Сдвоенные реакторы

Наряду с рассмотренными выше реакторами обычной конструкции в электроустановках находят применение сдвоенные реакторы. Конструктивно они подобны обычным реакторам, но от средней точки обмотки имеется дополнительный вывод. В случае применения сдвоенных реакторов источник может быть присоединен к средней точке, а потребители — к крайним, или наоборот (рис. 1.9).

Преимуществом сдвоенного реактора является то, что в зависимости от схемы включения и направления токов в обмотках индуктивное сопротивление его может увеличиваться или уменьшаться. Это свойство сдвоенного реактора обычно используется для уменьшения падения напряжения в нормальном режиме и ограничения токов при КЗ.

Ветви реактора выполняют на одинаковый номинальный ток I_ном, а средний вывод — на удвоенный номинальный ток ветви 2I_ном. За номинальное сопротивление сдвоенного реактора принимают сопротивление ветви обмотки при отсутствии тока в другой ветви: x_p = x_в = ωL

или x_p% = x_в% = x_в√3I_ном×100 ⁄ U_ном

где L— индуктивность ветви реактора (индуктивности ветвей в реакторе обычно равны между собой).

Особенности сдвоенного реактора определяются наличием магнитной связи между ветвями каждой фазы (взаимной индуктивности М). С учетом взаимной индуктивности потеря напряжения в ветви реактора при подключении источника к средней точке (рис. 1.9) определится как

∆U_р = I₁ωLsin φ – I₂ωMsin φ.

Отсюда видно, что за счет взаимной индуктивности потеря напряжения в сдвоенном реакторе меньше, чем в случае обычного реактора с таким же индуктивным сопротивлением. Это обстоятельство позволяет эффективно использовать сдвоенный реактор в качестве группового.

В процессе эксплуатации целесообразно стремиться к равномерной загрузке ветвей (I₁ = I₂ = I). Тогда для каждой из них будут созданы одинаковые условия

∆U_p = (IωL – IωM) sin φ = IωL(1 – k_св) sin φ,

Если x_в = ωL, то в соответствии с (3.95) можно записать соотношение x'_в = x_в(1 – k_св), где x'_в — индуктивное сопротивление ветви реактора с учетом взаимной индукции. При k_св = 0,5 и соответственно сопротивлении x_в = 0,5x_в следует, что потеря напряжения в сдвоенном реакторе при указанных выше условиях получается вдвое меньше по сравнению с обычным реактором.

При КЗ за одной из ветвей реактора (рис. 1.10) ток в ней значительно превышает ток в неповрежденной ветви. Относительное влияние взаимной индуктивности уменьшается и потеря напряжения в реакторе, а также эффект токоограничення определяются в основном лишь собственным индуктивным сопротивлением ветви x_в = ωL. Таким образом, сопротивление реактора в режиме КЗ возрастает при k_в = 0,5 примерно в 2 раза по сравнению с нормальным режимом.

При использовании сдвоенного реактора по схеме рис. 1.10,6 выявляется дополнительное его свойство. При КЗ на выводах генератора G2 ток от генератора G1 протекает по ветвям в одном направлении. Взаимная индуктивность ветвей действует здесь согласно с собственной индуктивностью обмоток, и сквозное сопротивление реактора будет равно:

X_{с к в} = 2ωL+2ωM = 2ωL(1+k_{с в}) = 2x_в(1+k_{с в}).

При k_св≈0,5 x_{с к в} = 3x_в, обеспечивая значительный токоограничивающий эффект.

При расчете токов КЗ сдвоенный реактор представляют трехлучевой схемой замещения, показанной на рис. 1.11.

В электроустановках находят широкое применение сдвоенные бетонные реакторы с алюминиевой обмоткой для внутренней и наружной установки типа РБС.

Реакторы выбирают по номинальным напряжению, току и индуктивному сопротивлению.

Номинальное напряжение выбирают в соответствии с номинальным напряжением установки. При этом предполагается, что реакторы должны длительно выдерживать максимальные рабочие напряжения, которые могут иметь место в процессе эксплуатации. Допускается использование реакторов в электроустановках с номинальным напряжением, меньшим номинального напряжения реакторов.

Номинальный ток реактора (ветви сдвоенного реактора) не должен быть меньше максимального длительного тока нагрузки цепи, в которую он включен:

I_ном ≥ I_max

Для шинных (секционных) реакторов номинальный ток подбирается в зависимости от схемы их включения. Например, для случая, показанного на рис. 3.11, номинальный ток реактора определится из соотношении

I_ном ≥ 0,7I_{ном, г}

где I_{ном, г} – номинальный ток генератора.

Индуктивное сопротивление реактора определяют, исходя из условий ограничения тока КЗ до заданного уровня. В большинстве случаев уровень ограничения тока КЗ определяется по коммутационной способности выключателей, намечаемых к установке или установление в данной точке сети.

Как правило, первоначально известно начальное значение периодического тока КЗ I_{п, o}, которое с помощью реактора необходимо уменьшить до требуемого уровня.

Рассмотрим порядок определения сопротивления индивидуального реактора. Требуется ограничить ток КЗ так, чтобы можно было в данной цепи установить выключатель с номинальным током отключения Iном, (действующее значение периодической составляющей тока отключения)

По значению I_{ном, отк} определяется начальное значение периодической составляющей тока КЗ, при котором обеспечивается коммутационная способность выключателя. Для упрощения обычно принимают I_{п, 0, треб} = I_{ном, отк}

Результирующее сопротивление, Ом, цепи КЗ до установки реактора можно определить по выражению

x_рез = U_ср ⁄ √3I_{п, 0}

Требуемое сопротивление цепи КЗ для обеспечения I_{п, 0}, _треб

x^треб_рез = U_{с р} ⁄ √3I_{п, 0, треб}

Разность полученных значений сопротивлений даст требуемое сопротивление реактора

x_р^треб = x^треб_рез – x_рез

Далее по каталожным и справочным материалам выбирают тип реактора с ближайшим большим индуктивным сопротивлением.

Сопротивление секционного реактора выбирается из условий наиболее эффективного ограничения токов КЗ при замыкании на одной секции. Обычно оно принимается таким, что падение напряжения на реакторе при протекании по нему номинального тока достигает 0,08 – 0,12 номинального напряжения, т. е.

√3x_рI_ном ⁄ U_ном = 0,08 – 0,12

В нормальных же условиях длительной работы ток и потери напряжения в секционных реакторах значительно ниже.

