Zaprte stikalne naprave. Stikalna naprava

Odprta stikalna naprava (OSG) - stikalna naprava

naprava, katere oprema se nahaja na prostem. Vse

zunanji stikalni elementi so postavljeni na beton oz kovinske podlage.

Razdalje med elementi so izbrane glede na PUE. Pri napetosti 110 kV in več, pod napravami, ki za delovanje uporabljajo olje

(oljni transformatorji, stikala, reaktorji) nastanejo oljni sprejemniki - vdolbine, napolnjene z gramozom. Ta ukrep je namenjen zmanjšanju verjetnosti požara in škode med

zruši na takih napravah. Zbiralke zunanje stikalne naprave so lahko izdelane tako v obliki togih cevi kot v obliki gibljivih žic. Toge cevi so pritrjene na stojala s pomočjo podpornih izolatorjev, fleksibilne cevi pa so obešene na portalih z uporabo izolatorjev za obešanje. Ozemlje, na katerem se nahaja zunanja stikalna naprava, je nujno ograjeno.

Prednosti OSG:

Zunanje stikalne naprave omogočajo uporabo poljubno velikih električnih napeljav

naprave, kar je pravzaprav posledica njihove uporabe na visoke ocene stres.

Izdelava zunanjih stikalnih naprav ne zahteva nepotrebnih stroškov gradnje

prostore.

Odprte stikalne naprave so v smislu posodobitve in širitve bolj praktične od notranjih stikalnih naprav

Vizualni pregled vseh OSG naprav

Slabosti zunanjih stikalnih naprav:

Težko delo z zunanjimi stikalnimi napravami v neugodnih vremenskih razmerah.

ORU je veliko večji od notranjih stikalnih naprav.

Kot vodniki za zbiralke zunanjih stikalnih naprav in odcepov od njih

Uporabljajo se navojne žice razredov A in AC, pa tudi toge

cevaste pnevmatike. Pri napetostih 220 kV in več je potrebno razdelitev

žice za zmanjšanje izgub korone.

Dolžina in širina zunanje stikalne naprave je odvisna od izbrane postavitve postaje, lokacije

stikala (enovrstna, dvovrstna itd.) in daljnovodov. Poleg tega so dostopne ceste za avtomobilske oz

železniški promet. Zunanja stikalna naprava mora imeti ograjo z višino najmanj 2,4 m.

se namestijo veje iz zbiralk

različnih višin v dveh in treh nivojih. S gibljivimi vodniki, zbiralkami

postavljeni v drugi nivo, veje žice pa v tretji.

Najmanjša razdalja od vodnikov prvega nivoja do tal za 110 kV

3600 mm, 220 kV - 4500 mm. Najmanjša razdalja navpično med

žice prvega in drugega nivoja, ob upoštevanju nagiba žic za 110 kV - 1000 mm, za 220 kV - 2000 mm. Najmanjša razdalja med žicami drugega in tretjega nivoja za 110 kV je 1650 mm, za 220 kV - 3000 mm.

Najmanjše dovoljene svetle razdalje (v centimetrih)

v zraku odprtih inštalacij med golimi žicami različnih

faze, med deli pod napetostjo ali izolacijskimi elementi, ki se nahajajo

pod napetostjo in ozemljeni deli konstrukcij:

Plinsko izolirana stikalna naprava

(GIS)

Plinsko izolirana stikalna naprava je sestavljena iz celic, katerih prostor je napolnjen s plinom SF6 pod tlakom, povezanih v različne kroge stikalne naprave v skladu s tehničnimi standardi oblikovanja. GIS plošče so izdelane iz standardiziranih delov, kar omogoča montažo panelov za različne namene iz istih elementov. Sem spadajo: stebri stikal, ločilnikov in ozemljitvenih stikal; meriti

tokovni in napetostni transformatorji; povezovalni in vmesni predelki; odseki zbiralnikov; pol in razdelilne omare, omare za nadzor tlaka in omare napetostnih transformatorjev. Vsak tip kabine je sestavljen iz treh enakih polov in krmilnih omaric. Vsak pol linearne, sekcijske ali zbiralne priključne enote ima odklopnik s pogonom in njegovimi krmilnimi elementi, ločilnik z daljinskim električnim pogonom, ozemljitvena stikala z ročnim pogonom,

tokovni transformatorji in polne omare. V predelih napetostnih transformatorjev ni odklopnikov ali tokovnih transformatorjev. Celice in njihove

stebri so povezani z enim ali dvema enopolnim ali tripolnim sistemom zbiralnic.

Linearne kabine imajo vodnike za povezavo z vodniki in

odhodni kabli. Povezava celic z napajalnimi kabli se izvede s pomočjo kabelskih uvodnic posebne izvedbe in s po zračnih linijah z uporabo plina napolnjenih vhodov.

Varnost in zanesljivost napajanja sta odvisna od stikal,

zaščita električnih omrežij pred kratkimi stiki. Tradicionalno na

elektrarne in podpostaje nameščene zračne odklopnike

izolacija. Odvisno od nazivne napetosti zraka

odklopnik, razdalja med deli pod napetostjo in ozemljitvijo

biti več deset metrov, zaradi česar za namestitev takšne naprave

potrebno je veliko prostora. V nasprotju s tem je odklopnik SF6 zelo kompakten in zato GIS zavzame relativno majhno uporabno prostornino. Površina RTP z GIS je desetkrat manjša od površine RTP z zračnimi odklopniki. Prevodnik je aluminijasta cev, v katero je vgrajena vodila in je zasnovan za medsebojno povezovanje posameznih celic in SF6 opreme transformatorske postaje. V stikalni omarici so vgrajeni tudi merilni tokovni in napetostni transformatorji, napetostni omejevalniki (odvodniki prenapetosti), ozemljitvena stikala in ločilniki.

Tako celica vsebuje vso potrebno opremo in

naprave za prenos in distribucijo električne energije različnih napetosti. In vse to je zaprto v kompaktnem, zanesljivem ohišju. Celice se krmilijo v omarah, nameščenih na stranski steni.

Upravljalna omarica vsebuje vso električno opremo za daljinsko upravljanje, signalizacijo in zaklepanje

elementi celic.

Uporaba GIS vam omogoča znatno zmanjšanje površin in volumnov,

zasedena s stikalno napravo in zagotavljajo možnost lažje razširitve stikalne naprave v primerjavi s tradicionalnimi stikalnimi napravami. Druge pomembne prednosti GIS vključujejo:

Večnamenskost - zbiralke so združene v enem ohišju,

odklopnik, ločilniki z ozemljitvenimi stikali, tokovni transformatorji, kar bistveno zmanjša velikost in poveča

zanesljivost zunanjih stikalnih naprav;

Eksplozijska in požarna varnost;

visoka zanesljivost in odpornost na vplive okolja;

Možnost vgradnje na potresno aktivna območja in območja z visoko onesnaženostjo;

Pomanjkanje električnih in magnetnih polj;

Varnost in enostavna uporaba, enostavna namestitev in demontaža.

Majhna velikost

Odporen na onesnaženje.

Omarice, posamezni moduli in elementi omogočajo montažo stikalne naprave po različnih električnih shemah. Kabine so sestavljene iz treh stebrov, omaric in zbiralk. Omare vsebujejo opremo za signalne tokokroge, blokade, daljinsko električno krmiljenje, spremljanje tlaka plina SF6 in njegovo dovajanje v celico ter oskrbo pogonov s stisnjenim zrakom.

Celice za nazivno napetost 110-220 kV so tripolne

ali nadzor polarnosti, in 500 kV celice - samo polarnost

nadzor.

Pol celice vključuje:

Stikalne naprave: stikala, ločilniki, ozemljitvena stikala;

Merilni tokovni in napetostni transformatorji;

Povezovalni elementi: zbiralke, kabelske uvodnice ("SF6 olje"), puše ("zrak-SF6"), plinsko izolirani vodniki in

Stroški stikalnih naprav so v primerjavi s tradicionalnimi tipi stikalnih naprav precej visoki, zato se je uporaba našla le v primerih, ko so njegove prednosti izjemno potrebne - to je pri gradnji v utesnjenih razmerah, v urbanih razmerah za zmanjšanje ravni hrupa in za arhitekturno estetiko, v na mestih, kjer je tehnično nemogoče postaviti stikalno napravo ali stikalno napravo v zaprtih prostorih, ter na območjih, kjer so stroški zemljišča zelo visoki, pa tudi v agresivnem okolju za zaščito delov pod napetostjo in podaljšanje življenjske dobe opreme ter na potresno aktivnih območjih.

http://smartenergo.net/articles/199.html

Električne stroje in transformatorje, nameščene v elektrarnah in transformatorskih postajah, je treba nadzorovati in zaščititi pred poškodbami in nepravilnostmi. To zahteva stikalne naprave, merilne transformatorje, reaktorje za omejevanje toka, odvodnike in drugo električno opremo primarnih (napajalnih) tokokrogov. Potrebne so tudi naprave za krmiljenje, spremljanje, meritve, relejno zaščito in avtomatizacijo, ki tvorijo sekundarne tokokroge električne napeljave. Navedeni elementi električne opreme primarnega in sekundarnega tokokroga skupaj s pomožnimi napravami in konstrukcijskim delom tvorijo stikalno napravo (RU) postaje ali transformatorske postaje.

