А. И. Хальясмаа схемы электрических соединений подстанций
 Скачать 3.73 Mb.
|
|
Ячейки трехфазного силового выключателя В стоимость ячеек выключателей входят: высоковольтные элегазовые выключатели, разъединители, трансформаторы тока, трансформаторы на- пряжения, оборудование релейной защиты ячейки выключателя, строитель- но-монтажные работы ячейки с учетом стоимости материалов. В стоимость ячейки выключателя не входит стоимость материалов и строительных конструкций для ввода токопровода в ячейку КРУЭ: элега- зовый токопровод или кабельные строения и конструкции, включая кон- цевую кабельную муфту. Данные затраты рассчитываются в разделе опре- деления укрупненных показателей стоимости ЛЭП. Показатели стоимости ячейки трехфазного выключателя РУ с воздушной изоляцией в базовых це- нах 2000 г. приведены в табл. 6.1. Таблица 6.1 Базовые показатели стоимости ячейки трехфазного выключателя ОРУ Напряжение, кВ Стоимость, тыс. руб. 10 800 35 2100 110 6300 220 12800 330 18700 500 23400 750 69200 Показатели стоимости ячейки трехфазного выключателя КРУЭ в базовых ценах 2000 г. приведены в табл. 6.2. Таблица 6.2 Базовые показатели стоимости ячейки трехфазного выключателя КРУЭ Напряжение, кВ Стоимость, тыс. руб. 35 4800 110 9700 220 17800 330 29800 500 38800 Стоимостные показатели, представленные в табл. 6.1 и 6.2, приведены для общих, широко распространенных условий эксплуатации: уровень то- ков короткого замыкания ниже 50 кА, температура окружающего возду- ха не опускается ниже минус 50 ° С и не применяются нестандартные кон- структивные решения. В противном случае базовые показатели стоимости 84 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ ячейки должны быть скорректированы путем умножения стоимости ячей- ки на соответствующие повышающие коэффициенты (табл. 6.3). Таблица 6.3 Повышающие коэффициенты на особые условия Условия строительства ПС Обозначение коэффициента Коэффи- циент, о. е. Уровень токов короткого замыкания превышает 50 кА k 1 1,3 Температура окружающего воздуха ниже минус 50 ° С k 2 1,1 Строительство РУ с применением нестандартных кон- структивных решений k 3 1,1 Ячейки трансформаторного и автотрансформаторного оборудования Для ячеек трансформаторов и автотрансформаторов в стоимость вклю- чены трансформаторы или и автотрансформаторы, ОПН, оборудование РЗ трансформатора или и автотрансформатора, а также строительно-монтаж- ные работы ячейки с учетом стоимости материалов. Показатели стоимости ячейки трансформаторного и автотрансформаторного оборудования в ба- зовых ценах 2000 г. приведены ниже. Таблица 6.4 Базовые показатели стоимости ячейки трансформаторного и автотрансформаторного оборудования Напряжение, кВ Мощность, МВА Стоимость, тыс. руб. 35 10 3900 16 4700 25 6700 110 25 7030 40 9900 63 14200 80 16970 220 40 11200 63 16300 80 19020 125 25970 200 39500 250 48700 400 76000 85 Глава 6. Определение стоимости электросетевого строительства Напряжение, кВ Мощность, МВА Стоимость, тыс. руб. 330 200 42800 250 51250 400 78070 500/110 250 54700 400 82450 135* 29030 500/220 167* 31800 267* 48700 500 99300 750 333* 82060 417* 101010 Примечание : для трансформаторного и автотрансформаторного обору- дования, мощность которого обозначена (*), стоимость дана в однофазном исполнении. При расчетах необходимо учитывать как минимум три фазы. Ячейки шунтирующих реакторов Для ячеек шунтирующих реакторов в стоимость включены УШР или ШР, ОПН, оборудование релейной защиты УШР или ШР, а также строительно- монтажные работы ячейки с учетом стоимости материалов. Показатели