Фактическое значение тока при КЗ за реактором определяется следующим образом. Вычисляется значение результирующего сопротивления цепи КЗ с учетом реактора

x'_рез = x_рез + x_р,

а затем определяется начальное значение периодической составляющей тока КЗ:

I_{п, 0} = U_ср ⁄ √3x'_рез

Аналогично выбирается сопротивление групповых и сдвоенных реакторов. В последнем случае определяют сопротивление ветви сдвоенного реактора x_р = x_в.

Выбранный реактор следует проверить на электродинамическую и термическую стойкость при протекании через него тока КЗ.

Электродинамическая стойкость реактора гарантируется при соблюдении следующего условия:

I_дин ≥ i_y⁽³⁾

где і_y⁽³⁾ – ударный ток при трехфазном КЗ за реактором; i_дин – ток электродинамической стойкости реактора, т. е. максимальный ток (амплитудное значение), при котором не наблюдается остаточной деформации обмоток (иногда в каталогах этот ток обозначается как i_max).

Термическая стойкость реактора характеризуется заводом-изготовителем величиной t_тер — временем термической стойкости и среднеквадратичным током термической стойкости I_тер = iдин/2,54. Поэтому условие термической стойкости реактора имеет вид:

B_к^зав = I²_терt_тер ≥ В_к

где В_к – расчетный импульс квадратичного тока при КЗ за реактором.

При соблюдении указанного условия нагрев обмотки реактора при КЗ не будет превышать допустимого значения.

В ряде случаев необходимо определить уровень остаточного напряжения на шинах при КЗ непосредственно за реактором. Для этой цели можно воспользоваться выражением с учетом того, что в режиме КЗ sin φ_к ≈ 1. Тогда выражение для определения остаточного напряжения на шинах примет вид:

U_ост % = x_р(√3I_{п, 0} / U_ном) × 100

Значение U_ост по условиям работы потребителей должно быть не менее 65 – 70%.

1. Конструкции ОРУ 330-500 кВ.

1. Электроустановки. Категории потребителей. Виды схем и их назначение.

Различают следующие основные группы потребителей электрической энергии:

Г) промышленные предприятия;

2) строительство;

3) электрифицированный транспорт;

4) сельское хозяйство:

5) бытовые потребители и сфера обслуживания городов и рабочих поселков;

6) собственные нужды электростанций. Приемниками электроэнергии являются асинхронные электродвигатели, электрические печи, электротермические, электролизные и сварочные установки, осветительные и бытовые приборы, кондиционные и холодильные установки, радио- и телеустановки, медицинские и другие установки специального назначения. Кроме того имеется технологический расход электроэнергии, связанный с
ее передачей и распределением в электрических сетях.

Требования к надежности электроснабжения. Согласно Правилам устройства электроустановок [1.1] приемники электрической энергии разлеляются на следующие три категории:

электронриемники I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электро приемников 1 категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования;

электроприемники II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;

электроприемники IIГ категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников энергиии может быть допушен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должен быть предусмотрен третий независимый источник энергии.

В качестве третьего независимого источника энергии для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника энергии для остальных электроприемников 1 категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, сборные шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного снабжения, аккумуляторные батареи и т. п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимую непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение элсктроприемников I категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии, к которым предъявляются дополнительные требования,
определяемые особенностями технологического процесса.

Электроприемпики II категории рекомендустся обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии.

Для электроприсмииков II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников энергии допустимы перерывы электроснабжения на время,
необходимое для включения резервного источника энергии действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями. каждый из которых выбирается по наибольшему продолжительному току ВЛ. Допускается электроснабжение электроприсмииков II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему коммутационному аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут допускается электроснабжение электроприемников И категории от одного трансформатора.

Для электрон рием ни ков III категории электроснабжение может выполняться от одного источника энергии при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.

Электрический привод в общем случае состоит из ряда элементов. Основными из них являются какой-либо механизм, например станок, механические передачи для связи двигателя с этим механизмом, двигатель, пускорегулирующая аппаратура, аппаратура защиты, сигнализации, автоматики.

По ГОСТ 2.701-68 схемы по видам делятся на электрические, гидравлические, пневматические, кинематические и комбинированные. Чтобы выполнить электрооборудование приводов, пользуются в основном электрическими схемами. Однако в зависимости от характера электрической установки (различные приводы, линии) в дополнение к электрическим схемам иногда составляют схемы других видов, например кинематические. Если они служат для лучшего понимания электрической схемы, то допускается схемы обоих видов изображать на одном чертеже.

Схемы подразделяют на семь типов: структурные, функциональные, принципиальные, соединений (монтажные), подключений (схемы внешних соединений), общие и расположения. Ниже будут рассмотрены схемы принципиальные, соединений и подключений как получившие наиболее широкое применение в электрооборудовании промышленных предприятий.

Принципиальные схемы в практике делятся на два типа. Один из них отображает первичные (силовые) сети.и, как правило, выполняется в однолинейном изображении.

В зависимости от назначения схемы на чертеже изображают:

а) только цепи питающей сети (источники питания и отходящие от них линии

б) только цепи распределительной сети (электроприемники, линии, их питающие);

в) для небольших объектов на принципиальной схеме совмещают изображения цепей питающей и распределительной сетей.

Другой тип принципиальных схем отражает управление приводом, линией, защиту, блокировки, сигнализацию. До введения ЕСКД такие схемы назывались элементными или развернутыми. Принципиальные схемы этого типа выполняют каждую на отдельном чертеже или некоторые из них показывают на одном чертеже, если это помогает прочесть схему и незначительно увеличивает размеры чертежа. Например, на одном чертеже совмещают схемы управления и общей автоматики или защиты, измерения и управления и т. п. Полная принципиальная схема содержит те элементы и электрические связи между ними, которые дают полное представление о принципе работы электроустановки, что позволяет прочитать ее схему.

В отличие от полной принципиальной схемы выполняют принципиальные схемы отдельных изделий. Принципиальная схема изделия, как правило, является частью полной принципиальной схемы, так называемой выкопировкой из нее. Например, схема принципиальная блока управления изображает лишь те элементы, которые устанавливаются в блоке управления. Из этой схемы, естественно, нельзя получить представление о работе электроустановки в целом, и в этом смысле принципиальные схемы изделий прочтению не поддаются. Однако из принципиальной схемы изделия совершенно ясно, что установлено в изделии и какие соединения необходимо выполнить в его пределах, т. е. ясно именно то, что необходимо изготовителю изделия.

Схемы соединений (монтажные) предназначены для выполнения по ним электрических связей в пределах комплектных устройств, электроконструкций, т. е. соединений аппаратов между собой, аппаратов с наборными рейками и т. п. К схемам соединений относятся также схемы, по которым выполняют соединения в пределах определенной электроустановки, т. е. соединяют ее части. Примером такой схемы может служить схема соединений электропривода задвижки.

