конструкция ОРУ разрабатывается для выбранных номинального напряжения, схемы электрических соединений электростанции (подстанции), количества присоединений (линий и трансформаторов), параметров и типов выбранной коммутационной, измерительной и защитной аппаратуры. При выборе компоновки и конструкции необходимо учесть местные условия размещения площадки ОРУ (рельеф, грунты, размеры, коридоры ЛЭП и т.д.). В соответствии с местными условиями и генпланом станции (подстанции) ОРУ принимается с одно-, двух-, трёх- или четырёх-рядным расположением выключателей параллельно или перпендикулярно ряду силовых трансформаторов или машзалу станции (рис. 5.41).
 | |||
 | |||
а) б)
 | |||
 | |||
в) г)
Рис. 5.41. Виды компоновок схемы 3/2 для четырёх присоединений:
а — однорядная; б — двухрядная; в — трёхрядная; г — четырёхрядная
12. Конструкции КРУЭ.
В КРУЭ основные элементы, из которых собирается схема, в том числе, аппараты (выключатели, разъединители, заземлители, измерительные аппараты и др.) и сборные шины заключены в газоплотные кожухи из алюминиевых сплавов и представляют собой законченные монтажные единицы-модули. Отдельные аппаратные модули (блоки) соединяются между собой газоплотными фланцевыми соединениями.
Набор указанных модулей, представляющий законченную цепочку схемы называется ячейкой. Из ячеек и отдельных модулей собирается РУ (КРУЭ).
13. Схема распределительного устройства «полуторная» (3/2). Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
В распределительных устройствах 330—750 кВ применяется схема с двумя системами шин и тремя выключателями на две цепи. Достоинством схемы является то, что при ревизии любого выключателя все присоединения остаются в работе. Другим достоинством полуторной схемы является её высокая надежность, так как все цепи остаются в работе даже при повреждении на сборных шинах. на шесть присоединений необходимо девять выключателей, т.е. на каждое присоединение «полтора» выключателя (отсюда происходит второе название схемы: «полуторная», или «схема с 3/2 выключателя на цепь»).
|
|
Недостатками рассмотренной схемы являются:
- отключение КЗ на линии двумя выключателями, что увеличивает общее количество ревизий выключателей;
- удорожание конструкции РУ при нечетном числе присоединений, так как одна цепь должна присоединяться через два выключателя;
- увеличение количества выключателей в схеме.
На узловых подстанциях такая схема применяется при числе присоединений восемь и более.
| 17-Полу-торная схема |                                                                              
| 220-750 кВ | Применяется при 6 и более присоединениях, при повышенных требованиях к обеспечению надежного подключения присоединений. При других обоснованиях. |
14. Схемы распределительных устройств упрощенного типа (блочные). Соответствие основным требованиям к РУ.
· генератор – трансформатор
· генератор – трансформатор – линия
· трансформатор – линия
Схемы экономичны,надежность электроснабжения низкая –при повреждении любого элемента ветви теряется вся ветвь.
Рис. 5.18. Схемы энергоблоков генератор-трансформатор: а. д— блоки с двухобмоточными трансформаторами; б—блок с автотрансформатором; в— объединенный блок; г—блок с генератором 1200 МВт
|
|
15. Схемы питания С.Н. станций на 0,4 кВ.
сеть 0,4кВ СН электростанций предназначена для питания электродвигателей мощностью 200кВт и менее 0,4кВ, а также для сетей освещения электростанции напряжением 230В.
для возможности выполнения питания электродвигателей и освещения от одних и тех же секций 0,4кВ сеть выполняют с нейтралью, глухо заземленной в одной точке ру сн 0,4кв, секционируется,причем в главном корпусе ТЭС не менее двух секций на блок с присоединением электродвигателей 0,4кв механизмов одного назначения к разным секциям.рабочее питание секций осуществляется от тсн 6/0,4кв.Рабочий тсн может питать одну или две секции ру 0,4кв.