Razlikujte med notranjo in zunanjo stikalno napravo z električno opremo, ki se nahaja v zgradbah in zunaj zgradb. V slednjem primeru mora biti prilagojen za delo pri temperaturah zraka, ki se spreminjajo v širokem razponu, v dežju in snegu, z vetrom in ledom.

Na postajah so stikalne naprave več stopenj nazivne napetosti, povezane preko močnostnih transformatorjev ali avtotransformatorjev. Vsak RU. običajno vsebuje zbiralke (trifazni prevodni sistem) in številne priključke ali odcepe od zbiralk s pripadajočo opremo. Glede na namen električne napeljave, nazivno napetost, število in moč priključkov se lahko RU izvede z enim ali dvema sistemoma zbiralnikov; z enim ali dvema stikali v vsakem priključku in drugimi lastnostmi, ki določajo obratovalne lastnosti stikalne naprave in njeno ceno.

Daje vizualni prikaz stikalne naprave ali inštalacije kot celote električni tokokrog - grafična slika električne inštalacije z uporabo konvencionalnih simbolov v skladu z dejansko sestavo električne opreme in vrstnim redom električnih priključkov. Raven podrobnosti v shemi se lahko razlikuje. V prihodnosti se pogosto uporabljajo enovrstični diagrami, v katerih so navedeni elementi opreme in vodniki ene faze. Naprave, krmilne naprave in relejna zaščita, v nekaterih primerih pa tudi merilni transformatorji so v takih vezjih izpuščeni.

Slika 1. Enovodni diagram povprečne elektrarne s stikalno napravo 10 in 110 kV:
G - generator; T - transformator; Q - stikalo;
QB - sekcijsko stikalo; QS - ločilnik;
LR - reaktor za omejevanje toka; F - odvodnik;
W - daljnovod

Kot primer je na sliki 1 prikazan enovrstični diagram srednje močne elektrarne z 10 in 110 kV stikalnimi napravami. Da ne bi zapletli tokokrogov, so za obe stikalni napravi običajno sprejeti sistemi z enojnimi zbiralniki. Na 10 kV zbiralke sta priključena dva generatorja G1 in G2, dva glavna transformatorja T1 in T2, dva stopenjski transformatorja za pomožne potrebe postaj T3 in T4 ter štirje lokalni vodi. distribucijske mreže s tokovno omejevalnimi reaktorji LR. Zbiralke 110 kV so priključene na dva glavna transformatorja in dva voda W, ki povezujeta postajo s sistemom.

Pomožne naprave za relejno zaščito in avtomatizacijo ter merilne in obračunske naprave.

Razvrstitev

Po lokaciji

• Odprte stikalne naprave (OSG) - stikalne naprave, v katerih se električni vodniki nahajajo na prostem brez zaščite pred izpostavljenostjo okolje... Običajno so stikalne naprave za napetosti od 27,5 kV izdelane v obliki zunanjih stikalnih naprav.
• Zaprte stikalne naprave (ZRU) - stikalne naprave, katerih oprema je nameščena v zaprtih prostorih ali zaščitena pred stikom z okoljem s posebnimi ohišji (vključno z zunanjimi omarami KRUN). Običajno se takšne stikalne naprave uporabljajo za napetosti do 35 kV. V nekaterih primerih je potrebna uporaba notranjih stikalnih naprav pri višjih napetostih (komercialno je na voljo oprema za napetosti do 800 kV). Uporaba visokonapetostnih notranjih stikalnih naprav je upravičena: v območjih z agresivnim okoljem (morski zrak, povečana zaprašenost), hladnim podnebjem, med gradnjo v utesnjenih razmerah, v urbanih okoljih za zmanjšanje ravni hrupa in za arhitekturno estetiko.

Z izvedbo razdelka

Stikalna naprava z enim odsekom zbiralk (brez odsekov)

Prednosti takšne stikalne naprave vključujejo preprostost in nizke stroške.

Glavne pomanjkljivosti vključujejo neprijetnosti pri delovanju, zaradi katerih tak sistem ni dobil široke uporabe:

• Preventivno popravilo katerega koli elementa RI naj bi spremljala zaustavitev celotnega RI, kar pomeni odvzem vseh porabnikov električne energije, ki jih napaja RI.
• Nesreča na zbiralnikih uniči tudi celotno stikalno napravo.

RU z dvema ali več odseki

Takšne stikalne naprave so izdelane v obliki več odsekov, od katerih ima vsak svoj napajalnik in svojo obremenitev, med seboj povezana s sekcijskimi stikali. Na postajah je sekcijsko stikalo običajno vklopljeno zaradi potrebe po vzporednem delovanju generatorjev. V primeru poškodbe enega od odsekov se sekcijsko stikalo izklopi, s čimer se poškodovan odsek izklopi iz stikalne naprave. V primeru nesreče na samem sekcijskem stikalu oba odseka odpoveta, vendar je verjetnost takšne poškodbe razmeroma majhna. Na nizkonapetostnih stikalnih napravah (6-10 kV) sekcijsko stikalo običajno pustimo izklopljeno, tako da medsebojno povezani odseki delujejo neodvisno drug od drugega. Če se iz kakršnega koli razloga izgubi napajanje enega od odsekov, bo delovala naprava ATS, ki bo izklopila vhodno stikalo odseka in vklopila sekcijsko stikalo. Porabniki odseka z izklopljenim napajanjem bodo prejemali električno energijo iz napajanja sosednjega odseka preko sekcijskega stikala. Podoben sistem se uporablja v RU 6 - 35 kV RTP in 6 - 10 kV SPTE napravah.

Stikalna naprava s sekcijo zbiralke in obvodno napravo

Enostavno razrezovanje ne rešuje problema načrtovanega popravila posameznih odklopnikov odsekov. Če je treba popraviti ali zamenjati stikalo katere koli odhodne povezave, je treba izklopiti celoten odsek, kar je v nekaterih primerih nesprejemljivo. Za rešitev težave se uporablja rešitev. Obvodna naprava je sestavljena iz enega ali dveh obvodnih stikal v dveh delih, obvodnih ločilnikov in sistema obvodnega vodila. Sistem obvodnih zbiralk je preko obvodnih ločilnikov povezan z ločilniki priključnih stikal na strani, nasprotni od glavnega sistema zbiralnikov. V primeru, da je treba izvesti načrtovano popravilo ali zamenjavo katerega koli stikala, vklopite obvodno stikalo, vklopite obvodni ločilnik, ki ustreza zahtevanemu stikalu, nato se popravljeno stikalo skupaj z njegovimi odklopniki izklopi. Odhodna povezava se zdaj napaja preko obvodnega stikala. Takšni sistemi so postali razširjeni v stikalnih napravah pri napetosti 110-220 kV.

Po številu sistemov zbiralnikov

Z enim sistemom zbiralnikov

Te stikalne naprave vključujejo tiste, ki so opisane zgoraj.

Z dvema sistemoma zbiralnikov

Podobna stikalna naprava je po zasnovi podobna stikalni napravi s sekcijskimi zbiralkami in obvodno napravo, vendar se v nasprotju z njo sistem obvodnega vodila uporablja kot delovni, obremenitve sistema so porazdeljene med obema sistemoma vodil. To se naredi za izboljšanje zanesljivosti napajanja. Izpad električne energije na enem od sistemov vodil je dovoljen le začasno, medtem ko potekajo popravila na tem sistemu vodil.

Prednosti tega sistema vključujejo:

• Možnost načrtovanega popravila katerega koli sistema pnevmatik, brez razgradnje celotne reaktorske naprave.
• Možnost razdelitve sistema na dva dela, za povečanje zanesljivosti napajanja.
• Zmogljivost omejevanja toka kratek stik

Glavne pomanjkljivosti vključujejo:

• Kompleksnost sheme
• Povečana verjetnost poškodbe zbiralk zaradi pogostega preklapljanja ločilnikov.

Sistem se najbolj uporablja v stikalnih napravah za napetost 110-220 kV.