Схемы подключения (схемы внешних соединений) служат для соединений электрооборудования между собой проводами, кабелями, а иногда и шинами. При этом предполагается, что это электрическое оборудование территориально «разбросано». Схему подключений выполняют, например, для соединений между разными комплектными устройствами, для соединений между комплектными устройствами с отдельно стоящими электроприемниками и аппаратами, для соединений отдельно стоящих аппаратов между собой и т. п.

К схемам подключений относят также соединения между разными монтажными блоками, входящими в состав одного комплектного устройства, например соединения в пределах щита управления, превышающего по длине размер 4 м (максимальный размер монтажного блока, в пределах которого предприятие-изготовитель выполняет сам все соединения, составляет 4 м).

1.3. Структурная схема-схема, определяющая основные функциональные части изделия, их назначения и взаимосвязи.

Структурные схемы разрабатываются при проектировании изделий (установок) на стадиях, предшествующих разработке схем других типов, и пользуются ими при эксплуатации для общего ознакомления с изделием (установкой).

1.4. Функциональная схема-схема, разъясняющая определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия (установки) или в изделии (установке) в целом.

Функциональными схемами пользуются для изучения принципов работы изделий (установок), а также при их наладке. Регулировке, контроле и ремонте.

1.5. Принципиальная (полная) схема- схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними, и как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия (установки).

Принципиальные (полные) схемы служат основанием для разработки других конструкторских документов, например. Схем соединений (монтажных) и чертежей; пользуются ими для изучения принципов работы изделий (установок), а также при их наладке, регулировке, контроле и ремонте.

Примечание. Если в состав изделия (установки) входят устройства, имеющие собственные принципиальные (полные) схемы, то такие устройства в схеме изделия (установки) следует рассматривать как элементы. В этом случае детальный принцип работы изделия (установки) определяется совокупностью его принципиальной (полной) схемы и принципиальных (полных) схем этих устройств.

Схема соединений (монтажная) – схема, показывающая соединения составных частей изделия (установки) и определяющая провода, жгуты, кабели и трубопроводы, которые осуществляются эти соединения, а также места их присоединения и ввода (зажимы, разъемы, сальники, проходные изоляторы, фланцы и т.п.)

Схема соединений (монтажными) пользуются при разработке других конструкторских документов, в первую очередь, чертежей, определяющих прокладку и способы крепления проводов, жгутов, кабелей или трубопроводов в изделии (установке), а также для осуществления присоединений и при накладке, контроле, ремонте и эксплуатации изделий (установок).

Схема подключения – схема, показывающая внешние подключения изделия.

Схемами подключения пользуются для осуществления подключений изделий и при их эксплуатации.

Общая схема – схема, определяющая составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации.

Схема расположения – схема, определяющая относительное расположение составных частей изделия (установки), а при необходимости также проводов, жгутов, кабелей, трубопроводов и т.п.

схемами расположения пользуются при разработке других конструкторских документов, а также при изготовлении и эксплуатации изделий (установок).

1. Графики электрических нагрузок. Общие положения. Суточные графики нагрузки потребителя.

1. Конструкции ОРУ 35-110 кВ с упрощенными схемами.

Распределительным устройством (РУ) называется электрическая установка, служащая для приема и распределения электрической энергии.
По существу распределительное устройство — это конструктивное выполнение принятой электрической схемы, т. е. расстановка электрических аппаратов внутри помещений или на открытом воздухе с соединениями между ними голыми (редко изолированными) шинами или проводами строго в соответствии с электрической схемой. Компоновкой РУ обеспечивается размещение всех намеченных схемой аппаратов в таком порядке, при котором вся конструкция в наибольшей степени отвечает всем действующим требованиям и правилам.
Для энергетической системы распределительное устройство является узлом сети, оборудованным электрическими аппаратами и защитными устройствами, служащими для управления распределением потоков энергии, отключения поврежденных участков, обеспечения надежного электроснабжения потребителей.
Каждое РУ состоит из подходящих и отходящих присоединений, которые связаны между собой сборными шинами, перемычками, кольцевыми и многоугольными соединениями, с размещением различного числа выключателей, разъединителей, реакторов, измерительных трансформаторов и прочих электрических аппаратов, обусловленных принятой схемой. Все аналогичные присоединения выполняются одинаково, так что РУ собирается из стандартных, как бы типовых, ячеек.
Основным аппаратом РУ является выключатель — устройство, способное включать, нести и отключать нормальные токи нагрузки, а также включать и автоматически отключать (при заранее заданных условиях) токи аварийного режима, такие, как токи короткого замыкания.
Разъединители служат для замыкания и размыкания цепей без нагрузки; в качестве оперативных они используются для переключений в схемах соединений, а как неоперативные применяются для отсоединения участков коммутации и оборудования, выводимых в ремонт.

Прочие аппараты, как то: измерительные трансформаторы напряжения и тока, реакторы, разрядники, заградители и конденсаторы высокочастотной связи, необходимые опорные и подвесные изоляторы, а также несущие и поддерживающие строительные конструкции — имеют свое обоснование, определяемое в проекте электрической установки их назначением, местом в схеме соединений и намеченными конструкциями РУ.

1. Электромагнитные выключатели.

Электромагнитные выключатели занимают особое место среди других выключателей переменного тока. Область их применения ограничена напряжением 10-15 кВ. Действие выключателя основано не на газовом дутье. Дуга, образующаяся на контактах, втягивается магнитным полем в гасительную камеру. Последняя состоит из ряда керамических дугостойких, инертных (в отношении выделения газа) пластин t
V-образными вырезами, разделенных небольшими воздушными промежутками Благодаря этому длина дуги значительно увеличивается (до 1 — 2 м), а сечение в узких вырезах пластин вынужденно уменьшается. Дуга приходит в тесное соприкосновение с холодными поверхностями пластин, обладающих высокой теплопроводностью. Это ведет к увеличению потерь энергии и градиента напряжения. Сопротивление дуги быстро увеличивается, а ток уменьшается да тех пор, пока дуга не погаснег. Типичная осциллограмма тока и напряжения при отключении короткозамкнутой цепи электромагнитным выключателем показана на рис. 12.27. а. Она существенно отличается от соответствующих диаграмм для масляных и воздушных выключателей. Падение напряжения в дуге; здесь значительно больше. В маслянных и воздушных выключателях сопротивление дугового промежутка и его влияние на ток проявляются лишь в течение последних нескольких десятков микрсекунд, предшествующих угасанию дуги.
В электромагнитных выключателях резкое увеличение сопротивления дуги вследствие ее значительной длины является основным условием успешного отключения. Ток стремится к нулю. При этом сдвиг фазы тока по отношению к напряжению уменьшается.

