакторов должна быть выполнена таким образом, чтобы разность температур воздуха, выходящего из помещения и входящего в него, не превосходила: 15 °С для трансформаторов, 30 °С для реакторов на токи до 1000 А, 20 °С для реакторов на токи более 1000 А.
При невозможности обеспечить теплообмен естественной вентиляцией необходимо предусматривать принудительную, при этом должен быть предусмотрен контроль ее работы с помощью сигнальных аппаратов.
4.2.105. Приточно-вытяжная вентиляция с забором на уровне пола и на уровне верхней части помещения должна выполняться в помещении, где расположены КРУЭ и баллоны с элегазом.
4.2.106. Помещения РУ, содержащие оборудование, заполненное маслом, элегазом или компаундом, должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией, включаемой извне и не связанной с другими вентиляционными устройствами.
В местах с низкими зимними температурами приточные и вытяжные вентиляционные отверстия должны быть снабжены утепленными клапанами, открываемыми извне.
4.2.107. В помещениях, в которых дежурный персонал находится 6 ч и более, должна быть обеспечена температура воздуха не ниже +18 °С и не выше +28 °С.
В ремонтной зоне ЗРУ на время проведения ремонтных работ должна быть обеспечена температура не ниже +5 °С.
При обогреве помещений, в которых имеется элегазовое оборудование, не должны применяться обогревательные приборы с температурой нагревательной поверхности, превышающей 250 °С (например, нагреватели типа ТЭН).
4.2.108. Отверстия в ограждающих конструкциях зданий и помещений после прокладки токопроводов и других коммуникаций следует заделывать материалом, обеспечивающим огнестойкость не ниже огнестойкости самой ограждающей конструкции, но не менее 45 мин.
4.2.109. Прочие отверстия в наружных стенах для предотвращения проникновения животных и птиц должны быть защищены сетками или решетками с ячейками размером 10х10 мм.
4.2.110. Перекрытия кабельных каналов и двойных полов должны быть выполнены съемными плитами из несгораемых материалов вровень с чистым полом помещения. Масса отдельной плиты перекрытия должна быть не более 50 кг.
4.2.111. Прокладка в камерах аппаратов и трансформаторов транзитных кабелей и проводов, как правило, не допускается. В исключительных случаях допускается прокладка их в трубах.
Электропроводки освещения и цепей управления и измерения, расположенные внутри камер или же находящихся вблизи неизолированных токоведущих частей, могут быть допущены лишь в той мере, в какой это необходимо для осуществления присоединений (например, к измерительным трансформаторам).
4.2.112. Прокладка в помещения РУ относящихся к ним (не транзитных) трубопроводов отопления допускается при условии применения цельных сварных труб без вентилей и т.п., а вентиляционных сварных коробов - без задвижек и других подобных устройств. Допускается также транзитная прокладка трубопроводов отопления при условии, что каждый трубопровод заключен в сплошную водонепроницаемую оболочку.
×
Распределительные устройства подстанций напряжением 35–110 кВ, как
правило, выполняются открытыми (ОРУ). Они должны обеспечивать надежность работы, безопасность и удобство обслуживания оборудования при минимальных затратах на сооружение. В открытых распределительных устройствахустанавливаются трансформаторы, применяются в соответствии со схемой коммутационные, защитные и контролирующие аппараты. В ОРУ могут применяться выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, разрядники. С целью удешевления ОРУ на большинстве подстанций предприятий выключатели заменяются короткозамыкателями и отделителями. Все аппаратыОРУ располагаются на невысоких металлических или железобетонных основаниях. Трансформаторы устанавливаются на бетонированных или асфальтированных площадках, на фундаментах. Площадки подготавливают с уклоном всторону от закрытого распределительного устройства (ЗРУ) для отвода воды ипокрывают слоем гравия или ракушечника для обеспечения фильтрации воды ипредупреждения растительности. Под трансформаторами и аппаратами с трансформаторным маслом предусматриваются маслоприемники с уклоном днища всторону маслосборника. Укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см.
Площадь гравийного покрытия должна быть не менее площади трансформатораили аппарата.
Основания под аппараты и фундаменты под опорные конструкции возвышаются над уровнем гравийной засыпки не менее 20 см. Основными строительными сооружениями являются П–или Т–образные металлические или железобетонные опорные конструкции.