16. Схемы РУ типа блок Т-Л на выключателях и упрощенные варианты.
Рис. 5.8. Схемы блоков трансформатор — линия: а — без выключателя ВН; б — с отделителем ВН; в — с выключателем ВН.
Одной из упрощенных схем является схема блока трансформатор — линия (рис. 5.8, а). В блочных схемах элементы электроустановки соединяют без поперечных связей с другими блоками.
Возможность применения схемы без выключателей ВН должна быть подтверждена соответствующим расчётом на возможность отключения неудалённого КЗ выключателем питающей линии. Надежность рассмотренной схемы зависит от чёткости и надежности работы короткозамыкателей и отделителей. Такие схемы применяются для подстанций 110 кВ с трансформатором мощностью 25 MBА и меньше
17. Собственные нужды электрических станций.
Состав электроприемников собственных нужд и потребляемая ими мощность зависят от типа электростанции (ТЭС или КЭС), вида сжигаемого топлива, единичной мощности агрегатов и т.д. Ориентировочно максимальная нагрузка собственных нужд пылеугольных ТЭС составляет 8¾14 %, а КЭС 6¾8 % от установленной мощности. На газомазутных ТЭС эта мощность на 25¾30 % меньше.
|
|
Потребители СН. электрических станций относятся к I категории по надежности питания и требуют электроснабжения от двух независимых источников. Потребители СН тепловых электростанций I категории делятся на ответственные и неответственные.
В котельном отделении ответственными потребителями являются дымососы, дутьевые вентиляторы, питатели пыли. К неответственным относятся: смывные и багерные насосы, системы гидрозолоудаления, а также электрофильтры. К ответственным механизмам машинного отделения относятся питательные, циркуляционные и конденсатные насосы, маслонасосы турбин и генераторов, подъемные насосы газоохладителей генераторов и маслонасосы системы уплотнения вала генераторов, а к неответственным — сливные насосы регенеративных подогревателей, дренажные насосы, эжекторные, на ТЭЦ также сетевые насосы, конденсатные насосы бойлеров и насосы подпитки теплосети.
.
18. Схемы распределительных устройств упрощенного типа (мостики). Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
1.6.1. Мостиковые схемы 
применяются на стороне ВН ПС 35, 110 и 220кВ при 4-х присоединениях (2ВЛ+2Т) и необходимости осуществления секционирования сети.
1.6.2. На напряжении 110 и 220 кВ мостиковые схемы применяются как с ремонтной перемычкой так и при соответствующем обосновании без ремонтной перемычки.
1.6.3. При необходимости секционирования сети на данной ПС в режиме ремонта выключателя предпочтительнее применять схему 5АН (мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов). Схема 5АН применяется при необходимости частого отключения трансформаторов.
1.6.4. Схемы 5Н, 5АН, могут быть применены при установке на первом этапе развития ПС одного трансформатора. Количество выключателей при этом определяется технической необходимостью.
1.6.5. В схемах 5Н, 6, 6Н дополнительные трансформаторы тока у силовых трансформаторов устанавливаются при соответствующем обосновании.
1.6.6. Необходимость установки ремонтной перемычки в схемах 5Н и 5АН определяется возможностью отключения одной из ВЛ в схеме 5Н (одного из Т в схеме 5АН) на время ремонта выключателя: если такое отключение ВЛ по условиям электроснабжения потребителя возможно – перемычка не устанавливается.