стоимости ячейки шунтирующих реакторов в базовых це- нах 2000 г. приведены в табл. 6.5. Таблица 6.5 Базовые показатели стоимости ячейки шунтирующих реакторов Напряжение, кВ Мощность, МВА Стоимость, тыс. руб. УШР 110 25 19800 220 100 42600 330/500 180 86700 ШР 500 60* 18900 750 110* 29900 Примечание : для шунтирующих реакторов, мощность которых обозна- чена (*), стоимость дана в однофазном исполнении. При расчетах необхо- димо учитывать как минимум три фазы. Окончание табл. 6.4 86 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ Для получения полной стоимости РУ к сумме показателей табл. 6.1 (6.2) с учетом 6.3, а также 6.4 и 6.5 добавляют затраты, связанные с проектно- изыскательскими работами, строительством, монтажом и наладкой с уче- том территории размещения объекта электросетевого строительства. Та- кие затраты учитываются повышающими коэффициентами, приведенными в табл. 6.6. Таблица 6.6 Повышающие коэффициенты РУ Вид затрат Обозначение коэффициента Коэффициент, о. е. Благоустройство, временные здания и сооружения k 4 1,02 Проектно-изыскательские работы и авторский надзор k 5 1,11 Затраты на общеподстанционные устройства: автоматизация, управление и связь, собственные нужды и система оперативного постоянного тока k 6 1,08 Затраты на подготовку территории, строительство зданий, ограждения и инженерных сетей: срез- ка растительного слоя, подсыпка и выравнивание площадки, водоснабжение и пожаротушение, ка- нализация, маслоуловители, ограждение, общепод- станционные здания и сооружения k 7 1,15 Содержание дирекции строительства k 8 1,02 Прочие работы и затраты k 9 1,05 Территориальный коэффициент: k 10 Москва 1,4 Свердловская область (Екатеринбург) 1,3 Тюменская область (Тюмень) 1,5 Полная стоимость РУ определяется по выражению 6.1. К С k С k С k n i i n i i n i i РУ в т шр в т шр = Ч + Ч + Ч ж и зз ц е Х е Х е Х = = = 1 1 10 1 1 10 1 1 10 шш ччЧk п , � (6.1) где п в , п т , п шр — количество силовых выключателей, трансформаторов (ав- тотрансформаторов) и ШР (УШР) соответственно; С в , С т , С шр — базовая сто- имость ячеек основных элементов, определяемая по табл. 6.1, 6.2, 6.4 и 6.5; k i — повышающие коэффициенты (табл. 6.3, 6.6); k n — индекс пересчета стоимости в текущий или прогнозный уровень. 87 Глава 6. Определение стоимости электросетевого строительства 6.3. Определение укрупненных показателей стоимости ЛЭП 6–750 кВ Воздушные линии электропередачи Базисные показатели стоимости ВЛ ценах 2000 г. приведены в табл. 6.7. Таблица 6.7 Базовые показатели стоимости ВЛ Напряжение ВЛ, кВ Удельная стоимость одноцеп- ной ВЛ, тыс.руб./км Удельная стоимость двухцеп- ной ВЛ, тыс.руб./км 6–10 700 950 35 870 1400 110 1100 1600 220 1590 2800 330 2450 3660 500 4000 – 750 6500 – Кабельные линии электропередачи Базисные показатели стоимости КЛ ценах 2000 г. приведены в табл. 6.8. Таблица 6.8 Базовые показатели стоимости ВЛ Напряжение ВЛ, кВ Удельная стоимость 1 цепи КЛ, тыс. руб./км Удельная стоимость 2 цепи КЛ, тыс. руб./км 6–10 1300 2100 35 3000 5600 110 15300 19800 220 28900 37600 330 43400 56400 500 57800 75100 Повышающие коэффициенты на особые усложняющие условия строи- тельства ЛЭП приведены в табл. 6.9. 