Питание подстанций осуществляется по двухцепным или по двум радиальным линиям. Питающие линии подходят к порталам. Опорные конструкциидля крепления токопроводов рассчитывают на одностороннее тяжение проводовот ветра и гололеда.
Ошиновка в ОРУ может быть гибкой из многопроволочных проводов или
жесткой из шин различного сечения и конфигурации. Гибкие шины крепятся спомощью подвесных изоляторов, а жесткие – на опорных изоляторах.При проектировании и сооружении подстанции все оборудование должно
размещаться так, чтобы при монтаже, обслуживании и ремонте оборудованияможно было использовать грузоподъемные механизмы, был обеспечен проездавтотранспорта для доставки оборудования и вывоза его, при необходимости, времонт. На мощных подстанциях может быть предусмотрена закрытая площадка для ревизии и ремонта трансформаторов.
В ОРУ устанавливаются устройства защиты от грозовых разрядов, молниеотводы и разрядники. Все оборудование подстанции подлежит заземлению.
Кабели контрольных цепей и управления коммутационными аппаратами
прокладываются в лотках по конструктивным и опорным элементам. ОРУ
должно иметь ограждение (забор).
В соответствии с требованиями ПУЭ расстояния между токоведущими
частями и от них до различных устройств выбираются, как указано в табл. 9.1.
Таблица 9.1
Рис. 9.3. Схема первичных соединений тупиковой однотрансформаторной подстанции КТП 35/10 кВмощностью 630 – 1000 кВА: Q1 –
Q3 – выключатели; QS, QS1 – QS6 – разъединители; FU, FU1 – предохранители; FV, FV2 – разрядники; T – трансформатор; Т1 –
трансформатор собственных нужд; TA1 – TA3 –трансформаторы
тока; TV– трансформатор напряжения
Трансформаторы и аппараты ограждают, если высота от изолятора до уровня планировки менее 2,5 м. Ограждение может быть сетчатое высотой до2 м или в виде барьеров высотой 1,2 м. Расстояние между трансформаторами зависит от их мощности и должно быть не менее 1,25 м, а между трансформатором и огнеупорной стеной здания ЗРУ – не менее 0,8 м.
На рис. 9.3 представлена схема первичных соединений однотрансформаторной комплектной трансформаторной подстанции КТП 35/10 кВ с ОРУ и закрытым распределительным устройством наружной установки (КРУН).
На рис. 9.4 – ее конструкция.
Распределительными устройствами (РУ) называют электроустановки, служащие для приема и распределения электроэнергии и содержащие коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы.
Различают устройства открытые - ОРУ (все или основное оборудование расположено на открытом воздухе) и закрытые - ЗРУ (оборудование расположено в здании). Особо надо выделить комплектные распределительные устройства (КРУ) как наиболее распространенные. Комплектным распределительным устройством называют устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики и поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. КРУ выполняют как для внутренней, так и для наружной установки.
Подстанцией называют электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений. Подстанции разделяют на трансформаторные и преобразовательные в зависимости от преобладания той или иной функции.
Подстанция, на которой преобразуется напряжение переменного тока с помощью трансформатора, называется трансформаторной (ТП). Если напряжение переменного тока на ТП преобразуется в более низкое, ее называют понижающей, а если в более высокое - повышающей.
Подстанция, питающаяся непосредственно от энергетической системы (или заводской электростанции), называется главной понижающей подстанцией (ГПП) предприятия, а подстанция, на которой электроэнергия преобразуется в пониженное напряжение непосредственно для питания электроприемников одного или нескольких цехов,- цеховой трансформаторной подстанцией (ТП).
Пункт, предназначенный для приема и распределения электроэнергии без ее преобразования и трансформации, называют распределительным (РП), а распределительный пункт, получающий питание непосредственно от энергетической системы (или заводской электростанции),- центральным распределительным пунктом (ЦРП).
Трансформаторные и преобразовательные подстанции, как и распределительные устройства, изготовляют и поставляют комплектными (КТП, КПП), в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.
Источником электроснабжения большинства промышленных предприятий, как правило, являются энергетические системы. Лишь иногда предприятия получают энергию от собственных заводских электростанций. Электроснабжение и распределение энергии в пределах предприятия от собственных электростанций проводится в основном на генераторном напряжении 6 и 10 кВ.