Движение дуги в электромагнитном выключателе и ее удлинение происходят под действием магнитного поля, направленного перпендикулярно направлению тока. Это явление принято объяснять упрощенно, рассматривая дуговой столб как металлический
проводник с током. Направление электродинамической силы определяют, руководствуясь правилом левой руки. Однако дуга не является металлическим проводником,который представляет собой плазму, т. с. раскаленный, ионизованный газ. и для объяснения
движения дугового столба в магнитном поле необходимо более детально рассмотреть физику процесса.

Под действием магнитного поля, нанравленного перпендикулярно электрическому полю (рис. 12.27, б), электроны и ионы несколько отклоняются от своею основногонаправления в зависимости от магнитной индукции и длины свободного пробега заряженных частиц. В слабом магнитном поле угол отклонения невелик. Все же ионы и частицы, движущиеся в направлении магнитного поля, получают составляющую скорости в направлении, перпендикулярном В и Е, и при столкновении передают это движение нейтральным молекулам в дуге Под действием этой объемной силы газ движется в направлении, перпендикулярном дуге. Газ с высокой температурой
выбрасывается из дугового столба вперед по движению, а холодный газ подсасывается в дуговой столб с противоположной стороны. Ионизация происходит легче с фронта, так как температура здесь выше.

Плотность тока с этой стороны увеличивается, а с противоположной - уменьшается. В результате дуговой столб приходит в движение вместе с газом.

Устройство гасительной камеры электромагнитного выключателя конструкции ВЭИ [12.10] показало на рис. 12.28. В процессе отключения сначала размыкаются главные контакты 1. после этого размыкаются дугогасигельные контакты 2 и 3. Возникшая дуга растягивается и перебрасывается на передний рог 4, а потом на задний рог 7, соединенный с подвижным контактом 2 (положения Б и В). В цепь вводятся витки электромагнита 5 и между полюсными наконечниками 6 создается магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости чертежа. Силы взаимодействия тока в дуге и магнитного поля направлены вверх и втягивают дугу в вырезы пластин (положение Д).
Число пластин определяется номинальным напряжением и номинальным током отключения. При напряжении 10 кВ число пластин значительно больше, чем при напряжении 6 кВ.

Отечественные заводы строят электромагнитные выключатели серии ВЭМ с номинальным током отключения до 40 кА при напряжении 6,9 кВ и до 20 кА при напряжении 11,5 кВ (рис. 12.29). Они получили применение в системах собственных нужд мощных электростанций, а также в промышленных установках, где необходимы частые операции включения и отключения. Стоимость их относительно высока.

1. Комплектные распределительные устройства внутренней, наружной установки.

Комплектные распределительным устройством (КРУ) называют РУ заводского изготовления, поставляемое заказчику в соответствии с согласованными техническими условиями в виде законченного сооружения, транспортируемого к месту установки укрупненными блоками и готового после установки его к включению под напряжение. Оно содержит несущий каркас с защитным кожухом, электрические аппараты и проводники первичных цепей, а также приборы для измерений, управления и релейной защиты со всеми соединениями.

Комплектные РУ изготовляют применително к любой электрической схеме. Они отличаются от сборных устройств исключительной компактностью, безопасностью обслуживания и надежностью. Объем строительных и монтажных работ, выполняемых на месте установки, минимален. Возможность сооружения в стесненных условиях, на площадке с ограниченными размерами является во многих случаях решающим условием для выбора комплектного РУ.

Комплектные РУ для напряжения до 35 кВ включительно имеют воздушную изоляцию; КРУ 110 кВ и выше выполняют с изоляцией элегазом.

Отечественные электроаппаратные заводы изготовляют КРУ для напряжений 6—10 и 35 кВ с одной системой сборных шин для внутренней и наружной установки. Они полупили широкое применение в электроустановках промышленных предприятий, а также на электрических станциях.

На рис. 28.28 показана линейная ячейка серии К-ХП для внутренней установки с выключателем ВМП-10 и разъединителями штепсельного типа с втычными контактами. Она состоит из следующих частей: неподвижного корпуса, в задней части которого размещены верхние и нижние неподвижные контакты 1 разъединителей, кабельная сборка 2 с концевыми заделками 5, трансформаторы тока 4 и заземляющие ножи 5 с выдвижной тележки с выключателем 6 и приводом; отсека сборных шин; отсека приборов для измерений, релейной защиты, управления и сигнализации.

Корпус ячейки разделен горизонтальной стальной перегородкой 7 на два отсека — верхний с контактами шинных разъединителей и нижний с трансформаторами тока и кабельной сборкой. Предусмотрены также вертикальные подвижные металлические шторы, закрывающие при выкатывании тележки заднюю часть ячейки с аппаратами, находящимися под напряжением, во избежание случайного прикосновения к ним.

Тележка с выключателем может занимать три положения:

рабочее, когда тележка находится в камере, а втычные разъединители и контакты вторичных цепей сигнализации и управления замкнуты;

испытательное, когда тележка выдвинута настолько, что втычные разъединители разомкнуты, а контакты цепей управления еще замкнуты;

ремонтное, когда тележка находится вне камеры. Для опробования привода выключателя достаточно поставить тележку в испытательное положение. Для ремонта выключателя тележка должна оыть полностью выдвинута из камеры. Необходимо также отсоединить цепи управления и сигнализации от релейного отсека, с которым они соединены гибким шлангом и многоконтактным штепсельным соединением. Предусмотрена блокировка, не допускающая выкатывания тележки при включенном выключателе, а также вкатывания при включенном заземляющем разъединителе. Последний не может быть включен в рабочем положении тележки.

Аналогичные комплектные ячейки изготовляют также с электромагнитными выключателями ВЭМ-6.

Комплектные устройства, предназначенные для наружной установки, имеют уплотнения для защиты от дождя, сырости и снега. Предусматривают также устройства для подогрева воздуха в ячейке, чтобы исключить конденсацию влаги при резком изменении температуры наружного воздуха. Комплектные РУ собирают применительно к конкретной схеме из типовых ячеек с аппаратами, необходимыми для соответствующих присоединений:
линий, вводов от трансформаторов, секционных выключателей, трансформаторов напряжения и др. Технические характеристики и электрические схемы изготовляемых ячеек приводятся в каталогах.

Комплектные РУ с элегазовой изоляцией строят для напряжений до
1100 кВ включительно для любой электрической схемы.

Стоимость КРУ выше стоимости обычных наружных РУ. Однако с учетом меньшей занимаемой площади, меньшего объема строительных и монтажных работ, а также короткого срока сооружения общие затраты, связанные с установкой КРУ, могут быть меньше,
чем наружных РУ.

