Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основные принципы компоновок распределительных устройств

 

Распределительное устройство (РУ) представляет собой комплекс аппаратов и устройств, используемых для управления потоком энергии в энергосистеме и для обеспечения надежности ее работы путем создания узла, в котором могут быть установлены автоматические защитные устройства и средства для изменения потоков энергии по различным направлениям.

Любое РУ состоит из подходящих и отходящих присоединений, подключенных к общим шинам. Главным элементом каждого присоединения являются выключатели, разъединители и измерительные трансформаторы. Элементы РУ соединяются между собой по принятой схеме. Имеются широкие возможности разнообразной компоновки отдельных элементов оборудования по отношению друг к другу, даже для одной и той же схемы электрических соединений. Компоновка РУ заключается в оптимальном размещении аппаратов, согласно их назначению и требованиям действующих правил, и соединении их электрически между собой в соответствии с принятой схемой.

Распределительные устройства обычно состоят из ряда аналогичных ячеек, каждая из которых подключена к сборным шинам и содержит выключатель, разъединители и измерительные трансформаторы. Поэтому в большинстве случаев достаточно рассмотреть одну типовую ячейку для РУ каждого напряжения.

Распределительные устройства бывают:

– открытыми, все или основное оборудование которых расположено на открытом воздухе (ОРУ);

– закрытыми, у которых все оборудование расположено в здании (ЗРУ);

– комплектными, состоящими из шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемыми в собранном или полностью подготовленном к сборке виде;

– они могут быть внутренней (КРУ) или наружной установки (КРУН).

Все электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения и несущие конструкции РУ должны быть выбраны и установлены таким образом, чтобы усилия, нагрев, электрическая дуга или иные сопутствующие явления, вызываемые нормальными условиями работы электроустановки, не могли бы причинить вреда обслуживающему персоналу, а при аварийных условиях не могли повредить окружающие предметы и вызвать К3 или замыкание на землю. Кроме того, необходимо, чтобы при снятии напряжения с какой-либо цепи относящиеся к ней токоведущие части, аппараты и конструкции могли быть подвергнуты безопасному осмотру, смене и ремонту без нарушения нормальной работы соединённых цепей и была обеспечена возможность удобного транспортирования оборудования.

При разработке компоновки РУ должны соблюдаться минимальные расстояния от токоведущих частей до различных элементов ОРУ и ЗРУ, приведённые в таблицах 4.1 – 4.3 и на рис. 4.1 – 4.14.

Как правило, компоновка РУ должна предусматривать возможность поэтапного развития. При разработке компоновок РУ крайне важно предусматривать наличие ремонтных зон. Компонуя РУ, необходимо ясно представлять, как будут сгруппированы различные элементы оборудования, как они будут изолированы друг от друга, на каком расстоянии от частей, находящихся под напряжением, могут оказываться те или иные элементы и, наконец, насколько принятое размещение оборудования обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

Отделение обесточенного оборудования в ремонтной зоне от соседнего, находящегося под напряжением, возможно либо соблюдением ремонтных расстояний, либо применением заземлённых стационарных защитных ограждений. Первый способ применяется в основном в ОРУ, второй – в ЗРУ.

 

Таблица 4.1 – Наименьшие расстояния от токоведущих частей до различных элементов ОРУ

Наименование расстояний Обо- значение Изоляционные расстояния, мм, Для номинального напряжения (до), кВ
От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящимся под напряжением , до заземленных конструкций или постоянных внутренних ограждений высотой не менее 2 м Аф-3
Между проводами разных фаз Аф-ф
От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением до постоянных внутренних ограждений высотой 1,6 м , до габаритов транспортируемого оборудования Б

Продолжение таблицы 4.1

Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и не отключенной верхней В
От не огражденных токоведущих частей до земли или до кровли при наибольшем провисании проводов Г

 

Таблица 4.2 – Наименьшие расстояния от токоведущих частей до различных элементов ОРУ