Po strukturi sheme

Radialni tip

Ta vrsta ima naslednje lastnosti:

• Viri energije in priključki se konvergirajo na zbiralke, zato okvara vodila vodi do umika celotnega odseka (ali celotnega sistema)
• Razgradnja enega odklopnika iz ležišča vodi do odklopa ustreznega ležišča.
• Odklopniki poleg svoje glavne funkcije (izolacija odklopljenih elementov od stikalnih naprav) sodelujejo pri spremembah vezja (na primer uvedba obvodnih stikal), kar zmanjšuje zanesljivost sistema.

Vrsta prstana

Tip obroča vezja odlikujejo naslednje značilnosti:

• Vezje je izdelano v obliki obroča z vejnimi priključki in napajalniki
• Prekinitev vsake povezave se izvede z dvema ali tremi stikali.
• Odklop enega stikala na noben način ne vpliva na napajanje priključkov
• V primeru poškodbe (kratek stik ali izpadi) na stikalni napravi odpove le manjši del sistema.
• Odklopniki opravljajo samo glavno funkcijo - izolirajo razgrajeni element.
• Obročne sheme so z vidika razvoja sistema in dodajanja novih elementov sistemu bolj priročne od radialnih.

Odprta stikalna naprava (OSG)

Oblikovne značilnosti

Odprta stikalna naprava (OSG) - stikalna naprava, katere oprema se nahaja na prostem. Vsi elementi zunanje stikalne naprave so postavljeni na betonske ali kovinske temelje. Razdalje med elementi so izbrane glede na PUE. Pri napetosti 110 kV in več se oljni sprejemniki ustvarijo pod napravami, ki za delovanje uporabljajo olje (oljni transformatorji, stikala, reaktorji) - vdolbine, napolnjene z gramozom. Ta ukrep je namenjen zmanjšanju verjetnosti požara in škode v nesreči na takšnih napravah.

Zbiralke zunanje stikalne naprave so lahko izdelane tako v obliki togih cevi kot v obliki gibljivih žic. Toge cevi so pritrjene na stojala s pomočjo podpornih izolatorjev, fleksibilne cevi pa so obešene na portalih z uporabo izolatorjev za obešanje.

Ozemlje, na katerem se nahaja zunanja stikalna naprava, je nujno ograjeno.

Prednosti

• Zunanje stikalne naprave vam omogočajo uporabo poljubno velikih električne naprave, kar je pravzaprav razlog za njihovo uporabo pri visokonapetostnih razredih.
• Izdelava zunanjih stikalnih naprav ne zahteva dodatnih stroškov za gradnjo prostorov.
• Zunanje stikalne naprave so z vidika širitve in posodobitve bolj priročne od notranjih stikalnih naprav
• Možno je vizualno opazovanje vseh naprav OSU

Pomanjkljivosti

• Delovanje zunanje stikalne naprave je v neugodnih klimatskih razmerah oteženo, poleg tega pa okolje močneje vpliva na elemente zunanje stikalne naprave, kar vodi do njihove zgodnje obrabe.
• Zunanje stikalne naprave zavzamejo veliko več prostora kot notranje stikalne naprave.

Zaprta stikalna naprava (ZRU)

V nekaterih primerih se za notranje stikalne naprave uporablja ista oprema kot za zunanjo, vendar z umestitvijo v zaprt prostor. Tipični napetostni razred: 35 ... 110 kV, redkeje 220 kV. Notranja stikalna orodja te vrste imajo malo prednosti pred zunanjimi stikalnimi napravami, zato se redko uporabljajo. Za notranje stikalne naprave je bolj praktično uporabiti posebno opremo.

Celotna stikalna naprava (KRU)

Stikalna naprava, sestavljena iz standardnih enotnih blokov (tako imenovanih celic) visoka stopnja pripravljenost, sestavljena v tovarni, se imenuje popolna stikalna naprava. Pri napetostih do 35 kV so celice izdelane v obliki omaric, ki so povezane s stranskimi stenami v skupno vrsto. V takšnih omarah so elementi z napetostjo do 1 kV (merilna, relejna zaščita, avtomatizacija in krmilna vezja) izdelani z žicami v trdni izolaciji, elementi od 1 do 35 kV - z zračno izoliranimi vodniki (sabirnice z izolatorji).

Za napetosti nad 35 kV zračna izolacija ni uporabna, zato so visokonapetostni elementi nameščeni v zaprtih komorah. Starejša tehnologija uporablja plin SF6, medtem ko v Evropi plin SF6 postopoma nadomeščajo vakuumski prekinjevalci, ki imajo razmeroma preprost dizajn... Omarice s SF6 komorami imajo kompleksna struktura ki je videti kot mreža cevovodov. Plinsko izolirana stikalna naprava je skrajšana kot GIS, okrajšave za stikalne naprave z vakuumskimi prekinjali še niso dane v promet.

Vakuumske naprave imajo večji preklopni vir in so primerne za pogosto preklapljanje, medtem ko se plinsko izolirane naprave uporabljajo za delovanje v elektromotornih tokokrogih z omejeno močjo. Hkrati zbrana statistika o delovanju kaže nesporne prednosti vakuumskih odklopnikov - znan je primer blokade krmilnih tokokrogov 59 odklopnikov 110-500 kV rezervoarja SF6, ki jih proizvajajo številna evropska podjetja pri sobni temperaturi. -41 ° C v regiji Tjumen leta 2006 zaradi nepopolne zasnove, nezadostne moči, nizke zanesljivosti naprav za ogrevanje rezervoarjev in pomanjkljivosti sistema za nadzor tlaka (gostote) SF6. Kljub prednostim nova tehnologija v ruski elektroenergetski industriji je delež vakuumskih odklopnikov le 10-15%. ... Leta 2007 v Ruska federacija V NEK Kontakt se je začel razvoj 110-220 kV vakuumskih odklopnikov v okviru programa tehnične prenove elektrodistribucijskega omrežnega kompleksa.

Območje uporabe

Celotne stikalne naprave se lahko uporabljajo tako za notranje kot zunanja namestitev(v tem primeru se imenujejo KRUN). Stikalne naprave se pogosto uporabljajo v primerih, ko je potrebna kompaktna porazdelitev stikalne naprave. Zlasti stikalne naprave se uporabljajo v elektrarnah, mestnih transformatorskih postajah, za napajanje obratov naftne industrije (naftovodi, vrtalne ploščadi), v shemah porabe energije za ladje.

Med stikalnimi omarami ločeno ločimo montažne enostranske servisne (KSO) komore. Enosmerna storitev vam omogoča, da KSO postavite neposredno na steno ali zadnje stene drug drugemu, kar prihrani prostor (pomembno v razmerah visoka gostota urbani razvoj).

Stikalna naprava

Praviloma je stikalna omarica (celica) razdeljena na 4 glavne oddelke: 3 visokonapetostne - kabelske (vhodne ali vodove), prekinjevalne omare in zbiralke ter 1 nizkonapetostno - relejno omaro.

• Relejski predal (3) vsebuje nizkonapetostno opremo: naprave za zaščito in avtomatizacijo releja, stikala, odklopnike. Na vratih relejnega prostora so praviloma svetlobno-signalne armature, merilne in merilne naprave električne energije ter krmilni elementi za celico.
• Predal za odklopnik (4) vsebuje napajalno stikalo ali drugo visokonapetostno opremo (ločilni kontakti, varovalke, VT). Najpogosteje je v stikalnih napravah ta oprema nameščena na izvlečni ali izvlečni element.
• V predelu za zbiralke (6) so napajalna vodila (8), ki povezujejo omare stikalnih sekcij.
• Vhodni predal (5) se uporablja za namestitev kabelskih trakov, merilnih tokovnih transformatorjev (7), napetostnih transformatorjev, odvodnikov prenapetosti.

Obrati izdelujejo celice za kompletne stikalne naprave za različne namene, ki jih delimo na:

• po funkcionalnem namenu - vhodni, linearni, pomožni, napetostni transformatorji itd .;
• po vrsti vhodnih in izhodnih vodov - za vhod ali izhod zraka, za kabelski vhod ali izhod;
• po dogovoru - glavni namen, za pogon bagrov, za električna vozila itd.
• po standardni izvedbi - za enkratno uporabo in za integracijo v sklop stikalnih naprav;
• po vrsti vgradnje - za notranjo in zunanjo uporabo (KRUN);
• z vrednostjo nazivnega toka;
• glede na zasnovo vidne reže (zaradi varnosti dela na progah) - z ločilniki in stikalno napravo v izvlečni izvedbi (na vozičku).

