9.5. Подстанции напряжением 6 (10)/0,4...0,66 кВ

Подстанции напряжением 6 (10)/0,4 (0,66) кВ по месту нахо­ждения на территории предприятия классифицируют следующим образом:

внутрицеховые — расположены внутри производственных зда­ний, электрооборудование размещено непосредственно в произ­водственном или отдельном закрытом помещении и выкатывается в это помещение;

встроенные — находятся в отдельных помещениях внутри кон­тура основного здания, но трансформаторы и выключатели выка­тываются наружу;

пристроенные — непосредственно примыкают к основному зда­нию;

отдельно стоящие — находятся на расстоянии от производствен­ных зданий.

На промышленных предприятиях широко применяют ком­плектные трансформаторные подстанции, которые изготовля­ют для внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установок.

В зависимости от мощности трансформаторов КТП имеют раз­личные аппараты на стороне высшего и низшего напряжений.

В основном на стороне ВН устанавливают выключатель нагруз­ки с предохранителями или разъединитель с предохранителями, на стороне низшего напряжения — блок предохранитель — вык­лючатель типов БПВ, автоматические выключатели типов АВМ (см. табл. 5.3), «Электрон», А-3700.

На рис. 9.14 показана КТП универсального применения для наружной установки мощностью 25... 1000 кВ • А.

При размещении подстанции в закрытых помещениях транс­форматоры иногда выносят наружу (рис. 9.15), если это допусти­мо по условиям окружающей среды.

На рис. 9.16 показана КТП для внутренней установки с трансформатором мощностью до 1000 кВ А.

Передвижные КТП можно монтировать на полозьях саней. На некомплектных подстан­циях РУ напряжением 6 (10) кВ, трансформаторы и РУ напряже­нием 0,4 (0,66) кВ устанавлива­ют в отдельных камерах. Распре­делительные устройства напря­жением 6 (10) кВ бывают одно-и двухрядного исполнения с ячейками КСО или КРУ; РУ на­пряжением 0,4 (0,66) кВ комп­лектуют из типовых панелей ЩО-70. В помещении РУ напря­жением 0,4 (0,66) кВ можно раз­мещать и другие электротехни­ческие устройства, например конденсаторные батареи.

Некомплектные подстанции могут быть встроенными, пристроенными и отдельно стоящи­ми. В условиях небольших предприятии находят применение мачтовые подстанции (рис. 9.17). Трансформатор 4 получает питание по ВЛ напряжением 6 кВ через разъединитель типа РЛН-6 и предохранители 3 типа ПКН-6. Со стороны низшего напряжения в шкафу 5 установлен рубильник с предохранителями для защиты отходящих к потребителям линий 2.

Рис. 9.17. Мачтовая подстанция

1 — разъединитель; 2 — воздушные линии напряжением 0,4 (0,23) кВ; 3 — предохранители типа ПКН-6; 4 — си­ловой трансформатор; 5 — шкаф РУ

9.6. Распределительные устройства

Каждая подстанция имеет три основных элемента: РУ высшего напряжения, трансформатор, РУ низшего напряжения. Распреде­лительные устройства высшего напряжения (ПО...35 кВ) соору­жают, как правило, открытыми и лишь в случае особых требова­ний — закрытыми. Применение открытого РУ (ОРУ) снижает сто­имость и сокращает сроки монтажа и замены электрооборудова­ния подстанции. Однако обслуживание ОРУ несколько сложнее, чем ЗРУ, и для них требуется более дорогое оборудование.

На понизительных подстанциях РУ напряжением 6 (10) кВ со­оружают закрытыми и открытыми.

Помещения ЗРУ напряжением 6 (10) кВ строят без окон, с электроосвещением, при необходимости предусматривается ото­пление. Двери при длине РУ свыше 7 м устанавливают с обоих концов помещения. Закрытые РУ комплектуют ячейками внут­ренней установки (КРУ, КСО), открытые — ячейками наружной установки (КРУН).

Распределительное устройство напряжением 6 (10) кВ получа­ет электроэнергию непосредственно от трансформаторов или по линиям напряжением 6 (10) кВ с шин подстанции. Выбор числа

Рис. 9.18. Ячейки отходящих линий напряжением 6 (10) кВ: а — ячейка КСО с шинным разъединителем, выключателем, трансформатором тока, линейным разъединителем; б — ячейка КРУ с выкатным выключателем; в — ячейка КРУ с предохранителем; г, д — ячейки КСО с выключателем нагруз­ки и предохранителем; е — ячейка КСО с выключателем нагрузки и шинным разъединителем

Рис. 9.19. Камера типа КСО-366 с выключателем нагрузки:

1,6 — приводы выключателя нагрузки и заземляющего разъединителя; 2 — мнемосхема; 3 — кожух; 4 — надпись с назначением камеры; 5 — дверь; 7 — заземляющий разъединитель; 8 — каркас; 9 — изолятор; 10 — выключатель на­грузки; 11 — предохранитель; 12 — трансформатор тока

секций шин зависит от числа ячеек отходящих линий и наличия резкопеременных нагрузок, которые требуется подключить к от­дельным секциям РУ.

