Распределительные устройства ТЭС

Фото ОРУ-110 кВ

Распределительные устройства тепловых электростанций.

Открытые распределительные устройства (ОРУ):

Конструктивные элементы ОРУ включают:

  • Коммутационную аппаратуру
  • Сборные и соединительные шины
  • Порталы ячеек
  • Вспомогательное оборудование

Порталы ОРУ производятся с учетом:

  • Типа проводов
  • Величины нагрузки
  • Места установки

Основные характеристики порталов:

  • Изготавливаются из безнапорных цилиндрических труб
  • Оснащаются предварительно напряженной арматурой
  • Могут иметь дополнительные стойки или оттяжки при высоких нагрузках
  • Бывают одно- и многопролетными

Монтаж оборудования осуществляется:

  • На железобетонные сваи
  • На стойки стаканного типа
  • С использованием закладных элементов для крепления траверс

Закрытые распределительные устройства (ЗРУ):

ЗРУ 35 кВ характеризуются:

  • Одноэтажной конструкцией
  • Высотой 4,8 м
  • Пролетом 12 м
  • Длиной ячейки 3 м
  • Металлическим каркасом
  • Односкатной крышей

ЗРУ 110 кВ имеют:

  • Двухэтажную конструкцию
  • Пролет от 12 м
  • Высоту 11,6 м
  • Ячейки длиной 6 м из стального сплава
  • Подземный кабельный туннель
  • Железобетонные стены толщиной 8 см

Распределительные устройства собственных нужд (РУСН):

Особенности конструкции РУСН:

  • Собираются из готовых заводских блоков
  • Монтируются отдельными модулями
  • Предварительно комплектуются оборудованием
  • Проходят испытания перед установкой

Преимущества блочной системы:

  • Сокращение сроков монтажа в 2-3 месяца
  • Уменьшение трудозатрат вдвое
  • Возможность транспортировки по железной дороге
  • Обеспечение пожарной безопасности за счет железобетонных перекрытий
  • Удобное размещение в зоне действия мостового крана

ГРУ ТЭС

Фото моста между фидерами

Конструкция главного распределительного устройства тепловой электростанции

Основные характеристики и компоновка:

Главный распределительный пункт (ГРУ) реализуется в различных конфигурациях, отличающихся электрическими схемами. Одноэтажное сооружение с одним пролетом проектируется для работы с напряжением 6–10 кВ и двумя системами шин. Габариты здания определяются количеством устанавливаемых ячеек.

Конструктивные элементы:

В состав оборудования входят:

  • Комплектное распределительное устройство (КРУ)
  • Ячейки для реакторов
  • Высоковольтные выключатели

Ячейки монтируются в металлических корпусах с минимальным шагом 2,4 метра. Верхняя часть конструкции включает плиточное перекрытие, опирающееся на вертикальные элементы каркаса.

Инженерные системы и фундамент

Кабельные туннели располагаются в основании здания и перекрываются монолитной панелью, на которой размещаются:

  • Каркасы КРУ
  • Реакторное оборудование
  • Выключатели

Пространственная устойчивость обеспечивается:

  • Жестко закрепленной рамой в поперечном направлении
  • Распорками, прикрепленными к колоннам в продольном направлении

Все несущие конструкции, включая фундаменты и кабельные тоннели, выполняются из железобетона.

Теплоизоляция и защита:

В неотапливаемом здании применяются:

  • Железобетонные стеновые панели толщиной 0,8 см
  • Крупнопанельная кровля с гидроизоляцией

Для регионов с температурой выше +25°C предусмотрены:

  • Легкие бетонные стеновые блоки
  • Теплоизоляционный слой на кровле

Защитные элементы:

Безопасность конструкции обеспечивается:

  • Дугостойкими асбестоцементными перегородками (20 мм) между ячейками
  • Сетчатыми ограждениями в зонах обслуживания
  • Защитными козырьками от наледи
  • Песчаной подушкой (50 см) под полом для защиты от промерзания
  • Пенобетонными плитами на дне тоннелей
  • Гидроизоляционным слоем для защиты от грунтовых вод

Силовые трансформаторы ТЭС

Розьединитель ОРУ

Требования при размещении силовых трансформаторов:

Генератор и трансформатор на ТЭС соединяются между собой закрытыми линиями, а трансформаторное оборудование с распределительным устройством связано гибкой системой шин. Провода трансформаторов крепятся к стене корпуса главного здания или к открытым порталам. Если ОРУ расположено за главным корпусом, то линии перебрасываются через крышу. Опорами при этом могут служить дымовые трубы, к стенам которых прикреплены траверсы. Одна дымовая труба может быть использована в качестве опоры проводов для двух трансформаторных установок.