Наименование расстояний Обозначение Изоляционные расстояния, мм, для номинального напряжения (до), кВ
до 10
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также между токоведущими частями разных цепей по горизонтали при обслуживании одной цепи и не отключенной другой, от токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора, между токоведущими частями и зданиями или сооружениями Д
От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки. присоединённой ко второму контакту Х

 

 

Таблица 4.3 – Наименьшие расстояния от токоведущих частей до различных элементов ЗРУ

Наименование расстояний Обозначение Изоляционные расстояния, мм, для номинального напряжения (до), кВ
От токоведущихчастей до заземлён­ных конструкций и частей зданий Аф-3

 

Продолжение таблицы 4.3

Между проводниками разных фаз Аф-ф
От токоведущих частей до сплошных ограждений Б
От токоведущих частей до сетчатых ограждений В
Между неограждёнными токоведущими частями разных цепей Г
От неогрэждённых токоведущих частей до пола Д
От неогражденных выводов из ЗРУ до земли при выходе их на территорию ОРУ и при отсутствии проезда под выводами Е
От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту Ж

 


Рисунок 4.1 – Наименьшие расстояния в свету при жестких шинах между токоведущими и заземленными частями и между токоведущими частями разных фаз

 

 

Рисунок 4.2 – Наименьшие расстояния в свету при гибких шинах между токоведущими и заземленными частями и между токоведущими частями разных фаз, расположенными в одной горизонтальной плоскости

 

 

Рисунок 4.3 – Наименьшие расстояния от токоведущих частей и элементов изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных внутренних ограждений


 

Рисунок 4.4 – Наименьшие расстояния от неогражденных токоведущих частей и от нижней кромки фарфора изоляторов до земли

 

 

Рисунок 4.5 – Наименьшие расстояния от токоведущих частей до транспортируемого оборудования

 

 

Рисунок 4.6 – Наименьшие расстояния между токоведущими частями разных цепей, расположенных в различных плоскостях, с обслуживанием нижней цепи при не отключенной верхней

 

 

Рисунок 4.7 – Наименьшие расстояния по горизонтали между токоведущими частями разных цепей с обслуживанием одной цепи при не отключенной другой

 

 

Рисунок 4.8 – Наименьшие расстояния от токоведущих

частей до верхней кромки внешнего ограждения

 

 

Рисунок 4.9 – Наименьшие расстояния от контактов и ножей разъединителей в отключенном положении до заземленных и токоведущих частей

 

 

Рисунок 4.10 – Наименьшие расстояния между токоведущими частями и зданиями и сооружениями

 

 

Рисунок 4.11 – Наименьшие расстояния от неизолированных токоведущих частей в ЗРУ до сетчатых ограждений и между неогражденными неизолированными токоведущими частями разных цепей

 

 

Рисунок 4.12 – Наименьшие расстояния в свету между неизолированными токоведущими частями разных фаз в ЗРУ и между ними и заземленными частями

 


 

Рисунок 4.13 – Наименьшие расстояния от пола до неогражденных неизолированных токоведущих частей и до нижней кромки фарфора изолятора и высота прохода в ЗРУ

 

 

Рисунок 4.14 – Наименьшие расстояния между неизолированными токоведущими частями в ЗРУ и сплошными ограждениями

 

Ремонтная зона в первую очередь должна быть создана около выключателя и трансформатора тока. Ремонтные зоны создаются для каждой системы сборных шин (включая обходную) и присоединённых к ней разъединителей, а также для оборудования, присоединённого непосредственно к ВЛ (конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, разрядники). Рациональная разбивка на ремонтные зоны приводит к более лёгкому пониманию компоновки, улучшению условий безопасности при ремонте и позволяет уменьшить площадь РУ.

На компоновку ОРУ существенное влияние оказывают конструктивные особенности устанавливаемых в них аппаратов и способы выполнения ошиновки.