88 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ Таблица 6.9 Повышающие коэффициенты на особые усложняющие условия строительства ЛЭП Условия строительства ЛЭП Обозначение коэффициента Коэффициент, о. е. В горных условиях k 1 1,32 В условиях городской промышленной застройки k 2 1,62 На болотистых трассах k 3 1,16 В пойме рек k 4 1,09 Особо гололедные районы k 5 1,27 В прибрежных и загрязненных районах при мини- мальной длине утечки 3,0 см/кВ k 6 1,05 Для получения полной стоимости к сумме показателей табл. 6.7 (6.8) с учетом 6.9 добавляют затраты, связанные с проектно-изыскательскими работами, строительством, монтажом и наладкой с учетом территории раз- мещения объекта электросетевого строительства. Такие затраты учитыва- ются повышающими коэффициентами, приведенными в табл. 6.10. Таблица 6.10 Повышающие коэффициенты ЛЭП Вид затрат Обозначение коэффициента Коэффициент, о. е. Временные здания и сооружения k 7 1,02 Проектно-изыскательские работы и авторский надзор k 8 1,11 Содержание Дирекции строительства k 9 1,02 Прочие работы и затраты k 10 1,05 Территориальный коэффициент: k 11 Москва 1,4 Свердловская область (Екатеринбург) 1,3 Тюменская область (Тюмень) 1,5 Полная стоимость ЛЭП определяется по выражению 6.2. К С k k i i п РУ ЛЭП = Ч Ч = Х 1 11 , � (6.2) где С ЛЭП — базовая стоимость ЛЭП (ВЛ или КЛ), определяемая по табл. 6.7, 6.8; k i — повышающие коэффициенты (табл. 6.9, 6.10); k n — индекс пере- счета стоимости в текущий или прогнозный уровень. 89 Глава 7. Конструктивное выполнение распределительных устройств Глава 7 Конструктивное выполнение распределительных устройств П од конструктивным выполнением РУ понимают размещение аппаратов и токопроводов в определенном порядке в соответ- ствии с главной схемой электрических соединений и с учетом действующих ПУЭ, ПТБ и ПТЭ. РУ состоит из ряда однотипных элементов, ячеек, каждая из которых подключена к узлам схемы, участкам сборных и уравнительных шин, ли- ниям, трансформаторам и т. п. В общем случае каждая ячейка содержит коммутационный аппарат (си- ловой выключатель, выключатель нагрузки, отделитель, разъединитель), токоведущие части и измерительные трансформаторы тока и напряжения. Зачастую на начальном этапе проектировании РУ достаточно рассмо- треть только одну ячейку , транслируя разработанное решение на осталь- ные ячейки РУ. Каждая ячейка имеет силовой выключатель, разъединители, необходи- мые для выполнения ремонта и обслуживания оборудования, токоведущие части и измерительные трансформаторы. При проектировании РУ (ЗРУ или ОРУ) основное внимание должно быть уделено требованием, обеспечивающим надежность работы установ- ки, безопасность и удобство эксплуатации, возможность расширения объ- екта без дополнительного отключения работающей части, индустриально- сти сооружения и пр. Разработка вариантов компоновки РУ требует решения следующих во- просов: обеспечение допустимых расстояний между токоведущими частя- ми, а также между токоведущими и заземленными частями при проекти- ровании заграждений, коридоров обслуживания и проездов; выполнение грозозащиты и заземлений, маслоотводящих и маслосборных устройств, площадок обслуживания и т. п. Разработка вариантов компоновки РУ требует решения следующих во- просов: обеспечение допустимых расстояний между токоведущими частя- ми, а также между токоведущими и заземленными частями при проекти- 90 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ ровании заграждений, коридоров обслуживания и проездов; выполнение грозозащиты и заземлений, маслоотводящих и маслосборных устройств, площадок обслуживания и т. п. Q -1 Q -2 Q -3 Q -4 Q -5 Q -6 Q -7 Q -8 TV -1 TV -2 T- 1 T- 2 1 C 2 C О С Ш Рис. 7.1. Пример схемы РУ 110 кВ понижающей подстанции В действующих правилах устройства электроустановок представлено семь видов минимальных расстояний РУ (см. рис. 7.2–7.5, табл. 7.1): — Aф-з — от токоведущих частей, элементов оборудования и