Общие требования к ПС, РУ, РП, РТП и ТП

Гр. ЭН-3-602

МДК.02.01.Устройство и техническое обслуживание электрических

Подстанций.

02.11.2020

Общие сведения об оборудовании электрических подстанций

Преподаватель Максимова Т.С.

Лекция

Общие требования к ПС, РУ, РП, РТП и ТП

 

Электрооборудование ПС и РУ должно удовлетворять условиям работы как при номинальных, так и при аварийных режимах: КЗ, перенапряжениях и нормированных перегрузках.

Класс изоляции электрооборудования ПС и РУ должен соответствовать номинальному напряжению сети, а устройства защиты от перенапряжений — уровню изоляции электрооборудования.

Температура воздуха внутри помещений ЗРУ (здания ЗРУ до 35 кВ выполняют без окон и не отапливают) в летнее время не должна превышать 40 °C, а в помещениях КРУ (КРУЭ) должна быть в пределах требований технической документации завода-изготовителя.

Температура воздуха в помещении компрессорной станции должна поддерживаться в пределах 10–35 °C; в помещении КРУЭ — в пределах 1-40 °C. За температурой разъемных соединений шин в РУ должен быть организован контроль по утвержденному графику.

В соответствии с требованиями действующих ПУЭ шины должны быть обозначены:

при переменном трехфазном токе: шина фазы А — желтым, фазы В — зеленым, фазы С — красным цветом;

при переменном однофазном токе: шина В, присоединенная к концу обмотки источника питания, — красным цветом, шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания, — желтым цветом. Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока;

при постоянном токе: положительная шина (+) — красным цветом, отрицательная (—) — синим и нулевая рабочая М — голубым цветом.

Цветовое обозначение должно быть выполнено по всей длине шин, если оно предусмотрено также для более интенсивного охлаждения или антикоррозийной защиты.

Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым в местах присоединения шин. Если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки.

Для обеспечения безопасности персонала и облегчения управления и эксплуатации оборудования, в соответствии с ГОСТ 29149—91, осуществляется унификация цвета световой сигнализации и кнопок.

ПС и РУ должны иметь четкие надписи, указывающие назначение отдельных цепей, панелей, аппаратов. Надписи должны выполняться на лицевой стороне устройства, а при обслуживании с двух сторон — также на задней стороне устройства. ПС и РУ, как правило, должны иметь мнемосхему.

Помещения РУ, в которых установлены ячейки КРУЭ, должны быть изолированы от других помещений и улицы. Стены, полы и потолки должны быть окрашены пыленепроницаемой краской. Помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с отсосом воздуха снизу. Для предотвращения попадания в помещения РУ пыли воздух приточной вентиляции должен проходить через фильтры.

В помещениях ПС и РУ должна быть предусмотрена биологическая защита, представляющая собой комплекс мероприятий и устройств для защиты людей от вредного влияния электрического и магнитного полей.

Помимо организационных мер по биологической защите (обеспечение напряженности электрического поля в пределах допустимых уровней, применение металлоконструкций ОРУ из оцинкованных, алюминиевых или алюминированных элементов, исключение соседства одноименных фаз в смежных ячейках и др.) используется экранирование источников магнитных полей.

Экранирование источников магнитных полей или рабочих мест при необходимости обеспечения допустимых уровней магнитных полей осуществляется посредством ферромагнитных экранов, толщина и геометрические размеры которых следует рассчитывать по требуемому коэффициенту экранирования К_э, равному:

 

К_э = Н_в /Н_доп,

где Н_в — наибольшее возможное значение напряженности магнитного поля на экранируемом рабочем месте, А/м;

Н_доп — допустимое значение напряженности магнитного поля, равное 80 А/м.

 

Для рабочих мест, где пребывание персонала по характеру и условиям выполнения работ является непродолжительным, Н_доп определяется исходя из требований санитарных норм и правил.

При оперативном обслуживании ПС и РУ в соответствии с требованиями ПУЭ и ГОСТ 13109 следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества электроэнергии. В соответствии с этим устройства регулирования напряжения на шинах 3-20 кВ ПС, к которым присоединены распределительные сети, должны быть настроены на поддержание напряжения в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100 % номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы.

 

В объем оперативного обслуживания ПС входит следующее электрооборудование:

• силовые трансформаторы и автотрансформаторы;
• синхронные компенсаторы;
• реакторы;
• коммутационные аппараты;
• измерительные ТТ и ТН, конденсаторы связи, разрядники; кабели;
• РУ;
• устройства релейной защиты, автоматики и приборов.

В оперативное обслуживание ПС входят операции по оперативным переключениям, а также по предотвращению и ликвидации аварий и отказов в работе оборудования.