Za razlikovanje med celicami iste vrste in blagovne znamke, vendar imajo različne funkcionalni namen(včasih različne vrste vhod ali izhod), kataloške številke dodeli proizvajalec.

Zaprta stikalna naprava (ZRU)

Notranje stikalne naprave in transformatorske postaje.

Zaprte stikalne naprave so najpogosteje izdelane do vključno 10 kV. Ko je težko dobiti mesto, potrebno za postavitev zunanje stikalne naprave, ko se nahajajo v podjetjih v utesnjenih razmerah, na območjih z onesnaženim zrakom, ki destruktivno vpliva na odprte dele pod napetostjo in zmanjšuje izolacijske lastnosti porcelana, pa tudi v severnih regijah ob zelo nizkih temperaturah in obilnih sneženjih gradijo Notranje stikalne naprave 35 in 110 kV. V tem primeru je 110 kV notranja stikalna naprava zgrajena z uporabo opreme, namenjene zunanji stikalni napravi.
Zaprte stikalne naprave so nameščene v eno-, dvo- ali trinadstropnih zgradbah iz enotnih montažnih armiranobetonske konstrukcije... Zaprte stikalne naprave 6 in 10 kV in RTP so nameščene v vgrajenih, prizidnih ali samostojnih objektih iz opeke ali montažnega betona, zgrajenih na temeljih iz armiranobetonskih blokov.
Zaprte stikalne naprave 35 in 110 kV so nameščene v samostojnih betonskih zgradbah. Dimenzije prostorov so odvisne od vrste uporabljene električne opreme, vezja glavnih tokokrogov, sheme polnjenja in dovoljenih dimenzij širine hodnikov in prehodov v notranjih stikalnih napravah, transformatorskih komorah in stikalnih prostorih (tabela 4) . Pri urejanju notranjih stikalnih naprav in postaj se upoštevajo veljavni gradbeni standardi in velikosti tipičnih elementov iz montažnega betona: armiranobetonske plošče, tramovi, kritine in medetažni stropi.

Pri načrtovanju notranjih stikalnih naprav in postaj se upoštevajo zahteve PUE, od katerih so glavne navedene spodaj. Prostori RU so od drugih prostorov ločeni s stenami ali predelnimi stenami in stropi. Stikalne naprave nad 1 in do 1 kV so običajno nameščene ločeno. Glede na dolžino je v stikalni sobi razporejen en (z dolžino do 7 m) ali dva izhoda (z dolžino nad 7 in do 60 m), ki se nahajata na njegovih koncih (dovoljeno je locirati izhode). od stikalne naprave na razdalji do 7 m od njenih koncev).
Vrata iz stikalne naprave se odpirajo v smeri drugih prostorov, navzven ali v smeri stikalne naprave z nizko napetostjo in imajo samozaklepne ključavnice, ki se odpirajo iz znotraj prostor brez ključa. Vratni pragovi niso dovoljeni.
Najbolj razširjena pri vgradnji sodobnih notranjih stikalnih naprav in prejetih podpostaja 6 in 10 kV popolne naprave... Popolne stikalne naprave so sestavljene iz montažnih enosmernih komor (KSO-272 in KSO-366) ali omaric KRU-2-6, KRU-2-10, KR-Yu / 500, K-XII, K-XV. Napajajo se po prilagojenih shemah z napravami glavnega tokokroga, vgrajenimi v komore in omare, z napravami za zaščito, merjenje, merjenje in signalizacijo, s polnimi zbiralkami in ožičenjem sekundarnega kroga znotraj komor.

Odprta stikalna naprava (OSG)

Stikalo za olje v zunanji stikalni napravi

Oblikovne značilnosti

Odprta stikalna naprava (OSG) je stikalna naprava, katere oprema je nameščena na prostem. Vsi elementi zunanje stikalne naprave so postavljeni na betonske ali kovinske temelje. Razdalje med elementi so izbrane glede na PUE. Pri napetosti 110 kV in več se oljni sprejemniki ustvarijo pod napravami, ki za delovanje uporabljajo olje (oljni transformatorji, stikala, reaktorji) - vdolbine, napolnjene z gramozom. Ta ukrep je namenjen zmanjšanju verjetnosti požara in škode v nesreči na takšnih napravah.

Zbiralke zunanje stikalne naprave so lahko izdelane tako v obliki togih cevi kot v obliki gibljivih žic. Toge cevi so pritrjene na stojala s pomočjo podpornih izolatorjev, fleksibilne cevi pa so obešene na portalih z uporabo izolatorjev za obešanje.

Ozemlje, na katerem se nahaja zunanja stikalna naprava, je nujno ograjeno.

Prednosti

§ Zunanje stikalne naprave omogočajo uporabo poljubno velikih električnih naprav, kar je pravzaprav razlog za njihovo uporabo pri visokonapetostnih razredih.

§ Izdelava zunanjih stikalnih naprav ne zahteva dodatnih stroškov za gradnjo prostorov.

§ Zunanje stikalne naprave so z vidika širitve in posodobitve bolj priročne od notranjih stikalnih naprav

§ Možno vizualno opazovanje vseh naprav stikalne naprave

Pomanjkljivosti

§ Delovanje zunanje stikalne naprave je oteženo v neugodnih razmerah vremenske razmere, poleg tega pa okolje močneje vpliva na elemente stikalne naprave, kar vodi do njihove zgodnje obrabe.

§ Zunanje stikalne naprave zavzamejo veliko več prostora kot notranje stikalne naprave.

Celotna stikalna naprava (KRU) je stikalna naprava, sestavljena iz standardnih enotnih blokov (tako imenovanih celic) visoke stopnje razpoložljivosti, sestavljenih v tovarni. Pri napetostih do 35 kV so celice izdelane v obliki omaric, ki so povezane s stranskimi stenami v skupno vrsto. V takšnih omarah so elementi z napetostjo do 1 kV izdelani z žicami v trdni izolaciji, elementi od 1 do 35 kV pa z zračno izoliranimi vodniki.

Za napetosti nad 35 kV zračna izolacija ni uporabna, zato so visokonapetostni elementi nameščeni v zaprtih komorah, napolnjenih s plinom SF6. Celice s plinsko izoliranimi komorami imajo zapleteno strukturo, ki je po videzu podobna cevovodnemu omrežju. Plinsko izolirana stikalna naprava je skrajšana kot GIS.

Območje uporabe

Celotne stikalne naprave se lahko uporabljajo za notranjo in zunanjo montažo (v tem primeru se imenujejo KRUN). Stikalne naprave se pogosto uporabljajo v primerih, ko je potrebna kompaktna porazdelitev stikalne naprave. Zlasti stikalne naprave se uporabljajo v elektrarnah, mestnih transformatorskih postajah, za napajanje obratov naftne industrije (naftovodi, vrtalne ploščadi), v shemah porabe energije za ladje.

Stikalna naprava, v kateri so vse naprave nameščene v enem predelku, se imenuje enosmerna servisna zbirna komora (KSO). Praviloma je CSR res enosmerna storitev, najpogosteje ima odprte zbiralke, zadnja stena manjka.

Stikalna naprava

Praviloma je stikalna omarica razdeljena na 4 glavne oddelke: 3 visokonapetostne - kabelske (vhodne ali vodove), odklopnike in zbiralke ter 1 nizkonapetostno - relejno omaro.

§ Relejski predal (3) vsebuje nizkonapetostno opremo: naprave za relejno zaščito in avtomatizacijo, stikala, odklopnike. Na vratih relejnega prostora so praviloma svetlobno-signalne armature, merilne in merilne naprave električne energije ter krmilni elementi za celico.

§ Predal za odklopnik (4) vsebuje vklopno stikalo ali drugo visokonapetostno opremo (ločilni kontakti, varovalke, VT). Najpogosteje je v stikalnih napravah ta oprema nameščena na izvlečni ali izvlečni element.

§ V prostoru za zbiralke (6) so napajalna vodila (8), ki povezujejo omare stikalne naprave.

§ Vhodni predal (5) se uporablja za namestitev kabelskih trakov, merilnih tokovnih transformatorjev (7), napetostnih transformatorjev, odvodnikov prenapetosti.

RU do 1000V.

