Принципы проектирования электроэнергетической системы и сети (стр. 3 из 10)
.Необходимо иметь ввиду, что отраслевые требования могут более жесткими: так, например, для подстанций предприятий нефтехимического комплекса может быть задано, что трансформатор в аварийных режимах должен работать с нагрузкой, не превышающей его номинальную мощность.
Трехобмоточные трансформаторы используются для связи сети среднего напряжения 35 кВ с сетью более высокого напряжении 110 – 220 кВ. Обмотка низшего напряжения выполняется на 6 – 10 кВ.
Автотрансформаторы используются для связи электрических сетей, когда на средней стороне автотрансформатора напряжение не ниже 110 кВ. Следует иметь ввиду, что трансформаторная обмотка автотрансформатора выполняется на мощность меньшую, чем его номинальная мощность: она может составлять 50%, 40%, 25%.
Такое избирательное применение трансформаторов и автотрансформаторов связано с режимом заземления нейтралей в электрических сетях. Сети напряжением 35 кВ работают с изолированной нейтралью, а нейтраль у автотрансформаторов обязательно заземляется, что и обусловливает вследствие электрической связи между обмотками среднего и высшего напряжения их применение для связи вышеуказанных напряжений.
Со стороны выводов низшего напряжения трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов могут устанавливаться линейные регуляторы. По принципу работу – это трансформатор, номинальный коэффициент трансформации которого равен 1. Поскольку в автотрансформаторах устройство РПН устанавливается со стороны обмотки среднего напряжения, то для выдерживания необходимого напряжения с его низшей стороны можно использовать дополнительный регулировочный аппарат – линейный регулятор.
комплектные блочные трансформаторные подстанции напряжением 35 – 220 кВ
Комплектные трансформаторные подстанции блочные (КТПБ) выпускаются на напряжение 35 – 220 кВ. Они могут стационарными или передвижными на салазках. Последние выпускаются для нефте - и газодобывающих отраслей, стройиндустрии, горнодобывающей промышленности. Конструкция подстанций предусматривает установку высоковольтного электрооборудования без железобетонных элементов. Трансформаторы устанавливаются мощностью от 1 до 125 МВА. Распределительные устройств (РУ) выполняются открытыми (ОРУ).
В состав КТПБ входят: силовые трансформаторы; линейные регулировочные трансформаторы (устанавливаются при необходимости независимого регулирования напряжения на стороне НН, так как РПН силового трансформатора регулирует напряжение на стороне СН); ОРУ; КРУН 6-10 кВ; жесткая и гибкая ошиновка; кабельные конструкции; общеподстанционное устройство (ОПУ); осветительные устройства; фундамент; молниезащита и заземление; ограда. ОРУ на все напряжения выполняется из унифицированных транспортабельных блоков, состоящих из металлического несущего каркаса со смонтированным на нем высоковольтным оборудованием. РУНН выполняется либо как КРУН, либо в модульных зданиях с КРУ внутренней установки. В ОПУ устанавливаются релейные шкафы. В настоящее время освоен выпуск РУ-35 кВ с комплектными распределительными устройствами.
Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для работы в РУ сетей трехфазного переменного тока с изолированной или заземленной через дугогасительный реактор нейтралью. КРУ набираются из отдельных камер, в которые встроены электротехническое оборудование, устройства РЗ и автоматики, измерительные приборы и т.п.
В зависимости от конструктивного исполнения все КРУ можно разбить на следующие группы:
– стационарного исполнения;
– выкатного исполнения;
– моноблоки, заполненные элегазом.
В КРУ стационарного исполнения коммутационные аппараты, трансформаторы напряжения (ТН) и трансформаторы собственных нужд (ТСН) небольшой мощности устанавливаются в камерах неподвижно. Однако необходимо отметить, что появились современные камеры (например "Аврора"), которые позволяют выкатывать выключатели (вакуумные, элегазовые) на специальные тележки, что делает их в этом отношении сравнимыми с КРУ выкатного исполнения.
В КРУ выкатного исполнения вышеперечисленное оборудование устанавливается на выкатных тележках.
Моноблок представляет собой компактное распределительное устройство на 3 – 5 присоединений, заполненное элегазом, предназначенное для небольших распределительных пунктов и РУВН трансформаторных подстанций 6 – 20 кВ.
КРУ выпускаются для внутренней (внутри здания, в том числе модульного) и наружной установки.
Для каждой серии КРУ заводом-изготовителем предлагается сетка первичных соединений камер (схемы электрических соединений главных цепей). Помимо этого, предлагаются типовые схемы цепей релейной защиты и автоматики. Без указания номера схемы вторичных цепей в опросном листе завод-изготовитель не сможет скомплектовать отсек релейной защиты в ячейке КРУ. Ниже будут приведены примеры сетки первичных соединений КРУ.
По новым правилам в КРУ должна предусматриваться защита (ДЗ) от дуговых замыканий. Существуют два наиболее распространенных типа ДЗ: фототиристорная и клапанная. Принцип действия первой основан на контроле светового потока, появляющегося в момент возникновения дуги, с помощью фототиристоров. При этом чувствительный спектр фототиристоров не совпадает со спектром естественного или искусственного освещения, что исключает ложное срабатывание защиты. Размещение фотоэлементов в разных отсеках камер позволяет избирательно выявлять место повреждения и правильно организовать действие РЗ. В последнее время фототиристоры заменяют более надежными волоконно-оптическими кабелями, что позволило повысить надежность действия ДЗ (камеры КСО "Аврора").