изоля- ции, находящихся под напряжением, до протяженных заземленных 91 Глава 7. Конструктивное выполнение распределительных устройств Б Б Fм онт Fм онт В В 430 0 В Г Г А ф ф- А ф ф- 90 0п о П УЭ Аф з- Г А ф ф- А ф ф- Рис. 7.2. Разрез ячейки РУ 1 10 кВ Рис. 7.3. План ячейки РУ 1 10 кВ 92 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ конструкций и постоянных внутренних ограждений высотой не ме- нее 2 м, а также до стационарных меж ячейковых экранов и проти- вопожарных перегородок; — Aф-ф — между токоведущими частями разных фаз; — Б — от токоведущих частей, элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных внутренних ограж- дений высотой до 1,6 м и до транспортируемого оборудования; — В — между токоведущими частями разных цепей в разных плоско- стях при обслуживаемой нижней цепи и неотключенной верхней; — Г — от неогражденных токоведущих частей до земли или кровли зда- ний при наибольшем провисании проводов; — Д — между токоведущими частями разных цепей в разных плоско- стях, а также между токоведущими частями разных цепей по гори- зонтали при обслуживании одной цепи и неотключенной другой; — Ж — от контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту. Аф ф - Аф з - Д Рис. 7.4. Разрез шинного портала Расстояния в свету от гибких токоведущих частей до различных элемен- тов ОРУ должны быть не менее приведенных в табл. 7.1. При гибких шинах расстояния в свету между токоведущими и заземленными частями при их расположении в одной горизонтальной плоскости должны быть не менее: (А ф–з ) г = А ф–з + а; (А ф–ф ) г = А ф–ф + а, 93 Глава 7. Конструктивное выполнение распределительных устройств где а = f · sina; f — стрела провеса провода при 15ºС, м; a = arctgP/Q; P — давление (скоростной напор) ветра на провод, Н/м; Q = mg — вес провода, Н/м; m — масса провода, кг/м; g — ускорение свободного падания, м/с 2 1100 по ПУЭ Ж Рис. 7.5. Узел установки разъединителя Таблица 7.1 Минимальные расстояния для ОРУ различных классов напряжения Обо- значе- ние Изоляционное расстояние, мм для номинального напряжения, кВ до 10 20 35 110 150 220 330 500 750 A ф-з 200 300 400 900 1300 1800 1200 2500 2000 3750 3300 5500 5000 A ф-ф 220 330 440 1000 1400 2000 1600 1800 2200 4200 3400 8000 6500 Б 950 1050 1150 1650 2050 2550 2000 3250 3000 4500 4100 6300 5800 В 960 1050 1150 1650 2050 3000 2400 4000 3500 5000 3950 7000 6000 Г 2900 3000 3100 3600 4000 4500 3900 5000 4700 6450 6000 8200 7200 Д 2200 2300 2400 2900 3300 3600 3200 4200 3800 5200 4700 7000 6500 Ж 240 365 485 1100 1550 2200 1800 3100 2600 4600 3800 7500 6100 Применение ЗРУ уменьшает минимальные расстояния (по сравнению с ОРУ) за счет того, что аппараты и токоведущие части не подвергаются 94 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ внешнему воздействию окружающей среды (ветра, снега, дождя, темпера- туры, солнечной радиации и т. д.). Следует иметь в виду, что в тех РУ, где предусмотрен проезд транспорт- ных, монтажных и ремонтных средств, расстояния по пути их следования (с учетом разворотов) от любой части до токоведущих частей, находящих- ся под напряжением, должны быть не менее одного метра для РУ до 35 кВ включительно; 1,65 метра для 110 кВ; 2,5 метра для 220 кВ. Таблица 7.2 Минимальные расстояния для 3 РУ различных классов напряжения Обозначение Изоляционное расстояние, мм, для номинального напряжения, кВ 10 20 35 110 150 220 A ф-з 120 180 290 700 1100 1700 A ф-ф 130 200 320 800 1200 1800 Б 150 210 320 730 1130 1730 В 220 280 390 800 1200 1800 Г 2000 2200 2200 2900 3300 3800 Д 2500 2700 2700 3400 3700 