Кру с элегазовой изоляцией.

Шестифтористая сера SF₆ (электротехнический газ, или сокращенно элегаз) – электроотрицательный газ без цвета и запаха. Он не токсичен и не воспламеняется. При температуре до 150 °С химически инертен. В чистом виде содержит 21,95% серы и 78,05 % фтора.

Элегаз обладает достаточно высокими электроизоляционными и дугогасительными свойствами. Так, при абсолютном давлении более 0,2 МПа электрическая прочность элегаза выше чем трансформаторного масла. Исключительные дугогасительные свойства SF₆ объясняются рядом причин. В частности, являясь электроотрицательным газом, он обладает свойством захватывать свободные электроны, возникающие при горении дуги, и присоединять их к своим нейтральным молекулам. Образующиеся при этом отрицательные и положительные ионы имеют близкую (причем весьма незначительную) скорость, что способствует их рекомбинации в нейтральные молекулы; вероятность ее на порядок выше рекомбинации быстрых электронов и медленных положительных ионов. Последнее характерно, например, для процесса горения дуги в воздухе.

Отмеченные выше свойства элегаза – главная причина исключительной компактности КРУЭ. В сравнении с традиционными электроустановками использование КРУЭ заметно (в 5 - 10 раз и более) снижает занимаемые объемы и площадь. Кроме компактности для КРУЭ характерны также высокие надежность, степень безопасности для эксплуатационного персонала и сейсмостойкость, простота монтажа и обслуживания, незначительные эксплуатационные расходы, гибкость компоновочных решений, малая продолжительность подготовки площадки сооружения. Элегазовое оборудование не наводит мощных электрических полей и уменьшает слышимый шум.

Основные элементы КРУЭ (выключатели, разъединители, заземлители, сборные шины, измерительные трансформаторы и т.д.) заключены обычно в алюминиевые газоплотные защитные кожуха (блоки), что обеспечивает модульный принцип построения. Последние заполнены газом. Отдельные блоки КРУЭ соединяют с помощью газоплотных фланцев, между которыми помещаются уплотняющие прокладки, а электрические соединения элементов – посредством втычных контактов. Модульный принцип построенис КРУЭ при возникновении в каком – либо отсеке электрической дуги обеспечивает ее локализацию.

Основные технические характеристики ячеек КРУЭ 110 – 500 кВ, выполненные по схеме с двумя системами сборных шин приведены в таблице 41.10. Ячейки предназначены для внутренней установки, имеют исполнение У. категорию размещения 4; температура окружающей среды при этом должна не ниже +5 °С. Каждая фаза ячейки заключена в собственный газоплотный кожух (однофазная конструкция или исполнение). На рис. 41.37 приведена трехполюсная ячейка серии ЯЭ – 132, а на рис. 41.38 – серии ЯЭУ – 500.

Большое количество типов РУ повышенных напряжений должны приводить к многообразию их компоновочных решений. Базовая (основная, исходная) конструкция КРУЭ обычно использует схему с 1 – 2 системами шин с одним выключателем на присоединение (рис. 41.39). При этом переход от одного типа схемы к другому не сопровождается заметным увеличением габаритных размеров, занимаемых электроустановкой. Он связан преимущественно с монтажом соединительных узлов и внутренней ошиновки в базовой конструкции КРУЭ для присоединения дополнительных систем сборных шин или изменением их расположения.

Комплектные трансформаторные подстанции.

КТП классифицируются по большому количеству признаков: климатическим условиям, конструктивному исполнению, типу и количеству трансформаторов, номинальному напряжению сети и т.д.

Традиционно выделяют следующие наиболее массовые группы КТП: внутренней установки 6 – 10/0,4 кВ; наружной установки повышенных напряжений (35/6 – 10, 110/6 – 10. 110/35/6 – 10, 220/6 – 10, 220/35/6 – 10. 220/110/6 – 10 и 220/110/36 кВ).

