|
Страница 8 из 14
2.3. Открытые распределительные устройства напряжением 220 кВ
ОРУ 220 кВ по упрощенным схемам.
Первые проекты ОРУ 220 кВ с жесткой ошиновкой по упрощенным схемам электрических соединений были разработаны институтом «Энергосеть- проект» в 1973 г. для комплектных трансформаторных подстанций. Проект был выполнен для следующих схем:
блок (линия — трансформатор) с отделителями (см. рис. 2.4, а);
укрупненный блок (линия — два трансформатора) с отделителями;
два блока с отделителями и автоматической перемычкой; мостик с выключателем в перемычке, отделителями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой на стороне линий (см. рис. 2.4, в).
На рис. 2.17 приведен общий вид комплектной трансформаторной подстанции 220/6(10) кВ с ОРУ 220 кВ по схеме мостика. На рис. 2.18 приведены план и разрезы ячеек этого ОРУ. Жесткая ошиновка расположена в два яруса. Шины нижнего яруса с одной стороны закреплены на опорных изоляторах, с другой — опираются на колонки разъединителей. Верхний ярус ошиновки поддерживается Л-образными надставками, опирающимися на шины нижнего яруса. Расстояние между фазами 3,5 м. В проекте предусмотрена установка короткозамыкателей как открытого, так и закрытого типа с элегазовыми наполнителями (рис. 2.17 и 2.18).
На основании этих разработок были выполнены рабочие чертежи экспериментальных ОРУ 220 кВ с жесткой ошиновкой на подстанциях в г. Кузнецке (ввод в эксплуатацию в 1976 г.) по схеме два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линий и в г. Кинешме (1979 г.) по схеме укрупненного блока. Ошиновка изготовлялась в мастерских электромонтажных организаций. Шины ОРУ (рис. 2.19) кольцевого сечения диаметром 90/80 мм из сплава АВТ1 установлены на изоляционных опорах, собранных из изоляторов ОНШ-35-2000. Крепление шин к вводам аппаратов выполнено болтовыми соединениями. Выход линий осуществлен с помощью ячейкового портала высотой 11,3 м (Кузнецк) и без портала, анкерный (Кинешма).
В 1977 г. разработаны типовые проекты ОРУ 220 кВ по упрощенным схемам электрических соединений. В проекте предусмотрены шины из труб алюминиевых сплавов 1915Т, АМг5, АВТ1, а также бесшовных горячекатаных стальных труб марки Ст.4сп (ГОСТ 8732—78). По условиям механической прочности и допустимых прогибов алюминиевые трубы для нижнего яруса ошиновки приняты диаметром 100/90, а для верхнего 90/80 мм; стальные трубы — соответственно 89/80 и 76/67 мм. Ошиновка ОРУ выбрана по рабочему току автотрансформаторов мощностью 125 MB-А (с учетом перегрузки). Допустимое действующее значение тока трехфазного КЗ составляет не менее 25 кА. Расчетный район по гололеду — II (т. е. расчетная толщина стенки гололеда 10 мм). Опоры под оборудование разработаны с учетом возможных отклонений при монтаже стоек (или свай) от проектных отметок и главных осей: по вертикали ±15, по горизонтали ±20 мм (или наклона до 1 см на каждый метр выступающей части из земли); разворота в плане 5°. При отклонении в опорах отдельных стоек по горизонтали, а также их наклоне в проекте рекомендуется выдержать размеры между отверстиями крепежных деталей относительно главных осей опор за счет соответствующей подвижки металлических марок или смещения главных осей опоры до 20 мм.
Указанные проекты послужили основой для разработки оборудования КТП и КТПБ 220 кВ институтами «Энергосетьпроект», ОФ ОЭС. Выпуск таких подстанций налажен на куйбышевском заводе «Электрощит».
ОРУ 220 кВ по схемам электрических соединений со сборными шинами и кольцевого типа.
В ОРУ 220 кВ при большом числе присоединений широко используется схема две рабочие и обходная системы шин (см. рис. 2.8,а). На рис. 2.20 и 2.21 приведены план ОРУ по этой схеме (типовой проект института «Энергосетьпроект», 1981 г.), а также поперечный разрез и план ячейки линии. Сборные шины и часть ответвлений к аппаратам — жесткие, из труб алюминиевого сплава 1915Т. Некоторые элементы ошиновки выполнены из сплава АВТ1. Первая и обходная системы сборных шин (рис. 2.21) расположены на высоте 4,8 м (низкие сборные шины). Вторая система шин (высокие сборные шины) проложена на высоте 9,4 м, чтобы обеспечить ремонтные габариты в 3,7 м до нижних ячейковых связей.
Рис. 2.18
Ответвления от второй системы сборных шин выполняются только гибкими проводами; ответвления от первой и обходной систем шин — жесткие трубчатые (с наружным диаметром до 100 мм). Расстояние между фазами сборных шин принято 3 у по условию электродинамической стойкости изоляторов при КЗ расстояние между фазами ответвлений — равным расстояний 3,5 м между полюсами разъединителей. Низкие сборные шины опираются на колонки опорных изоляторов, установленных на отдельных стойках. Опорные изоляторы второй системы сборных шин установлены на общей для трех фаз металлоконструкции, которая закреплена на двух бетонных стойках высотой примерно 7,3 м. Разъединители в ОРУ 220 кВ поворотного типа.
