6.1.2 Проектування розподільчих установок напругою понад 1 кВ

Для проектуванні розподільчих установок напругою понад 1 кВ обов’язково необхідно:

- обгрунтування необхідної кількості збірних шин і варіанти їх з’єднання, тобто потрібна розробка основної принципової схеми;

- обгрунтування вибору комірок для конструктивної побудови основної схеми РУ.

Існують наступні основні електричні схеми РУ напругою понад 1 кВ:

- дві системи шин і дві системи шин з обхідною;

- одна система збірних шин з секціонуванням;

- спрощені схеми.

Дві системи збірних шин і дві системи збірних шин з обхідною дозволяється використовувати для проектування тільки великих підстанцій з великою кількістю приєднань та напругою 35 – 110 кВ, а також для проектування великих вузлових підстанцій з кількістю комірок розподільчої установки від 40 до 70 та наявністю транзитних ліній. Застосування цих схем потребує ретельного обгрунтування, економічної оцінки і узгодження. На рис. 6.7 подані варіанти схем “дві системи збірних шин” і “дві системи збірних шин з обхідною” та показані особливості їх виконання.

Дві системи шин з обхідною доцільно застосовувати при проектуванні великих об’єктів з електроспоживачами першої категорії, коли не дозволяється перерва в електропостачанні.

Для більшості промислових підприємств, в тому числі і підприємств нафтової і газової промисловості під час проектування РУ напругою понад 1 кВ бажане використання однієї системи збірних шин з двома і більше секціями. На рис. 6.8 подано варіант секціонування однієї системи шин, тобто “глибоке” секціонування.

a) б)

QFмш – міжшинний вимикач;

QFобх – вимикач обхідної системи шин;

Рисунок 6.7 – Схеми “дві системи шин” (а) і “дві системи шин з обхідною” (б)

Рисунок 6.8 – Одна система збірних шин з кількома секціями

Застосування схем глибокого секціонування пов’язане з необхідністю підключення споживачів до двох і більще незалежних джерел. Схеми з секціонуванням характеризуються меншими приведеними затратами і мають гарантовану надійність. В більшості схем з двома системами шин із обхідною та з однією системою шин з секціонуванням використовуються вимикачі: оливні, повітряні та елегазові. Оливні вимикачі використовуються також в схемах чотирикутника, містка та випадках:

- коли потрібний самозапуск електродвигунів високої напруги;

- коли підстанція споруджується у зоні із забрудненим середовищем;

- коли передбачається розвиток електропостачання на підстанції і створення збірних шин напругою 110 – 220 кВ;

- коли є підживлення місця короткого замикання на ЛЕП 110 – 220 кВ і вище або на відгалуженні від неї при двобічному живленні;

- для ввімкненні трансформаторів в “розсічку” транзитних ліній або ліній з двобічним живленням;

- якщо за технічними причинами неможливе використання спрощених схем.

Застосування спрощених схем для проектування розподільчих установок підстанцій базується на „блочному” принципі. „Блочна” схема, яка є основою цього принципу - це схема, де відсутні збірні шини на напрузі понад 1 кВ. Ці схеми без вимикачів. Можливе також глухе приєднання трансформаторів.

Існують наступні блочні схеми:

а) „блок – лінія 35 – 220 кВ – трансформатор”;

б) „блок – лінія 35 – 220 кВ – трансформатор - струмопровід 6(10) кВ”.

На даний час спрощені схеми застосовують для компоновки комплектних трансформаторних підстанцій (КТП). КТП виготовляють на напругу 35 – 110/10 кВ або 6(10)/0,4-0,23 кВ. КТП використовуються для тимчасових і постійних електроустановок промислових підприємств і підприємств нафтогазової промисловості. Вони транспортабельні, прості для монтажу і демонтажу. КТП виготовляють для внутрішньої і зовнішньої установки, закритого і відкритого типів, одно- і двотрансформаторні.

Вітчизняна промисловість випускає КТП з трансформаторами потужністю від 1000 до 16000 кВА. КТП з трансформаторами потужністю 1000 кВА випускаються на напругу 6(10)/0,4-0,23 кВ; з трансформаторами потужністю від 4000 до 10000 кВА і запобіжниками ПСН-35 і ПСН-110 – на напругу 35-110/6(10) кВ.

Останнім часом для проектування РУ U>1 кВ застосовують блочний метод. Але для нього важливою є їх компоновка. Основою для компоновки РУ є узгодження конструктивних вузлів розподільчої установки. Наприклад, узгодження вузла самої комірки, вузла з’єднання комірки з іншою і з трансформатором. Для проектування розподільчої установки підстанції створюються наступні найбільш поширені конструктивні блоки:

- перший конструктивний блок, має назву “живлячий трансформатор” (рис. 6.9);

- другий конструктивний блок має назву “кабельний або повітряний ввід” (рис. 6.10);

- третій конструктивний блок “з’єднання” (рис. 6.11).

Перший конструктивний блок “живлячий трансформатор” узгоджує допустиму потужність трансформатора, тип розподільчої установки та стандартне значення номінального струму комірок. В цьому блоці узгоджуються також комутаційні апарати комірок розподільчої установки і трансформатора.

Другий конструктивний блок “кабельний або повітряний ввід”, як правило, проектується на основі техніко-економічних розрахунків перерізів кабелів або проводів, що приєднуються до комірок РУ. Цей блок обов’язково повинен узгоджувати параметри трансформатора і враховувати термічну стійкість кабеля або проводів.

Третій блок “з’єднання” дозволяє зробити з’єднання ділянок збірних шин РУ таким чином:

а) за допомогою комірки, що безпосередньо вбудовується в РУ;

б) за допомогою комірки і шинного каналу;

в) за допомогою комірки і кабельного з’єднання.

Перший конструктивний блок може компонуватися з двообмотковим трансформатором(рис. 6.9а), з двообмотковим трансформатором і розгалуженням вторинного ланцюга (рис. 6.9б) і з триобмотковим трансформатором з розчепленою вторинною обмоткою (рис. 6.9в).

а) б) в)

Рисунок 6.9 – Варіанти компоновки першого конструктивного блоку „живлячий трансформатор”

Другий конструктивний блок виконується за допомогою силових кабелів відповідного перерізу або сталеалюмінієвих проводів (рис. 6.10).

Рисунок 6.10 – Конструктивний блок „кабельний або

повітряний ввід”

Рисунок 6.11 – Конструктивний блок „з’єднання”

Третій конструктивний блок в залежності від призначення компонується за допомогою комірок з обладнанням (рис. 6.11а), з шинами (рис. 6.11б). Для виконання пересувного з’єднання додатково до комірок з обладнанням і шинами додається силовий кабель відповідного перерізу (рис. 6.11в).