4200 Ж 150 220 350 900 1300 2000 В ОРУ напряжением 110 кВ и выше должен быть предусмотрен проезд с габаритом 4000×4000 мм вдоль выключателей для передвижных ремонт- ных механизмов и приспособлений, а также передвижных лабораторий. Применение типовых элементов и конструкций РУ, комплектных и сборных ячеек, узлов из аппаратов и токопроводов, а также комплектных и сборных ячеек и ПС, полностью или частично изготовленных на заводе, обеспечивает выполнение всех перечисленных требований, а также ин- дустриализацию монтажа и сооружение объектов в минимальные сроки. ОРУ являются основными производственными сооружениями на ПС, поэтому компоновка ПС определяется расположением ОРУ с учетом под- ходов воздушных линий (ВЛ). В состав ОРУ, кроме оборудования и токоведущих частей, входят опо- ры для гибкой и жесткой ошиновок, опоры под оборудование, молниеот- воды и мачты освещения, фундаменты под опоры, кабельные лотки и кана- лы, специальные железнодорожные пути для перекатки трансформаторов, огнестойкие преграды между трансформаторами (при расстоянии в све- ту менее 15 метров). Примеры схем унифицированных стальных порталов ошиновки РУ 110 кВ представлены на рис. 7.6–7.7. 95 Глава 7. Конструктивное выполнение распределительных устройств 1500 ТС-15 ТС-1 1500 7,850 ТС-15 0,000 78 50 ТС-15 7,850 3000 78 50 250 Рис. 7.6. Схема расположения элементов шинного портала 110 кВ ТС-3 ТС-15 9000 11 35 0 11 35 0 250 74 00 39 50 ТС-16 11,350 11,350 0,000 Рис. 7.7. Схема расположения элементов ячейкового портала 110 кВ 96 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ Основными конструктивными элементами для установки оборудования служат стальные и железобетонные стойки и сваи. Под различное оборудо- вание устанавливается одна или несколько стоек или свай. В комплектных РУ блочно-модульного исполнения под опорные кон- струкции применяются поверхностные фундаменты. 97 Принятые сокращения АТ автотрансформатор ВЛ воздушная линия электропередачи — линия электропередачи, провода ко- торой поддерживаются над землей с помощью опор, изоляторов ВН высшее напряжение ЗРУ закрытое распределительное устройство, оборудование которого располо- жено в помещении КЛ кабельная линия электропередачи — линия электропередачи, выполнен- ная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю, кабельные каналы, трубы, кабельные конструкции КРУ комплектное распределительное устройство — электрическое распредели- тельное устройство, состоящее из шкафов или блоков со встроенным в них оборудованием, устройствами управления, контроля, защиты, автоматики и сигнализации, поставляемое в собранном или подготовленном для сбор- ки виде КРУН комплектное распределительное устройство для наружной установки КРУЭ комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией КТП комплектная трансформаторная подстанция — подстанция, состоящая из шкафов или блоков со встроенным в них трансформатором и другим оборудованием распределительного устройства, поставляемая в собран- ном виде или подготовленном для сборки виде НН низшее напряжение О ответвительная ПС ОРУ открытое распределительное устройство — электрическое распределитель- ное устройство, оборудование которого расположено на открытом воздухе ОСШ обходная система сборных шин — система сборных шин, предназначенная для переключения на нее присоединений на время ремонта их коммутаци- онного или другого оборудования П проходная ПС ПС подстанция РУ распределительное устройство СК синхронный компенсатор СН среднее напряжение ССШ секция (системы сборных) шин — часть системы