Электрооборудование ПС и РУ, их токоведущие части, изоляторы, крепления, несущие конструкции, изоляционные и другие расстояния должны быть выбраны и установлены в соответствии с требованиями ПУЭ следующим образом:

 

• чтобы при нормальных условиях работы электроустановки усилия, нагрев, электрическая дуга или другие явления (искрение, выброс газа и т. п.) не могли причинить вред обслуживающему персоналу, а также привести к повреждению оборудования и возникновению КЗ или замыкания на землю;
• при нарушении нормальных условий работы электроустановки была обеспечена необходимая локализация повреждений, обусловленных действием КЗ;
• при снятом напряжении аппараты, токоведущие части и конструкции могли подвергаться техническому обслуживанию и ремонту без нарушения нормальной работы соседних цепей;
• была обеспечена возможность удобного транспортирования оборудования.

 

Во всех цепях РУ должна быть предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающая возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, предохранителей, ТТ, ТН и т. д.) каждой цепи со всех ее сторон, откуда может быть подано напряжение.

При расположении ПС и РУ в местах, где воздух может содержать вещества, ухудшающие работу изоляции или разрушающим образом действующие на оборудование и шины, должны приниматься меры, обеспечивающие надежную работу установки, в том числе:

• применение закрытых ПС и РУ, защищенных от проникновения пыли, вредных газов или паров в помещение;
• применение усиленной изоляции и шин из материала, стойкого к воздействию окружающей среды, или покраска их защитным покрытием;
• расположение ПС и РУ со стороны господствующего направления ветра;
• применение минимального количества открыто установленного оборудования.

 

На всех ПС устанавливается не менее двух трансформаторов собственных нужд, к которым могут подключаться только потребители подстанции. Для сети собственных нужд переменного тока применяется напряжение 380/220 В системы TN — C или TN — C — S. Питание сети оперативного тока от шин собственных нужд осуществляется через стабилизаторы с напряжением 220 В. В качестве источников переменного тока для питания цепей защиты и управления используются ТТ и предварительно заряженные конденсаторы.

В ОРУ, КРУ, КРУН и неотапливаемых ЗРУ, где температура окружающего воздуха может быть ниже допустимой для оборудования, должен быть предусмотрен подогрев.

РУ должны быть оборудованы оперативной блокировкой неправильных действий при переключениях в электроустановках, предназначенной для предотвращения таких действий с разъединителями, заземляющими ножами, отделителями и короткозамыкателями. По конструктивному исполнению блокировки делятся на механические непосредственного действия, электромагнитные и электромеханические (механические замковые).

• Электромагнитные блокировки применяются в РУ со сложными схемами электрических соединений. Блокировка имеет два исполнения:
• с замком ЭМБЗ (ключ ЭМК) — для наружной установки, который рассчитан на кратковременное включение и поэтому для предотвращения недопустимого перегрева не должен находиться под напряжением более 10 мин.;
• с замком ЗБ-1 (ключ К33-1) — для внутренней установки и блокировки в цепях управления напряжением до 250 В постоянного тока.

Блокировки обычно рассчитаны на 2500 циклов запирания и отпирания.

Электромеханические блокировки применяются при простых схемах электрических соединений, в основном в КРУ 6-10 кВ. Конструктивно электромеханическую блокировку выполняют с применением неповоротных одноключевых замков открытого исполнения.

Оперативная блокировка должна исключать:

• подачу напряжения разъединителем на участок электрической схемы, заземленной включенным заземлителем, а также на ее участок, отделенный от включенных заземлителей только выключателем. В общем случае оперативные блокировки РУ должны предотвращать включение выключателей, отделителей и разъединителей на заземляющие ножи и короткозамыкатели;
• включение заземлителя на участке схемы, не отделенном разъединителем от других участков, которые могут быть как под напряжением, так и без напряжения;
• отключение и включение разъединителями токов нагрузки;
• включение заземляющих ножей шкафов присоединений КРУ, если выдвижной элемент с выключателем не выведен в испытательное или ремонтное положение, установку выдвижного элемента в рабочее положение при включенных заземляющих ножах, включение заземляющих ножей сборных шин, если выдвижные элементы с выключателями вводов рабочего и резервного питания не выведены в испытательное или ремонтное положение, установку выдвижных элементов в рабочее положение при включенных заземляющих ножах.

 

Рукоятки приводов заземляющих ножей должны быть окрашены в красный цвет, а приводы заземляющих ножей, как правило, — в черный.

При отсутствии стационарных заземляющих ножей должны быть подготовлены и обозначены места присоединения переносных заземлений к токоведущим частям и заземляющему устройству.

Оперативная блокировка должна обеспечивать в схеме с последовательным соединением разъединителя с отделителем включение ненагруженного трансформатора разъединителем, а отключение — отделителем. Схема оперативной блокировки выполняется с учетом требования установки двух заземлителей на каждой секции (системе) шин.

