В данном проекте рассматриваются строительные, электротехнические решения, ошиновка и оборудование ОРУ 110 кВ

В архиве КМ, КЖ, ЭП ОРУ 110 кВ. Формат pdf

ОРУ 110 кВ расшифровка - открытое распределительное устройство 110000 вольт подстанции

Перечень чертежей комплекта ЭП

Общие данные
План подстанции.
Сборные шины. Ячейка 110 кВ W2G. TV2G
Ячейка 110 кВ C1G, TV1G. Секционный выключатель
Ячейка 110 кВ 2ATG. ввод АТ2
Ячейка 110 кВ 1ATG. ввод АТ1
Сводная спецификация
Установка ячейки PASS МО 110 кВ
Установка разъединителя РН-СЭЩ 110 кВ
Установка трех трансформаторов напряжения VCU-123
Установка ограничителей перенапряжения ОПН-П-11О/70/10/550-III-УХЛ1 0
Установка шинной опоры ШО-110.И-4УХЛ1
Установка комплекта двух шкафов наружной установки
Установка блока дистанционного управления разъединителями 110 кВ
Гирлянда изоляторов 11хПС70-Е натяжная одноцепная для крепления двух проводов АС 300/39
Узел присоединения двух проводов к разъединителю
Узел присоединения проводов к выводу трансформатора напряжения
Соединение проводников
Монтажные тяжения и стрелы провеса провода АС-300/39

КЖ ОРУ 110 кВ (конструкции железобетонные)

Общие данные
Схема расположения фундаментов под опоры оборудования ОРУ-220 кВ
Фундаменты Фм1 Фм2 ФмЗ Фм4, Фм5, Фм5а, Фм6 Фм7, Фм8
Ведомость расхода стали,

КМ ОРУ 110 кВ (конструкции металлические)

Общие данные
Схема расположения опор под оборудование ОРУ-220 кВ Опора ОП1 Опора ОП1. Узел 1
Опоры Оп3, Оп3а. Разрез 1-1. Узел 1
Опоры Оп3, Оп3а. Разрезы 2-2, 3-3, 4-4
Опоры Оп3, Оп3а, Разрез 5~5. Узлы 2-4
Опора 0п4
Опоры Оп5, Оп5а
Опора Оп7
Опора Оп8
Площадка обслуживания П01

Основные конструктивные решения ОРУ-110 кВ

Ошиновка 0РУ-110 кВ выполнена гибкими сталеалюминиевыми проводами 2хАС 300/39 (два провода в фазе). Соединение проводов в ответвлениях предусмотрено при помощи соответствующих прессуемых зажимов. Спуски к аппаратам выполняются на 6-8% длиннее, чем расстояние между точкой соединения проводов и зажимом аппарата. Присоединение проводов к аппаратам осуществляется с использованием соответствующих прессуемых аппаратных зажимов.

Спаренные провода монтируются с расстоянием между ними 120 мм и фиксируются при помощи стандартных распорок, устанавливаемых через 5-6 м.

Согласно главе 19 ПУЭ (7-е издание) принята II степень загрязнения атмосферы. Крепление проводов к порталам предусмотрено при помощи одиночных гирлянд из 11 стеклянных изоляторов типа ПС-70Е.

Указанные монтажные стрелы провеса рассчитаны в программе "ЛЭП-2010" определены с учетом подвески проводов при температуре воздуха во время монтажа в пределах -30°... +30°С.

Межполюсное расстояние всех аппаратов принято в соответствии с рекомендациями заводов-изготовителей и типовых материалов.

Прокладка кабелей в пределах ОРУ принята в наземных железобетонных кабельных лотках. Исключение составляют прокладываемые в траншеях и в коробах ответвления к аппаратам, удаленным от кабельных магистралей.

На компоновочных чертежах ячеек 110 кВ приведены схемы заполнения.

Установочные чертежи выполнены на основании заводской документации.

Основное применяемое оборудование на ОРУ 110 кВ:

Элегазовое комплектное распределительное устройство наружной установки типа PASS МО на напряжение 110 кВ. Элегазовая ячейка серии PASS МО состоит из силового выключателя, встроенных трансформаторов тока шинного и линейного разъединителей, заземляющих ножей и высоковольтных вводов элегаз-воздух, завода АВВ;
- Разъединитель трехполюсный PH СЭЩ-110 с двумя заземляющими ножами, забода ЗАО «ГК «Злектрощит» -ТМ Самара». Россия,-
- Трансформатор напряжения VCU-123, забода K0NCAR, Хорватия;
- Ограничитель перенапряжения ОПН-П-220/156/10/850-III-УХЛ1 0, завода ОАО «Позитрон», Россия;
- Опора шинная Ш0-110.Н-4УХ/11, завода ЗАО «ЗЗТО». Россия.

Всё устанавливаемое оборудование присоединить к контуру заземления подстанции сталью круглой ф18 мм. Заземление Выполнить В соответствии с СНиП 3.05.06-85, типовым проектом А10-93 "Защитное заземление и зануление электрооборудования" ТПЗП, 1993 г и комплектом ЭП.

Крепление элементов:

3.2.1 Размеры сварных швов принимать в зависимости от усилий, указанных на схемах и в ведомостях элементов конструкций, кроме оговоренных в узлах, а также в зависимости от толщины свариваемых элементов.
3.2.2 Минимальное усилие прикрепления центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов принимать 5,0 т.
3.2.3 Все монтажные крепления, прихватки и временные приспособления после окончания монтажа должны быть сняты, а места прихваток - зачищены.

Сварка:

3.3.1 Материалы, принимаемые для сварки, принимать по таблице Г.1 СП 16.13330.2011.
3.3.3 Размеры сварных швов принимать в зависимости от усилий, указанных на схемах и в ведомости элементов конструкций, кроме оговоренных в узлах, а также от толщины свариваемых элементов.
3.3.4 Наименьшее усилие для прикрепления ± 5,0 т.
3.3.5 Минимальные катеты угловых швов следует принимать по табл.38 СП 16.13330.2011.
3.3.6 Минимальная длина угловых швов-60 мм.

Жест-кая оши-нов-ка ком-плект-ная про-из-вод-ства ООО «Т-ЭНЕРГИЯ» пред-на-зна-че-на для вы-пол-не-ния элек-три-че-ских со-еди-не-ний меж-ду вы-со-ко-вольт-ны-ми ап-па-ра-та-ми от-кры-тых (ОРУ) и за-кры-тых (ЗРУ) рас-пре-де-ли-тель-ных устройств 35-500 кВ. Жест-кая оши-нов-ка мо-жет при-ме-нять-ся вме-сте с гиб-кой, на-при-мер, в ви-де со-че-та-ния жест-ких сбор-ных шин с гиб-ки-ми внут-ри-я-чей-ко-вы-ми свя-зя-ми.
Ком-плек-ты жест-кой оши-нов-ки на но-ми-наль-ные то-ки от 630 А до 4000 А из-го-тав-ли-ва-ют-ся как для ти-по-вых, так и для нети-по-вых схем рас-пре-де-ли-тель-ных устройств.

В со-ста-ве жест-кой оши-нов-ки ис-поль-зу-ют-ся уни-каль-ные, с точ-ки зре-ния на-деж-но-сти, со-еди-ни-тель-ные эле-мен-ты - ли-тые ши-но-дер-жа-те-ли с гиб-ки-ми свя-зя-ми. Ши-но-дер-жа-те-ли слу-жат для вос-при-я-тия ме-ха-ни-че-ских уси-лий, воз-ни-ка-ю-щих в уз-лах со-еди-не-ний, гиб-кие свя-зи ис-поль-зу-ют-ся для со-зда-ния на-деж-ных элек-три-че-ских кон-так-тов меж-ду то-ко-ве-ду-щи-ми ча-стя-ми. Ли-тые ши-но-дер-жа-те-ли с гиб-ки-ми свя-зя-ми ис-поль-зу-ют-ся для со-еди-не-ния шин меж-ду со-бой и для при-со-еди-не-ния к обо-ру-до-ва-нию. Для луч-шей адап-та-ции к усло-ви-ям вза-им-но-го рас-по-ло-же-ния со-еди-ня-е-мых шин, кон-крет-ным осо-бен-но-стям кон-струк-ции вы-со-ко-вольт-ных ап-па-ра-тов и др. раз-ра-бо-та-но несколь-ко мо-ди-фи-ка-ций ши-но-дер-жа-те-лей. В рас-пре-де-ли-тель-ных устрой-ствах 220 кВ со-еди-не-ния шин гиб-ки-ми свя-зя-ми вы-пол-ня-ют-ся ме-то-дом об-жим-ки.