Выключатели по конструктивным признакам можно разделить на две группы: выключатели, основным элементом которых является заземлённый бак, заполненный маслом или какой-либо другой изолирующей средой и содержащий все элементы выключателя, находящиеся под напряжением (баковые масляные и элегазовые выключатели) и выключатели, основным элементом которых является одна или несколько камер (модулей), находящихся под напряжением и установленных на колонках изоляторов (маломасляные, вакуумные и воздушные).

Баковые масляные выключатели устанавливаются на низких фундаментах. При проектировании фундаментов под баковые выключатели должны учитываться значительные динамические нагрузки, возникающие при включении и выключении выключателя. Эти нагрузки обычно приводятся в каталогах на выключатели. Под выключателями 110 кВ и выше должен устраиваться маслоприёмник, рассчитанный на приём 80 % масла, содержащегося в одном баке.

Воздушные и маломасляные выключатели устанавливаются на фундаментах, высота которых обеспечивает соблюдение нормативного расстояния до нижней кромки фарфора. При определении взаимного расположения воздушного выключателя и его шкафа управления должны предусматриваться зоны выхлопа гасительных камер.

Трансформаторы тока устанавливаются на фундаментах, обеспечивающих нормированное расстояние до нижней кромки фарфора, а при наличии проезда ремонтных механизмов между выключателем и трансформатором тока – нормируемый габарит по вертикали от механизмов до ошиновки.

Трансформаторы напряжения применяются двух основных типов: электромагнитные и емкостные. Электромагнитные трансформаторы напряжения устанавливаются аналогично трансформаторам тока. Емкостные трансформаторы напряжения состоят из емкостного делителя напряжения, в качестве которого обычно используются конденсаторы связи, и устройства отбора напряжения. Устройства отбора напряжения до 220 кВ устанавливаются на стойках фундаментов конденсаторов связи. Отбор напряжения от конденсаторов связи 330 и 500 кВ осуществляется устройством, установленном на отдельном фундаменте.

Аппаратура высокочастотной связи состоит из конденсаторов, заградителей и фильтров присоединения. Конденсаторы, присоединённые непосредственно к ВЛ, устанавливаются на изолирующей подставке и заземляются через фильтр присоединения, укреплённый на стойке фундамента. Заградители, которые выполнены в виде многовитковых катушек, включённых последовательно в ВЛ, в зависимости от компоновки ОРУ устанавливаются на конденсаторе связи или на отдельном опорном изоляторе либо подвешиваются на выходных порталах ОРУ.

Разъединители используются в основном только для размыкания цепи без нагрузки, хотя они могут отключать незначительные зарядные токи сборных шин и присоединений, токи холостого хода трансформаторов (при соблюдении ряда ограничивающих условий), а также токи нагрузки, проходящие по параллельным цепям (операции при переводе присоединения с одной системы шин на другую в схеме "две системы шин" или перевод фидера контактной сети на запасной выключатель). Полюс (фаза) разъединителя имеет два зажима, изолированных от земли и удаленных друг от друга на необходимое изоляционное расстояние, которые при включении соединяются ножом.

Конструкции разъединителей отличаются друг от друга в основном только формой выполнения этого ножа и его кинематикой. Он может состоять из одной или двух частей, которые могут вращаться или совершать возвратно- поступательные движения в горизонтальной или вертикальной плоскости.

Ошиновка РУ, как правило, выполняется из алюминиевых, сталеалюминевых и стальных проводов, труб и шин профильного сечения. Ошиновка должна:

– пропускать требуемые токи нагрузки, кратковременные токи перегрузки и КЗ;

– выдерживать механические нагрузки, которые создаются собственной массой и атмосферными воздействиями (ветром и гололёдом), усилиями, возникающими при КЗ;

– не допускать возникновения короны при номинальных напряжениях;

– иметь минимальное количество изоляторов;

– быть экономичной.

Гибкая ошиновка выполняется алюминиевыми и сталеалюминевыми проводами. В зависимости от пролёта, провода либо подвешивают между порталами (сборные шины, ячейковые перемычки), либо крепят непосредственно к аппаратам и опорным изоляторам (перемычки между аппаратами с пролетом до 10–15 м). Ответвления и присоединения проводов к аппаратам осуществляются прессуемыми зажимами.

