2. Конструкции закрытых распределительных устройств (зру)

Закрытые распределительные устройства на генераторном напряжении (ГРУ) электростанций оптимизированы по многим параметрам, основными из которых следует считать количество и мощность присоединений, количество систем шин, электродинамическую стойкость оборудования. Разработанные типовые проекты таких станционных РУ ведущими проектными организациями страны в 60—70 годах могут применяться с учетом конкретных условий, новых типов оборудования, изоляции при проведении поверочных расчетов.

Указанные проекты закрытых станционных РУ 6—10 кВ выполнены для использования на мощных ТЭЦ двух вариантов соединений: с одной системой сборных шин с одинарными или сдвоенными токоограничивающими реакторами; с двумя рабочими системами шин с присоединениями через реакторы двух типов. В зависимости от мощности установки варианты ЗРУ рассчитывались на использование изоляции, шин и ошиновок, а также коммутационной аппаратуры с током динамической устойчивости на 230 или 300 кА.

В качестве примера показана конструкция крупноблочного КРУ с одной системой шин, которая применяется на генераторном напряжении ТЭЦ (ГРУ ТЭЦ).

Здание ГРУ выполняется бескаркасным из типовых железобетонных элементов (рис.5.15). Панели нижнего этажа служат несущими конструкциями для шкафов РУ второго этажа и, одновременно, в качестве разделительных перегородок между оборудованием различных присоединений ГРУ (ячеек выключателей МГ-20, МГ-10, секционных или групповых реакторов).

На панелях нижнего этажа расположены перекрытия, а на них установлены металлические шкафы с шинными разъединителями и самими сборными шинами, которые собраны из пофазно-экранированных комплектных токопроводов с ответвлениями к шинным разъединителям присоединений. Слева на разрезе по ГРУ показаны токопроводы от генераторов к выключателям, а также к силовым трансформаторам связи с энергосистемой или собственных нужд.

Рис. 5.15. Крупноблочное ГРУ 6—10 кВ в бескаркасном здании а — разрез по ГРУ.

В правой части разреза показана установка секционных и линейных реакторов и шкафов КРУ с оборудованием отходящих ЛЭП 6—10 кВ.

В качестве фундаментных конструкций использованы вентиляционные короба и кабельные туннели. Шкафы с оборудованием второго этажа и КРУ, установленные внизу, заводского изготовления, высокой степени готовности. Для обслуживания оборудования первого этажа предусмотрен центральный и правый коридор; на втором этаже имеется центральный проход.

Экраны токопроводов герметизированы во фланцевых соединениях, имеют уплотнения с перекрытиями первого этажа и расположенными на них шкафами. Очевидным преимуществом этого проекта является заводское изготовление всех элементов ГРУ, что повышает качество монтажа, сокращает его длительность за счет простоты строительной части здания, снижение финансовых и трудовых затрат.

Другим вариантом применения ЗРУ на ТЭЦ является типовое ГРУ 6—10 кВ с двумя системами шин, которое нашло применение на ТЭЦ первых проектов и эксплуатируется на ряде действующих электростанций.

б )

Продолжение рис 5.15. Крупноблочное ГРУ 6—10 кВ в бескаркасном здании б — поэтажная схема заполнения

Такая компоновка ГРУ (рис. 5.16 и 5.17) может быть применена для проектов расширения действующих ТЭЦ, где ранее была выполнена такая схема.

Рис. 5.16. Электрическая схема ГРУ с двумя системами сборных шин

По условиям ограничения токов короткого замыкания к каждой из секций может быть присоединен один генератор 60 МВт при напряжении 6 кВ или 100 МВт при 10 кВ. Сборные шины рассчитаны на ударный ток 300 кА; потребители питаются через одинарные реакторы по двум или трем кабельным ЛЭП. Секции систем шин могут располагаться параллельно осям здания, поэтому соединение четырёх секций в «кольцо» не вызывает конструктивных сложностей. Возможен другой вариант, когда секции располагаются последовательно по длине здания ГРУ с размещением перемычки между первой и четвертой секциями в наружном коридоре второго этажа (рис.5.15).

Такое размещение перемычки и секций повышает живучесть схемы при авариях, однако должно быть соотнесено с дополнительными затратами на изоляторы и шины при большей их протяженности.

ГРУ размещено в двухэтажном здании из стандартных железобетонных элементов с заложением ниже нулевой отметки по осям рядов выключателей и реакторов, коробов кабельных туннелей размером 2600 × 2500 мм ( рис. 5.18).

Для охлаждения реакторов воздух забирается из центрального коридора первого этажа, а отвод нагретого воздуха из реакторных камер выполняется по вентиляционным коробам и жалюзийные решётки второго этажа.

В ГРУ может быть установлено следующее оборудование: в цепях генераторов и трансформаторов, секционных и шиносоединительных ячейках выключатели МГ-10 на 5—9 кА; для отходящих линий — шкафы КРУ с выключателями. Секционные реакторы рассчитаны на ток до 4 кА, а групповые — до 1,5 кА. Сборные шины на номинальный ток 8—9 кА выполнены из коробчатых алюминиевых шин сечением 2 × (225 × 105 × 12,5) мм², выдерживают динамическое действие тока 300 кА.

Для ГРУ рассчитанного на меньший ударный ток 230 кА и номинальный ток 4,5—5,0 кА, шины имеют сечение 2 × (150 × 65 × 7) мм ². Жёсткая ошиновка шинных разъединителей выбрана по токам устойчивости 300 или 230 кА сечением соответственно 2 × (100 × 45 × 4,5) мм² или 2 × (75 × 35 × 5,5) мм². Здание ГРУ монтируется из стандартных железобетонных элементов. Кроме фундаментных элементов под стенами здания, опорой первого этажа служат два продольных кабельных туннеля для силовых и контрольных кабелей.

Шаг колонны здания по длине 6 м; шаг ячеек — 2,4 м. Перегородки первого этажа выполнены железобетонными плитами на металлических каркасах, перегородки второго этажа асбоцементные на металлических каркасах. Отсеки для шин и шинных разъединителей выполняются сборными и опираются на металлические конструкции камер первого этажа. Реакторы в камерах установлены в виде колонны и для улучшения условий охлаждения подняты на 1,2 м от уровня пола.