Тех-ни-че-ские ха-рак-те-ри-сти-ки до 110 кВ

	6(10) кВ	ОЖК 35 кВ	ОЖК 110 кВ
	6 (10)	35	110
	7,2 (12)	40,5	126
Но-ми-наль-ный ток, А	до 2500, 3150, 4000		1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000
	3	3
	до 50	до 50
<0,1 сек), кА	до 128	до 128
	32	32
	20	20
Ка-те-го-рия раз-ме-ще-ния	1	1,3
	У, ХЛ, УХЛ	У, ХЛ, УХЛ
	16	16
	до 9	до 9

Тех-ни-че-ские ха-рак-те-ри-сти-ки 220 - 500 кВ

На-име-но-ва-ние па-ра-мет-ра	ОЖК 220 кВ	ОЖК 330 кВ	ОЖК 500 кВ
Но-ми-наль-ное на-пря-же-ние, кВ	220	330	500
Наи-боль-шее ра-бо-чее на-пря-же-ние, кВ	252	363	525
Но-ми-наль-ный ток, А	1000, 1600, 2000, 2500, 3150	1600, 2500, 3150
Вре-мя про-те-ка-ния то-ка тер-ми-че-ской стой-ко-сти, сек.	3	3
Но-ми-наль-ный крат-ковре-мен-ный ток тер-ми-че-ской стой-ко-сти (3 сек.), кА	до 50	до 63
Наи-боль-ший ток элек-тро-ди-на-ми-че-ской стой-ко-сти (удар-ное зна-че-ние <0,1 сек), кА	до 128	до 160
Мак-си-маль-ный ско-рост-ной на-пор вет-ра, м/с	32	36
До-пу-сти-мая тол-щи-на стен-ки льда, мм	20	25
Ка-те-го-рия раз-ме-ще-ния	1,3	1
Кли-ма-ти-че-ское ис-пол-не-ние и ка-те-го-рия раз-ме-ще-ния по ГОСТ 15 150	У, ХЛ, УХЛ	У, ХЛ, УХЛ
Мак-си-маль-ный ско-рост-ной на-пор вет-ра при го-ло-ле-де, м/с	16	16
Сей-смич-ность рай-о-на в бал-лах по шка-ле MSK-64	до 9	до 9

• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  

«Группа «СВЭЛ» осуществляет строительство блочных комплектных трансформаторных подстанций (КТПБ) на класс напряжения 35, 110, 220 кВ (ТУ 3412-001-63920658-2009), выполняя функции генподрядчика (под ключ).

КТПБ предназначены для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц, которые могут использоваться, на территории Российской Федерации и за рубежом для электроснабжения промышленных объектов нефтегазодобывающей и горнодобывающей отрасли, предприятий машиностроения, железнодорожного транспорта, городских и коммунальных потребителей, сельскохозяйственных районов и крупных строительств.

Типовые варианты КТПБ разработаны на основании альбома «Типовые схемы принципиальные электрические распределительных устройств напряжением 6-750 кВ, подстанции и указания по их применению» №14198тм-т1, институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ» г. Москва — 1993 г.

КТПБ рассчитаны для наружной установки на высоте не более 1000 м над уровнем моря и работы в условиях, соответствующих исполнениям УХЛ и ХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции на класс напряжения 35; 110; 220 кВ, разработанные специалистами «группы «СВЭЛ» (код ОКП 34 1200), это современные компоновочные решения, отвечающие Правилам Устройства Электроустановок (ПУЭ), а также требованиям и рекомендациям ОАО «ФСК ЕЭС».

Основные параметры и характеристики КТПБ соответствуют значениям, указанным в таблице «Технические параметры КТПБ».

В настоящем каталоге приведены описание, основные характеристики, схемы и другая техническая информация на КТПБ в целом и комплектующие входящие в подстанцию.

Обозначение изделия:

Пример обозначения подстанции:

КТПБ — 110 — 4Н — 16 — УХЛ1

КТПБ — Комплектная трансформаторная подстанция блочная;
110 — Номинальное напряжение = 110 кВ;
4Н — схема электрических соединений РУ;
16 — Мощность трансформатора = 16000 кВА;
УХЛ1 — климатическое исполнение УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150.

Технические параметры КТПБ

№ п/п	Наименование параметра	Характеристика				Примечание
		ОРУ 220 кВ	ОРУ 110 кВ	ОРУ 35 кВ	Сторона 6(10) кВ
1	Номинальное напряжение, кВ	220	110	35	-	-
	высшее	220	110	35	-	-
	среднее	35, 110	35	-	-	-
	низшее	6, 10, 35	6, 10	6, 10	-	-
2	Мощность силового трансформатора, кВА	До 125000*	До 63000*	До 16000*	-	*Принимается в соответствии с требованиями проекта на ПС
3	Номинальный ток, А
	ячеек ОРУ	1000, 2000	630, 1000, 2000	630, 1000	-	По схемам: 110-12…13; 220-7…14.
	шкафов ввода КРУ	-	-	-	630, 1000, 1600, 2500, 3150	См. каталог «Комплектные распределительные устройства»
	цепей линий и перемычек	max 1000	max 630	max 630	-	-
	цепей силовых трансформаторов	630	630	630	-	-
	сборных шин	1000, 2000	1000, 2000	630, 1000	-	-
4	Сквозной ток короткого замыкания (амплитуда), кА	65, 81*	65, 81*	26	51, 81*	*Для ячеек ОРУ и сборных шин с Iн=2000А
5	Ток термической стойкости в течении 3 сек, кА	25, 31,5	25, 31,5	10	-	-
6	Климатическое исполнение и категория размещения	У — ХЛ категории размещения 1				ГОСТ 15150
7	Район по ветру	I — V				ПУЭ (изд. 7)
8	Район по гололёду	I — VII				ПУЭ (изд. 7)
9	Степень загрязнения атмосферы	I — IV				ГОСТ 28856
10	Сейсмичность площадки Строительства, баллов	7 — 9*				По шкале МSK-64; *усиленное исполнение опорных метал-локонструкций
11	Средний срок службы КТПБ, лет	30				-

Конструкция

Комплектность

КТПБ может включать в себя:

• силовые трансформаторы (автотрансформаторы);
• открытые распределительные устройства (далее ОРУ) 220, 110, 35, 6(10) кВ;
• жесткую и гибкую ошиновку;
• кабельные конструкции;
• шкафы вторичной коммутации;
• контактно-натяжную арматуру;
• комплектно-распределительные устройства наружной установки КРУ (10) 6 кВ;
• общеподстанционный пункт управления (ОПУ);
• порталы;
• осветительные мачты и освещение;
• заземление;
• фундаменты;
• грозовую защиту (молниеотводы и тд.);
• ограждение ПС.

Комплектность КТПБ может изменяться в соответствии с индивидуальными требованиями проекта и заказчика и должна быть отражена в опросном листе на подстанцию.

Силовые трансформаторы

Устанавливаемые на КТПБ силовые трансформаторы, разработанные и изготавливаемые предприятием «Группы «СвердловЭлектро» («СВЭЛ Силовые — Трансформаторы»), применяются для объектов энергетики, электрифицированного транспорта и подстанций промышленных предприятий мощностью до 250 МВА на классы напряжения до 220 кВ (типов ТДН, ТРДН, ТДТН) по номенклатуре ГОСТ 12965-85. Также могут применяться силовые трансформаторы, изготовленные отечественными и зарубежными производителями.

Потребителями преобразовательных трансформаторов являются заводы электролиза цветных металлов и продуктов химии, электроприводы прокатных станов и электродуговые печи в металлургии, электрифицированный железнодорожный и промышленный транспорт, специальные электрофизические исследовательские установки. Трансформаторы соответствуют всем требованиям ГОСТ 16772-77.

ОРУ (Открытые распределительные устройства)

ОРУ 6 (10), 35, 110, 220, в составе КТПБ, представляют собой распределительные устройства, в состав которых входят опорные металлоконструкции с установленным на них высоковольтным оборудованием, жесткая ошиновка, элементы гибкой ошиновки, кабельные конструкции, шкафы вторичной коммутации, элементы заземления. Опорные металлоконструкции под высоковольтное оборудование изготавливаются в блочном и блочно-модульном исполнении (ТУ 5264-002-63920658-2009 «Металлоконструкции для блочных комплектных трансформаторных подстанций на напряжение 6(10) — 220 кВ).