При ремонте КРУ необходимо обеспечить зашиту оборудования от пыли и влаги. Поэтому предпочитают размещать КРУ в зданиях.

1. Предохранители, переключатели и рубильники. Автоматические выключатели.

В установках переменного и постоянного тока с напряжением до 1 кВ плавкие предохранители применяют для защиты линий, электродвигателей и других приемников электроэнергии. Предохранители изготовляют для следующих номинальных напряжений и токов
(ГОСТ 17242-86):

Напряжение переменного тока, В.... 36. 220. 380, 660
Напряжение постоянного тока, В.... 24. 110, 220, 440
Номинальные токи основания предохранителя, А 6, 10, 16, 25. 63, 100. 160, 250. 400, 630. 800. 1000

Номинальные токи плавких вставок, А.. От 2 до 1000 А согласно с нормальным рядом токов

Для предохранителей до 1 кВ установлены следующие понятия:

а) максимальный ток неплавления

б) минимальный ток плавления.

При токах, не превышающих значение максимального тока неплавления, предохранитель не должен плавиться в течение времени, указанного в табл. 15.1, а при токах,
равных или превышающих минимальный ток плавления, предохранители
должны отключать электрическую цепь в течение указанного времени. Отключающая способность плавких предохранителей определяется номинальным током отключения, представляющим собой при переменном токе наибольшее действующее значение периодической составляющей тока КЗ, а при постоянном токе - наибольшее установившееся значение тока КЗ. Предохранители должны отключать электрическую цепь при токах в пределах от минимального тока плавления до номинального тока отключения и значениях восстанавливающегося напряжения основной частоты на полюсе предохранителя, козффициенте мощности или постоянной вре-
мени, указанных в табл. 15.2.

Время плавления и отключения токов, указанных в таблице, должно соответствовать защитным (времятоковым) характеристикам предохранителей, сообщаемым заводами-изготовителями. Защитные характеристики плавких вставок изображаются двумя кривыми, ограничивающими зону разброса значений тока и времени, полученных при испытании.

Конструкции плавких предохранителей.

Предохранители типа ПР(предохранитель разборный) — газогенерирующие, закрытые, без выхлопа газа - предназначены для внутренней установки в устройствах до 1 кВ. Предохранители этого типа (рис. 15.8) имеют патрон 1, выполненный из фибры с напрессованными латунными кольцами 2 по концам. Внутри патрона помещена плавкая вставка 3 в виде тонкой цинковой пластины с V-образными вырезами, присоединенная болтами к контактам 4. Патрон плотно закрыт с обеих сторон латунными крышками 5, навинченными на кольца. При соответствующем токе вставка плавится в суженном сечении и зажигается дуга. Под действием последней фибра выделяет газ, содержащий около 40 % водорода. Давление в патроне повышается до нескольких мегапаскалей. Гашение дуги происходит в турбулентном потоке газа приблизительно так же, как в масля- ном выключателе без дугогасительных камер. Предохранители типа ПР изготовляют с номинальным током до 1000 А. Номинальные токи отключения при напряжении 500 В лежат в пределах от 7 до 20 к А в зависимости от размеров патрона. Кварцевые предохранители типа ПН (рис. 15.9,а) относятся к токоограничивающим предохранителям. Как видно из рисунка, предохранитель состоит из изолирующего основания 1, на котором укреплены стойки 2 с зажимами для присоединения проводников, фарфорового патрона 1, заполненного кварцевым песком, и плавкой вставки 4. Устройство последней показано на рис. 15.9,6. Принцип гашения дуги в предохранителях типа ПН такой же, как в кварцевых предохранителях ПК (см. § 14.3).

Автоматические выключатели переменного и постоянного тока представляют собой силовые выключатели с встроенными релейными устройствами прямого действия, получившими название расцепителей.

Наибольшее применение в распределительных сетях промышленных предприятии и системах собственных нужд электростанций получили автоматические выключатели серии А-3700 для напряжений до 660 В переменного тока и до 440 В постоянного тока с номинальным током от 160 до 630 А. Эти выключатели выполняют двух типов, а
именно:

а) токоограничивающие с электромагнитными расцепителями мгновенного действия;

б) селективные с расцепителями, характеристики времени срабатывания которых имеют зависимую и независимую от тока части. Зависимая часть характеристики обеспечивает защиту при перегрузках, независимая часть - при КЗ. Уставги тока и времени могут быть изменены в определенных пределах. Время срабатывания выключателя при перегрузках от 5 до 100 с. Время срабатывания при КЗ от 0,1 до 0,4 с.

Обмотку электромагнита расцепителя максимального тока включают в Цепь главного тока непосредственно, с помощью шунта или трансформатора тока. При срабатывании расцепитель действует на механизм свободного расцепления и освобождает подвижную часть выключателя.

В качестве дугогасигельиых устройств в автоматических выключателях переменного и постоянного тока применение получили: 1) лабиринтно-щелевые камеры из инертных, в отношении выделения газа, материалов, сходные с гасительными устройствами электромагнитных выключатели, но более простой конструкции;

2) камеры с стальными пластинам, в которых дуга делится на ряд коротких дуг, перемещающихся вдоль пластин под действием электродинамических сил и сил взаимодействия тока с магнитной массой. Независимо от типа гасительного устройства основными факторами деионизации дугового промежутка являются:
а) увеличение длины дуги;

б) быстрое ее перемещение в щелях;

в) тесное соприкосновение дуги с относительно холодными керамическими стенками камеры, металлическими пластинами.

В камерах всех типов, в особенности на большие токи отключения, предусмотрены пламегасительиые решетки над гасительным устройством. Они состоят из ряда коротких металлических пластин с узкими щелями между ними. Такая решетка ограничивает выброс пламени из камеры.

Автоматические выключатели с номинальным током до 630 Л имеют
одну пару контактов, являющихся одновременно главными и дугогасительными. В выключателях с номинальным током свыше 630 А главные и дугогасительные контакты разделены.

Автоматические выключатели снабжают ручным и электромеханическими приводами для дистанционного управления

Устройство автоматического выключателя переменного тока типа Л-3700 с номинальным напряжением 660 В и номинальным током 160 А показано на рис. 15.1. Корпус выключателя изготовлен из прочной пластмассы. Между полюсами предусмотрены изолирующий перегородки. Основные части выключателя обозначены цифрами: 1 - неподвижный и 2 — подвижный контакты с напаянными мегаллокерамическими накладками; 3 стальные пластины с вырезами; 4 — пламегаситель; 5 — рукоятка для ручного управления; 6 — трансформаторы тока; 7 - якорь расцепителя мгновенного действия; S — сердечник;

9 — отключающая рейка; 10 – катушка независимого расцепителя; II – ручка для регулирования уставок; 12 — независимый расщепитель; 13 - боек.