Glavna vrsta stikalnih naprav z napetostjo do 1000 V so stikalne plošče. Z njihovo pomočjo se izvaja oskrba zunanjih obremenitev in pomožnih potreb transformatorskih postaj. Stikalne plošče različne sheme in naprave, nameščene v njih. Ščitniki so izdelani iz plošč ali omar, ki so med seboj povezane v količinah in kombinacijah, ki ustrezajo načrtovalni shemi in konstrukcijskemu delu prostora za stikalno ploščo. Panel (ali omarica) je v celoti dokončan element ščita, ščit kot celota pa je popolna električna naprava.
Panel je kovinska konstrukcija (okvir s sprednjo ploščo), na kateri so nameščene naprave in naprave za preklapljanje, merjenje in zaščito. Plošče stikalne plošče so povezane z zbiralkami in ožičenjem sekundarnih tokokrogov, na katere je priključena oprema, nameščena na panelih. Delimo jih na uvodne, linearne in sekcijske, odvisno od namena nameščenih naprav, pa tudi na končne, katerih namen je zaščitni in dekorativno zapiranje stranske strani zunanjih plošč ščita. Paneli vseh serij temeljijo na enem samem okvirju iz upognjenega jeklene pločevine debeline 2-3 mm z deli iz upognjenih jeklenih profilov za pritrdilne naprave in enake izvedbe: dva sprednja droga, zgornja sprednja pločevina za merilni instrumenti, vrata za servisne naprave nameščene na okvirju znotraj, dva zadnja stebrička, prečna in vzdolžne vezi... Ročaji pogonov avtomatskih strojev in stikal so izpeljani skozi pravokotne odprtine na fasado plošče.
Namestitev plošč se začne z označevanjem mesta namestitve temeljnega okvirja, ki ga je treba namestiti v prvi fazi inštalacijska dela... Prehodi med steno in ščitom, simetrična razporeditev vzdolžne in prečne osi ščita do prostora za ščit, se povezujejo z kabelskih kanalov in odprtine ob upoštevanju nivoja končnih tal.
Ščitniki so nameščeni po koncu gradnje in zaključna dela na osnovnem okvirju, umerjenem vodoravno in navpične ravnine in začasno popravljeno. Po namestitvi, povezavi blokov ali plošč med seboj in poravnavi se ščit dokončno pritrdi s sorniki ali varjenjem. Izvaja se namestitev zbiralk in namestitev naprav, ki so dobavljene v ločenem paketu.

Avtotransformatorji se od transformatorjev razlikujejo po prisotnosti električne povezave med obema navitjema. Avtotransformatorji se praviloma izvajajo s tremi navitji, z električno povezavo med navitji visoke in srednje napetosti. Povezava visoko in srednjenapetostnih navitij z nizkonapetostnim navitjem je elektromagnetna.

Uporaba avtotransformatorjev se izkaže za ekonomsko izvedljivo v omrežjih 220 kV in več za povezavo dveh sistemov tesnih nazivnih napetosti, na primer 220 in 110 kV. Električno povezana visoko in srednjenapetostna navitja so zvezda povezana z nevtralnim kablom. Nizkonapetostno navitje je povezano z trikotnikom. Shema in skupina povezav navitij avtotransformatorjev Yн / Yн / ∆ -12, 11.

5.2. Splošne informacije o stikalni napravi

Stikalne naprave (RU) transformatorskih postaj so električne napeljave, namenjene sprejemanju in distribuciji električne energije. Na transformatorskih postajah je število stikalnih naprav določeno s številom nazivnih napetosti navitij transformatorja. Zasnova RU vključuje različne električne naprave, avtobuse in pomožne naprave.

Izvajajo se stikalne naprave z napetostjo 35 kV in več odprta, zaprta in plinsko izolirana... Odprte stikalne naprave se nahajajo pod na prostem... Vse naprave odprte stikalne naprave so nameščene na nizkih kovinskih ali armiranobetonskih temeljih. Ozemlje odprtih stikalnih naprav je ograjeno.

TO prednosti odprtih stikalnih naprav vključujejo: relativno nizke stroške,

dobra dostopnost za opazovanje vseh naprav, enostavnost razširitve in rekonstrukcije.

TO Pomanjkljivosti odprtih stikalnih naprav vključujejo:

veliko zasedeno območje,

neprijetnost vzdrževanja opreme pri nizkih temperaturah in v slabem vremenu,

izpostavljenost opreme kontaminaciji.

Stikalna naprava, ki se nahaja znotraj posebne zgradbe, se imenuje zaprta. Stikalne naprave so zasnovane zaprto s povečano kontaminacijo

in kemično aktivnost okolja, pa tudi v regijah skrajnega severa.

Zaprte stikalne naprave so dražje od odprtih, saj zahtevajo posebno zgradbo. Za znižanje stroškov takšnih stikalnih naprav je stavba zgrajena iz montažnih armiranobetonskih konstrukcij. Glavna prednost zaprtih stikalnih naprav je manjša zasedena površina kot odprta stikalna naprava, saj je razdalja med deli pod napetostjo v zaprtih stikalnih napravah manjša kot v odprtih. V tem smislu je stikalne naprave lažje postaviti v središča električnih obremenitev industrijskih podjetij in v urbana območja z intenzivnim razvojem.

V stikalnih napravah, izoliranih s SF6, se plin SF6 (žveplov heksafluorid SF6) uporablja kot izolacija med deli pod napetostjo. Plin SF6 ima visoke električne izolacijske in obločne lastnosti, ni strupen, ne gori in ne tvori eksplozivnih zmesi. Vsa stikalna oprema, izolirana s SF6, ima manjše dimenzije od običajne zračno izolirane stikalne naprave. Zato je zasnova stikalne naprave SF6 še bolj kompaktna kot zaprta stikalna naprava.

Tokovni elementi stikalne naprave SF6 so zaprti v zatesnjenem kovinskem ozemljenem ohišju, napolnjenem s plinom SF6 pod nadtlakom. Posamezni elementi so povezani s plinotesnimi prirobnicami. Električne povezave so izvedene s paličnimi zbiralkami, zaprtimi v kovinskih ohišjih, izoliranih s SF6, in vtičnimi kontakti. Razdelitev takšne stikalne naprave na ločene bloke omogoča zamenjavo katerega koli od njih, hkrati pa ohranja polnjenje SF6 v preostalih blokih.

Bloke plinsko izoliranih stikalnih naprav za napetosti 110 ... 220 kV izdelujejo v tovarnah in jih že pripravljene dostavijo na mesto namestitve, kjer je celoten sklop stikalnih naprav, izoliranih s SF6, sestavljen iz ločenih blokov.

Stikalne naprave za napetosti 6 ... 10 kV, praviloma so sestavljeni iz ločenih celih celic. Takšne celice so stikalne omare z raztegljivimi vozički ali montažne enostranske servisne komore KSO. Kabine so izdelane z vgrajenimi stikalnimi, merilnimi in zaščitnimi napravami.

Prefabrikacija celic omogoča temeljito montažo vseh enot in visoko zanesljivost delovanja. Popolnoma sestavljene in pripravljene za obratovanje celice dostavimo na mesto namestitve, kjer jih povežemo z zbiralkami, dovedemo napajalni in krmilni kabli.

Splošna oblika stikalna omarica z raztegljivim vozičkom je prikazana na sl. 5.2, a. Voziček se lahko namesti: napajalno stikalo, napetostni transformator ali druga oprema. Popravilo in

servis te opreme se izvede po izvleku vozička iz omare. Splošni pogled na komoro KSO je prikazan na sl. 5.2, b.

Omare KRU so izdelane za notranje (KRU) in zunanje (KRUN) instalacije. Te omare so izdelane iz enostranskega in dvostranskega servisa.

KSO celice so izdelane samo za namestitev v zaprtih prostorih in imajo enosmerno storitev.

riž. 5.2. Splošni pogled na celotno stikalo

5.3. Glavna oprema stikalne naprave

Stikalne naprave postaj vključujejo veliko število različna oprema. To so stikalna, merilna in zaščitna oprema, vodila, viri jalove moči, tokovno omejevalni reaktorji, odvodniki ipd. Večino teh elementov podrobneje obravnavajo posebne stroke. Spodaj so na kratko opisane zbiralke in glavne stikalne naprave, nameščene v stikalnih napravah.

Avtobusi so zasnovani tako, da so medsebojno povezani posamezne elemente Stikalna naprava, kot tudi za priključitev ustreznih in odvodnih zračnih in kabelskih daljnovodov na stikalno napravo.

Zbiralke RU so izdelane iz aluminija ali njegovih zlitin in so izdelane iz fleksibilnih jekleno-aluminijastih žic in trdih različnih profilov. Fleksibilne zbiralke odprtih stikalnih naprav so pritrjene z visečimi izolacijskimi vrvicami na portalih. Toge zbiralke so nameščene na nosilnih izolatorjih, nameščenih na armiranobetonskih ali kovinskih stebrih.