Раньше фундамент для трансформаторного оборудования выполнялся из стальной арматуры и монолитной ленты из бетона (ленточный фундамент). На сегодняшний день проекты фундаментов представляют собой железобетонные балки, которые укладывают на отдельные башмаки. Сверху такой конструкции устанавливают рельсы. Кроме того, для трансформаторов также предусмотрен сборный фундамент. Он состоит из сборных железобетонных деталей, которые укладывают в несколько слоев на насыпь из гравелистого песка с крупной фракцией.

Основание под трансформатор может быть выполнено из деталей каналов технического водоснабжения, которые укладываются в горизонтальном порядке. В нижней части каналов устанавливают днище из железобетона, в торцах звеньев каналов размещают петлевые стыки, затем конструкцию замоноличивают, а образовавшийся колодец засыпается песком. Сверху фундамент имеет монолитную плиту с ребрами, к которым крепятся рельсы. Из всех рассмотренных выше видов фундаментов под трансформаторное оборудование наиболее экономичным является строение фундамента из плит.

Чтобы защитить трансформаторное устройства от возгорания масла, предусмотрена масло сборная яма с чистым щебнем, имеющая глубину от 25 см. Размеры ямы составляет от 0,6 до 1 метр от размеров трансформатора. На дне углубления делается уклон в сторону канализационной ямы, соединенной масломагистралью с подземным резервуаром для вывода масляного раствора. Чтобы предотвратить на электростанции пожар, трансформаторы располагаются между собой на расстоянии 16 метров и имеют ограждения из железобетонных плит. От стен машинного отдела расстояние до трансформаторов должно быть не меньше 10 метров.

В случае ремонта или проведения испытаний трансформаторы перемещаются в машинное отделение главного корпуса или другое техническое помещение с помощью специальных путей. Продольный профиль пути, проходящий вдоль главного корпуса, имеет в колее ширину 1524 миллиметров. Поперечные пути, в зависимости от веса и размеров оборудования, выполняются в 2, 3 или 4 нитки при размерах колеи в ширину 1524, 2000 и 2500 мм. По рельсам трансформаторы перемещаются при помощи собственных поворотных катков, что позволяет изменять траекторию их движения на 90 градусов. Передвижение производят с помощью лебедок. Основание конструкции рельс выполнено из железобетонных или деревянных шпал. Тип шпал и их шаг подбираются в соответствии с массой трансформаторного устройства. В местах, где пути пересекаются, делают прокладку из железобетонного материала. Пути перемещения трансформатора укладывают на балласт, который имеет дренажную систему.

Прокладка кабелей на подстанции

Кабельный лоток на ОРУ 110 кВ

Указания по раскладке и монтажу силовых, контрольных кабелей по площадке подстанции 110/10кВ ТЭЦ.

НТД на прокладку кабелей по подстанции:

Кабельные короба и металлорукав для прокладки кабелей по блокам 110 кВ заказываются отдельно от кабельной продукции.

Раскладку и монтаж кабелей, выполнение мероприятий по обеспечению пожарной безопасности кабельного хозяйства выполнить в соответствии с требованиями документации:

  • ПУЭ «Правила устройства электроустановок, издание 7».
  • СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства».
  • ГЭМ.352-ИЭ «Инструкция по монтажу кабельных конструкций».
  • ТУ 34-43-10683-84 «Элементы кабельных конструкций. Технические условия»
  • РД34.03.304-87 «Правила выполнения противопожарных требований по огнестойкому уплотнению кабельных линий»
  • Серия 4.407-251 «Прокладка кабелей до 35кВ в траншеях. Рабочие чертежи»

Кабели, проложенные горизонтально по конструкциям должны быть жестко закреплены в конечных точках непосредственно у концевых заделок, с обеих сторон изгибов кабельной трассы, у соединительных и стопорных муфт. На вертикальных участках трассы кабели должны быть закреплены не реже, чем через 2 метра.

Стыковка секций лотков должна выполняться при помощи болтовых или сварных соединений. Конструкция лотков должна обеспечивать непрерывность электрической цепи в местах стыковки, выполненных при помощи болтов или сварки. При выполнении сварного соединения для обеспечения непрерывности электрической цепи длина сварного шва высотой 4 мм должна быть не менее 100 мм. Прокладку кабелей из кабельных лотков выполнить по месту.

Заземление кабельных лотков и трасс кабелей по конструкциям блоков выполнить путем присоединения их к контуру заземления на сварке в начале и конце каждой трассы.

Сварку металлоконструкций выполнять в соответствии с ГОСТ 5264-80 электродами Э-42 по ГОСТ 9467-75. После сварочных работ необходимо восстановить лакокрасочное покрытие кабельных конструкций.