Опорные металлоконструкции сертифицированы в соответствии с системой ГОСТ Р, качество и несущая способность металлоконструкции подтверждены расчетами и протоколами испытаний:

Протокол испытаний № 19-10 от 16.03.2010 Испытательного центра «Ставан-тест» ОАО «Уральский институт металлов», рег. № РОСС RU. 0001.22ЭФ05 от 28.05.2007

Протокол испытаний №15.04.10 от 05.04.2010 Испытательного центра «УралНИИАС» ОАО «Уральский научно-исследовательский институт архитектуры и строительства», рег. № РОСС RU.0001.22СЛ07 от 04.12.2009

ОРУ 110 кВ (Схема 110-4Н)

1. Блоки опорные.
2. Высоковольтное оборудование, в том числе оборудование ВЧ-связи.
3. Ошиновка жесткая.
4. Контактно-натяжная арматура.
5. Кабельные конструкции.
6. Шкафы вторичной коммутации.
7. Опорные изоляторы.
8. Порталы.
9. Элементы заземления и грозозащиты.
10. Площадки обслуживания

Рисунок 1 — Состав ОРУ-110 кВ разработки группы «СВЭЛ»

Рисунок 2 — Пример компоновки ОРУ-110 кВ (схема 110-4Н) разработки группы «СВЭЛ»

Опорные металлоконструкции в зависимости от конструктивного исполнения рассчитаны на восприятие сейсмических нагрузок, соответствующих сейсмичности площадки строительства до 9 баллов включительно по шкале MSK — 64. Металлоконструкции имеют антикоррозионное покрытие для защиты от внешних источников воздействия, выполненное методами горячего или холодного цинкования, либо лакокрасочным покрытием.

На ОРУ устанавливается высоковольтное оборудование отечественного и зарубежного производства, сертифицированное ОАО «ФСК ЕЭС», которое предусмотрено в схемах электрических соединений главных цепей (см. раздел «Схемы главных соединений»). Блоки с высоковольтным оборудованием 110, 220 кВ поставляются на объект в разобранном виде. Блоки с оборудованием на класс напряжения 35 кВ могут поставляться, как в разобранном состоянии, так и в собранном состоянии высокой заводской готовности (опорные металлоконструкции, высоковольтное оборудование, элементы ошиновки, шкафы вторичной коммутации, цепи вторичной коммутации (обвязка), кабельные лотки и тд.).

Металлоконструкции могут быть изготовлены под любой тип высоковольтного оборудования, как отечественного, так и зарубежного производства с учетом индивидуальных требований проекта. Блоки с оборудованием, которые применяются в качестве основного решения при строительстве и реконструкции распределительных устройств 6(10) — 220 кВ, легко монтируются, что объясняется применением болтовых соединений взамен монтажной сварки на объекте.

На блоки с оборудованием входящие в состав ОРУ различных классов напряжения, разработан широкий номенклатурный перечень изделий «блоков» (см. ниже), который постоянно обновляется.

Каждый типовой блок имеет условное обозначение, который содержит информацию о составе и взаимном расположении оборудования, размещаемых на металлоконструкции, высоте такого блока и межфазовых расстояниях оборудования. Применение такого обозначения удобно для выбора требуемого исполнения блока и для правильного оформления заказа на его изготовление без затрат времени на дополнительное согласование.

Металлоконструкция с установленным высоковольтным оборудованием имеет следующее обозначение:

Сокращения в названии высоковольтного оборудования:

ВЗ — высокочастотный заградитель
ВК — выключатель
ЗЗ — заземлитель
КЗ — короткозамыкатель
КМ — кабельная муфта
КС — конденсатор связи
ОД — отделитель
ОИ — опорный изолятор
ШО — шинная опора
ОПН — ограничитель перенапряжений
ОПНн — ограничитель перенапряжений нейтрали
ПР — предохранитель
РЗ — разъединитель
СИ — счётчик импульсов
ТН — трансформатор напряжения
ТТ — трансформатор тока
ТСН —трансформатор собственных нужд
ФП — фильтр присоединения

Пример обозначения блока:

Б. 110. ВК — 25 / 14,5 — УХЛ1

Б — блок опорный,
ВК — выключатель,
25 — высота опорной металлоконструкции 25 дм = 2500 мм.,
14,5 — расстояние между фаз в выключателе 14,5 дм = 1450 мм.,
УХЛ1 — климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 1.

Рисунок 3 — Блок разъединителя Б.220.Р3.2(1)-25,8/35,7-УХЛ1

Рисунок 4 — Блок разъеденителя, трансформаторов тока, опорных изоляторов Б.220.Р3.2/ТТ/ОИ-25/35,7-УХЛ1

Рисунок 5 — Блок конденсаторов связи Б.220.ВЛ-25,8/35-УХЛ1 и Блок выключателя Б.220.ВК-18/23-УХЛ1

Рисунок 6 — Блок выключателя Б.220.ВК-25,8/35,7-УХЛ1

Рисунок 7 -Блок выключателя Б.110.ВК-0,7/14,6-УХЛ1 и Блок разъеденителя Б.110.Р3.2(1)-25/20-УХЛ1

Рисунок 8 — Блок выключателя Б.110.ВК.-22,3/17,5-УХЛ1 и Блок опорных изоляторов Б.110.ОИ-24,5/20-УХЛ1

Рисунок 9 — Блок приёма ВЛ Б.110.ВЛ-24,6/26-УХЛ1 и Блок трансформаторов тока Б.110.ТТ-21/20-УХЛ1

Рисунок 10 — Блок заземления нейтрали Б.110.3Н-32/00-УХЛ1 и Блок трансформаторов напряжения Б.110.ТН-22/20-УХЛ1

Рисунок 11 — Блок конденсаторов связи Б.110.КС-24,6/20-УХЛ1 и Блок ограничителей перенапряжения Б.110.ОПН-26,6/20 УХЛ1

Рисунок 12 — Блок выключателя с ОПН (для двухобмоточного силового трансформатора) Б.035.ВК/Р3.2/ОПН-14/10-УХЛ1 и Блок выключателя с ОПН (для трёхобмоточного силового трансформатора) Б.035.ВК/ТТ/РЗ/ОПН-14/10-УХЛ1

Рисунок 13 — Блок трансформатора напряжения Б.035.ТН/Р3.1/ПР/ОИ-20/10-УХЛ1 и Блок контроля напряжения Б.035.ТН/Р3.1/ПР/ОИ-20/10-УХЛ1 (компактный)

Рисунок 14 — Блок разъединителя Б.035.Р3.2.(1)-21/10-УХЛ1 и Блок опорных изоляторов Б.035.ОИ-35/10-УХЛ1

Рисунок 15 — Блок опорных изоляторов Б.010.ОИ-23/05-УХЛ1

Металлоконструкция с установленным высоковольтным оборудованием имеет следующее обозначение:

Пример обозначения блочно-модульной конструкции:

КБМ. 110. ВК/ РЗ/ ТТ — УХЛ1

КБМ — конструкция блочно-модульная,
110 — номинальное напряжение 110 кВ,
ВК/ РЗ/ ТТ — Выключатель/ Разъединитель/ Трансформаторы тока,
УХЛ1 — климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 1

Ошиновка жёсткая

Жесткая ошиновка, разработанная специалистами «г руппы «СВЭЛ» предназначена для передачи и распределения электрической энергии между высоковольтными аппаратами в составе как открытых (ОРУ), так и закрытых распределительных устройств КТПБ. Жесткая ошиновка изготавливается, согласно технических условий 0ЭТ.538.002 ТУ «Ошиновка жесткая для открытых распределительных устройств на классы напряжения 6 (10) — 220 кВ». Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от применения шинных порталов, установки фундаментов под них, прокладки гибкой ошиновки, это ведет к уменьшению землеотвода распределительного устройства, сокращению строительно-монтажных работ, экономии материалов.

Рисунок 16 — Ошиновка жёсткая по схеме 110-4Н

Обозначение жёсткой ошиновки:

Параметры жёсткой ошиновки

Конструктивно жёсткая ошиновка выполняется из следующих элементов и узлов :

• Шины трубчатого и плоского сечения из алюминиевого сплава 1915.Т, который при хорошей электрической проводимости обладает достаточно высокой прочностью;
• Узлы крепления шин, которые выполнены в виде стальных скоб круглого, либо плоского сечения, расположенных на опорной пластине. Узлы крепления позволяют выполнять жесткое закрепление шины (консоль), либо свободное закрепление, обеспечивающее возможность продольного перемещения шины при возникновении температурных деформаций (шарнир);
• Компенсаторы температурных деформаций выполнены из алюминиевого провода марки А по ГОСТ 839-80. Сечение провода выбирается исходя из значения номинального тока. Компенсаторы выполняют так же роль токоведущих гибких связей между шинами.

