79

5. Разработка конструкции распределительного устройства 220 кв

5.1. Общие сведения

В проекте разрабатывается конструкция открытого распределительного устройства КЭС 220 кВ, выполненного по схеме с одной секционированной системой сборных шин и обходной системой сборных шин (ССШ+ОСШ) с двумя секционными выключателями и присоединением между ними блочного автотрансформатора. РУ имеет двенадцать присоединений, из которых восемь – линии электропередачи, отходящие в сторону противоположную трансформаторам, три – блочные трансформаторы и блочный автотрансформатор связи, одно – резервный трансформатор собственных нужд станции.

Конструкция РУ разрабатывается на основе типового проектного решения с однорядным расположением выключателей и разъединителями горизонтально-поворотного типа.

Предусмотрена возможность расширения ОРУ при увеличение числа отходящих линий или росте установленной мощности станции. При этом схема электрических соединений ССШ+ОСШ остается прежней. При появлении более двух нерезервируемых присоединений на секцию возможна модернизация ОРУ до двух систем сборных шин с обходной системой сборных шин.

5.2. Требования к конструкции распределительного устройства

Открытое распределительное устройство должно удовлетворять следующим требованиям: надежность; экономичность; безопасность для людей, обслуживающих РУ; безопасность для людей, находящихся вне РУ; пожарная безопасность; удобство эксплуатации; возможности расширения.

Надежность РУ зависит от многих условий, из которых важнейшими являются:

- высокое качество электрических аппаратов;

- соответствие коммутационной способности выключателей, электродинами-ческой и термической стойкости аппаратов и проводников расчетным токам КЗ;

- правильный выбор габаритов РУ, предписанных в ПУЭ;

- надежная быстродействующая защита сборных шин и присоединений;

- применение блокировок от ошибочных действий персонала, в частности на разъединителях и заземляющих ножах;

- эффективная защита от пере­напряжений с помощью ОПН;

- установка защитных экранов и перегородок;

- правильно организованная эксплуатация, в частности профилактические испытания оборудования и ремонты.

Экономичность распределительного устройства определяется его стоимостью при условии удовлетворительного решения требований безопасности и надёжности. При проектировании ОРУ оценивают варианты, сопоставляя объемы строительных работ, размеры площадей, количество и массу металлических и железобетонных конструкций, проводникового материала и изоляторов, а также сроки сооружения. РУ сооружают, как правило, по типовым проектам, так как при наличии типовых конструкций облегчается и ускоряется конструирование, повышается качество выполненных работ. Экономичность также достигается снижением приведенных затрат за счет использования блоков высокой заводской готовности, комплектного оборудования.

Безопасность людей, обслуживающих РУ, обеспечена следующими способами:

- ограждением или установкой на достаточную высоту аппаратов и проводников для исключения возможности случайного прикосновения к частям, находящимся под напряжением;

- размещением оборудования, при котором обеспечивается возможность визуальной проверки отключенного положения разъединителей;

- установкой блокирующих устройств, исключающих возможность неправильных операций с коммутационными аппаратами;

Безопасность людей, находящихся вне ОРУ, обеспечена следующими способами:

- подъемом на достаточную высоту всех токоведущих выводов из РУ, не доступную для людей и удовлетворяющую нормам защиты людей от электростатического поля;

- установкой дверей оборудованных замками на всех входах в РУ, свободно открывающихся с внутренней стороны;

- установкой забора РУ на расстоянии, обеспечивающим безопасное значение шагового напряжения.

Пожарная безопасность обеспечена следующими способами:

- применением аппаратов без масла или с минимальным содержанием масла и горючих компаундов;

- установкой под трансформаторами маслоприемников и «маслостоков»;

- установкой между трансформаторами прочных огнеупорных стен, препятствующих распространению огня;

- применением элегазовых выключателей, в которых составное вещество – элегаз не поддерживающий горение.

Удобство обслуживания достигнуто следующим образом:

- расположением однотипного или электрически связанного между собой оборудования в одну линию;

- прокладкой к выключателям автомобильных, а к трансформаторам (автотрансформаторам) железных дорог;

- наличием свободного места для складирования оборудования.

Возможность расширения также играет важную роль при проектировании РУ. При росте установленной мощности станции, неизбежно встанет вопрос об увеличении числа присоединений, количества ячеек в РУ. Поэтому уже на этапе проектирования необходимо учитывать перспективы развития электростанции и прилегающих сетей.

Как видно большинство требований обеспечивается путем правильного выбора габаритов, установленных в ПУЭ. Минимальные расстояния в воздухе между токоведущими частями и элементами ОРУ для 220 кВ представлены в табл.5.1.

5.3. Особенности проекта

В схеме ССШ+ОСШ для повышения надежности ОРУ применены два секционных выключателя с подключением блочного автотрансформатора между ними. Все линии отходят в сторону, противоположную трансформаторам. На ОРУ принято расположение проводников в три яруса. Высота первого (нижнего) яруса составляет 4,2-8,4 м, второго (среднего) – 11 м и третьего (верхнего) – 16,5 м. Высота порталов среднего уровня составляет 11 м при ширине – 14,5 м. Проводники сборных шин укреплены на подвесных изоляторах к порталам среднего уровня. Расстояние между фазами равно 4 м, шаг ячеек – 15,4 м. Вдоль рядов выключателей предусматриваются дороги для ремонтного и монтажного транспорта шириной до 4 м. На ОРУ установлены элегазовые выключатели типа ВГУ-220-40/2000У1. Измерительные трансформаторы тока, расположенные с другой стороны дороги, соединены с выключателями жесткой ошиновкой. За счет применения килевых разъединителей в присоединениях ко второй системе шин сэкономлена площадь РУ. Заполнение ячеек выполнено в соответствии со сроками введения элементов в эксплуатацию в процессе сооружения КЭС.

При принятых выше расстояниях длина ячейки составляет 77 м, а ширина – 15,4 м. При этом площадь, занимаемая одной ячейкой, составила 1185,8 м², а площадь ОРУ в целом (15 ячеек) составит 17787 м².

Таблица 5.1

Наименьшие расстояния от токоведущих частей до элементов ОРУ 220 кВ

Наименование расстояния	Обозначение	Наименьшее расстояние, мм
От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до заземленных конструкций или постоянных ограждений высотой не менее 2 м	Аф-з	1800
Между проводами разных фаз	Аф-ф	2000
От токоведущих частей или элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных ограждений высотой 1,6 м, до габаритов транспортируемого оборудования	Б	2550
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и неотключенной верхней	В	3000
От неогражденных токоведущих частей до земли или кровли зданий при наибольшем провисании проводов	Г	4500
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также между токоведущими частями разных цепей по горизонтали при обслуживании одной цепи и неотключенной другой, от токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора, между токоведущими частями и зданиями или сооружениями	Д	3800
От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до провода, присоединенного ко второму контакту	Ж	2200