Жёсткая ошиновка выполняется шинами прямоугольного и профильного сечения или трубами. Шины прямоугольного и профильного сечений используются только в РУ 6…20 кВ. Крепление шин к опорным изоляторам осуществляется шинодержателями. Компенсация температурного удлинения шин осуществляется с помощью шинных компенсаторов. Для ошиновки РУ 110 кВ и выше применяются трубы. При выполнении трубчатой ошиновки, кроме компенсации температурного расширения, должны применяться меры, исключающие вибрацию конструкций. Одним из наиболее распространённых способов устранения вибрации является закладка в трубу свободно лежащего многожильного провода. Соединения и ответвления от жёстких шин выполняются сваркой.

Многоамперные токопроводы для соединения обмоток 6…20 кВ трансформаторов и автотрансформаторов, а также синхронных компенсаторов с РУ соответствующего напряжения могут осуществляться с помощью подземных кабелей, шинных мостов (открытых или закрытых), подвесных токопроводов или с помощью закрытых однофазных токопроводов. Кабельные соединения применяются при сравнительно низкой нагрузке, обычно не превышающей 1000 А, когда по пропускной способности достаточно проложить три-четыре кабеля. Шинные мосты применяются для многоканальных соединений внутри РУ как открытых, так и закрытых при токах до 10 кА. В зависимости от тока нагрузки используются плоские шины или шины коробчатого сечения.

Наибольшее распространение на подстанциях получили гибкие подвесные токопроводы, отличающиеся простотой конструкции, минимальным расходом изоляции и экономичностью. Закрытые токопроводы применяются в установках, где есть опасность загрязнения или увлажнения изоляторов и возникновение КЗ приводит к тяжёлым последствиям. Закрытые токопроводы собираются на месте монтажа из секций заводского изготовления.

Изоляция ошиновки и многоамперных токопроводов осуществляется натяжными или подвесными гирляндами изоляторов, а также опорными изоляторами. Натяжные гирлянды изоляторов применяются для крепления гибкой ошиновки и гибких токопроводов к порталам. Как правило, используются одиночные гирлянды изоляторов. Сдвоенные гирлянды применяются лишь в случаях, когда одиночные гирлянды не удовлетворяют условиям механических нагрузок. Подвесные гирлянды изоляторов применяются для подвески заградителей, фиксации шлейфов и в ряде других случаев. В гирляндах используются, как правило, стеклянные изоляторы.

Опорные изоляторы (шинные опоры) применяются для крепления жёсткой ошиновки и небольших пролётов гибкой ошиновки. Для напряжения 110 кВ и выше шинные опоры собираются из нескольких штыревых или стержневых изоляторов. Нормированная удельная эффективная длина пути утечки изоляции приведена в таблице 4.4. Количество изоляторов в гирлянде и элементов в опорных изоляторах для различных классов напряжения ОРУ, расположенных в районах с незагрязнённой атмосферой, приведено в таблице 4.5.

 

 

Таблица 4.4 – Нормированная удельная эффективная длина пути утечки изоляции электрооборудования

Степень загрязнения атмосферы Лэ, см/кВ (не менее), при номинальном напряжении, кВ
110…750
I 1,7 1,5
II 1,7 1,5
III 2,25 1,8
IV 2,6 2,25
V 3,5 3,5
VI 4,0 3,5

 

Таблица 4.5 – Количество изоляторов для крепления шин в районах с незагрязнённой атмосферой

  Тип изолятора Напряжение, кВ
6…10
ПФ6-В
ПС6-Б
ПС12-А
ШН-10
ОНШ-10 (ИШД-10)
ОНС-10-500
ОНС-10-2000
ОНС-20-500
ОНС-20-2000
ОНШ-35-1000 (ШТ-35)
ОНШ-35-2000 (ИШД-35)
ШО-35
ШО-110
ШО-150
ШО-220
ШО-330М
ШО-500М
ОС-1

 

Последнее изменение этой страницы: 2017-07-07

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...