Узлы крепления шин:

Узел крепления шины 110 кВ.
Крепление горизонтальной шины к пластине опорной шины осуществляется стальными скобами круглого сечения с резьбой

Рисунок 17 — Узел крепления шины 110 кВ

Узел крепления шины 220 кВ.
Крепление горизонтальных шин осуществляется гнутыми скобами из листовой стали

Рисунок 18 — Узел крепления шины 220 кВ

Жесткая ошиновка рассчитана на номинальные токи от 1000 А до 2000 А.
Внешняя поверхность шин может быть окрашена лакокрасочным покрытием, либо цветовая маркировка выполняется маркировочными кольцами, которые изготавливаются из термоусаживаемой трубки. Цвет в соответствии с фазировкой, согласно ПУЭ.
Ошиновка рассчитана для наружной установки на высоте не более 1000 м над уровнем моря и работы в условиях, соответствующих исполнениям УХЛ и ХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150.
В настоящий момент ведется разработка жесткой ошиновки с применением литых шинодержателей.

Рисунок 19 — Конструкции литых шинодержателей

Рисунок 20 — Жесткая ошиновка на литых шинодержателях

Преимущества ошиновки с литыми шинодержателями

• Повышенная механическая надежность

Применение болтовых соединений вместо сварных при монтаже шин позволяет избежать опасности отжига металла и снижения механической прочности шин на участках со сварными швами.

• Высокая эксплуатационная надежность электрических контактов

Поскольку все механические усилия, возникающие в узлах соединения шин, воспринимаются литыми шинодержателями, это позволяет исключить негативное влияние таких усилий на состояние электрических контактов в гибких связях.

• Компенсация тепловых расширений и отклонений фундаментов

Литыми шинодержателями обеспечивается возможность свободного перемещения шин при температурных изменениях длины, а также при небольших отклонениях фундаментов, возникающих при строительстве и эксплуатации.

• Высокая скорость и простота монтажа и демонтажа ошиновки

Ошиновка имеет высокую степень заводской готовности. Применение литых шинодержателей и болтовых соединений позволяет производить монтаж быстро и без применения сварочной техники, а так же выполнять быструю замену шин.

• Долговечное цветовое обозначение (маркировка) фаз

Маркировка фаз выполняется отрезками высоковольтной термоусаживаемой трубки производства компании «WOER» ™. Данное цветовое покрытие обладает широким диапазоном рабочих температур, влагостойкостью, длительным сроком службы при сохранении цветовых свойств и универсальностью (маркировка возможна на любом участке шины любой протяженности по желанию заказчика). Данное цветовое обозначение соответствует требованиям ПУЭ.

• Высокие демпфирующие свойства

Применение литых шинодержателей позволяет значительно снижать или полностью гасить амплитуду ветровых резонансных колебаний системы жестких шин за счет рассеивания энергии колебаний на большой поверхности трения в литых шинодержателях (они выполняют роль демпфера).

Контактно-натяжная арматура

Контактно-натяжная арматура применяется для электрического соединения высоковольтных аппаратов. На подстанциях производства «группы «СВЭЛ» применяется сертифицированная контактно-натяжная (линейная, сцепная, поддерживающая, натяжная, защитная, соединительная) арматура, которая не требует обслуживания, ремонта и замены в течении всего срока эксплуатации.

Включает в себя следующие компоненты:

• токопроводящие гибкие связи: провода алюминиевые, либо сталеалюминиевые по ГОСТ 839-80. Марка провода, сечение и количество проводов в фазе определяется исходя из проектной документации на ПС в зависимости от номинальных токов и требований ПУЭ;
• контактные аппаратные зажимы: типовые сертифицированные изделия, используются для присоединения гибких связей к контактным выводам высоковольтного оборудования. Выбираются в зависимости от сечения провода, а так же типа и материала контактных пластин оборудования;
• натяжные и поддерживающие элементы: типовые зажимы, предназначенные для прокладки гибких связей в пределах ОРУ в соответствии с требованиями ПУЭ, а так же для присоединения к ЛЭП.

Кабельные конструкции

• Разводка силовых и контрольных кабелей осуществляется по навесным кабельным конструкциям (лоткам), как зарубежного, так и отечественного производства. Навесные лотки крепятся непосредственно на опорных металлоконструкциях. Кабели спускаются в наземные кабельные трассы при помощи спусков. Применение навесных кабельных лотков позволяет отказаться от прокладки наземных кабельных трасс вдоль ОРУ, что экономит сроки монтажа и затраты на подстанцию.
• Прокладка кабелей вторичных цепей от оборудования до кабельных лотков, и от лотков до клеммных шкафов, выполняется в металлорукавах или в пластиковых гофрированных трубах.
• Необходимость включения в поставку подвесных кабельных конструкций оговаривается в опросном листе на подстанцию.
• Расположение кабельной трассы определяется проектной организацией.

Комплектные распределительные устройства (КРУ) 10 (6) кВ

Разработанные специалистами группы «СВЭЛ» КРУ 10 (6) кВ, применяются в качестве распределительных пунктов КТБМ. КРУ — СВЭЛ комплектуется отдельными шкафами, в каждом из которых размещается аппаратура одного присоединения к сборным шинам.

Разработанные КРУ обладают рядом преимуществ:

• возможность установки внутри ячеек любого типа оборудования;
• конструкция КРУ — СВЭЛ выполнена из блоков, что способствует быстрой реализации желаний заказчика (достаточно поменять блок);
• малые габариты, что достигается посредством максимального использования внутреннего пространства;
• конструкция не имеет сварных соединений, соединения болтовые либо клепанные, что позволяет применять оцинкованный лист во всех элементах КРУ — СВЭЛ;
• двойное покрытие металлоконструкций металлопорошковым покрытием позволяет избежать появления коррозии в течении 25 — 30 лет.

Более подробная техническая информация по КРУ содержится в каталоге «Комплектные распределительные устройства серии КРУ — СВЭЛ».

Общеподстанционный пункт управления

Общеподстанционные пункты управления (ОПУ) разработаны и используются для бесперебойной работы по передаче и распределению электроэнергии. ОПУ представляет собой модульное здание, в котором сосредоточена подстанционная аппаратура вспомогательных цепей релейной защиты, автоматики и управления, аппаратуры высокочастотной связи и телемеханики.

ОПУ состоит из отдельных функциональных блоков, которые стыкуются между собой и собираются в отдельное помещение. В этом помещении смонтированы низковольтные комплектные устройства (НКУ) собственных нужд переменного и постоянного тока, устройства релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации. В пункте предусмотрено все самое необходимое для штатного функционирования: электрическое отопление, освещение, вентиляция, а также осуществлен подвод кабелей и проводов внутренних связей.

Количество блоков в модуле ОПУ, компоновка вспомогательных помещений и вид панелей управления определяются проектной организацией индивидуально для конкретного объекта в соответствии с рекомендуемыми компоновками.

Как правило, в состав аппаратуры ОПУ входят:

• Панели дифференциальной защиты силовых трансформаторов;
• Панели автоматического регулирования силовых трансформаторов под нагрузкой;
• Панели управления секционными выключателями;
• Панели защиты линии верхнего напряжения;
• Панели защиты по напряжению;
• Ввод и распределение собственных нужд подстанции;
• Шкаф управления оперативным током;
• Комплект бесперебойного питания оперативным током;
• Система центральной сигнализации;
• Панели ВЧ-связи;
• Панель телемеханики;
• Клеммные шкафы.

Для подключения внешних контрольных кабелей предусмотрены шкафы промежуточных клемм, которые устанавливаются в каждом ряду НКУ РЗиА.

Освещение ОПУ выполнено светильниками с люминесцентными лампами. Отопление осуществляется электронагревателями, расположенными вдоль стен и в полу боксов. Управление отоплением — ручное или автоматическое.

ОПУ оборудовано естественной приточной вентиляцией через специальные жалюзийные окна и вытяжной принудительной вентиляцией с помощью вентилятора. В ОПУ возможна установка кондиционеров.

Порталы

Порталы разработаны и изготавливаются на основании типовых альбомов «Унифицированные стальные порталы открытых распределительных устройств 35 -150 кВ» №3.407.2-162, «Унифицированные железобетонные и стальные порталы открытых распределительных устройств 220-330 кВ» №3.407.9-149, разработанных Северо-Западным отделением института «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ», также порталы могут быть изготовлены по индивидуальным требованиям заказчика.

Порталы могут иметь покрытие методом горячего цинкования по ГОСТ 9.307, либо методом холодного цинкования (грунт ЦИНОЛ ТУ-2313-012-12288779-99, затем АЛПОЛ ТУ-2313-014-12288779-99).