Прокладку кабелей в траншее выполнить в соответствии с требованиями ПУЭ и по типовой работе 4.407-251 «Прокладка кабелей напряжением до 35 кВ в траншеях» ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, г. Москва.

Организация стройплощадки

Фото крана на подстанции

Описание мероприятий по организации стройплощадки при реконструкции подстанции 110/6 кВ:

Монтаж изделий, материалов и оборудования производить с помощью подъёмных механизмов. Погрузо-разгрузочные работы производить мостовым краном.

Для строповки использовать только испытанные стропы и траверсы, имеющие бирки с указанием грузоподъемности и даты испытания.

Доставленное на объект оборудование хранится на площадке заказчика внутри цеха.

Строительно-монтажные работы производить с существующих площадок обслуживания.

Подачу строительных материалов и изделий к рабочему месту производить с применением мостового крана и вручную.

Монтируемое оборудование, изделия, конструкции и стройматериалы на строительную площадку доставлять специализированным автомобильным транспортом.

Для противопожарных нужд использовать существующий пожарный трубопровод  и щит с песком, расположенный рядом с местом производства работ. Заказчик предварительно должен ознакомить подрядчика с расположением ближайших к месту работ пожарных кранов.

Для ограничения доступа посторонних лиц на места производства работ закрепить существующее цепное защитное ограждение.

Обеспечение объекта на период строительства электроэнергией, водой и сжатым воздухом решается заказчиком.

На период строительства для подвоза строительных конструкций и материалов  предусмотрено использование постоянных дорог с твердым покрытием.

При работах учитывать специфику производства работ на действующем предприятии/оборудовании.

При производстве строительно-монтажных работ строго соблюдать указания  СП 49.13330.2010 «Общие требования безопасности труда в строительстве».

Эксплуатацию строительных машин и механизмов вести в соответствии с указаниями ГОСТ 12.3.033-84.

Ответственность за соблюдением правил техники безопасности возлагать на прорабов и мастеров в пределах порученных им участков.

Защита подстанции 110 кВ

Фото ОПН на ЛЭП

Перечень мероприятий по заземлению (занулению) и молниезащите подстанции 110/6 кВ:

Защита электрического оборудования по степени загрязнения изоляции определяется, согласно региональным картам степени загрязнения. Так, например, объект находится в районе с IV степенью естественной природной загрязненности атмосферы. В связи с этим в открытых распределительных устройствах 110 кВ подвесная и линейная арматура в соответствии с ПУЭ изд. 7 гл.1.9 принимается по 4-ой степени загрязненности атмосферы с длиной пути утечки не менее 3,1 см/кВ. Опорная изоляция оборудования принимается категории IV по ГОСТ 9920-89.

Защита подстанции от прямых ударов молнии выполняется в соответствии с ПУЭ.

Защита оборудования 6кВ от коммутационных перенапряжений должна предусматриваться при помощи установки ограничителей перенапряжений на рабочих секциях РУ.

Для заземления элементов ПС 110/6 кВ необходимо провести расчеты, например, с помощью программных средств ElectriCSStorm. Так, расчетом должно быть определено общее сопротивление растеканию заземляющего, в т.ч.: горизонтальных заземлителей; вертикальных заземлителей.

Заземление зданий выполняется заземляющей полосой. Полосы заземления прокладываются вдоль стен помещений с электромеханическим оборудованием на высоте 0,4м от пола с креплением через 0,6-1 м. ЗУ (заземляющее устройство) выполняется в виде замкнутого контура, соединенного, не менее чем в двух точка. Объекты, расположенные в здании, присоединяются гибким медным проводником к ЗУ зданий, оборудование наружной установки присоединяется кратчайшим путем металлической полосой к ЗУ подстанции. Ответвления от сети заземления, как правило, выполняются стальной полосой сечением 4х40 кв. мм

Заземление выполняется в соответствии с гл. 1.7 ПУЭ и СП 76.13330.2016 «СНиП 3.05.06-85 Электротехнические устройства».

Ареометр денсиметр

Схема ТТ от АББ

Подключение денсиметра

Денсиметр — это прибор, предназначенный для измерения плотности вещества (масса вещества, которая содержится в единице объема). В отличие от ареометра, который имеет две шкалы (температуры и плотности), денсиметр оснащен только шкалой для определения плотности. Для корректного использования денсиметра необходимо предварительно измерить температуру жидкости, так как результаты замеров плотности напрямую зависят от температуры. Важно, чтобы разница между начальной и конечной температурой не превышала 0,2 градуса Цельсия. Полученные значения температуры используются для нахождения соответствующего значения плотности в таблице, которая обычно прилагается к прибору.

На фото сверху представлено подключение денсиметра для измерения плотности элегаза в высоковольтном трансформаторе тока TG-245 ABB.