Uporaba togih zbiralk v odprtih stikalnih napravah vam omogoča, da opustite portale in zmanjšate površino stikalne naprave. Trde pnevmatike so obarvane rumeno (faza A), zeleno (faza B) in rdeče (faza C).

V stikalnih napravah z napetostjo 6 ... 10 kV na prostem in v zaprtih prostorih uporabljajte samo toge zbiralke. Ista vodila se uporabljajo v zaprtih stikalnih napravah višjih napetosti.

Preklopna oprema je namenjen za vklop in izklop (preklapljanje) v tokokrogu stikalne naprave. Kot glavne elemente stikalne opreme lahko ločimo stikala in ločilnike. Ista oprema vključuje stikala za prekinitev obremenitve in varovalke.

Stikala so glavne stikalne naprave za vklop in izklop električnega tokokroga v katerem koli od njegovih načinov: tokovna obremenitev, preobremenitev, kratek stik, brez obremenitve, asinhrono delovanje. Najtežja in odgovorna operacija je prekiniti tok kratkega stika. Ko se tokokrog prekine, se med kontakti stikala pojavi električni lok. Gašenje obloka se izvaja v posebnih napravah za gašenje obloka.

Po načinu gašenja obloka se odklopniki delijo na oljne, zračne, vakuumske in SF6 odklopnike. V oljni odklopniki medij za gašenje je transformatorsko olje. V zračni odklopniki Oblok se ugasne s stisnjenim zrakom. Visoka dielektrična trdnost vakuuma in plina SF6 se uporablja v napravah za gašenje obloka vakuumski in SF6 odklopniki.

Stikala za olje in zrak imajo številne pomanjkljivosti, in sicer: nizka zanesljivost, majhen stikalni vir, nevarnost požara, visoki obratovalni stroški. Vakuumski in SF6 odklopniki imajo višje tehnične značilnosti... Torej Trenutno pri projektiranju novih in prenovi obstoječih objektov dajejo prednost vakuumskim in SF6 odklopnikom.

Električna naprava se imenuje odklopnik za izvajanje obratovalnega preklapljanja v tokokrogu stikalne naprave in za ustvarjanje vidna vrzel električni tokokrog pri izvajanju vzdrževanja in popravil opreme stikalne naprave. Strukturno je ločilnik sistem premičnih in fiksnih kontaktov, nameščenih na izolatorjih.

V stikalnih napravah z napetostjo 6 ... 10 kV, izdelanih iz stikalnih omaric z napajalnim stikalom na izvlečnem vozičku, imajo vlogo ločilnikov vtični kontakti, ki se odprejo, ko se voziček izvleče iz omare in zapre. ko se voziček zvije v omaro.

Ker ločilniki niso opremljeni z obločnimi napravami, se lahko operacije odpiranja in zapiranja izvajajo v tokokrogu, ki ga odpre odklopnik. Odklopnik lahko vklaplja in izklaplja tokokroge, ki so pod napetostjo, vendar brez toka ali z majhnim tokom, ko ni nevarnosti električnega obloka. Zlasti ločilnik lahko vklopi in izklopi transformatorje v prostem teku.

Odklopniki so običajno nameščeni na obeh straneh odklopnika. Če je potrebno odklopiti tokovno obremenjeno vezje, najprej odprite odklopnik in nato ločilnike. Vezje se vklopi v obratnem vrstnem redu: najprej se vklopijo ločilniki in nato stikalo.

Prekinitvena stikala pogosto se uporablja na transformatorskih postajah z višjo napetostjo 6 ... 10 kV. Ti odklopniki imajo obločno napravo, ki se lahko uporablja za prekinitev obratovalnih tokov, ne pa tudi za kratke stike. Ko so kontakti odprti, to stikalo, tako kot ločilnik, ustvari vidno prekinitev.

Varovalke izvedite operacijo samodejnega izklopa vezja, ko tok preseže določeno vrednost. Prekinitev toka je zagotovljena s pregorelo varovalko. Zato, ko je varovalka pregorela, se njena varovalka zamenja. Varovalke se pogosto uporabljajo v povezavi z ločilnimi stikali. V tem primeru se delovni tokovi odklopijo z odklopnikom obremenitve, tokovi kratkega stika - z varovalkami.

Avtomatska stikala (stroji) Uporabljajo se v napajalnih sistemih z napetostjo do 1 kV in izvajajo operacijo samodejnega izklopa vezja, ko tok preseže določeno vrednost.

Za izvedbo zaščitne funkcije stroji so opremljeni s toplotnimi in elektromagnetnimi sprožilci. S pomočjo termične sprostitve se zaščitena oprema odklopi v primeru preobremenitve, s pomočjo elektromagnetne sprostitve - v primeru kratkega stika.

5.4. Osnovne vrste in sheme postaj

Po načinu pridružitve električno omrežje transformatorske postaje (SS) delimo na slepe, vmesne in vozlišča. Vmesne postaje so po drugi strani razdeljene na podružnice in kontrolne točke. Po namenu se razlikujejo sistemske in potrošniške postaje.

Na sl. 5.3 prikazuje glavne načine priključitve transformatorske postaje na električno omrežje. Vse podpostaje so običajno prikazane samo z visokonapetostnimi avtobusi. Pod napajalnim središčem (CPU) električnega omrežja se razumejo zbiralke ustrezne napetosti elektrarne ali zbiralke transformatorske postaje višje napetosti. Tako so na primer 110 kV vodila 220/110 kV transformatorske postaje CPE za 110 kV električno omrežje.

Slepa postaja prejema moč z ene strani preko ene ali dveh vzporednih linij (PS1 na sliki 5.3, a, b). Moč, ki teče od CPE do slepe postaje, gre samo do porabnika te podpostaje in ne teče naprej.

riž. 5.3. Osnovne vrste postaj

Vmesna podpostaja povezan z gluhim (brez preklopnih naprav) odvodnikom na enega ali dva

prehodne črte (PS2 na sliki 5.3, a, b). Priključitev postaj na prehodne vodove z uporabo slepih pip ne zahteva velikih stroškov, vendar delovanje vodov s pipami ni priročno, saj je pri popravilu enega odseka potrebno odklopiti celotno linijo.

Vmesna prehodna postaja je vključen v rez ene ali dveh linij z enosmernim ali dvosmernim napajanjem (PS3 na sliki 5.3, a, b in PS1 na sliki 5.3, c). Takšne postaje so dražje od podružnic, saj zahtevajo več preklopne naprave. Delovanje vodov s takšnimi podpostajami je bolj priročno.

TO vozliščne postaje priključeni so vsaj trije vodi električnega omrežja, ki so povezani z različnimi centralnimi procesnimi enotami (PS1 na sliki 5.3, d). Takšne postaje se uporabljajo v kompleksno zaprtih (večkrožnih) električnih omrežjih.

Skozi gume sistemske postaje komunikacija poteka med ločenimi področji enega elektroenergetskega sistema ali med različnimi elektroenergetskimi sistemi. Praviloma je to PS z višjo napetostjo

Porabniške postaje so namenjeni samo potrošniški hrani.

Prehodne in vozliščne postaje, prek katerih potekajo pretoki električne energije iz enega dela električni sistem drugemu, se tudi imenujejo tranzitne postaje.

Sheme postaj so tesno povezane z njihovim namenom in načinom povezave z elektroenergetskim sistemom. Postavitev postaje mora izpolnjevati naslednje zahteve:

zanesljivo oskrbo potrošnikov z električno energijo v normalnem in po izrednem načinu;

zanesljiv prenos električne energije skozi postajo v normalnem in po izrednem načinu;

možnost razširitve stikalne naprave vseh napetosti; možnosti držanja obnovitvena dela na posameznika

elementi vezja brez odklopa sosednjih povezav.

V skladu s temi zahtevami, tipične sheme transformatorske postaje različnih napetosti in namena. Sprejem sheme postaj pri načrtovanju napajalnega sistema, ki se razlikuje od standardnega, je treba utemeljiti s tehničnimi in ekonomskimi izračuni.

Na sl. 5.4 prikazuje nekaj tipičnih vezij 35 ... 750 kV stikalnih naprav visoko in srednjenapetostnih postaj.

Blokovni diagrami, ki jih izdela omrežna transformatorska enota (slika 5.4, a), se uporabljajo za slepe in odcepne postaje, ki oskrbujejo neodgovorne porabnike, ali pa so prva faza v razvoju dvotransformatorskih postaj.

e) g)

riž. 5.4. Tipični tokokrogi stikalnih naprav visoke in srednje napetosti

Mostna vezja s skakalcem pri visoki napetosti (slika 5.4, b) se pogosto uporabljajo za dvotransformatorske postaje 110 ... 220 kV s transformatorji z zmogljivostjo do 125 MV. A. Skakalec dveh ločilnikov se uporablja za popravila in se imenuje popravilo. Ko moč prehaja skozi postajo, je nameščen drugi mostiček s stikalom za vklop.