сборных шин, отделенная от другой ее части коммутационным аппаратом. Секционированная система (сборных) шин — система сборных шин, состоящая из нескольких секций 98 СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ СШ система (сборных) шин — комплект элементов, связывающих между собой все присоединения электрического распределительного устройства (под- разумевается рабочая система сборных шин), т. е. система сборных шин, к которой в нормальном режиме подключены все присоединения электри- ческого распределительного устройства Т тупиковая ПС У узловая ПС УШР управляемый шунтирующий реактор ШР шунтирующий реактор ЭС электростанция ЭСС электроэнергетическая система 99 Список литературы 1. Методические рекомендации по проектированию развития энерго- систем. СО 153–34.47.43–2003. — М. : ФГУП НТЦ «Промышленная безопасность», 2006. 2. Методические указания по применению ограничителей перенапря- жений в электрических сетях 110–750 кВ. — М. : Энергосетьпроект, 2000. 3. Нормы технологического проектирования ПС переменного тока с высшим напряжением 35–750 кВ. СО 153–34.20.122–2006. — М. : ОАО «ФСК ЕЭС», 2006. 4. Общие технические требования к подстанциям 330–750 кВ нового поколения. — М. : ОАО «ФСК ЕЭС». — 2004. 5. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. — М. : ОРГРЭС. СО 153–34.20.501–2003, 2003. 6. Правила устройства электроустановок (изд. 7-е). — М. : НЦЭНАС, 2003. 7. Регламент взаимодействия ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «СО ЕЭС» по под- готовке к утверждению схем электрических соединений подстанций и линий электропередач при новом строительстве, расширении, тех- ническом перевооружении и реконструкции объектов электросете- вого комплекса, принадлежащих ОАО «ФСК ЕЭС» (утв. 02.12–2005 г.). 8. Рекомендации по технологическому проектированию подстанций пе- ременного тока напряжением 35–750 кВ. СО 153–34.47.37–2003. — М. : Энергосетьпроект, 2003. 9. Cхемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35–750 кв: СТО 56947007–29.240.30.010–2008: утв. приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 20.12.2007 № 441: ввод. в действие с 20.12.2007. — М. : ОАО «ФСК ЕЭС», 2007. 10. Типовые схемы принципиальные электрические распределитель- ных устройств 6–750 кВ подстанций и указания по их применению, 14198 тм-т1. — М. : Энергосетьпроект, 1993. 11. Указания по области применения различных видов оперативного тока на ПС 110 кВ и выше. № 13906 тм-т1. — М.: Энергосетьпроект. 12. Укрупненные показатели стоимости сооружения (реконструкции) подстанций 35–750 кВ и линий электропередачи напряжением 6, 10– 750 кВ СТО 56947007–29.240.121–2012. М. : ОАО «ФСК ЕЭС», 2013. Учебное издание Кокин Сергей Евгеньевич Дмитриев Степан Александрович Хальясмаа Александра Ильмаровна СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ Редактор О. В. Климова Корректор О. В. Климова Верстка О. П. Игнатьевой Подписано в печать 25.05.2015. Формат 70×100 1 / 16 Бумага писчая. Плоская печать. Гарнитура Charter. Уч.-изд. л. 6,1. Усл. печ. л. 8,1. Тираж 200 экз. Заказ 117 Издательство Уральского университета Редакционно-издательский отдел ИПЦ УрФУ 620049, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 5 Тел.: 8(343)375-48-25, 375-46-85, 374-19-41 E-mail: rio@urfu.ru Отпечатано в Издательско-полиграфическом центре УрФУ 620075, Екатеринбург, ул. Тургенева, 4 Тел.:8(343) 350-56-64, 350-90-13 Факс: 8(343) 358-93-06 E-mail: press-urfu@mail.ru С. Е. КОКИН С. А. ДМИТРИЕВ А. И. ХАЛЬЯСМАА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ Учебное пособие |