Назначения выключателей неавтоматических переменного и постоянного токатока до 1 кВ: 1) изолировать отдельные части установки, участки сети от напряжения для безопасного ремонта; включать и отключать электрические цепи в нормальных режимах при рабочих токах, не превышающих 0,2-1,0 номинального тока выключателя (в зависимости от конструкции.

Операции включения и отключения выполняются только вручную с помощью простейших рычажных приводов. Неавтоматические выключатели не участвуют в защите цепей при перегрузках и КЗ. Дугогасительные устройства, как правило, отсутствуют.

Выключатели рубящего типа, получившие название рубильников, выполняют для напряжений до 660 В переменного тока (двухполюсными и трехполюсными) и до 440 В постоянного тока (двухполюсными и однополюсными). Номинальные продолжительные токи находятся в пределах от 100 до 5000 А. в некоторых случаях и выше. Номинальный ток отключения обычно меньше номинального. Исключение составляют рубильники, снабженные простейшими дугогасительными устройствами. Отключающая способность таких рубильников равна номинальному току. Электродинамическая и термическая стойкость рубильников зависит от номинальною тока. С увеличением последнего стойкость при КЗ увеличивается.

Рубильники обычно снабжают линейными контактами с пружинами, обеспечивающими продолжительную работу без чрезмерного повышения температуры. Токоведущая система рубильника не защищена от случайного прикосновения. Поэтому их устанавливают так. чтобы металлическая панель распределительного щита защищала оператора от прикосновения к токоведущим частям и ожогов дугой, образующейся на контактах при отключении. Рукоятку управления выносят на лицевую сторону панели.

Пакетные выключатели и переключатели. Выключатели этого типа состоят из ряда пакетов, связанных общим валом (рис. 15.7). Неподвижные клиновидные контакты расположены парами по окружности пакета. Они могут быть установлены в любом из четырех положений. Подвижные контакты каждого пакета в виде ножей укреплены на валу. Последний приводится во вращение с помощью рукоятки, вынесенной на лицевую сторону щита. При повороте рукоятки сначала натягиваются пружины, затем освобождается фиксирующая шайба и подвижные контакты поворачиваются на 90°. Происходит включение. Благодаря заводной пружине скорость движения контактов не зависит от оператора.

Выключатели могут быть собраны из нескольких (от двух до семи) пакетов с различным числом полюсов, коммутационных положений и с подвижными контактами различной конфигурации. Б результате можно получить разнообразные схемы выключателя. Пакетные выключатели получили широкое применение вследствие компактности и простоты. Их изготовляют для напряжений до 380 В переменного тока и 220 В
постоянного тока с номинальным током от 10 до 400 А.

Разновидностью пакетных выключателей являются пакетно-кулачковые выключатели и переключатели типа ПКП. Они имеют более надежную контактную систему и простейшие дугогасительные устройства. Их изготовляют для напряжений до 660 В, с номинальным током от 10 до 160 А и номинальным током отключения от 90 до 570 А.

1. Распределение постоянного оперативного тока.

Оперативный, постоянный ток на электростанциях распределяется между отдельными присоединениями централизованно. Вблизи от аккумуляторного помещения устанавливается щит постоянного тока, состоящий из нескольких панелей, по одной для каждой батареи, каждого зарядного и подзарядного агрегата. На панелях размещают приборы и аппараты контроля и управления источниками постоянного тока, а также сборные шинки, к которым присоединены эти источники и кабели, питающие отдельные участки сети оперативного тока.
Для повышения надежности сложной разветвленной распределительной сети оперативного тока ее делят на несколько независимых сетей, имеющих самостоятельную защиту плавкими предохранителями или автоматами. Деление сети производится по функциональным признакам: объединяются по цепям питания приборы и аппараты, имеющие одинаковое назначение (аппараты управления, защиты, автоматики, сигнализации, катушки включения выключателей, двигатели постоянного тока и т. д.).

Рис. 9-7. Схема распределения постоянного тока в ЗРУ ШБ — шины аккумуляторной батареи; 1, 2, 3 — первая, вторая и третья секции

Другими мерами повышения надежности питания вторичного оборудования являются секционирование шинок оперативного тока на щитах управления, двустороннее питание каждого отдельного участка оперативной сети, дублирование питающих кабелей, выделение питания катушек включения на отдельную батарею и секционирование питающей их сети в пределах каждого отдельного участка.
В закрытых РУ питание включающих электромагнитов осуществляется от шинок из изолированных проводов, проложенных по стенкам коридора управления вдоль ячеек. Число секций таких шинок обычно выбирается равным числу секций сборных шин высокого напряжения. Каждая секция шинок оперативного тока питается по отдельному кабелю и, кроме того, может получить резервное питание с соседней секцией через секционный рубильник (рис. 9-7).

В открытых РУ используют кольцевую схему питания шкафов управления выключателей. Как видно из рис. 9-8, к крайним шкафам управления подводят питающие кабели от центрального щита управления, а все остальные получают питание от соседних шкафов по кабельным перемычкам.

Рис. 9-8. Схема распределения постоянного тока в ОРУВ — кабель от аккумуляторной батареи; Шк — шкафы управления

Панели центрального щита управления разделены на отдельные участки, число которых соответствует числу РУ. Таким образом, панели управления оборудованием РУ 220 кВ, например, относятся к одному участку, РУ 110 кВ — ко второму участку и т. д. Каждый из участков при этом питается по отдельному кабелю, при повреждении которого он может получить питание от соседнего включением секционного рубильника (рис.. 9-9).

Большое значение для надежности работы оперативной сети постоянного тока имеет своевременное обнаружение дефектов изоляции и локализация поврежденных участков. Схемы контроля изоляции приведены в § 8-18. Во многих случаях аппараты и приборы, служащие для контроля изоляции оперативной сети, устанавливаются на отдельных панелях.

1. Воздушные выключатели.

В воздушных выключателях гашение дуги происходит сжатым воздухом, а изоляция токоведущих частей и дугогасительного устройства осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Конструктивные схемы воздушных выключателей различны и зависят от их номинального напряжения, способа создания изоляционного промежутка между контактами в отключенном положении, способа подачи сжатого воздуха в дугогасительные устройства. Основная часть тока во включенном положении выключателя проходит по главным контактам 4, расположенным открыто. При отключении выключателя главные контакты размыкаются первыми, после чего весь ток проходит по дугогасительным контактам, заключенным в камере 2. К моменту размыкания этих контактов в камеру подается сжатый воздух из резервуара 1, создается мощное дутье, гасящее дугу. Дутье может быть продольным или поперечным. Необходимый изоляционный промежуток между контактами в отключенном положении создается в дугогасительной камере путем разведения контактов на достаточное расстояние или специальным отделителем 5, расположенным открыто. После отключения отделителя прекращается подача сжатого воздуха в камеры и дугогасительные контакты замыкаются. Выключатели, выполненные по такой конструктивной схеме, изготовляются для внутренней установки на напряжение 15 и 20 кВ и ток до 20000 А (серия ВВГ), а также на 35 кВ (ВВЭ-35-20/1600УЗ).