Схемы экономичны и достаточно надежны.
| 5Н-Мостик с выключа-телями в цепях линий и ремонтной перемыч-кой со стороны линий | 
| 35-220 кВ | Проходные двух- трансформаторные ПС с двухсторонним питанием при необходимости сохранения в работе двух трансформаторов при КЗ (повреждении) на ВЛ в нормальном режиме работы ПС (при равномерном графике нагрузок). | |
| 5АН-Мос-тик с выключате-лями в цепях трансфор-маторов и ремонтной перемыч-кой со стороны трансфор-маторов |               
| 35-220 кВ | Проходные двух- трансформаторные ПС с двусторонним питанием при необходимости сохранения транзита при к.з. (повреждении) в трансформаторе, при необходимости отключения одного из трансформаторов в течение суток (неравномерный график нагрузок). | |
19. Схема РУ с одной рабочей системой сборных шин. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
Наиболее простой схемой электроустановок на стороне 6—10 кВ является схема с одной несекционированной системой сборных шин. Схема проста и наглядна,экономична. Схема с одной несекционированной системой шин применяется при полном резервировании потребителей по сети, при наличии технологического резерва на электростанциях, при питании от сборных шин неответственных потребителей третьей категории.
операции с разъединителями необходимы только при выводе присоединения с целью обеспечения безопасного производства работ. Вследствие однотипности и простоты операций с разъединителями аварийность из-за неправильных действий с ними дежурного персонала мала, что относится к достоинствам рассматриваемой схемы
.
20. Схема РУ с одной секционированной рабочей системой сборных шин. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
Применяется на напряжении 6-220кВ. Достоинствами схемы являются простота, наглядность, экономичность, достаточно высокая надёжность, удобна в эксплуатации.при повреждении одной из секций вторая остается в работе.
21. Схема РУ с одной секционированной рабочей системой сборных шин и обходной. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
| 12-Одна рабочая секциони-рованная выключа-телем и обходная системы шин |                                     
| 110-220 кВ | В РУ с 5-ю и более присоединениями, не допускающими даже кратковременную потерю напряжения на присоединении при плановом выводе выключателей из работы. В РУ с устройствами для плавки гололеда. При наличии других обоснований. |
Схемы 12 (одна рабочая секционированная выключателем и обходная системы шин) применяется, и рекомендуется на напряжение 110…220 кВ при пяти и более присоединениях и допустимости потери питания потребителей на время переключения присоединения на обходную систему. Схема может быть использована при применении выключателей, для которых период между плановыми ремонтами менее 10 лет, а его продолжительность более суток; в этом случае питание потребителей осуществляется через обходную систему шин.
22. Схема РУ с двумя рабочими системами сборных шин и одним выключателем на присоединение. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
| 13-Две рабочие системы шин |                              
| 110-220 кВ | При 5 и более присоединениях, повышенных требованиях к сохранению в работе присоединений, но допускающих потерю напряжения при повреждении в зоне сборных шин на время оперативных переключений по переводу присоединений на другую систему шин; при необходимости деления сети. |
Схема 13 (две рабочие системы шин) шин применяется на напряжении 110…220 кВ при числе присоединений от 5 до 15 при повышенных требованиях к надежности питания каждой ВЛ и при отсутствии возможности отключения всех присоединений секции (системы шин) на время ревизии и ремонта этой секции сборных шин.Схема экономична,менее наглядна,надежна,
23. Схема РУ с двумя рабочими системами сборных шин и обходной. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
Для РУ 110—220 кВ с большим числом присоединений применяется схема с двумя рабочими и обходной системами шин с одним выключателем на цепь
. Рассмотренная схема рекомендуется для РУ 110—220 кВ на стороне ВН и СНподстанций при числе присоединений 7—15 [9], а также на электростанциях при числе присоединений 11 [8].
Надежна.
24. Схема РУ кольцевого типа – шестиугольник. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
При числе присоединений 6 применяется схема 8 «шестиугольник». Схема рекомендуется для двухтрансформаторных ПС 110-330 кВ с 4-мя ВЛ. Для РУ 110-330кВ с 5-ю присоединениями может быть применена схема «пятиугольник».
| 8-Шести-угольник |
| 110-330 кВ | Для двух- трансформаторных узловых ПС с 4-я ВЛ или с другим соотношением из 6 присоединений. |
Надежна, экономична.
Недостатки:ненаглядна, ремонт любого из выключателей приведет к размыканию кольца-изменение перетоков мощности, увеличенное количество трансформаторов тока, разъединителей.