Большинство предприятий питается от районных подстанций, входящих в состав энергосистемы, по линиям электропередачи высокого напряжения через понижающие трансформаторы, установленные на подстанциях потребителя, через пункты приема и распределения электроэнергии (ГПП, ЦРП, РП и ТП), максимально приближенные к потребителям.
Схема передачи и распределения электрической энергии показана на рис. 1. Она зависит от расстояния между предприятием и источником питания (электростанцией, сетью высокого напряжения энергосистемы), потребляемой мощности, территориального размещения нагрузок, требований надежности, категории электроприемников по бесперебойности питания, а также от числа приемных и распределительных пунктов на предприятии.
Рис. 1. Схема передачи и распределения электрической энергии:
Г1, Г2 - генераторы, РП - распределительный пункт
Электроустановки, которая составляется из трансформаторов или других преобразователь энергии, распределительных устройств напряжением до 1000 В и выше для преобразования и распределения электроэнергии, называется подстанцией.
В зависимости от назначения подстанции могут быть трансформаторными (ТП) или преобразовательными (ПП) - выпрямляя.
Трансформаторные подстанции являются Основным звено системы электроснабжения. В зависимости от положения в энергосистеме, назначение, значению первичного и вторичного напряжения их можно подразделить на Районный подстанции, подстанции промышленных предприятий, Тяговый подстанции, подстанции городской ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ сети и др.
Районный и узловые подстанции питаются от районных (основных) сетей энергетической системы и предназначенные для электроснабжения больших районов, в которых находятся промыслу, Городские, сельскохозяйственный и другие потребители электроэнергии. Первичное напряжение районных подстанций составляет 750, 500, 330, 220, 150 и 110кВ, а вторичная -220, 150, 110, 35, 20, 10 или 6кВ.
На территории промышленных предприятий размещают трансформаторные подстанции следующих видов.
1. Заводские подстанции, КОТОРЫЕ выполняются как:
а) Главные понижающие подстанции и подстанции глубокого введения с открытым распределительным устройством (РП) для приема электроэнергии от энергетический систем напряжением 110-35 кВ и превращение ее в напряжение заводской сеты 6-10 кВ для питания цеховых и межцеховых подстанций и могущественных потребителей;
б) подстанции и распределительные пункты из закрытыми РП, с установкой на них высоковольтного оборудования на 6-10 кВ.
2. Цеховые подстанции, предназначенные для питания одного или нескольких цехов, выполняются:
а) что отдельно стоят, пристроенными и встроенными с установкой трансформаторов в закрытых камерах и распределительных Щитов на напряжение 0,4-0,23 кВ;
б) внутрицеховых, в основном как комплектные трансформаторно-преобразовательные с установкой на них одного-двух трансформаторов мощностью 400 кВт и выше, размещаемым в отдельном помещении цеха или непосредственно в цехе в зависимости от условий окружающего среды и характера производства.
Основное Электрооборудование подстанций:
силовые трансформаторы; автотрансформаторы; токопроводящие части высоковольтного оборудования (изоляторы, вводы, разъединителе, предохранитель, Выключатели, поводы выключателем. трансформаторы напряжения; разрядника.
Каждая подстанция имеет распределительные устройства (РП), что содержащие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительный приборы, Сборный и соединительные шины, вспомогательные устройства.
По конструктивному Выполнение РП делят на открытые и закрытые. Они могут быть комплектными (сборник на предприятии-изготовителе) или сборными (сборник частично или полностью на месте применения.
Открытое распределительное устройство (ОРУ) - такое устройство, у которого все или основное оборудование расположено на открытом воздухе; ЗАКРЫТОЕ распределительное устройство (ЗРУ) - устройство, оборудование которого расположено в здании.
Комплектное распределительное устройство (КРП) - распределительное устройство, которой составляется из шкафов, закрытых полностью или частично, или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, которая поставляется в собранно или полностью подготовленному для сборники виде и предназначенное для внутренней установки.
Комплектное распределительное устройство внешней установки (КРПЗУ) - это КРП, предназначенный для внешней установки.
Комплектная трансформаторная (преобразовательная) подстанция (КТП) - подстанция, которая составляется из трансформаторов (преобразователь) и блоков КРП или КРПЗУ, что поставляются в собранно или полностью подготовленному для сборники виде.