В настоящее время разрабатываются порталы на болтовых соединениях.

Осветительные мачты и освещение

Для технологического освещения КТПБ применяются осветительные установки с двумя светильниками, направленными в противоположные стороны вдоль ячеек мощностью 1000 Вт каждый. Осветительные установки, как правило, крепятся к опорным металлоконструкциям приемных блоков опорных изоляторов, на высоте около 7 метров от уровня планировки. Конструкция установок позволяет обслуживать светильники непосредственно с земли.

Также для освещения КТПБ применяются прожекторные мачты, изготавливаемые по типовому альбому «Прожекторные мачты и отдельностоящие молниеотводы» №3.407.9-172, разработанному Северо-Западным отделением института «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ».

Заземление

Заземление металлоконструкций с высоковольтным оборудованием, корпусов силовых трансформаторов, шкафов КРУ и других металлических частей выполняется стальной полосой 4х40 ГОСТ 103-76, один конец которой крепится к оборудованию при помощи болтов заземления, а другой приваривается к балкам или рамам под электрооборудование опорной металлоконструкции. Опорная металлоконструкция заземляется непосредственно к контуру заземления подстанции путем сварки. Полоса заземления покрывается по месту в черный цвет. Контур заземления подстанции рассчитывается проектной организацией.

Фундаменты

Элементы КТПБ могут быть установлены на различные типы фундаментов. Тип фундаментов, а также их расположение определяется проектной организацией на основе инженерно-геологических изысканий.

Применяются фундаменты следующих типов:

• заглубленный;
• полузаглубленный;
• мелкозаглубленный;
• монолитный столбчатый;свайный (стойки УСО, винтовые сваи, буронабивные сваи, забивные сваи);
• одиночный лежень;
• сдвоенный лежень.

При установке опорных металлоконструкций на свайные фундаменты и лежни применяются переходные элементы (ростверки) к которым прикручиваются опорные плиты стоек металлоконструкций.

При установке на остальные типы фундаментов, опорные стойки металлоконструкций устанавливаются непосредственно на анкерные болты фундаментов. Опорные плиты стоек имеют отверстия Ш35 мм под анкерный болт М30, по квадрату 400х400 мм.

Возможна установка опорных металлоконструкций, на фундаменты исходя из индивидуальных требований проекта.

Грозозащита

Функцию внешней грозозащиты на объекте выполняют стержневые и тросовые молниеотводы (грозозащитные тросы), которые обеспечивают защиты от прямых ударов молнии. Молниеотводы устанавливаются на шинных порталах 35-220 кВ и опорах ЛЭП 35-220 кВ.

Система внешней грозозащиты, организованная по принципу молниеприёмной сетки, проектируется индивидуально под каждое конкретное сооружение.

Ограждение

Ограждение КТПБ изготавливается по собственной конструкторской документации. Ограждение представляет собой сетчатые панели (щиты), которые монтируются непосредственно на объекте путем приварки к стойкам из стальной трубы. По всему верхнему контуру ограждения КТПБ установлено ограждение колючее, спиралевидное ОКС 54/10 по ТУ-1470-001-39919268-2004.

Оформление опросного листа

• Оформление опросного листа выполняется по установленной форме. Изменение формы, размеров и наполнения опросного листа не допускается. Форма опросного листа на КТПБ приведена на страницах 40-41 настоящего каталога. Формы опросного листа на КРУ и ОПУ заполняются в соответствии с каталогами на данные типы изделий.
• Опросный лист, заверенный подписью и печатью заказчика, направляется заводу-изготовителю в 1 (одном) экземпляре.
• Все графы опросного листа должны быть заполнены, в случае отсутствия данных в графах необходимо поставить прочерк.
• В разделе «Устанавливаемое оборудование» необходимо указывать тип и полную характеристику оборудования, с отражением в графе «Доп. требования» условий влияющих на комплектность и конструкцию изделий входящих в КТПБ.
• В разделе «Требования к жесткой ошиновке», необходимо указать значения токов термической и электродинамической стойкости, допустимого длительного тока жесткой ошиновки. Также необходимо указать вариант исполнения жесткой ошиновки (сварной вариант или на литых шинодержателях) и вариант маркировки (маркировочные кольца или сплошное покрытие).
• В разделе «Климатические условия площадки строительства» обязательно заполнение всех граф, за исключением графы «Доп. требования». От корректного заполнения данного раздела зависит исполнение и материал опорных металлоконструкций и также конструкция и диаметр шин в жесткой ошиновке.
• В разделе «Дополнительные требования» необходимо указать тип и высоту фундамента от уровня планировки (+0.000), а также при заказе навесных кабельных конструкций необходимо заполнение соответствующих граф.
• В разделе «Комплектность поставки» обозначения блоков, указывается в соответствии, с обозначением указанным выше (см. раздел ОРУ). При заказе порталов и прожекторных мачт указывается их полное обозначение в соответствии с типовыми альбомами на данные изделия (см. раздел Порталы).
• К опросному листу необходимо приложить однолинейную схему, план и разрезы подстанции, поле фундаментов и опор.

  Срок действия с 22.12.2015 по 21.12.2018 г.

  Получена лицензия «РосАтом» на конструирование оборудования для ядерной установки. Условия действия лицензии:

  Оборудование для ядерной установки, отнесенное к 2 и 3 классам безопасности
  — комплектные трансформаторные подстанции блочные серии КТПБ на напряжение 35, 110, 220 кВ;
  — подстанции трансформаторные комплектные серии КТПП и КТПН (БМ) мощностью от 25 кВА до 2500 кВА;
  — подстанции распределительные комплектные серии КРУН (БМ) на напряжение от 6 кВ до 35 кВ;
  — устройства комплектные распределительные серии КРУ на напряжение от
  6 кВ до 35 кВ;
  — низковольтные комплектные устройства распределения, управления и защиты типа НКУ.

  Срок действия с 04.07.2016 по 04.07.2026 г.

  Сокращение сроков разработки проекта

  • Использование каталогов на типовые изделия.

  Удобная процедура заказа

  • Использование условных обозначений для основных комплектующих КТПБ, что сокращает процедуру согласований заказа.

  Универсальность

  • Универсальность блоков — возможность установки любого типа высоковольтного оборудования с учетом индивидуальных требований проекта.

  Выполнение реконструкции существующих распределительных устройств

  • Блоки адаптированы под любой тип оборудования.
  • Жесткая ошиновка может устанавливаться на широкий перечень опорных изоляторов и разъединителей.
  • Разработка компоновки ОРУ с учетом индивидуальных требований проекта.

  Сокращение сроков поставки

  • Наличие разработанной конструкторской документации.

  Сокращение сроков монтажа

  • Применение болтовых соединений, взамен сварных, как в блоках с оборудованием, так и в жесткой ошиновке.
  • Проведение контрольной сборки на предприятии — изготовителе, что в свою очередь позволяет: исключить некомплектность поставки на объект; проверить собираемость изделий .
  • Применение жесткой ошиновки — позволяет отказаться от шинных порталов, установки фундаментов под них, прокладки гибких связей.

  Уменьшение площади сооружений распределительных устройств

  • Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от шинных порталов, что в итоге сокращает межячейковые расстояния.
  • Применение блочно — модульной конструкции позволяет сократить количество фундаментов по сравнению с блочными конструкциями .
  • Применение навесных кабельных конструкций позволяет отказаться от затрат на дополнительные работы по прокладке наземных кабельных конструкций .
  • Расположение шкафов вторичной коммутации непосредственно на опорной металлоконструкции блоков позволяет отказаться от затрат на установку отдельных фундаментов под них.
  • Позволяет отказаться от затрат на установку отдельных фундаментов под них.