В выключателях для открытой установки дугогасительная камера расположена внутри фарфорового изолятора, причем на напряжение 35 кВ достаточно иметь один разрыв на фазу (рис. в), на 110 кВ - два разрыва на фазу (рис. г). Различие между этими конструкциями состоит в том, что в выключателе на 35 кВ изоляционный промежуток создается в дугогасительной камере 2, а в выключателях напряжением 110 кВ и выше после гашения дуги размыкаются контакты отделителя 5 и камера отделителя остается заполненной сжатым воздухом на все время отключенного положения. При этом в дугогасительную камеру сжатый воздух не подается и контакты в ней замыкаются. По конструктивной схеме рис.,г созданы выключатели серии ВВ на напряжение до 500 кВ. Чем выше номинальное напряжение и чем больше отключаемая мощность, тем больше разрывов необходимо иметь в дугогасительной камере и в отделителе (на 330 кВ - восемь; на 500 кВ - десять).

В рассмотренных конструкциях воздух подается в дугогасительные камеры из резервуара, расположенного около основания выключателя. Если контактную систему поместить в резервуар сжатого воздуха, изолированный от земли, то скорость гашения дуги значительно увеличится. Такой принцип заложен в основу серии выключателей ВВБ (рис. д). В этих выключателях нет отделителя. При отключении выключателя дугогасительная камера 2, являющаяся одновременно резервуаром сжатого воздуха, сообщается с атмосферой через дутьевые клапаны, благодаря чему создается дутье, гасящее дугу. В отключенном положении контакты находятся в среде сжатого воздуха. По такой конструктивной схеме созданы выключатели до 750 кВ. Количество дугогасительных камер (модулей) зависит от напряжения:

1. при напряжении 110 кВ - одна;
2. при напряжении 220, 330 кВ - две;
3. при напряжении 500 кВ - четыре;
4. при напряжении 750 кВ - шесть (в серии ВВБК).

Для равномерного распределения напряжения по разрывам используют омические 3 и емкостные 6 делители напряжения.

Воздушные выключатели имеют следующие достоинства: взрыво- и пожаробезопасность, быстродействие и возможность осуществления быстродействующего АПВ, высокую отключающую способность, надежное отключение емкостных токов линий, малый износ дугогасительных контактов, легкий доступ к дугогасительным камерам, возможность создания серий из крупных узлов, пригодность для наружной и внутренней установки.

Недостатками воздушных выключателей являются: необходимость компрессорной установки, сложная конструкция ряда деталей и узлов, относительно высокая стоимость, трудность установки встроенных трансформаторов тока.

1. Главные схемы станций. Виды главных схем станций. Особенности главных схем теплоэлектроцентралей.

Главная схема электрических соединений электростанции (подстанции) — это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.
Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части электростанции (подстанции), так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т. д.
На чертеже главные схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов установки. В некоторых случаях допускается изображать отдельные элементы схемы в рабочем положении.

Все элементы схемы и связи между ними изображаются в соответствии со стандартами единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Условные графические обозначения основных элементов схем приведены в табл. П1.1.

В условиях эксплуатации наряду с принципиальной, главной схемой применяются упрощенные оперативные схемы, в которых указывается только основное оборудование. Дежурный персонал каждой смены заполняет оперативную схему и вносит в нее необходимые изменения в части положения выключателей и разъединителей, происходящие во время дежурства.

При проектировании электроустановки до разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи электроэнергии (мощности), на которой показываются основные функциональные часги электроустановки (распределительные устройства, трансформаторы, генераторы)и связи между ними. Структурные схемы служат для дальнейшей разработки более подробных и полных принципиальных схем, а также для общего ознакомления с работой электроустановки.

На чертежах этих схем функциональные части изображаются в виде
прямоугольников или условных графических изображений (рис.5.1,а). Никакой аппаратуры (выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и т. д.) на схеме не показывают.

На рис. 5.1,0 показана главная схема этой же подстанции без некоторых аппаратов - трансформаторов тока, напряжения, разрядников. Такая схема является упрощенной принципиальной схемой электрических соединений. На полной принципиальной схеме
(рис. 5.1, в) указывают все аппараты первичной цепи, заземляющие ножи разъединителей и отделителей, указывают также типы применяемых аппаратов. В оперативной схеме (рис. 5.1,г) условно показаны разъединители и заземляющие ножи. Действительное положение этих аппаратов (включено, отключено) показывается на схеме дежурным персоналом каждой смены.

Согласно ГОСТ 2.710—81 буквенно-цифровое обозначение в электрических схемах состоит из трех частей: 1-я указывает вид элемента, 2-я — его порядковый номер, 3-я — сю функцию. Вид и номер являются обязательной частью условною буквенно-цифровою обозначения и должны присваиваться всем элементам и устройствам объекта. Указание функции элемента (3-я часть обозначения) необязательно.

В 1-й части записывают одну или несколько букв латинского алфавита (буквенные колы для элементов электрических схем приведены в табл. П1.1), во 2-й части — одну или несколько арабских цифр, характеризующих порядковый номер элемента. Например. QS1 – разъединитель № 1; Q2 - выключатель № 2; QB — секционный выключатель.

В ведущих проектных организациях используются более сложные обозначения проектных функциональных групп. По разработке проектною института «Атомтсплоэлсктропроект» [5.12] монтажным единицам присваивается марка, состоящая из арабских цифр и заглавных букв латинского алфавита

1. Компоновка ЭС и ПС.

В основе общей компоновки и компоновки отдельных узлов лежит последовательность технологического процесса; для ГРЭС, например, по схеме: склад топлива — топливоподача—котел— турбина—генератор—распределительное устройство генераторного напряжения—трансформаторы—распределительное устройство повышенного напряжения — ЛЭП к потребителям.

Площадка станции должна быть по возможности горизонтальной, ровной, прямоугольной формы. Разность уровней отдельных участков площадки не должна превышать 4—6 м. Вдоль длинней оси площадки проектируются основные транспортные связи, намечаются удобные и экономичные трассы водоснабжения.
Площадку и корпуса ориентируют относительно стран света, учитывая благоприятное или нежелательное воздействие солнечного света на технологические и служебные помещения.