Распределительный переключая пункт (РП) - распределительное устройство, предназначенное для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без преобразования и трансформация.
Камера - помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин: закрытая камера - закрытая со всех сторон и имеет сплошные (не сетчатые) двери. Защищенная камера имеет отверстия, защищенный полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) изгородями.
Каждая подстанция имеет три основных узла: РО высокого напряжения, трансформатор и РО низшего напряжения.
Вырабатываемая станциями электрическая энергия поступает к месту потребления через систему взаимосвязанных передающих, распределяющих и преобразующих электроустановок. Передача электроэнергии осуществляется по воздушным линиям электропередачи с напряжением от нескольких сот до сотен тысяч вольт. Электрическая энергия по системным воздушным сетям передается с напряжением 35, 110, 150, 220 кВ и выше по шкале номинальных напряжений.
Установки, служащие для приема и распределения электроэнергии, называются распределительными устройствами (РУ). Они содержат коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и другие), а также устройства защиты, автоматики и . К РУ относятся центры питания (ЦП), распределительные пункты (РП), распределительные линии (РЛ).
Центром питания называются РУ генераторного напряжения электростанции или РУ вторичного напряжения понижающей подстанции энергосистемы с системой регулирования, к которым присоединяются распределительные сети конкретного района.
Распределительным пунктом называется подстанция промышленного предприятия или городской электрической сети, предназначенная для приема и распределения электроэнергии с одним напряжением без ее преобразования.
Распределительной называется линия, питающая ряд трансформаторных подстанций от ЦП или РП, а также крупные электроустановки.
Распределительные устройства могут быть открытые (ОРУ - все или основное оборудование расположено на открытом воздухе) и закрытые (ЗРУ - оборудование расположено в здании). Особо надо выделить наиболее распространенные комплектные распределительные устройства (КРУ), состоящие из полностью или частично закрытых шкафов либо блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемые в собранном или полностью подготовленном для сборки виде и выпускаемые как для внутренней, так и для наружной установки.
Подстанцией называют электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений.
Подстанция, на которой напряжение переменного тока преобразуется с помощью трансформатора, называется трансформаторной (ТП). Если напряжение переменного тока на ТП преобразуется в более низкое, ее называют понижающей, а если в более высокое - повышающей.
На трансформаторных подстанциях устанавливают трансформаторы, служащие для изменения напряжения. Одновременно с трансформацией напряжения обычно изменяется и число линий. Например, подходят к ТП одна или две линии высокого напряжения, а отходят от нее несколько линий низкого напряжения.
Различают два типа трансформаторных подстанций: открытые, в которых основное оборудование располагается на открытых площадках, и закрытые, оборудование которых размещается в помещениях.
Если на подстанции трансформация напряжения не производится, а изменяется только число линий, то она называется распределительной.
Преобразовательные подстанции служат для выпрямления переменного тока или преобразования постоянного тока в переменный. На всех подстанциях устанавливают аппараты для переключения электрических сетей и различные контрольно-измерительные приборы.
Электрические сети подразделяются по напряжению на сети низкого - до 1 кВ - и высокого - более 1 кВ напряжения.
Большинство промышленных предприятий получают электроэнергию от подстанций. На подстанциях устанавливается два и более трансформатора, через которые энергия от энергосистемы по линиям высокого напряжения (35, 110 или 220 кВ) передается на секционированные рабочие (или резервные) шины с напряжением 6-10 кВ.
Подстанция, питающаяся непосредственно от энергетической системы (либо заводской электростанции), называется главной понижающей подстанцией (ГПП) предприятия, а подстанция, на которой напряжение понижается непосредственно для питания электроприемников одного или нескольких цехов, - цеховой трансформаторной подстанцией (ТП).
Трансформаторные и преобразовательные подстанции, как и распределительные устройства, поставляются комплектными (КТП, КПП) в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.
Измерение тока и напряжения на шинах распределительных устройств и в электрических цепях производится с помощью трансформаторов тока или трансформаторов напряжения, служащих для понижения тока или напряжения первичных цепей электроустановок переменного тока, а также для питания катушек измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики, присоединяемых к их вторичным обмоткам.