25. Конструкции КРУ.
Комплектное распределительное устройство (КРУ) — это распределительное устройство, состоящее из закрытых шкафов со встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами и вспомогательными устройствами. В качестве изоляции между токоведущими частями в КРУмогут быть использованы воздух, масло, пирален, твердая изоляция, инертные газы. КРУ с масляной и газовой изоляцией могут изготовляться на высокие напряжения 220, 400 и 500 кВ. В КРУмогут применяться обычные аппараты или специально предназначенные для них, могут сочетаться и те и другие. Например, для КРУ6—10 кВ применяются выключатели обычной конструкции, а вместо разъединителей — втычные контакты.
26. Схемы СН подстанций.
На мощных районных подстанциях потребителями собственных нужд могут быть: электроосвещение, вентиляторы охлаждения силовых трансформаторов, зарядные и подзарядные агрегаты аккумуляторных батарей, масляное хозяйство, мастерские, компрессорное хозяйство (при воздушных выключателях), вентиляция помещений, водоснабжение, отопление и т.д.
На подстанциях с вторичным напряжением 380/220 в собственные нужды (обычно только освещение) питают непосредственно от шин вторичного напряжения подстанции.
На распределительных пунктах, а также небольших понижающих подстанциях с вторичным напряжением 6—10 кв для питания собственных нужд устанавливают, как правило, один трансформатор 6—10/0,38 кВ. При этом для питания освещения и сигнализации возможно вместо силового трансформатора устанавливать более дешёвый и компактный трансформатор напряжения.
На мощных подстанциях нормально устанавливают два трансформатора собственных нужд, присоединяя их к разным секциям 6—10 кВ
27. Структурные схемы электрических подстанций.
Рис. 5.4. Структурные схемы подстанций
На рис. 5.4 показаны структурные схемы подстанций. На подстанции с двухобмоточными трансформаторами (рис. 5.4, а)электроэнергия от энергосистемы поступает в РУ ВН, затем трансформируется и распределяется между потребителями в РУ НН. На узловых подстанциях осуществляется связь между отдельными частями энергосистемы и питание потребителей (рис. 5.4, б). Возможно сооружение подстанций с двумя РУ среднего напряжения, РУ ВН и РУ НН. На таких подстанциях устанавливают дна автотрансформатора и два трансформатора (рис. 5.4, в).
28. Схемы распределительных устройств упрощенного типа. Область применения.
Схемы электрических соединений на стороне 35 кВ и выше в упрощённом варианте применяются при небольшом количестве присоединений на стороне 35—220 кВ. В этих схемах обычно отсутствуют сборные шины, число выключателей уменьшенное. В некоторых схемах выключателей высокого напряжения вообще не предусматривают. Упрощенные схемы позволяют сократить расход электрооборудования, строительных материалов, снизить стоимость распределительного устройства, ускорить его монтаж. Такие схемы получили наибольшее распространение на подстанциях.
Рис. 5.8. Схемы блоков
трансформатор-линия: а — без выключателя ВН; б — с отделителем ВН;
в — с выключателем ВН
29. Схемы РУ 4/3. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.
Схема с двумя системами шин и с четырьмя выключателями на три цепи продолжает принятую идеологию предыдущей схемы. Всхеме на рис. 5.14, а на девять присоединений требуется 12 выключателей, т.е. на каждое присоединение 4/3 выключателя. Наилучшие показатели схема имеет, если число линий в 2 раза меньше или больше числа трансформаторов.
Рис. 5.14. Схема с 4/3 выключателя на присоединение
Схема с 4/3 выключателя на присоединение имеет все достоинства полуторной схемы, а кроме того:
— схема более экономична (1,33 выключателя на присоединение вместо 1,5);
— секционирование сборных шин требуется только при 15 присоединениях и более;
— надежность схемы практически не снижается, если в одной цепочке будут присоединены две линии и один трансформатор вместо двух трансформаторов и одной линии;
—конструкция ОРУ по рассмотренной схеме достаточно экономична и удобна в обслуживании,если принять компоновку с двухрядным расположением выключателей (рис. 5.14, б). Схема находит применение в РУ 330—500 кВ мощных КЭС и АЭС.