КТП 6 – 10/0,4 кВ внутренней установки снабжают электроэнергией промышленные предприятия, административные и общественные здания. Они устанавливаются в цехах и других помещениях вблизи потребителей. Все элементы КТП предназначены для работы в открытых помещениях. Лишь отдельные типы КТП предусматривают масляные трансформаторы

6 – 10/0,4 кВ, устанавливаемые на открытом воздухе. Соединение их с КРУ 0,4 кВ выполняется токопроводами. При внутренней установке трансформаторов в целях безопасной эксплуатации используются трансформаторы с сухой изоляцией или с баком повышенной прочности. Технические характеристики КТП 6 – 10 кВ внутренней установки см. в разд. 53.

КТП 6 – 10/0,4 кВ наружной установки предназначены для электроснабжения промышленных предприятий небольшой мощности и организации временного электропитания строительных площадок. В рассматриваемую группу также входят 1-трансформаторные, преимущественно мачтовые КТП, служащие для электроснабжения главным образом с/х потребителей. Эти КТП состоят из вводного шкафа 6 – 10 кВ. трансформатора 6 – 10/0,4 кВ. Шкафы 6 – 10 кВ укомплектованы разъединителем и предохранителями, а шкафы 0,4 кВ – тремя – четырьмя автоматами.

КТП повышенных напряжений наружной установки начиная с 80-х годов все в большей степени ориентируют на блочно – модульную конструкцию – так называемые КТПБ. Они состоят из модулей ОРУ 35 – 220 кВ, выключателей, трансформаторов и КРУН 6 – 10 кВ. В состав КТПБ может входить общеподстанционный пункт управления (ОПУ). В нем размещаются панели контроля и управления, в том числе аппаратуры защит, высокочастотной связи, телемеханики.

Конструктивные решения ориентированы на традиционные для наружной установки исполнения и категории размещения, например, У1, ХЛ1. Для районов с повышенным загрязнением атмосферы предусмотрено усиление изоляции КТПБ.

Модули выполняются из унифицированных транспортабельных блоков, состоящих из металлического каркаса со смонтированным на нем оборудованием, включая вторичные цепи. Ошиновка ОРУ 35 – 220 кВ выполняется трубами из алюминиевого сплава, а цепей силовых трансформаторов – сталеалюминиевыми проводами. Поставка КТПБ из блоков и узлов полной заводской сборки наиболее благоприятно сказывается на технико-экономических характеристиках подстанции.

Номенклатура схем электрических соединений КТПБ ориентирована на типовые и ограниченное число нетиповых схем. В настоящее время производятся модули ОРУ по схемам (см. табл. 40.1 и рис. 40.23)… .

Большая часть схем основана на использовании выключателей. В ряде случаев, как, например, в схеме 110 – 5, устанавливаются блоки отделителей и короткозамыкателей.

На базе имеющихся модулей компонуются 1 и 2-х трансформаторные подстанции со следующими сочетаниями номинальных напряжений: 35/6(10), 110/6(10), 220/6(10), 110/35/6(10), 220/35/6(10), 220/110/6(10), 220/110/35 кВ. Использованию подлежат трансформаторы (автотрансформаторы) с регулированием под нагрузкой типов ТМН, ТДН, ТРДН, ТРДНГ, АТДЦТНГ и др.

Основные технические характеристики КТПБ приведены в табл. 41.11, а соответствующие примеры компоновочных и конструктивных решений - на рис. 41.40 и 41.41.

Таблица 41.4. Технические характеристики КРУ 6 – 10 кВ внутренней установки с маломасляными или вакуумными выключателями. [11, с. 173].

Рис. 41.30. Выдвижной элемент с выключателем типа ВМПЭ – 10 на номинальный

ток 3200 А (КРУ типа КМ – 1). [11, с. 177].

Рис. 41.31. Выдвижной элемент с выключателем типа ВМПЭ – 10 на номинальный ток 3200 А (КРУ типа КМ – 1).

Рис. 41. 27. Шкаф КРУ типа КМ – 1 на номинальный ток 630 – 1600 А. [11, с. 175].

Рис. 41. 28, 41.29. Шкаф КРУ типа К – 104М с выдвижным элементом. [11, с. 176].

.

Рис. 7.5. Комплектная 2-х трансформаторная подстанция мощностью