Устройство оперативной блокировки может быть выполнено на любой элементной базе, например: на электромеханических реле, бесконтактных элементах жесткой логики, на микропроцессорной технике в виде локального устройства оперативной блокировки или в составе автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) ПС.

Блокировочные устройства РУ, кроме механических, должны быть постоянно опломбированы. Персоналу, выполняющему переключения, самовольно деблокировать эти устройства не разрешается.

На заземлителях линейных разъединителей со стороны линии допускается иметь только механическую блокировку с приводом разъединителя. В приводе разъединителя предусматривается возможность механического разблокирования замка с помощью специального ключа.

В соответствии с требованиями ПУЭ, ПС и РУ, как правило, должны быть оборудованы стационарными заземлителями, обеспечивающими в соответствии с требованиями безопасности заземление аппаратов и ошиновки.

В РУ 3 кВ и выше стационарные заземлители должны быть размещены так, чтобы были не нужны переносные заземления и чтобы персонал, работающий на токоведущих частях любых участков присоединений и сборных шин, был защищен заземлителями со всех сторон, откуда может быть подано напряжение.

Каждая секция (система) сборных шин РУ 35 кВ и выше должна иметь, как правило, два комплекта заземлителей. При наличии ТН заземление сборных шин следует осуществлять, как правило, заземлителями разъединителей ТН.

На заземлителях линейных разъединителей со стороны линии следует, как правило, иметь привод с дистанционным управлением для исключения травмирования персонала при их ошибочном включении и наличии на линии напряжения. В ячейках КРУЭ эти заземлители должны быть быстродействующими.

Применение переносных защитных заземлителей предусматривается в следующих случаях:

при работе на линейных разъединителях и на оборудовании, расположенном со стороны ВЛ до линейного разъединителя;

на участках схемы, где заземлители установлены отдельно от разъединителей, на время ремонта заземлителей;

для защиты от наведенного напряжения.

ПС и РУ должны быть оборудованы электрическим освещением. Осветительная арматура должна быть установлена таким образом, чтобы было обеспечено ее безопасное обслуживание.

Кроме того, ПС и РУ должны быть обеспечены телефонной и другими видами связи в соответствии с принятой системой обслуживания. На ПС рекомендуется предусматривать телефонную связь с ближайшим населенным пунктом, имеющим связь с отделением АТС.

На ПС 500–750 кВ в местах установки трансформаторов, реакторов и на территории ОРУ, а также для контроля внешнего ограждения рекомендуется использовать телевизионные устройства.

Расстояния между ПС (РУ) и деревьями высотой более 4 м должны быть такими, чтобы исключались повреждения оборудования и ошиновки при падении дерева (с учетом роста деревьев за 25 лет).

ПС с постоянным дежурством персонала, а также при наличии вблизи них жилых зданий должны быть обеспечены питьевой водой путем устройства хозяйственно-питьевого водопровода, сооружения артезианских скважин или колодцев.

Территория ПС должна быть ограждена внешним забором. На территории ПС следует ограждать ОРУ и силовые трансформаторы внутренним забором высотой 1,6 м.

Заборы могут не предусматриваться для закрытых ПС, а также для СТП, МТП и КТП наружной установки с высшим напряжением до 35 кВ.

На ПС применяется постоянный и переменный оперативный ток.

В соответствии с требованиями ПУЭ, сетчатые и смешанные ограждения токоведущих частей и электрооборудования должны иметь высоту над уровнем планировки ОРУ и открыто установленных трансформаторов 2 или 1, 6 м, а над уровнем пола для ЗРУ и трансформаторов, установленных внутри здания, — 1,9 м; сетки должны иметь отверстия размером не более 25×25 мм, а также приспособления для запирания их на замок. Нижняя кромка таких ограждений в ОРУ должна располагаться на высоте 0,1–0,2 м, а в ЗРУ — на уровне пола.

Применение барьеров допускается при входе в камеры выключателей, трансформаторов и других аппаратов для их осмотра при наличии напряжения на токоведущих частях. Барьеры должны устанавливаться на высоте 1,2 м и быть съемными. При высоте пола камер над уровнем земли более 0,3 м необходимо оставить между дверью и барьером расстояние не менее 0,5 м или предусмотреть площадку перед дверью для осмотра.

Применение барьеров в качестве единственного вида ограждения токоведущих частей недопустимо.

Пристройка ПС к зданию с использованием его стены в качестве стены ПС допускается при условии принятия специальных мер, предотвращающих нарушение гидроизоляции стыка при осадке пристраиваемой ПС. Указанная осадка должна быть также учтена при креплении оборудования на существующей стене здания.

В РУ, РП, РТП и ТП должны находиться переносные заземления, средства по оказанию первой помощи пострадавшим от несчастных случаев, защитные и противопожарные средства.