Рис. 2.18. План (а) и разрезы (б, в, г) ОРУ 220 кВ по схеме мостика с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов: 1 — высокочастотный заградитель; 2 — изолятор; 3 — разъединитель; 4 — трансформатор тока; 5 — баковый выключатель; 6— трансформатор напряжения; 7— элегазовый отделитель; 8— короткозамыкатель; 9— разрядник; 10 —силовой трансформатор; 11 — конденсатор связи
Сборные шины состоят из участков труб двух разных диаметров (рис. 2.22). Опорная шина 2 фиксированно крепится опорным зажимом 3 к изолятору (на рис. 2.22 не показан). Шина средней части пролета 4, изготовленная из труб меньшего диаметра, свободно входит в опорную шину 2. Электрическое соединение участков шины разного диаметра обеспечивается компенсаторами /, установленными на трубах с помощью сварки. Длина пролета сборных шин L равна шагу ячейки 15,4 м. Длина опорных участков труб / принимается от 6 до 8 м в зависимости от нагрузки шин в статических и динамических (при КЗ) режимах. Средняя часть шины (меньшего диаметра), как правило, не более 9 м. Ее длина ограничена габаритами транспортных средств, на которых доставляется ошиновка с завода к месту монтажа.
Рис. 2.19. ОРУ 220 кВ подстанции Кинешма
Диаметры шин зависят от механических нагрузок, рабочих токов, марки сплава материала шины. Наружный диаметр опорной части шины принят 110—140, средней част 80—110 мм.
Впервые подобная конструкция ОРУ применена на подстанции Агадырь (рис. 2.23). Воздушные выключатели типа ВВБ 220. Сборные шины изготовлены из сплава 1915Т. Диаметр опор ной части шин 120/100, средней части 100/90 мм. Жесткие ответвления выполнены из труб 100/90 мм. Шины смонтированы на изоляционных опорах типа Ш0-220. Ошиновка изготовлена ВПО «Союзэлектросетьизоляция». Изоляционные опоры и шины рас считаны на ударный ток КЗ 41,5 кА, а также статических нагрузку от атмосферных воздействий для IV района по скоростному напору ветра и III району по гололеду.
По данным института «Энергосетьпроект», ОРУ 220 кВ с жесткой ошиновкой, выполненное по схеме две рабочие и обходная системы шин, по сравнению с аналогичным ОРУ с гибкой ошиновкой позволяет уменьшить металлоемкость ОРУ на 15 стоимость строительно-монтажных работ примерно на 10 и площадь ОРУ на 10—15%.
Рис. 2.20. План ОРУ 220 кВ но схеме две рабочие и обходная системы шин
Рис. 2.21. Поперечный разрез (а) и план ячейки линии (б) ОРУ 220 кВ по схеме две рабочие и обходная системы шин с фарфоровыми опорными изоляторами:
1 — изоляционная опора; 2,5,8— разъединители; 3 — конденсатор связи; 4 — высокочастотный заградитель; 6 - изоляционная опора
(или трансформатор тока). 7- выключатель
Рис 2.22. Схема конструкции пролета жесткой шины типового проекта ОРУ 220 кВ
Конструкция жесткой ошиновки несколько иного типа была разработана институтом «Энергосетьпроект» в 1980 г. для ОРУ 220 кВ подстанции Кировская. ОРУ выполнено по кольцевой схеме: расширенный четырехугольник (четыре линии, два авто трансформатора) без возможности дальнейшего развития (расширения). На рис. 2.24 приведены схема заполнения, план и разрез по ячейке перемычки с двумя выключателями ОРУ 220 кВ подстанции Кировская. Жесткая ошиновка из сплава 1915Т предусмотрена в ячейках автотрансформаторов, перемычек и ответвлений. Длина пролетов жестких шин в ячейках автотрансформаторов 12 м. Диаметр опорной части шины 130/110, средней части 100/90 мм. Жесткие ответвления к разъединителям перемычки имеют форму плоской рамы, которая с одной стороны опирается на колонку разъединителя, а с другой— приварена к шине ячейки автотрансформатора. Жесткие ответвления изготовлены из труб диаметром 100/90 мм. Изоляционные опоры собраны из пяти изоляторов ОНШ-35-2000. Ударный ток КЗ 39,3 кА. Климатический район по скоростному напору ветра и гололеду — II.
Применение жесткой ошиновки позволило уменьшить металлоемкость ОРУ примерно на 40, стоимость строительно-монтажных работ на 20 и площадь ОРУ на 8,5%.
Рис. 2.23. ОРУ 220 кВ подстанции Агадырь
Рис. 2.24. Ячейка перемычки ОРУ 220 кВ подстанции Кировская по схеме расширенного четырехугольника: а разрез, б план, в схема заполнения; 1 - жесткие шины, 2 -- трехполюсный разъединитель
Дальнейшее повышение технико-экономических показателей ОРУ может быть достигнуто при внедрении новых видов оборудования и совершенствовании конструктивных решений. Например, в ОРУ 220 кВ установка пантографических разъединителей вместо поворотных позволяет сократить площадь распределительного устройства примерно на 20, снизить стоимость строительно-монтажных работ на 8, уменьшить расход жестких шин д0 25, а проводов до 3% [36]. При этом конструкция пантографических разъединителей в ОРУ с жесткой ошиновкой не требует специальных уловителей подвижного контакта, необходимого для надежного срабатывания пантографа при гибкой ошиновке.
В ОРУ с жесткими шинами напряжением 220 кВ и выше перспективно внедрение электроизоляционного бетона и других типов изоляционных опор, что существенно сократит расход фарфоровых изоляторов.
|