Štirikotna shema(Slika 5.4, c) se uporablja na 220 kV transformatorskih postajah z močjo transformatorja več kot 125 MV. In tudi na 330 kV RTP, ko so priključene na električno omrežje preko dveh vodov.

Shema z enim delujočim razdeljenim sistemom zbiralnikov

(Slika 5.4, d) se praviloma uporablja na strani srednje napetosti (35 ... 110 kV) postaj 110 ... 330 kV. Na strani višje napetosti se takšno vezje uporablja za napetost 110 kV.

Shema z enim delovnim in obvodnim vodilom (slika 5.4, d)

priporočamo za RTP z višjo napetostjo 110 kV s številom priključkov (vodov in transformatorjev) do vključno šest. Takšna shema omogoča pregled in popravilo odklopnikov brez odklopa vodov. Ko se odklopnik popravlja, je ustrezen vod povezan prek obvodnega stikala Q na sistem obvodnega vodila SNR.

Shema z dvema stikalima za povezavo (slika 5.4, e)

uporablja se za 3 ... 4 vodove na podpostajah 330 ... 500 kV.

Ena in pol shema(enoinpol stikala za priključitev) se uporabljajo pri najvišji napetosti RTP 330 ... 750 kV in srednji napetosti (330 ... 500 kV) RTP 750 ... 1150 kV

(Slika 5.4, g).

Na sl. 5.5 prikazuje tipične sheme stikalnih naprav z napetostjo 6 ... 10 kV, izdelane na podlagi stikalnih omar. Na vsaki strani odklopnika so vtični kontakti, ki delujejo kot ločilniki. Na podpostajah s transformatorji se uporablja vezje z enim odsečnim sistemom zbiralk (slika 5.5, a) brez cepitve nizkonapetostnega navitja. Tokokrogi z dvema ločenima sistemoma vodil (slika 5.5, b) se praviloma uporabljajo z deljenimi navitji transformatorjev.

riž. 5.5. Tipični tokokrogi stikalnih naprav 6 ... 10 kV postaj

riž. 5.6. Tipične sheme potrošniških postaj 6 ... 10 / 0,4 kV

Večina preproste sheme imajo transformatorske postaje z napetostjo 6 ... 10 / 0,4 kV, ki zagotavljajo neposredno napajanje mestnih, podeželskih in industrijskih odjemalcev. Na sl. 5.6 prikazuje tipične diagrame takšnih postaj.

Glede na zahtevano zanesljivost oskrbe porabnikov z električno energijo na teh podpostajah je nameščen en (slika 5.6, a, b) ali dva transformatorja (slika 5.6, c). Vhod v RTP je izveden s kabelskim ali kabelskim vložkom W. Na primarni strani RTP je praviloma nameščen QS ločilnik ali QW ločilno stikalo skupaj z varovalko F.

riž. 5.7. Konstruktivna izvedba (načrt in oddelek A-A) transformatorske postaje z napetostjo 110/10 kV:

1 - nadzemni vodi; 2 - strelovod na portalu; 3 - sprejemni portal; 4 - visokofrekvenčna komunikacijska oprema; 5, 8, 10 - linijski odklopniki; 6, 9 - ločilniki v skakalcih; 7, 15 - aluminijaste pnevmatike; 11 - stikalo; 12 - iskriška reža; 13 - odvodnik in ozemljitveni nož v nevtralnem položaju transformatorja; 14 - močnostni transformator; 16 - pomožna transformatorska enota; 17 - zaprta stikalna naprava 10 kV; 18 - prostostoječi strelovod; 19 - napetostni transformator; 20 - iskriška reža; 21 - stikalo v skakalcu; 22 - ograja postaje.

Na nizkonapetostni strani so praviloma nameščeni odklopniki QF tako na vhodu v 0,4 kV vodila kot na vodih, ki odhajajo iz teh vodil. dva transformatorske postaje so izdelani z dvema odsekoma zbiralk 1 in 2, ki sta povezana s prerezom varovalka QFB.

Trenutno so najbolj razširjeni kompletni transformatorji transformatorske postaje KTP z višjo napetostjo do vključno 110 kV. Uporaba transformatorskih postaj, katerih povečani bloki so v celoti izdelani v tovarni, omogoča zmanjšanje obsega gradbenih in inštalacijskih del, povečanje zanesljivosti oskrbe z električno energijo, povečanje varnosti storitev in zmanjšanje velikosti transformatorskih postaj. .

Glede na namen je lahko celoten sklop takšnih postaj zelo raznolik. Na sl. 5.7 kot primer je podana konstruktivna izvedba popolne dvotransformatorske transformatorske postaje z napetostjo 110/6 ... 10 kV. Visokonapetostna stikalna naprava je odprta v skladu s shemo na sl. 5.4, ​​b. Nizkonapetostna stikalna naprava je zaprta.

Varnostna vprašanja za razdelek 5

1. Poimenujte glavno strukturnih elementov transformator.

2. Navedite lestvico nazivne moči transformatorjev?

3. Naštejte vrste transformatorskih hladilnih sistemov.

4. Pojasni alfanumerično oznako transformatorja.

5. Kakšen je diagram in skupina povezav navitij transformatorja?

6. Kaj so oblikovne značilnosti avtotransformatorji proti transformatorjem?

7. Opišite glavne strukture stikalnih naprav z napetostjo 35 kV in več.

8. Kakšne so prednosti in slabosti odprtih in zaprtih stikalnih naprav?

9. Kako se izvajajo stikalne naprave, izolirane s plinom SF6?

10. Kako se izvajajo stikalne naprave z napetostjo 6 ... 10 kV?

11. Poimenujte glavno opremo PŽP.

12. Kakšen je namen električnih stikal?

13. Poimenujte glavne vrste napajalnih stikal.

14. Kakšen je namen ločilnikov?

15. Kakšen je obseg stikalnih odklopnikov in varovalk?

16. Naštej slabosti oljnih in zračnih stikal.

17. Navedite prednosti vakuumskih in SF6 odklopnikov.

18. Opišite namen in obseg odklopnikov.

19. Navedite klasifikacijo postaj glede na način priključitve na električno omrežje.

20. Navedite glavne zahteve za sheme postaj.

21. Pripeljite tipična vezja stikalne naprave z napetostjo 35 kV in več.

22. Prinesite tipična vezja stikalne naprave z napetostjo 6 ... 10 kV.

23. Navedite tipične diagrame potrošniških postaj

6 ... 10 / 0,4 kV.

24. Navedite glavne prednosti kompletnih transformatorskih postaj.

6. Izračun konstrukcijskega dela nadzemnih vodov

6.1. Splošne informacije

Nadzemni vod deluje v naravnih podnebnih razmerah in je izpostavljen obremenitvam vetra in ledu, spremembam temperature okolice in nevihtam. Vse klimatske razmere se beležijo na meteoroloških postajah. Na podlagi statističnih podatkov vremenskih postaj je celotno ozemlje države razdeljeno na regije:

po debelini ledene stene (pet območij); pritisk vetra pri visoki hitrosti (sedem regij); povprečno letno trajanje neviht;

ples žic - vibracije žic z visoko amplitudo in nizko frekvenco pod vplivom obremenitev vetra in ledu (tri regije).

Zemljevidi zoniranja ozemlja države so podani v PUE.

V vsaki regiji se zabeležijo vrednosti najnižje in najvišje temperature zraka, izračunajo se vrednosti temperatur pri največji hitrosti vetra, intenzivnem nastajanju ledu, nevihtah, izračuna se povprečna letna temperatura.

Pri načrtovanju nadzemnih vodov je treba upoštevati podnebne razmere območja, kjer bo vod zgrajen.

Eden od pomembne točke načrtovanje nadzemnih vodov je izračun žic in kablov za mehansko trdnost. Izračun nosilcev in drugih elementov nadzemnih vodov (izolatorji, armatura) se praviloma ne izvaja. Ti elementi, zlasti nosilci, so izbrani iz enotnega obsega ob upoštevanju podnebnih razmer območja, kjer je zgrajen nadzemni vod. Za vsako enotno podporo v referenčni materiali navedene so njegove dimenzije in obseg (glej dodatka 3 in 4).

Pod izračunom žic in kablov nadzemnih vodov na mehansko trdnost razumemo določanje mehanskih obremenitev v žicah in kablih pri različnih kombinacijah klimatskih razmer in primerjavo teh napetosti z dovoljenimi vrednostmi. Izračuni žic in kablov imajo veliko skupnega, zato bo pod izrazom "žica" pomenil kabel in posebnosti izračun kabla bo obravnavan v točki 6.5.