Клапанная защита (на чертежах РЗ называется газовой защитой) реагирует на увеличение давления внутри объема ячейки, возникающего при горении дуги, что приводит к срабатыванию выхлопного клапана. Недостаток: низкая чувствительность.
Также во многих КРУ устанавливаются специальные камеры дуговой защиты по концам секций сборных шин, служащие для выявления дуговых замыканий на шинах и быстрейшого их отключения.
Камеры всех серий снабжены блокировками, исключающими ошибочные действия обслуживающего персонала с коммутационными аппаратами, что создает безопасные условия эксплуатации камер.
кру стационарного исполнения внутренней установки напряжением 10 (6) кв
Данные КРУ применяются на подстанциях с простыми схемами первичных соединений при небольшом числе присоединений. Они отличаются простотой конструкции, имеют меньшую глубину шкафа, низкие стоимость и металлоемкость по сравнению с КРУ выкатного исполнения. Обычно КРУ стационарного исполнения называют КСО – камерами сборными одностороннего обслуживания.
Принципиально из камер КСО можно скомплектовать РУ на любое число присоединений, но при этом возрастают токи вводов и сборных шин, что приведет к изменению размеров камер КСО. Также в связи с максимально возможным уменьшением габаритов камер последние рассчитаны на ток электродинамической стойкости не более 51 кА, что соответствует применению выключателей на ток отключения 20 кА.
Промышленностью выпускаются следующие КСО:
– КСО серии 300 с выключателями нагрузки: КСО-366; КСО-366М; КСО-386; КСО-392; КСО-399; КСО-301; КСО-302; КСО-3СЭЩ и др;
– КСО серии 200 с высоковольтными выключателями: КСО-285; КСО-292; КСО2-10; КСО-298; КСО-2000; КСО-2001; КСО-2СЭЩ;; КСО-202; КСО-6(10) - Э1 "Аврора" и др;
– серии КРУ/TEL.
В камерах стационарного исполнения сборные шины располагаются, как правило, открыто в верхней части камеры. Для обеспечения безопасности обслуживания в КСО серии 300 предусмотрены инвентарные перегородки, которые используются для ограждения пространств сборных шин на время производства работ внутри камер. В КСО серии 200 камера разделяется на отсеки: сборных шин, выключателя, линейного (кабельного), релейной защиты, сигнализации и управления.
Принципиально новые конструктивные решения имеют камеры модульного исполнения серии КРУ/TEL на токи 400 А и 630 А, где в одной камере устанавливается и соединяется между собой несколько модулей. Камеры имеют небольшие габаритные размеры, медные изолированные сборные шины.
В табл.4.1. и 4.2. приведены технические данные по КСО серий 300 и 200.
Таблица 4.1. Технические характеристики камер КСО серии 300
| Параметр | КСО-366 | КСО-366М | КСО-386 | КСО-399 | КСО-3 СЭЩ |
| Производ-ль | ЗАО "ПОИЗНУ" | ALSTOM СЭВ3 | ЗАО "ПОИЗНУ" | КЭМОНТ | СЭЩ |
| Назначение | Для приема и распределения электроэнергии на объектах электроснабжения | ||||
| Номин. нап-ряжение, кВ | 6,0; 10 кВ | ||||
| Номинальный ток главных цепей, А | 400; 630 | 400; 630 | 400; 630 | 200; 400; 630 | 630 |
Номинальный ток ВН при  0,7, А | 400 | 400; 630 | 630 | ||
| Номин. ток откл/вкл нагрузки, А | 400 | 400; 630 | 400; 630 | 400; 630 | 630 |
| Номин. ток камер с предохранит., А | 20; 31,5; 50; 80; 100 | 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 160(6 кВ) | 20; 31,5; 50; 80; 100 | 20; 32; 40; 50; 80; 100; 160 | |
| Ток термич. стойкости, кА | 10 | 20 | 16 | 10 | 20 |
| Время протекания тока терм. ст-сти, с | 4 | 1 | 1 | 4 | 1 |
| Ток электродин. стойкости, кА | 41 | 51 | 41 | 41 | 51 |
| Тип выключа - теля нагрузки | ВНРп, ВН, ВНА | ВН | ВНПпМ1; ВНПзМ1 | ВНА-10; 3SJ2161 | |
| Тип разъединит. | РВ; РВЗ | Р; РВ; РВЗ | РВ; РВЗ | (SIEMENS) | |
| Тип предохранит. | ПКТ | ПКТ; ПКН; ПКЭ | ПКТ; ПКН | ПКТ; ПКН | |
| Тип тр-тора тока | ТОЛ | ТЛК | ТОЛ | ТОЛ | |
| Тип транс-форматора напряжения | НОМ; НАМИ | НАМИ; НОМ; ЗНОЛ | 3хЗНОЛ; НОЭЛ; НОЛ.08 | НОМ; НАМИ | |
| Тип разрядника | РВО | РВО | РВО | РВО | |
| Тип ОПН | ---- | ОПНР | ---- | ---- | |
| Габаритные размеры (ширинах глубинах высота), мм | 500–1000х1000х2080 | 1000х1000х х 2080 | 500–800х х 800х1900– –2550 | ---- | 600 х800 х Х2086 |
Таблица 4.2. Технические характеристики камер КСО серии 200