30. Выбор количества и мощности ТСН на станциях.
1. Для определения расчетной нагрузки на секцию РУСН 6 кВ необходимо составить таблицу с перечнем всех подключенных к ней электродвигателей 6 кВ и понизительных трансформаторов 6/0,4 кВ. При этом, кроме механизмов и понизительных трансформаторов собственного блока, в указанный перечень необходимо включить часть общестанционных. Например, один или два циркуляционных насоса, размещенных на береговой насосной, трансформаторы 6/0,4 кВ, размещенные на топливоподаче или в объединенно-вспомогательном корпусе. При определении нагрузки необходимо учитывать, что часть механизмов является резервной или для рассматриваемого блока (например, конденсатные насосы), или для всей ТЭС (резервные возбудители), а мощность электродвигателей обычно больше требуемой нагрузки на валу механизма, что приближенно учитывается с помощью коэффициента спроса: от К с = 0,35 для мелких потребителей мощностью менее 100 кВт до Кс = 0,9 для крупных электродвигателей, постоянно находящихся в работе. Для определения нагрузки мощных блоков со сверхкритическими параметрами значительное влияние оказывают приводы (электрические или паротурбинные), с которыми работают питательные насосы. При этом рассматриваются два варианта:
— нагрузка вноминальном режиме (пускорезервный насос с электродвигателем остановлен);
— частичная нагрузка блока до 50 % от номинальной (работает пускорезервный насос, часть блочных механизмов остановлена).
2. Расчётная нагрузка на напряжении 0,4 кВ определяется аналогично. Но для этого необходимо иметь большое количество дополнительных сведений, которые в курсовых проектах не заданы. Поэтому нагрузку многочисленных потребителей небольшой мощности (освещение, ремонтные мастерские, компрессорная и т.д.), подключаемых к секции РУСН 0,4 кВ, можно учесть приближенно (в зависимости от суммарной нагрузки потребителей 6 кВ). При отсутствии необходимых сведений расчетную нагрузку на секции РУСН 0,4 кВ приближенно можно оценить по следующим опытным данным
, (145.3)
где 
— расчетная нагрузка от электродвигателей напряжением 6 кВ.
Количество подстанций напряжением 6/0,4 кВ зависит от величины и территориального размещения нагрузок 0,4 кВ. Трансформаторы 6/0,4 кВ размещают в центрах соответствующих нагрузок ¾ в котельном и машинном отделении, береговой насосной, топливоподаче, ОВК, ОРУ, компрессорной и т. д. Допускается объединение этих нагрузок. Но при этом необходимо иметь в виду, что единичная мощность трансформаторов 6/0,4кВ ограничена, а электрические сети 0,4 кВ становятся более дорогими (большие сечения и протяженность проводов).
Предельная мощность понизительных трансформаторов напряжением 6¾10/0,4 кВ ограничивается коммутационной способностью автоматов 0,4 кВ и составляет 1000 кВА при U к = 8 % (мощность трансформаторов с обычным U к = 5,5 % составляет 630 кВА).
3. Резервные возбудители, работающие редко, в расчетную нагрузку включать не следует.
4. Расчётную мощность рабочего трансформатора собственных нужд (ТСН) с низшим напряжением 6 кВ определяют по эмпирической формуле
где ∑ Р д ¾ сумма расчетных мощностей на валу электродвигателей напряжением 6 кВ, в МВт; ∑ S н.т ¾ сумма номинальных мощностей трансформаторов 6/0,4 кВ, МВА.
Если известны только номинальные мощности электродвигателей напряжением 0,4 кВ, то в приближенных расчетах можно пользоваться видоизмененной формулой;
.
31. Схема РУ с двумя выключателями на присоединение. Область применения. Соответствие основным требованиям к РУ.