Новини електротехніки №2 (68), ентерра
Відкрити в форматі PDF
ЕНТЕРРА:
Застосування жорсткої ошиновки 35-500 кВ в розподільчих пристроях
Олег Летошко, керівник відділу перспективних розробок, ЗАТ ПФ «КТП-Урал»
Владислав Гріхів, провідний менеджер по новій техніці, ГК «ЕнТерра»
Сьогодні всі, хто пов'язаний з проектуванням і будівництвом підстанцій, прагнуть зменшити площу енергооб'єкта і термін будівництва. Компактність, висока заводська готовність і мінімальні витрати при експлуатації - головні вимоги до мережевих об'єктів. Застосування жорсткої ошиновки у відкритих розподільчих пристроях (ВРП) - сучасне рішення поставлених завдань.
ОРУ з жорсткою ошиновкой (рис. 1) займає меншу площу в порівнянні з рішенням на базі гнучкої ошиновки. Крім того, на ОРУ з жорсткою ошиновкой відсутні шинні портали, які вимагають додаткових площ під опори і здорожують будівництво об'єкта.
Мал. 1. Комплектна підстанція по схемі 4Н
Сьогодні вУкаіни жорстку ошиновка масово використовують при будівництві розподільних підстанцій напругою від 35 до 500 кВ, а за кордоном - до 1150 кВ. Створені різноманітні конструкції, що враховують вимоги як до електричних, так і до економічних параметрах. Така затребуваність цього обладнання пояснюється перевагами жорсткої ошиновки у порівнянні з гнучкою на основі проводів (табл. 1).
Таблиця 1. Основні переваги застосування жорсткої ошиновки
Зменшення вартості спорудження електричних підстанцій
Застосування жорсткої ошиновки дозволяє економити матеріали (метал, залізобетон, провід та ін.), Зменшити обсяг будівельно-монтажних робіт.
Скорочення площі електричних підстанцій
Жорстка ошиновка дозволяє скоротити землевідведення для будівництва ПС, відмовитися від шинних порталів і скоротити відстані між осередками.
Скорочення термінів будівництва електричних підстанцій
Економія часу досягається за рахунок скорочення числа фундаментів і застосування ошиновки з високим ступенем заводської готовності. Жорстка ошиновка допускає суттєві огріхи в будівельній частині.
Жорстка ошиновка не вимагає обслуговування протягом усього терміну експлуатації, за винятком візуального огляду.
Застосування жорсткої ошиновки у ВРУ підстанцій дозволяє:
- зменшити площу для будівництва ВРП на 21%;
- знизити масу металоконструкцій на 20%;
- зменшити вартість і скоротити терміни будівельно-монтажних робіт на 26%.
Таблиця технічних показників компонувальних рішень (табл. 2) дозволяє порівняти витрати на будівництво підстанції із застосуванням гнучкої і жорсткої ошиновки.
Таблиця 2. Компонувальні рішення з гнучкою і жорсткою ошиновкой за схемою 110-12
Підстанція з гнучкою ошиновкой
Підстанція з жорсткою ошиновкой
Жорстка ошиновка забезпечує надійний електричний зв'язок між високовольтним обладнанням, що сприяє безперебійній і безаварійної роботи підстанції. У зв'язку з цим до конструкції жорсткої ошиновки пред'являються серйозні вимоги по механічній міцності, відсутності перегріву в робочому режимі, а також по надійній роботі при токах короткого замикання. Їх недотримання призводить до відключення підстанції. Тому Федеральна мережева компанія включила жорстку ошиновка до переліку обладнання, що підлягає обов'язковій атестації.
- неразборная жорстка ошиновка;
- розбірна жорстка ошиновка із застосуванням болтових контактних з'єднань.
Нерозбірна жорстка ошиновка називається так тому, що струмові перемички між ділянками збірних шин, а також спуски до високовольтного обладнання запресовуються в гільзи, які приварюються в заводських умовах до струмоведучих шині (фото 1). Відсутність болтових з'єднань при передачі електроенергії підвищує надійність конструкції, яка не вимагає обслуговування протягом усього терміну експлуатації. Однак упаковка під перевезення даних шин робиться більш складною, щоб виключити можливість поломки гільз.
Фото 1.
Нерозбірна жорстка ошиновка
Варто зазначити, що даний варіант ошиновки збільшує час монтажу конструкцій, так як операції по обтискача проводів виробляються безпосередньо на підстанції. Нерозбірні конструкції створює складності і при заміні ізолятора. Крім того, застосування неразборного варіанти ошиновки зажадає в разі розширення підстанції виконання на об'єкті додаткового обсягу зварювальних робіт.
Розбірна жорстка ошиновка із застосуванням болтових контактних з'єднань - назва в повній мірі відображає конструкцію виробу (фото 2). Для електричного зв'язку струмоведучих шин і спирання їх на ізолятори застосовуються литі деталі з болтовими з'єднаннями. В результаті за механічну міцність і стійкість жорсткої ошиновки відповідають литі шінодержателі, а електричний контакт здійснюється по струмового перемичці, що не сприймає механічні навантаження. Таким чином, механічна і електрична частини ОЖК розділені, що забезпечує надійність конструкції і постійний електричний контакт протягом усього терміну служби.
Фото 2.
Розбірна жорстка ошиновка на ПС 110 кВ «Паладій-Витим»
Монтаж розбірної ошиновки завдяки застосуванню болтових з'єднань набагато простіше і займає значно менше часу, ніж монтаж нерозбірними. Ще один з плюсів цієї ошиновки полягає в тому, що при заміні або ремонті опорного ізолятора вона легко демонтується і не заважає проведенню робіт. Крім того, дана конструкція дозволяє в значній мірі компенсувати неточності виготовлення фундаментів.
Маркування фаз шинного модуля - колірне позначення фаз шин для всіх типів ошиновки ЗАТ ПФ «КТП-Урал» виконується одним з двох способів: за допомогою маркувальних кілець або фарбуванням жорстких шин по всій довжині (фото 3).
Переважний спосіб - колірне позначення фаз маркувальними кільцями. Існуюча у деяких фахівців думку, що забарвлення алюмінієвих шин по всій довжині може виявитися корисною для більш інтенсивного охолодження, беззастережно вірно лише для ошиновки 35 кВ і, з великою натяжкою, для 110 кВ. Майже в 100% випадків для класів напруги ошиновки понад 35 кВ розміри труби для токоведущей шини вибираються не по електричним показниками, а виходячи з міцності самого профілю і сплаву, з якого він зроблений. Витрати на фарбування шини по всій довжині не окуповують себе в порівнянні зі збільшенням перетину труби.
Ошиновки на напругу 110 і 220 кВ, номінальні струми від 1000 до 3150 А і витримують струми КЗ до 50 ка (секундний струм термічної стійкості), сьогодні найбільш поширені. Тому фахівці ЗАТ ПФ «КТП-Урал» розробили конструкції, які відповідають всім компоновочним рішенням відкритих і закритих розподільних пристроїв. Проведено необхідні випробування і отримані сертифікати відповідності ГОСТ Р. Крім того, дані конструкції атестовані в Федеральної мережевої компанії і рекомендовані до застосування на об'єктах ВАТ «ФСК ЄЕС» і ВАТ «Холдинг МРСК».
Освоївши виробництво жорсткої ошиновки для всіх схем, затверджених Федеральної мережевою компанією на напруги 35, 110 і 220 кВ, ЗАТ ПФ «КТП-Урал» обрало подальшим напрямком свого розвитку розробку жорсткої ошиновки на напруги 330 і 500 кВ, номінальний струм до 3150 А і струм термічної стійкості до 63 ка.