ТЕМА: Открытые распределительные устройства

ЛЕКЦИЯ 41

ТЕМА: Открытые распределительные устройства

Требования к конструкции ОРУ

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми.

Требования к ОРУ.

1. Так же, как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.

2. Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ (Таблица 4.2.2. ПУЭ).

3. Все аппараты ОРУ обычно располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие – с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках. Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ.

4. Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник, укладывается слой гравия толщиной не более 25см, и масло стекает в аварийных случаях в маслосборники. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ.

5. Открытое РУ должно быть ограждено.

Достоинства ОРУ.

1. Меньший объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с чем уменьшаются время сооружения и стоимость ОРУ.

2. Легче выполняются расширение и реконструкция.

3. Все аппараты доступны для наблюдения.

 

Недостатки ОРУ.

1. ОРУ менее удобны в обслуживании при низких температурах и в ненастье.

2. Занимают значительно большую площадь, чем ЗРУ.

3. Аппараты на ОРУ подвержены запылению, загрязнению и колебаниям температуры.

    Конструкции ОРУ разнообразны и зависят от схемы электрических соединений, от типов выключателей, разъединителей и их взаимного расположения.

 

Воздушные выключатели.

	Рисунок 41. 6 Полюс высоковольтного выключателя ВНВ – 750.

 

Выключатели типа ВНВ-750А-40/3150У1 предназначены для коммутации электрических сетей в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 750 кВ.

Выключатель состоит из трех полюсов, механически не связанных друг с другом, и общего распределительного шкафа, обеспечивающего электрическую и пневматическую связь между полюсами.

Полюс выключателя состоит из трех одинаковых элементов, резервуара со шкафом управления и рам. Основные узлы элемента полюса: колонка опорных изоляторов с растяжками, дугогасительное устройство с конденсаторами и экранами.

При эксплуатации воздушных выключателей производятся следующие виды ремонтных работ:

 

Год ремонта

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Вид ремонта
ТР	ТР	ТР	СР	ТР	ТР	ТР	КР	ТР	ТР	ТР	СР

 

· ТР – текущий ремонт;

· СР – средний ремонт;

· КР – капитальный ремонт.

Для работы воздушных выключателей на ОРУ-750 кВ установлены две компрессорные установки для обеспечения воздухом. Рабочее давление воздуха в воздушном выключателе составляет 40 атм. Выключатель отключается воздухом, а включается за счет энергии пружин, накопленной в момент отключения.

 

Включатели – отключатели

Включатель типа ВО-750У1 предназначен для автоматического безинерционного включения шунтирующего реактора при перенапряжении, а также для оперативного включения и отключения шунтирующего реактора в сетях переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 750 кВ.

Включатель-отключатель состоит из четырех одинаковых полюсов, механически не связанных друг с другом, и общего распределительного шкафа, обеспечивающего электрическую и пневматическую связь между полюсами.

Полюс включателя-отключателя состоит из двух механически не связанных полюсов, каждый из которых имеет самостоятельный привод и автоматическое управление. Полюсы отличаются только наличием или отсутствием устройства искрового подключения. Полюс состоит из двух колонок опорной изоляции, резервуара со шкафом управления, рам, экранов. Основные узлы элемента полюса: колонка опорных изоляторов с растяжками, дугогасительное устройство с конденсаторами и экранами.

Включатели типа ВО-750 имеют следующие показатели надежности и долговечности:

· коммутационный ресурс, суммарное число операций – не более 500;

· механический ресурс до капитального ремонта – 1000 циклов В-П-0;

· средний срок службы до капитального ремонта – 8 лет.

Рисунок 41.10 Модуль включателя-отключателя ВО-750 кВ.

                  Автотрансформатор и вольтодобавочный трансформатор

 

Автотрансформатор АОДЦТН- 333000/750/330-73YI (AT-1)

А - автотрансформатор;

О -однофазный;

ДЦ - система охлаждения ДЦ;

Т - трехобмоточный;

Н - регулирование напряжение под нагрузкой

 

АТ-1 предназначен для связи ОРУ-750 кВ ЗАЭС и ОРУ - 330 кВ ЗаТЭС. АТ-1 воздушной линией протяженностью 9 км связан с шинами 330 кв ЗаТЭС. Со стороны высшего напряжения АТ-1 через два выключателя (АТ-751\1, АТ-751\2) подключен к 1 и II С.ш. ОРУ-750 кв ЗАЭС. АТ, представляющий собой трех фазную группу из однофазных трансформаторов, обеспечивает регулируемый переток мощности между сетями 750 и 330 кВ.

Естественное распределение перетоков мощности по параллельно работающим связям 750 и 330 кВ не обеспечивает их рациональной работы: линии одного напряжения могут быть недогруженными, а линии другого - перегруженными. Связь между системообразующими напряжениями повышает надежность работы генераторов, выдающих мощность в сети 750 и 330 кВ, и энергосистемы в целом за счет перераспределения мощности как в нормальном режиме, так и в случае аварийных отключений или вывода в ремонт отдельных ЛЭП.

1. Номинальная (проходная) мощность в режиме ВН - СН, кВА - 333000.

2. Номинальная мощность обмотки НН, кВА - 120000.

3. Номинальное напряжение обмоток, кВ:     ВН -750/Ö 3

СН - 330/Ö 3

НН-15, 75.