Каждую отходящую от сборных шин РУ линию подключают к шинам через ячейку. В ячейку входят выключатель (масляный, элегазовый, вакуумный или ВНП), разъединители и трансформато­ры тока. Все оборудование ячейки комплектуется в шкафу. Приме­няют ячейки типов КСО (комплектные стационарные односто­роннего обслуживания) и КРУ. В последних выключатель не зак­реплен стационарно, а установлен на тележке. Во время ремонта его можно выкатить из шкафа и доставить в мастерскую.

На рис. 9.18 показаны состав оборудования и последователь­ность включения аппаратов в ячейках разного вида и назначения. На схеме а приведена ячейка КСО закрытого РУ с выключате­лем QF, шинным разъединителем QS1, линейным разъедините­лем QS2 и трансформаторами тока ТА. Линейный разъединитель устанавливают в тех случаях, когда на выключатель во время ре­монта может быть подано напряжение со стороны линии. На схе­ме б показана ячейка КРУ с выкатным выключателем QF. Здесь роль шинного и линейного разъединителей выполняют втычные контакты (штепсельные разъемы). На схеме в приведена ячейка с

Рис. 9.20. Камера типа КСО-292:

1 — шинный разъединитель; 2 — приводы разъединителей; 3 — привод выклю­чателя; 4 — линейный разъединитель;

5 — масляный выключатель

выключателем нагрузки и предохранителем (ВНП). Такой выклю­чатель может быть выкатным, как показано на схеме (ячейка КРУ), или стационарным (ячейка КСО). В последнем случае установка разъединителей вместо штепсельных разъемов необязательна. Схема г предпочтительней, чем схема д, так как снятие предохраните­лей FU создает видимый разрыв при ремонте выключателя на­грузки QW. При схеме д для ремонта выключателя нагрузки QW требуется снятие шин. Во избежание этого приходится добавлять в 224

Рис. 9.21. Шкаф ввода КРУН:

1 — главные шины; 2 — шинный разъединитель; 3, 9 — проходные изоляторы; 4 — масляный выключатель; 5 — трансформатор тока; 6 — привод выключателя; 7 — привод разъединителя; 8 — линейный разъединитель; 10 — дверка

ячейку шинный разъединитель QS, как показано на схеме е, что приводит к удорожанию ячейки и увеличению ее высоты на 0,5 м. Все оборудование ячеек КРУ и КСО размещается в шкафах. Объемы шкафов для ячеек КРУ в 1,5 — 2 раза меньше, чем для аналогичных ячеек КСО, благодаря более компактному размеще­нию аппаратуры. Однако из-за более высокой стоимости масля­ных выключателей по сравнению с ВНП ячейки КСО с ВНП дешевле, чем ячейки КРУ с масляным выключателем. В целях эко­номии средств рекомендуется применять ячейки с ВНП там, где это возможно по техническим характеристикам (на отходящих от шин РУ линиях, питающих ТП мощностью до 1600 кВ А, бата­реи конденсаторов мощностью до 400 квар, электродвигатели мощ­ностью до 1500 кВт) при условии, что за весь период времени

Рис. 9.22. Шкаф серии К-ХШ с масляным выключателем ВМГТ-10К: 1 — выкатная тележка; 2 — отсек выкатной тележки; 3 — отсек сборных шин

между ремонтами производится не более ста включений — отклю­чений.

Конструкция шкафов ячеек КРУ и КСО разнообразна. Только выкатных ячеек КРУ насчитывается свыше 50 разновидностей в зависимости от назначения, вида аппаратов, типа вводов, спосо­ба передачи энергии (кабель, шины, ВЛ). Несколько десятков мо­дификаций имеют и ячейки КСО. Внутри шкафы делятся на отсе­ки сплошными стальными перегородками. Для большей безопас­ности ремонта шины размещают в одном отсеке, выключатель — в другом, разъединитель, трансформатор тока и кабельный вы­вод — в третьем, аппараты измерений и реле — в четвертом. Наи­более удобны для ремонта ячейки КРУ с выкатными выключате­лями.

На рис. 9.19 показан шкаф (камера) типа КСО-366, а на рис. 9.20 — типа КСО-292, которые могут комплектоваться вык­лючателями ВМГ-10 и ВЭМ-10Э с приводами ПП-67 и ПЭ-11 и выключателями нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 с приводами ПР-17, ПРА-17. Изготовляет камеры АО «Альстом — Свердловский элект­ромеханический завод».

Для комплектных РУ внутренней установки чаще всего приме­няют шкафы серии КРУ2-10, КРУ2-10/2750, КРЮ/500, К-ХП, К-ХУ.