В последние годы значительное количество ОРУ 110-500 кВ выполняется с жесткой ошиновкой, которая позволяет создать компактные и экономичные распределительные устройства, занимающие меньшую площадь, имеющие более низкое расположение шин, высоту порталов, чем в с гибкой ошиновкой. Благодаря этому сокращается длина контрольных и , дорог, облегчается очистка изоляторов, улучшается обзор шин и аппаратов. При использовании жесткой ошиновки снижается трудоемкость монтажных работ. На основе конструкций с жесткими шинами созданы конструкции высокой заводской готовности, в том числе, компактные модули и комплектные ПС. Все это позволяет сократить сроки сооружения РУ. Жесткая ошиновка в нашей стране успешно применялась еще в 30-е годы прошлого века. Сборные шины изготовлялись из медных труб, внутриячейковые связи - из стальных (водопроводных) труб. В середине 50-х годов институт «Теплоэлектропроект» разработал проекты ЗРУ, а также ОРУ 110 и 220 кВ с жесткими сборными шинами из алюминиевых сплавов и однорядной установкой выключателей. В 1957 г. введено в эксплуатацию ЗРУ 150 кВ Каховской ГЭС, выполненное по схеме: одна рабочая секционированная и обходная системы шин, сборные шины которого изготовлены из медных труб. Широкое применение жесткая трубчатая ошиновка из алюминиевых сплавов получила в 60-е годы в ОРУ напряжением 110 кВ транзитных и тупиковых подстанций. В 70-х годах институт «Энергосетьпроект» выполнил проекты ОРУ напряжением 220 кВ по упрощенным схемам (типа КТП 220 кВ), а также типовые проекты ОРУ 110 кВ и выше со сборными шинами. В эти же годы институтом «Укроргэнергострой» (в те годы Одесским филиалом «Оргэнергострой») разработаны проекты КТПБ 110 кВ, производство которых освоено Самарским (Куйбышевским) заводом «Электрощит». Эти же организации позднее разработали и освоили выпуск блочных комплектных распределительных устройств (КРУБ) 110 кВ для схем одна или две системы сборных шин с обходной шиной, а в конце 80-х годов изготовили экспериментальные пролеты ошиновки КРУБ 220 кВ. До 80-х годов жесткая ошиновка ОРУ 110 кВ, разработанная институтом «Энергосетьпроект» и его филиалами, изготовлялась в мастерских электромонтажных организаций; позднее, как правило, на заводах ВПО «Союзлектросетьизоляция» (рис.1, а). Эти решения использовались при сооружении ОРУ 220 и 500 кВ с жесткими шинами (рис. 1, б). Кроме того, элементы жесткой ошиновки нашли применение в ОРУ 330 и 500 кВ с подвесными разъединителями (проекты института «Атомтеплоэлектропроект»). В последние годы ЗАО «Завод электротехнического оборудования» (ЗЭТО), ЗАО «КЭС-ЭнергоСтройИнжиниринг», ЗАО «КТП-Урал» и другие организации выполнили разработку, и внедрение ошиновки ОРУ 110 – 500 кВ (рис. 2).

Следует отметить, что ряд шинных конструкций во многом копируют разработки 60-80 гг. прошлого столетия. Другие с аккумулировали наилучшие отечественные и зарубежные решения, а также используют новые оригинальные подходы. В этих условиях своевременным оказалось подготовка и утверждение четырех новых нормативных документов , которые определяют требования к проектированию, выбору, расчетам и испытаниям жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500 кВ. В документах нашли отражение результаты расчетов и испытаний шинных конструкций в рабочих и аварийных режимах, многолетней научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы российских ученых и специалистов , а также отечественный и зарубежный опыт эксплуатации жесткой ошиновки. В частности, в качестве шин рекомендуется использовать трубы из алюминиевых сплавов прежде всего 1915, 1915Т, а также АВТ1. Ответвления от шин выполняются жесткими шинами (трубами) или гибкими (сталеалюминиевыми проводами). При монтаже шинных конструкций сварочные работы, как правило, не используются. Жесткие ответвления от шин, повороты и другие элементы, требующие сварочных работ, обычно поставляются специализированными предприятиями. Шинодержатели и другие крепежные элементы являются важнейшим звеном современных шинных конструкций. В соответствии с рекомендуется (и впервые в отечественной практике допускается для сборных шин) использование шинодержателей и крепежных узлов - обжимного типа (рис. 3), которые не требуют выполнения сварочных работ или опрессовки для соединения жестких шин, а также жестких шин и гибких связей при монтаже ошиновки. Крепежные элементы позволяют проводить присоединение трубчатых шин к плоским аппаратным зажимам, выполнение различных типов ответвлений и соединений проводников. Шинодержатели и другие крепежные элементы обжимного типа обеспечивают: быстрый и качественный монтаж ошиновки, необходимую компенсацию температурных деформаций шин, компенсацию погрешностей при установке шинных опор, а также возможные просадки и наклоны опор. Кроме того, они выполняют роль экранов, устраняя возможность развития коронных разрядов и радиопомех. Вместе с тем, они должны обеспечивать высокое качество электрического соединения, а также необходимый уровень рассеяния энергии при колебаниях шин, в том числе, при ветровых возбуждениях (ветровых резонансах). Крепление жесткой ошиновкой, как правило, выполняется на одноколонковые фарфоровые изоляторы (изоляционные опоры) типа С6, С8, С10 или С12. Допускается использование полимерных опорных изоляторов. В РУ с жесткой ошиновкой применяются разъединители всех современных конструктивных решений, в том числе, горизонтально-поворотные, полупантографические и пантографические. Следует отметить, что использование пантографических разъединителей в РУ с жесткими шинами позволяет создать наиболее компактные конструктивные решения, а в некоторых случаях упростить компоновку оборудования. Жесткая ошиновка ОРУ и ЗРУ 110 кВ и выше отвечает нормативным требованиям и удовлетворяет требованиям эксплуатационной надежности, если выполнены проверки (испытания или расчеты), в том числе:
Современные крепежные узлы шин по допустимым прогибам от собственного веса (включая ответвления), а в ОРУ, кроме того, веса гололеда; изоляционных расстояний с учетом отклонений шин и опорных изоляторов при ветровых нагрузках (в ОРУ) и после воздействия ; ошиновки по условиям короны и радиопомех; шин, шинодержателей и компенсаторов по допустимым температурным удлинениям; жесткой ошиновки по нагреву в рабочих режимах, при этом в ОРУ с учетом солнечной радиации, а также вынужденной (при ветре) и свободно-вынужденной (при штиле) конвективного теплообмена; термической стойкости шин; электродинамической стойкости изоляторов и шин, включая оценки при неуспешных АПВ; ветровой стойкости ошиновки ОРУ с учетом пульсирующей (переменной) составляющей ветровой нагрузки; эффективности отстройки шин ОРУ от ветровых резонансов; стойкости (прочности) изоляторов и шин при различных сочетаниях внешних нагрузок (ветровых, гололедных и электродинамических) с учетом собственного веса и веса ответвлений. Рассмотрим некоторые условия выбора и расчетов жесткой ошиновки. 1. Наибольший прогиб шин от собственного веса и силы тяжести ответвлений у ст.max по эстетико-психологическим требованиям не должен превышать допустимого статического прогиба у ст.доп = l 0 /100, а с учетом гололеда у ст.доп = l 0 /80, где l 0 - длина шины между опорами (шинодержателями) . В качестве примера на рис. 4 приводятся кривые зависимости внешних (D) и внутренних (d) диаметров шин кольцевого сечения, отвечающие условию построенные на основе решения статической задачи для шин длиной 17,5 м (без ответвлений) из алюминиевого сплава 1915Т без учета гололеда. Допустимые размеры шин лежат в области, отмеченной серым цветом.
Как показывает опыт внедрения новых шинных конструкций 110 кВ и выше, при нарушении условия (1) по требованиям эксплуатационного персонала приходится устанавливать дополнительные промежуточные изоляционные опоры или заменять шины. 2. Монтажные расстояния от токоведущих частей до различных элементов РУ в свету должны быть больше наименьших значений, указанных в ПУЭ . Кроме того, наименьшие изоляционные расстояния между токоведущими элементами а ф-ф, а также проводниками и заземленными частями а ф-з при колебаниях ошиновки под действием ветровых нагрузок (в ОРУ) и после отключения (в ОРУ и ЗРУ) должны оставаться больше наименьших допустимых расстояний А ф-ф и А ф-з, установленных в . 3. Шины должны проверяться по условиям короны и радиопомех. Общая корона на шинах не возникает, если выполняется неравенство где Е max - максимальная напряженность электрического поля на поверхности шин при среднем эксплутационном напряжении; Е 0 - начальная напряженность электрического поля возникновения коронного разряда. Условие (5) выполняется, если внешний диаметр шин D больше или равен минимальному допустимому диаметру по условию короны D доп. В табл. 1 приводятся расчетные допустимые диаметры трубчатых одиночных шин по условию короны при нормальных атмосферных условиях (давлении воздуха p в =1,013 10 5 Па = 760 мм рт. ст. и температуре воздуха V в =20 o С) и минимально допустимых расстояниях между фазами и землей.
Следует отметить, что диаметры шин, выбранные по другим условиям, как правило, значительно превосходят указанные в табл. 1 значения. 4. Температурные деформации шин не должны приводить к дополнительным усилиям, что обеспечивается свободным перемещением шин и установкой температурных компенсаторов. При этом длина неразрезного (цельного или сварного) участка шины должна отвечать неравенствам где L доп. min и L доп. max - минимальные и максимальные допустимые длины неразрезного отрезка шины, определяемые конструкцией ошиновки, м; L - длина этого отрезка при минимальной температуре V min (которую оправданно принять равной абсолютной минимальной температуре воздуха региона) и максимальной температуре V max (равной температуре нагрева шины при КЗ, то есть не более 200 о С) . Невыполнение условий (3) может приводить к технологическим нарушениям и авариям. На рис. 5 приведена фотография поврежденного пролета сборных шин ОРУ 220 кВ при температурных деформациях. 5. В рабочих режимах наибольшие температуры нагрева шин V и болтовых контактов V к не должна превышать допустимых значений Вместо условия (4) при практических расчетах удобно использовать неравенство где I раб. нб - наибольший рабочий ток (называемый также током утяжеленного режима), А; I доп - длительно допустимый (номинальный) шины или контакта ошиновки I ном, равный рабочему току при температуре нагрева соответственно V или V к. В качестве примера на рис. 6 приведены расчетные зависимости длительно допустимых токов трубчатых шин из сплава 1915Т в ОРУ при температуре воздуха V в, равной 40 o С, и длительно допустимой температуре шины V доп, равной допустимой температуре контактных соединений V доп к (например, шинодержателя обжимного типа) 90 o С. При расчете I доп шин ОРУ тепловой поток определялся при свободно-вынужденной конвекции, исходя из скорости ветра при штиле, равной 0,6 м/с. Кроме того, учитывался тепловой поток от солнечной радиации для средней полосы России.
6. Шины считаются термически стойкими, если их температура при V КЗ остается ниже допустимой температуры V КЗ.доп Для алюминия и его сплавов допустимая температура V КЗ.доп установлена равной 200 o С . Кривые для определения температуры шины при КЗ приводятся на рис. 7. Необходимый для определения V КЗ параметр А (А 2 с/мм 4) при конечной температуре определяется по известной формуле 7: где S - поперечное сечение шины, мм 2 ; В к - интеграл Джоуля, А 2 с. Оценку термической стойкости (с некоторым запасом) удобно проводить, исходя из площади сечения проводника. Шина удовлетворяет условию термической стойкости (6), если площадь ее поперечного сечения отвечает неравенству где S т - минимальное сечение шины по условию термической стойкости, мм 2 ; В - интеграл Джоуля, А 2 с; С Т - параметр термической стойкости, А с 1/2 /мм 2 , значения которого для некоторых алюминиевых сплавов приведены в табл. 2. 7. Шинные конструкции отвечают условиям стойкости (прочности), если выполняются следующие неравенства где R max и R доп - максимальная расчетная и допустимая силы (нагрузки) на изоляторы; V max и V доп - максимальное расчетное и допустимое в материале шин.
Допустимые нагрузки на изоляторы (одностоечных изоляционных опор) принимаются равными 60 % разрушающей нагрузки, допустимые в шине - 70 % временного сопротивления разрыву (предела прочности) материала σ в. Для шин, имеющих сварные соединения, помимо условия (9), должно выполняться неравенство где