4. Номинальный ток обмоток, А:          ВН – 768

СН -1748

                 НН (фазный)-7620

00 (нейтрали) - 980.

5. Схема и группа соединения обмоток - 1 авто /I-0-0.

6. Схема и группа соединения в трех фазной группе - Y авто/Δ -0-11.

7. Наибольший длительно допустимый ток, А: ВН - 805

СН-1835

НН (фазный)-8000

00 (нейтрали)-1030.

8. Номинальная частота, Гц - 50.

9. Вид переключения ответвлений - РПН

10. Полная масса, т - 352

11. Масса масла, т - 80

11. Масса активной части, т -197.

12. Масса съемной части бака, т - 19, 5.

	Рисунок 41.11 Автотрансформатор АОДЦТН-333000/750-73У1

 

 

Блочный трансформатор

Блочные трансформаторы типа ОРЦ-417000/750-77У1 энергоблоков установлены на световом дворе у машзала блока пристройки ЭЭТУ на отметке О и служат для выдачи мощности, полученной от генератора на напряжении 24 кВ, и повышения последнего до напряжения 750 кВ с передачей по гибкой линии связи на ОРУ-750 кВ. Блочный трансформатор состоит из трех однофазных трансформаторов, соединенных в трехфазную группу и разделенных между собой противопожарной перегородкой. Расшифровка типа:

О - однофазный;

Р - расщепленная обмотка НН;

 Ц - система охлаждения «Ц»;

 417000 - мощность, кВА;

750 - класс напряжения, кВ;

 77 - год проектирования;

У 1 - климатическое исполнение.

Трансформатор силовой, однофазный, двухобмоточный, с обмоткой ВН класса напряжения 750 кВ, с расщеплением обмоток НН, с системой охлаждения вида Ц предназначен для работы в составе трехфазной группы в блоке с генераторами от 500 МВт до  1500 МВт. Либо с двумя реверсивными генераторами ГАЭС (в зависимости от типа и номинальной мощности трансформатора).

Шунтирующий реактор

Шунтирующие реакторы типа РОДЦ-110000/750  предназначены для компенсации реактивной мощности, генерируемой ВЛ-750 кВ, и ограничения напряжений в режиме минимальных нагрузок и односторонних отключениях ВЛ-750 кВ.

Расшифровка типа и параметры реактора.

Р - реактор;

О - однофазный;

ДЦ - система охлаждения ДЦ.

1. Номинальная мощность - 110000 кВА.

2. Номинальное линейное напряжение -750 кВ.

3. Допустимое длительное линейное напряжение -787 кВ.

4. Номинальный ток - 242 А.

5. Потери мощности при номинальном напряжении - 350 кВт.

Одностороннее отключение длинной ВЛ-750 кВ вызывает значительное увеличение напряжения сверх номинального на разомкнутом конце. Уровень напряжения на оборудовании может превысить значения, допускаемые изоляцией.

ВЛ-750 кВ обладает значительной электрической емкостью относительно земли и между отдельными фазами, что обуславливает протекание по линии значительных емкостных токов.

Величина разности напряжений Δ U начала U_н и разомкнутого конца U_K линии пропорциональна величине емкостного тока I_с.

Основным средством для снижения напряжения на линии, в условиях ее односторонней работы, является подключение к ней шунтирующего реактора (ШР). По ШР протекает индуктивный ток I_L, находящийся в противофазе с емкостным током линии. Емкостной ток в линии уменьшается до I_L. Соответственно снижаются Δ U и U_K до Δ U' и U'_K.

Включение и отключение ШР выполняется включателем-отключателем (ВО-750), каждый полюс которого состоит из двух последовательно включенных полюсов П1 и П2. Полуполюс П2 шунтирован искровым промежутком. Автоматическое включение ШР происходит при:

 - отключении линии от защит;

 - перенапряжении на линии;

 - пробое искрового промежутка и появлении тока в ШР.

Автоматическое отключение осуществляется двумя полюсами П 1 и П2 после успешного АПВ линии или непереключении фаз.

	Рисунок 41.17 Реактор шунтирующий РОДЦ – 110000/750 У1.

 

Разъединители

Разъединители типа РПД-750

Разъединитель высоковольтный трехполюсный типа РПД-750/3150У1 предназначен для включения и отключения обесточенных участков электрической цепи и создания видимого разрыва отключенной цепи. Видимый разрыв создается за счет поднятия корзины разъединителя.

Разъединитель управляется дистанционно по месту электродвигателем,  через привод разъединителя.  Разъединитель должен эксплуатироваться в условиях, нормированных ГОСТ 15150-69 для  изделий категории I, исполнения «У», при этом:

- температура окружающего воздуха от плюс 40 до минус 45^º С;

- толщина гололеда не более 20 мм;

- скорость ветра при гололеде не более 15 м/с;

- скорость ветра при отсутствия гололеда не более 40 м/с.

Варианты исполнения разъединителя:

- разъединитель с прямой тросовой системой управления РПД-750-1/3200У1;

-разъединитель с Г -образной тросовой системой управления РПД-750-2/3200Уl.

В условном обозначении типa разъединителя принято:

Р - разъединитель;

П - подвесной;

Д - двухлучевая гирлянда;

750 - номинальное напряжение, кВ;

1 (2) - обозначение тросовой системы управления: 1-прямая; 2 - Г-образная;

3200 - номинальный ток, А;

У - климатическое исполнение;

1 - категория размещения.

 

Характеристика