Glavni dejavniki, ki vplivajo na mehansko obremenitev žice, so:

sobna temperatura;

obremenitve z ledom; obremenitve vetra.

Ko se temperatura zraka spremeni, se zaradi spremembe dolžine žice v razponu spremeni notranja mehanska obremenitev žice. Led in veter vplivata na mehansko obremenitev žice zaradi zunanjega mehanskega delovanja.

Kot je navedeno v oddelku 1.2, se za nadzemne vodove uporabljajo predvsem jekleno-aluminijaste žice. Fizikalne in mehanske lastnosti aluminija in jekla se bistveno razlikujejo. V praktičnih inženirskih izračunih jekleno-aluminijevih žic se uporabljajo enakovredne fizikalne in mehanske lastnosti, zmanjšane na žico kot celoto:

modul elastičnosti E; temperaturni koeficient linearnega raztezka α; mehanska obremenitev σ.

Značilnosti jekleno-aluminijevih žic različnih prerezov so podane v Dodatku 1.

PUE določi dovoljene mehanske napetosti v žici za tri načine:

režim najnižja temperatura[σ tmin]; način povprečne letne temperature [σ tav];

režim največje zunanje obremenitve [σ pmax].

Glavna naloga mehanskega izračuna žice je določiti takšne pogoje za njeno namestitev, tako da se med delovanjem proge mehanske napetosti v žici v načinih

najnižja temperatura σ tmin, povprečna letna temperatura σ tav in najvišja zunanja obremenitev σ pmax niso presegli dovoljenih vrednosti.

Tako so pogoji za preskušanje žice na mehansko trdnost naslednji:

σ tmin< [ σ tmin]; σ t ср< [ σ tср]; σ рmax< [ σ рmax].

Poleg teh treh načinov so PUE nastavljeni in načini oblikovanja, ki so po potrebi obravnavani v nadaljevanju.

6.2. Posebne obremenitve žice

Pri izvajanju mehanskega izračuna žic različnih prerezov F pri različnih dolžinah razpona je priročno uporabiti specifične mehanske obremenitve na žici, t.j. obremenitve zmanjšane na 1 m dolžine razpona in 1 mm2 preseka žice. Mera obremenitve enote - daN / m. mm2.

Specifična obremenitev iz lastne teže žice se določi preko teže P enega km žice in njenega preseka, kot je

kjer je g 0 = 0,9. 103 daN / m3 = 0,9. 10-3 daN / m. mm2 - gostota ledu;

C max - največja debelina ledene stene v skladu z regijo države na ledu, mm;

d - premer žice, mm.

Skupna specifična obremenitev iz teže žice in ledu se določi s seštevanjem obremenitev p 1 in p 2, saj imata obe obremenitvi isto navpično smer. V to smer,

Specifična obremenitev zaradi pritiska vetra, ki deluje pravokotno na žico v odsotnosti ledu, je

Pri določanju specifične obremenitve p 5 se šteje, da je nemogoče sočasno vplivati ​​na žico in največji tlak vetra ter največji led. Zato se pri izračunu te specifične obremenitve predpostavlja, da je tlak vetra 0,25Q max.

Specifična obremenitev iz teže žice brez ledu in vetra je

Specifične obremenitve p 6 in p 7 se določijo z geometrijskim seštevanjem komponent, saj so te komponente usmerjene

navpično (p1 in p3) in vodoravno (p4 in p5).

Za izračun mehanske trdnosti žic PUE uravnava naslednje kombinacije podnebnih razmer (način):

1. Način najnižje temperature v odsotnosti vetra in ledu, za katerega je značilna specifična obremenitev p 1 in temperatura t min;

2. Način povprečne letne temperature v odsotnosti vetra in ledu, označen s specifično obremenitvijo p 1 in temperaturo t cf; 3. Način največje zunanje obremenitve, za katerega je značilno

specifična obremenitev p max in temperatura t g = -5 ° C;

Temperatura t g = - 5 ° C, pri kateri intenzivno nastaja led in maks obremenitev vetra ugotovljeno po podatkih meteoroloških opazovanj in se domneva, da je enako za vse regije države.

V načinu 3 kot največja specifična obremenitev p6 ali p 7. Z razmerjem p 7> p 6 se vzame p max = p 7. Ko se vzame razmerje p 6 > p 7 p max = p 6.

6.3. Enačba stanja žice. Začetni način

Mehanska obremenitev žice se razlikuje glede na specifično obremenitev žice in temperaturo okolice. Za katera koli dva načina, način "i" in način "j", za katerega sta značilni specifični obremenitvi pi in pj ter temperature ti in tj, so mehanske napetosti v žici σ i in σ j v teh načinih povezane z enačbo stanja žica. Ta enačba je naslednja:

kjer je α temperaturni koeficient linearnega raztezka materiala žice, 1 / o С;

E - modul elastičnosti materiala žice, daN / mm2;

l je izračunana dolžina razpona, m, odvisno od izbrane vrste podpore (glej Dodatek 4).

Po tej enačbi je treba določiti mehanske napetosti v žici v načinih najnižje temperature (p 1, t min), povprečne letne temperature (p 1, t av) in največje zunanje obremenitve (p max , tg = -5o C) in preverimo pogoje (6.1 ).

Neposredna rešitev enačbe (6.10) za katera koli dva režima je nemogoča, saj ta enačba vsebuje dve neznanki

napetosti: σ i in σ j.

Predstavimo koncept prvotni režim... To je način, pri katerem je mehanska obremenitev v žici enaka dovoljeni vrednosti, pri vseh ostalih načinih pa je mehanska obremenitev žice manjša od dovoljene vrednosti.

Ker za izračun mehanska trdnostžice, je treba upoštevati le tri načine, začetni način pa je lahko kateri koli od teh treh načinov, uporabili bomo metodo surove sile možne možnosti... Obstajajo tri takšne možnosti.

1. Začetni način - način največje zunanje obremenitve

parametra p max in t g = -5o C. Napetost v žici v tem začetnem načinu velja za znano in enako dovoljeno za ta način, tj. σ pmax = [σ pmax]. Če v levo stran enačbe stanja žice (6.10) nadomestimo parametre začetnega načina, izračunamo njegovo vrednost:

Ko rešimo enačbo (6.12), najdemo napetost v žici v načinu najnižje temperature σ tmin. Priporočila za reševanje kubične enačbe so podana v Dodatku 6.

Nadalje v desni strani enačbe stanja (6.10) nadomestimo parametre režima povprečne letne temperature p 1 in t cf. Enačba (6.10) se reducira na nepopolno kubično enačbo

kjer je A = α E t prim. -C;

B = -p 1 2 l 2 E / 24.

Ko smo rešili enačbo (6.12), poiščemo napetost v žici v načinu povprečne letne temperature σ tav.

Preverimo pogoje (6.1). Če se izvedejo, je začetni način pravilno izbran. V nasprotnem primeru razmislite o možnosti 2.

2. Začetni način - način nižje temperature Z

parametra р 1 in t min. Napetost v žici v tem začetnem načinu velja za znano in enako dovoljeni napetosti za ta način, to je σ tmin = [σ tmin]. Če nadomestimo parametre tega načina v levi strani enačbe stanja žice (6.10), izračunamo njegovo vrednost:

Ko rešimo enačbo (6.15), najdemo napetost v žici v načinu največje zunanje obremenitve σ рmax.

kjer je A = α E t cf –C;

B = -p 1 2 l 2 E / 24.

Ko smo rešili enačbo (6.16), poiščemo napetost v žici v načinu povprečne letne temperature σ tav.

Preverimo pogoje (6.1). Če se izvedejo, je začetni način pravilno izbran. V nasprotnem primeru razmislite o možnosti 3.

3. Začetni način - povprečni letni temperaturni režim

parametra p 1 in t prim. Napetost v žici v tem začetnem načinu velja za znano in enako dovoljeni napetosti za ta način, tj. σ tav = [σ tcp]. Če nadomestimo parametre tega načina v levi strani enačbe stanja žice (6.10), izračunamo njegovo vrednost:

kjer je A = α E t min –C; B = -p 1 2 l 2 E / 24.

Ko rešimo enačbo (6.18), najdemo napetost v žici v načinu najnižje temperature σ tmin.

Nadalje v desni strani enačbe stanja (6.10) nadomestimo parametre režima največje zunanje obremenitve p max in t g = -5o C. Enačba (6.10) bo reducirana na nepopolno kubično enačbo

kjer je A = α E t g -C;