Площадку и сооружения на ней ориентируют с учетом преимущественного направления ветров, имея в виду защиту открытых распределительных устройств и прочих сооружений станции, жилых домов станционного поселка, а также других населенных пунктов и окружающей природы от дымовых уносов: летучей золы, сернистых и других отравляющих газов.

Нежелателен и опасен нанос ветром паров и мелких капель воды от градирен и брызгальных бассейнов на коммутацию и конструкции распределительных устройств и на прочие сооружения станции, так как он может привести к ухудшению изоляции обледенению, усложнению эксплуатации и авариям на станции.
Все внешние связи станции располагаются с одной (меньшей) стороны площади и с торца главного корпуса станции; противоположные торцы зданий и сооружений оставляются свободными для будущего расширения.

Местоположение взрывоопасного оборудования, а также взрывоопасных резервуаров, емкостей, штабелей твердого топлива, контейнеров и взаимное размещение их на территории проектируются в соответствии с действующими противопожарными нормами и требованиями гражданской обороны.
При строительстве АЭС в первую очередь решается задача обеспечения радиационной безопасности эксплуатационного персонала и населения при нормальной работе станции, а также при землетрясениях, когда не должно прерываться надежное функционирование всех систем АЭС, ответственных за аварийное расхолаживание реактора.

Для обеспечения радиационной безопасности при нормальной работе станции все корпуса и помещения строгого режима АЭС снабжаются биологической защитой и предусматриваются нормированные расстояния до прочих зданий и сооружений станции, а также до ближайших поселений.
По действующим в нашей стране нормам АЭС должна быть выполнена таким образом, чтобы радиационная безопасность обеспечивалась и при сейсмических воздействиях с повторяемостью один раз в 10 000 лет и чаще. Землетрясение с такой малой повторяемостью получило название максимального расчетного землетрясения (MP3).

В соответствии с этими задачами строительные конструкции, технологическое и электротехническое оборудование, трубопроводы, насосы, приборы на АЭС разделяются на три категории сейсмостойкости в зависимости от степени их ответственности и требований к сохранности и работоспособности во время и после землетрясения.

К первой категории относят здания, сооружения, конструкции, оборудование и элементы, обеспечивающие радиационную безопасность при сейсмических воздействиях вплоть до MP3, в частности реакторное оборудование, системы отвода теплоты от реактора, локализующие системы и т. п.

Ко второй категории относят здания, сооружения и оборудование, которые обеспечивают длительную работу АЭС, но выход которых из строя не приводит к превышению предельно допустимых доз внешнего и внутреннего облучения эксплуатационного персонала и населения.

К третьей категории относят вспомогательное оборудование, т. е. станционные мастерские, вспомогательную котельную, склад жидкого топлива и т. п.

Несмотря на то, что при строительстве АЭС принимаются необходимые меры по обеспечению ее безопасности при сейсмических воздействиях, в Советском Союзе не допускается размещение АЭС в районах с возможными землетрясениями силой в 9 баллов (по 12-балльной шкале).

В нашей стране созданы и действуют сейсмостойкие АЭС с энергоблоками 440 и 1000 МВт, полностью отвечающие требованиям национальных и международных норм по радиационной безопасности.
К концу строительства ТЭС и АЭС территория станции должна быть озеленена и благоустроена.

Площадка, станционного узла сооружений каждой ГЭС привязана к водотоку. В зависимости от принятой схемы использования водной энергии, напора, расхода и типа турбин намечаются либо русловые, либо деривационные ГЭС.

У русловых ГЭС могут быть плотинные установки, когда здание станции занимает часть напорного фронта и наравне с плотиной воспринимает давление воды верхнего бьефа, и приплотинные, когда здание станции располагается за глухой плотиной и не воспринимает напора воды.

На территории станционного узла сооружений русловой ГЭС обычно размещаются: плотина, дамбы, здание станции, трансформаторы, закрытые и открытые распределительные устройства, корпус управления, здания или помещения вспомогательных, ремонтных и хозяйственных служб.

При необходимости в составе гидротехнических сооружений предусматривают: судоходный шлюз или судоподъемник; водозаборные сооружения для ГЭС, для подачи воды промышленным предприятиям, для обводнения прилежащих населенных пунктов и орошения сельскохозяйственных угодий; водосбросные, лесосплавные и рыбопропускные сооружения.

На деривационных ГЭС станционный узел сооружений содержит напорный бассейн или уравнительный резервуар, турбинные напорные трубопроводы, здание ГЭС, отводящий водовод и электрическую часть, вспомогательные и ремонтные службы, как на русловых ГЭС.

На компоновку станционного узла любой ГЭС большое влияние оказывают рельеф и геологическое строение поймы реки, зона затопления, организация производства работ по сооружению станции с целесообразным размещением гравийно-сортировочного склада, бетонного и арматурного заводов, завода железобетонных изделий, ремонтно-механических мастерских, дока, автобазы, пожарного депо, склада материально-технического снабжения и т. п.; влияют также расположение подъездных путей, карьеров, железнодорожных магистралей к станциям, населенных пунктов, пристанционного поселка и т. п.
Всегда рекомендуется учитывать опыт строительства и эксплуатации гидростанций, сооруженных ранее в аналогичных или близких природных условиях. Компоновка узла сооружений, машинного зала и вспомогательных служб должна обеспечивать пуск первых агрегатов со своим вспомогательным оборудованием на пониженном напоре по постоянной, а не временной схеме электрических соединений без ограничения условий строительства и монтажа последующих агрегатов.

1. Структура типовых электростанций. Тепловые конденсационные электростанции. Теплоэлектроцентрали. Атомные электрические станции. Гидравлические электростанции.

Структурная электрическая схема зависит от состава оборудования (числа генераторов, трансформаторов), распределения генераторов и нагрузки между распределительными устройствами (РУ) разного напряжения и связи между этимиРУ. На рис. 2 показаны структурные схемы ТЭЦ. Если ТЭЦ сооружается вблизи потребителей электроэнергии U = 6 — 10 кВ, то необходимо иметь распределительное устройство генераторного напряжения (ГРУ). Количество генераторов, присоединяемых к ГРУ, зависит от нагрузки 6—10 кВ. На рис. (2, а) два генератора присоединены к ГРУ, а один, как правило, более мощный,—к распределительному устройству высокого напряжения (РУ ВН). Линии 110—220 кВ, присоединенные к этому РУ, осуществляют связь с энергосистемой.
Если вблизи ТЭЦ предусматривается сооружение энергоемких производств, то питание их может осуществляться по ВЛ 35—110 кВ. В этом случае на ТЭЦ предусматривается распределительное устройство среднего напряжения (РУ СН) (рис. 2, б ). Связь между РУ разного напр