σ max, св - максимальное расчетное напряжение в области сварного шва шины;

σ доп, св - допустимое с учетом снижения прочности после сварки, которое можно принять равным 0,7 временного сопротивления материала шины в зоне сварного шва

σ в.св. Временное сопротивление

σ в, а 1915Т - 0,9

σ в. Неверная оценка, прежде всего, R max и R доп может привести к повреждениям шинной конструкции. На рис. 8 приводится пример такого повреждения при испытаниях жесткой ошиновки ОРУ 110 кВ на электродинамическую стойкость. Значения максимальных нагрузок на изоляторы и напряжений в материале шин при могут быть приведены к виду где α = √3 10 -7 Н/А 2 для параллельных шин, расположенных в одной плоскости при трехфазном КЗ; α - расстояние между фазами, м; i уд - ударный КЗ, А; η - динамический коэффициент; W - момент сопротивления поперечного сечения шины, м 3 ; λ и

β - коэффициенты, зависящие от условий опирания шин на опоры пролета (расчетной схемы пролета шины). Динамический коэффициент зависит от взаимного расположения шин, вида КЗ, частоты собственных колебаний шинной конструкции, которая равна где r - параметр частоты собственных колебаний; E - модуль упругости, Па; J - момент инерции поперечного сечения шины, м 4 ; m - масса шины на единицу длины, кг/м; l - длина пролета шины, м. В качестве примера, на рис. 9 приводится одна из возможных расчетных схем (характерная для внутриячейковых связей) шины ОРУ 110-500 кВ и зависимость параметра частоты r от C оп l 3 /EJ (здесь C оп - жесткость средней опоры) при различных значениях отношения M оп /(ml) (где M оп - приведенная масса опоры) для данной расчетной схемы. Динамический коэффициент η для параллельных шин, расположенных в одной плоскости, в зависимости от частоты собственных колебаний приводятся, например, в . Следует отметить, что обычно частота собственных колебаний шин менее 10 Гц, поэтому динамический коэффициент меньше 1.
Например, для сборных шин типовых ОРУ 330 и 500 кВ частота собственных колебаний ошиновки составляет примерно 1-2 Гц, а динамический коэффициент - 0,25-0,4 (при постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, равной 0,05-0,2 с). 8. В системах с быстродействующими АПВ следует проводить расчет электродинамической стойкости при повторных включениях на КЗ. При этом необходимо учитывать рассеяние энергии при колебаниях шинных конструкций, частоту собственных колебаний, время бестокой паузы и другие факторы. Инженерные оценки R max и

σ max при неуспешных АПВ проводятся при наиболее неблагоприятных по условиям электродинамической стойкости углах включения и отключения тока КЗ. Вместе с тем, наибольшие в шине, нагрузки на изоляторы, а также прогибы конструкций при повторных включениях на не превышают соответствующих значений при первом КЗ, если продолжительность бестоковой паузы, с, составляет где δ х - декремент затухания при горизонтальных колебаниях шин. 9. Расчет шин на ветровую скорость (прочность) учитывает как статическую (неизменную во времени) – V, так и динамическую (пульсирующую) v(t) составляющую скорости ветра Динамические составляющие скорости v(t) и, следовательно, ветровой нагрузки рассматриваются как стационарные случайные процессы .
В результате расчета наибольшие нагрузки на опоры и в шине приводятся к виду где

q ст.в = 0,5 ρ в c x D V 0 2 - статическая составляющая ветровой нагрузки, Н/м; ρ в - плотность воздуха, кг/м 3 ; c x -

коэффициент лобового сопротивления шины; V 0 - нормативная скорость ветра на высоте шины, м/с; ηв- динамический коэффициент в ветровой нагрузки, зависящий от частоты собственных колебаний и декремента затухания ошиновки, скорости ветра, а также стандартов случайных функций R и

σ и определяемый по формуле
где

ξ в - параметр динамичности, (м/с) -1/3 . Параметр

ξ в в определяется по кривым (рис. 10). При первой (основной) частоте собственных колебаний шинной конструкции в горизонтальной плоскости больше 5 Гц параметр динамичности принимается, равным 0,3(м/с) -1/3 . Изоляторы и шины отвечают ветровой стойкости, если выполняются неравенства (9) и (10).
10. Ошиновка ОРУ не должна быть подвержена устойчивым ветровым резонансным колебаниям, которые возбуждаются периодическими срывами вихрей при скорости ветра, лежащей в пределах где Vs=df 1y /Sh - струхалевская скорость ветра, м/с; Sh~0,2 - число Струхаля; f 1y - первая собственных колебаний шины (12) в вертикальной плоскости, Гц; К 1 и K 2 - коэффициенты, определяющие область скоростей ветра при устойчивых резонансных колебаниях, примерно равные, соответственно, 0,7-1,0 и 1,0 -1,3. Устойчивые резонансные колебания не возбуждаются, если наибольший (расчетный) прогиб шины y р.макс при вихревых возбуждениях не достигает критических (допустимых) значений y р.доп, то есть Допустимый прогиб при вихревых возбуждениях лежит в пределах 0,02-0,1 диаметра шины D, а наибольший прогиб зависит от коэффициента подъемной силы, жесткости и декремента затухания шины при колебаниях в вертикальной плоскости. Как показывают исследования и опыт эксплуатации, резонансная скорость ветра невелика и составляет не более 2-3 м/с. в материале шины и нагрузки на изоляторы в этом режиме обычно существенно меньше допустимых значений. Однако продолжительность ветровых резонансных колебаний может быть длительной (несколько часов), что оказывает отрицательное психологическое воздействие на персонал ОРУ, а также может приводить к ослаблению болтовых соединений и усталостным повреждениям элементов конструкций. Наиболее эффективный метод борьбы с ветровыми резонансами - это установка шинодержателей специальной конструкции и прокладка внутри трубчатых шин проводов (тросов) или металлических стержней, которые обеспечивают необходимый уровень рассеяния энергии при колебаниях шин. 11. Расчет на стойкость изоляторов и шин при сочетании ветровых q в, гололедных q г, электродинамических q э нагрузок, а также нагрузок от собственного веса и веса ответвлений q ш проводится при условии, что результирующее воздействие (в векторной форме) равно
где γ 1 ,