Рис. 9.23. Примеры компоновки оборудования РП напряжением 6(10) кВ: а — отдельно стоящий РП; б — РП совмещенный с подстанцией напряжением 6 (10)/0,4 кВ; 1 — ячейки КРУ или КСО; 2 — конденсаторы; 3 — щит; 4 — вводное устройство; 5 — трансформатор

Комплектные РУ наружной установки (КРУН) напряжением 6 (10) кВ формируют из шкафов серии К-112, К-104М, К-105, К-105мс, К-ХШ, К-ХХУП и др. Шкафы серии КРУН (рис. 9.21) имеют местный подогрев, обеспечивающий нормальную работу приводов, выключателей, приборов учета и автоматики.

В шкафах серии К-ХШ (рис. 9.22), рассчитанных на ток 600... 1500 А, устанавливают выключатели типов ВМП-10К и ВМП-10П с приводами ПЭ-11 и ПП-67.

Распределительный пункт (РП) представляет собой распре­делительное устройство, предназначенное для приема и распреде­ления электроэнергии при напряжении 6...20 кВ. На предпри­ятиях, внешнее электроснабжение которых осуществляется при напряжении 6 (10) кВ, сооружается главный распределитель­ный пункт (ГРП), а ГПП в таких системах электроснабжения не требуется.

Примеры компоновки оборудования РП напряжением 6 (10) кВ приведены на рис. 9.23. В одном помещении с ячейками КРУ или

Рис. 9.24. Схема РП с расширенной возможностью подключения потре­бителей

КСО 1 расположены шкаф вводного устройства 4 и щит 3. Кон­денсаторные батареи 2 и трансформатор 5 расположены в отдель­ных помещениях.

Распределительные пункты обычно сооружают с одной систе­мой шин, разделенной на две секции. На рис. 9.24 приведена схе­ма РП, применяемого в качестве ГРП. Вводные линии Л1 и Л2 напряжением 6 (10) кВ от подстанций подключают к разным сек­циям сборных шин через масляные выключатели. Между секциями устанавливают секционные выключатели, в нормальных условиях работы находящиеся в отключенном состоянии. Непосредственно к линиям Л1 и Л2 подключают трансформаторы собственных нужд

Рис. 9.25. Схема присоединения потребителей непосредственно к РП на­пряжением 10 кВ

Рис. 9.26. Схема цехового РП напряжением 6 (10) кВ с одиночной систе­мой шин

и трансформаторы напряжения, с помощью которых цепи управ­ления и измерения получают питание еще до включения выклю­чателей вводов. Линии напряжением 6 (10) кВ, отходящие к син­хронным двигателям (СД), вводы и секционный аппарат подклю­чают к сборным шинам через ячейки КРУ с выкатными выклю­чателями.

Для электроснабжения потребителей первой категории может использоваться схема РП, представленая на рис. 9.25.

Вводные и секционные выключатели обеспечивают возмож­ность автоматического ввода резерва (АВР). Использование ячеек КРУ рекомендуется в наиболее сложных и ответственных уста­новках с числом ячеек 15 и более. В остальных случаях рекоменду­ется применение более дешевых и требующих меньших площадей ячеек КСО со стационарным расположением оборудования и од­носторонним обслуживанием. При числе отходящих линий мень­ше восьми сооружение РП в цехе нерационально и высоковольт­ные электроприемники подключают к РП соседнего цеха или непосредственно к шинам ГПП.

Для потребителей второй категории, не требующих АВР, реко­мендуется секционировать шины РП двумя разъединителями и не устанавливать выключатели на вводах. Соответствующая схема це­хового РП показана на рис. 9.26. Два секционных разъединителя QS3, QS4 предусматриваются для обеспечения безопасного ремонта любого из них без отключения обеих секций шин одновре­менно.

Согласно СН 174-75, выключатели на вводах и между секци-| ями шин при питании потребителей второй категории следует устанавливать только на крупных РП мощностью свыше 10 МВА. На всех присоединениях с номинальным током до 100 А при на­пряжении 10 кВ и до 200 А при напряжении 6 кВ рекомендуется устанавливать ячейки с выключателями нагрузки и предохрани­телями (ВНП). Предохранители устанавливают перед выключате­лями нагрузки для создания видимого разрыва при ремонте пос­ледних. Часть ячеек того же РП, в которых нельзя применять ВНП, комплектуют масляными выключателями.

Контрольные вопросы

1. Как конструктивно устроены воздушные, кабельные линии и то-копроводы?

2. Каким условиям должна удовлетворять площадь сечения провода или жилы кабеля?

3. В каких случаях применяют симметричные токопроводы на напря­жение 10 и 35 кВ?

4. По каким признакам классифицируют подстанции?

5. Назовите основное оборудование ГПП.

6. Каким оборудованием компонуют РУ и РП напряжением 6(10) кВ?