Применение измерительных трансформаторов позволяет:
- измерять любые напряжения и токи обычными измерительными приборами со стандартными обмотками, рассчитанными на напряжение 100 В и ток 5 А;
- отделять измерительные приборы и реле от напряжений свыше 380 В, обеспечивая безопасность их обслуживания.
Первичная обмотка измерительного трансформатора находится под воздействием измеряемой величины, а вторичная - замкнута на измерительные приборы и приборы защиты.
Прикосновение к измерительным приборам, непосредственно включенным в цепь высокого напряжения, опасно для человека, поэтому в этом случае измерительные приборы и аппаратура автоматической защиты (реле) включаются во вторичную цепь измерительных трансформаторов, связанную с цепью высокого напряжения только через магнитный поток в сердечнике. Кроме того, измерительные трансформаторы служат для расширения пределов измерения приборов переменного тока, подобно добавочным резисторам и шунтам. Применение измерительных трансформаторов с различными коэффициентами трансформации позволяет использовать приборы со стандартными пределами измерений (100 В и 5 А) при определении самых различных напряжений и токов.
Различают два вида измерительных трансформаторов: трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.
Трансформаторы напряжения питают обмотки напряжения измерительных приборов и реле (вольтметров, частотомеров, счетчиков, ваттметров, реле напряжения, мощности и др.) в установках с напряжением 380 В и выше.
Трансформаторы тока питают токовые обмотки измерительных приборов и реле (амперметров, счетчиков, ваттметров, реле тока, мощности и др.).
Источниками электроснабжения большинства промышленных предприятий являются энергетические системы, но некоторые предприятия получают энергию от собственных заводских электростанций. Выработка и распределение энергии в пределах предприятия от собственных электростанций производится в основном в генераторном режиме с напряжением 6 и 10 кВ.
Электрические цепи распределительных устройств и подстанций могут быть первичными и вторичными.
К первичным цепям относятся шиноустройства и токоведущие части аппаратов, соединяемые в определенной последовательности.
Ко вторичным относятся цепи, с помощью которых в первичных цепях РУ подстанций осуществляются электрические измерения, релейная защита, сигнализация, дистанционное управление и автоматизация, т.е. вторичные цепи обеспечивают контроль, защиту, удобное и безопасное обслуживание первичных цепей.
На принципиальных схемах первичных цепей показывают все основные элементы электроустановки: шиноустройства, разъединители, выключатели, предохранители, трансформаторы, реакторы и др., а также соединения между ними. Чтобы лучше представить себе работу установки и ее отдельных участков, в первичных схемах обычно показывают без электрических соединений основные приборы и аппараты вторичных цепей, измерительные приборы, приборы релейной защиты и автоматики. Современные РУ могут иметь различные схемы соединений.
Необходимо помнить, что отключение свободной от нагрузки линии связано с разрывом ее зарядного тока, который тем больше, чем длиннее линия.
Установленный вместо разъединителя выключатель нагрузки позволяет отключать и включать линию при нагрузке в пределах номинальной.
В этом случае на присоединении устанавливаются измерительные трансформаторы тока, а линейный и шинный разъединители служат для снятия напряжения с выключателя и трансформаторов тока при осмотре, ремонте, проверке и других работах. Так как действия с разъединителями возможны только при отключенном выключателе, который разрывает цепь тока, порядок отключения линии следующий: сначала отключают выключатель, затем линейный разъединитель и, наконец, шинный разъединитель. Порядок включения линии обратный. Такой вариант присоединения к РУ применяется для линий с большими нагрузками и большим током короткого замыкания.
Обычно такая схема применяется для присоединения воздушных линий. Заземляющие ножи в этом случае служат для заземления и закорачивания линии после отключения, так как в отключенной линии возможно возникновение электрических зарядов, индуктируемых атмосферным электричеством или рядом проложенными линиями. Разрядники предназначены для отвода в землю электрических зарядов атмосферного электричества, создающих во включенной линии значительные перенапряжения, опасные для всей установки.
В открытых РУ разрядники присоединяются непосредственно к главным шинам.
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.
В эту схему входят выключатель, предназначенный для оперативных переключений, и релейная защита (РЗ), приборы которой получают питание от измерительных трансформаторов тока.
Применение комплектных распределительных устройств и трансформаторных подстанций позволяет сократить сроки монтажных работ, снизить их стоимость и улучшить качество.
