Закрытые распределительные устройства на генераторном напряжении (ГРУ) электростанций оптимизированы по многим параметрам, основными из которых следует считать количество и мощность присоединений, количество систем шин, электродинамическую стойкость оборудования. Разработанные типовые проекты таких станционных РУ ведущими проектными организациями страны в 60—70 годах могут применяться с учетом конкретных условий, новых типов оборудования, изоляции при проведении поверочных расчетов.
Указанные проекты закрытых станционных РУ 6—10 кВ выполнены для использования на мощных ТЭЦ двух вариантов соединений: с одной системой сборных шин с одинарными или сдвоенными токоограничивающими реакторами; с двумя рабочими системами шин с присоединениями через реакторы двух типов. В зависимости от мощности установки варианты ЗРУ рассчитывались на использование изоляции, шин и ошиновок, а также коммутационной аппаратуры с током динамической устойчивости на 230 или 300 кА.
В качестве примера показана конструкция крупноблочного КРУ с одной системой шин, которая применяется на генераторном напряжении ТЭЦ (ГРУ ТЭЦ).
|
|
Здание ГРУ выполняется бескаркасным из типовых железобетонных элементов (рис.5.15). Панели нижнего этажа служат несущими конструкциями для шкафов РУ второго этажа и, одновременно, в качестве разделительных перегородок между оборудованием различных присоединений ГРУ (ячеек выключателей МГ-20, МГ-10, секционных или групповых реакторов).
На панелях нижнего этажа расположены перекрытия, а на них установлены металлические шкафы с шинными разъединителями и самими сборными шинами, которые собраны из пофазно-экранированных комплектных токопроводов с ответвлениями к шинным разъединителям присоединений. Слева на разрезе по ГРУ показаны токопроводы от генераторов к выключателям, а также к силовым трансформаторам связи с энергосистемой или собственных нужд.
Рис. 5.15. Крупноблочное ГРУ 6—10 кВ в бескаркасном здании а — разрез по ГРУ.
В правой части разреза показана установка секционных и линейных реакторов и шкафов КРУ с оборудованием отходящих ЛЭП 6—10 кВ.
В качестве фундаментных конструкций использованы вентиляционные короба и кабельные туннели. Шкафы с оборудованием второго этажа и КРУ, установленные внизу, заводского изготовления, высокой степени готовности. Для обслуживания оборудования первого этажа предусмотрен центральный и правый коридор; на втором этаже имеется центральный проход.
Экраны токопроводов герметизированы во фланцевых соединениях, имеют уплотнения с перекрытиями первого этажа и расположенными на них шкафами. Очевидным преимуществом этого проекта является заводское изготовление всех элементов ГРУ, что повышает качество монтажа, сокращает его длительность за счет простоты строительной части здания, снижение финансовых и трудовых затрат.
|
|
Другим вариантом применения ЗРУ на ТЭЦ является типовое ГРУ 6—10 кВ с двумя системами шин, которое нашло применение на ТЭЦ первых проектов и эксплуатируется на ряде действующих электростанций.
б)
Продолжение рис 5.15. Крупноблочное ГРУ 6—10 кВ в бескаркасном здании б — поэтажная схема заполнения
Такая компоновка ГРУ (рис. 5.16 и 5.17) может быть применена для проектов расширения действующих ТЭЦ, где ранее была выполнена такая схема.
Рис. 5.16. Электрическая схема ГРУ с двумя системами сборных шин
По условиям ограничения токов короткого замыкания к каждой из секций может быть присоединен один генератор 60 МВт при напряжении 6 кВ или 100 МВт при 10 кВ. Сборные шины рассчитаны на ударный ток 300 кА; потребители питаются через одинарные реакторы по двум или трем кабельным ЛЭП. Секции систем шин могут располагаться параллельно осям здания, поэтому соединение четырёх секций в «кольцо» не вызывает конструктивных сложностей. Возможен другой вариант, когда секции располагаются последовательно по длине здания ГРУ с размещением перемычки между первой и четвертой секциями в наружном коридоре второго этажа (рис.5.15).
Такое размещение перемычки и секций повышает живучесть схемы при авариях, однако должно быть соотнесено с дополнительными затратами на изоляторы и шины при большей их протяженности.
ГРУ размещено в двухэтажном здании из стандартных железобетонных элементов с заложением ниже нулевой отметки по осям рядов выключателей и реакторов, коробов кабельных туннелей размером 2600 × 2500 мм (рис. 5.18).
Для охлаждения реакторов воздух забирается из центрального коридора первого этажа, а отвод нагретого воздуха из реакторных камер выполняется по вентиляционным коробам и жалюзийные решётки второго этажа.
В ГРУ может быть установлено следующее оборудование: в цепях генераторов и трансформаторов, секционных и шиносоединительных ячейках выключатели МГ-10 на 5—9 кА; для отходящих линий — шкафы КРУ с выключателями. Секционные реакторы рассчитаны на ток до 4 кА, а групповые — до 1,5 кА. Сборные шины на номинальный ток 8—9 кА выполнены из коробчатых алюминиевых шин сечением 2 × (225 × 105 × 12,5) мм2, выдерживают динамическое действие тока 300 кА.
Для ГРУ рассчитанного на меньший ударный ток 230 кА и номинальный ток 4,5—5,0 кА, шины имеют сечение 2 × (150 × 65 × 7) мм 2. Жёсткая ошиновка шинных разъединителей выбрана по токам устойчивости 300 или 230 кА сечением соответственно 2 × (100 × 45 × 4,5) мм2 или 2 × (75 × 35 × 5,5) мм2. Здание ГРУ монтируется из стандартных железобетонных элементов. Кроме фундаментных элементов под стенами здания, опорой первого этажа служат два продольных кабельных туннеля для силовых и контрольных кабелей.
Шаг колонны здания по длине 6 м; шаг ячеек — 2,4 м. Перегородки первого этажа выполнены железобетонными плитами на металлических каркасах, перегородки второго этажа асбоцементные на металлических каркасах. Отсеки для шин и шинных разъединителей выполняются сборными и опираются на металлические конструкции камер первого этажа. Реакторы в камерах установлены в виде колонны и для улучшения условий охлаждения подняты на 1,2 м от уровня пола.
Рис. 5.17. Схема заполнения ГРУ 6—10 кВ с двумя системами сборных шин
Рис. 5.18. Разрез ГРУ 6—10 кВ с двумя системами сборных шин