γ 3 - коэффициенты, принимаемые в соответствии с рекомендациями ПУЭ и другими документами. Расчет изоляторов и шин ОРУ на прочность должен проводиться при следующих сочетаниях внешних нагрузок: 1) вес ошиновки, нормативная гололедная нагрузка и ветровая нагрузка при нормативной скорости ветра; 2) вес ошиновки, ветровая нагрузка при нормативной скорости ветра и ЭДН, без учета АПВ, равная 65 % максимального расчетного значения (то есть при токе КЗ, равном 80 % от максимума); 3) вес ошиновки, максимальная электродинамическая нагрузка (без учета АПВ) и ветровая нагрузка, равная 60 % нормативного значения; 4) вес ошиновки и электродинамическая нагрузка при максимальном расчетном токе КЗ, в том числе при неуспешных АПВ (при повторных включениях на КЗ). Жесткая ошиновка и ее элементы должны подвергаться приемо-сдаточным испытаниям и проверкам, указанным в табл. 3. Следует отметить, что испытания на электродинамическую стойкость требуется проводить на трехпролетных шинных конструкциях. Допускается испытывать двухпролетные конструкции. При этом контрольными являются изоляторы, установленные в середине опытной конструкции. Проводить испытания на электродинамическую стойкость однопролетных конструкций не допускается. Испытания проводятся при трехфазных КЗ. Для конструкций с шинами, расположенными в одной плоскости, допускается проводить испытания при двухфазных КЗ между фазами А-В и В-С. В этом случае трехфазный ток электродинамической стойкости пересчитывается по формуле

Где i (2) дин - экспериментально установленное значение тока электродинамической стойкости при двухфазном КЗ; η (2) и

) - динамические коэффициенты при двухи трехфазном КЗ. Длительность устанавливается не менее половины периода собственных колебаний, то есть Т/2 = 1/(2f ). В этом случае будут достигнуты наибольшие значения нагрузок на и напряжений в материале шин. Наибольшая продолжительность определяется требованиями термической стойкости и устанавливается не менее времени термической стойкости выключателя. Проверку ошиновки на ветровую стойкость и отстройку от ветровых резонансов при приемо-сдаточных испытаниях допускается проводить на основе экспериментально-аналитических результатов. Но этот вопрос выходит за рамки настоящей статьи. ВЫВОДЫ 1. В РУ с жесткой ошиновкой целесообразно использовать прогрессивные крепежные элементы, исключающие выполнение сварочных работ при монтаже и обеспечивающие необходимый уровень надежности, а также компенсацию температурных деформаций, эффективное подавление ветровых резонансных колебаний и др. 2. Экономическая эффективность жесткой ошиновки в значительной мере определяется использованием современных компоновок ОРУ, применением быстромонтируемых компактных и комплектных модулей, использованием современных коммутационных аппаратов, в том числе, пантографических разъединителей. 3. Надежность жесткой ошиновки обеспечивается качеством ее изготовления, монтажа, а также строгим выполнением требований нормативных документов . Автор: Долин А.П., канд. техн. наук, ОАО «ФСК ЕЭС», Козинова М.А., ООО НТЦ «ЭДС» СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. ГОСТ Р 50736-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока КЗ (водится с 01.07.2008 взамен ГОСТ Р 50254 – 92). 2. СО 153-34.20.122-2006. «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ». 3. Руководящий документ по проектированию жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500 кВ (принят в качестве СтО 25.06.2007, приказ ОАО «ФСК ЕЭС» № 176). 4. Методические указания по расчету и испытаниям жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500 кВ (принят в качестве СтО 25.06.2007, приказ ОАО «ФСК ЕЭС» № 176). 5. Долин А.П., Шонгин Г.Ф. Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой. - М.: Энергоатомиздат, 1988. 6. Кудрявцев Е.П., Долин А.П. Расчет жесткой ошиновки распределительных устройств. - М.: Энергия, 1981. 7. Долин А.П., Кудрявцев Е.П., Козинова М.А. Расчет электродинамической стойкости и других параметров жесткой ошиновки ОРУ высоких и сверхвысоких напряжений. - Электрические станции, 2005, № 4. 8. Долин А.П. Исследование стойкости жесткой ошиновки при ветровых нагрузках. - Известия АН ССР. Энергетика и транспорт, 1990, № 4. 9. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд.

Шинные опоры гибкой ошиновки типа ШОСК 110 предназначены для изоляции и крепления проводов ошиновки в распределительных устройствах электрических станций и подстанций на номинальное напряжение до 110 кВ. В качестве изоляторов в шинных опорах применяются опорные стержневые изоляторы с цельнолитой кремнийорганической защитной оболочкой типа ОСК 110. Шинодержатели шинных опор выполнены из алюминиевого сплава. Применение шинных опор типа ШОСК позволяет избежать ошибок при подборе соответствующих изоляторов и шинодержателей. Приведенные на рисунках присоединительные размеры шинных опор являются рекомендуемыми с целью унификации и могут быть изменены по запросу в случае необходимости.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШИННЫХ ОПОР ГИБКОЙ ОШИНОВКИ НА НАПРЯЖЕНИЕ 110 кВ

Наименование параметра	значение
Номинальное напряжение, кВ
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	126
Испытательное напряжение полного грозового импульса для шинных опор 2 и 3 степени загрязнения соответственно, кВ
Испытательное переменное кратковременное напряжение в сухом состоянии, кВ
Испытательное переменное кратковременное напряжение под дождем, кВ
Уровень радиопомех, дБ, не более
Нормированная механическая разрушающая сила на изгиб, на уровне верхнего фланца, кН, не менее:
Механическая разрушающая сила при сжатии, кН, не менее	140
Допустимое тяжение проводов, кН
Максимальная масса закрепляемых проводов или узлов аппаратов с учетом гололеда по условию обеспечения сейсмостойкости 9 баллов, кг *
Степень загрязнения по ГОСТ 9920
Сейсмостойкость с номинальной и максимальной нагрузками от веса проводов и узлов аппаратов по шкале MSK-64, баллов, не менее *
Допустимая скорость ветра без гололеда, м/с
Допустимая скорость ветра при гололеде с толщиной стенки 20 мм, м/с

Примечание: *) Более подробную информацию по сейсмостойкости шинных опор при различных массах закрепленных элементов электроустановки можно посмотреть по

ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ШИННЫХ ОПОР ГИБКОЙ ОШИНОВКИ НА 110 кВ

Обозначение шинной опоры гибкой ошиновки	Колич. проводов	Сечение проводов, мм 2 , марок:		Диаметр проводов, мм	Н стр., мм	Длина пути утечки, мм, не менее	№ Рис.
		А, АКП, АН, АЖ, АНКП, АЖКП	АС, АСКС, АСКП, АСК
ШОСК 110-1-4-2 УХЛ1		150; 185; 240; 300	70/72; 95/141; 120/19; 120/27; 150/19; 150/24; 150/34; 185/24; 185/29; 185/43; 205/27; 240/32; 240/39;
ШОСК 110-1-4-3 УХЛ1
ШОСК 110-2-4-2 УХЛ1
ШОСК 110-2-4-3 УХЛ1
ШОСК 110-1-5-2 УХЛ1		350; 400; 450; 500	185/128; 240/56; 300/39; 300/48; 300/67; 330/30; 330/43; 400/18; 400/22; 400/51; 400/64; 400/93 450/56; 500/27
ШОСК 110-1-5-3 УХЛ1
ШОСК 110-2-5-2 УХЛ1
ШОСК 110-2-5-3 УХЛ1
ШОСК 110-1-6-2 УХЛ1		550; 600; 650; 700; 750	500/26; 500/64; 500/204; 550/71; 600/72; 605/79 700/86
ШОСК 110-1-6-3 УХЛ1
ШОСК 110-2-6-2 УХЛ1
ШОСК 110-2-6-3 УХЛ1

Шинные опоры изготавливаются по ТУ 3494-026-54276425-2014

По согласованию с заказчиком возможно изготовление шинных опор для трех проводов, для проводов других диаметров и для любых расстояний между проводами в фазе.