Схемы и основное электрооборудование ГПП

Элементы СЭС. ГПП, УРП, ПГВ, ЦРП, РП

Все темы данного раздела:

Электроснабжение отрасли Вопросы к экзамену. 1. Виды электростанций. 2. Элементы СЭС. Определения. 3. Элементы СЭС. ГПП, УРП, ПГВ, ЦРП, РП. 4. Uном. Области применения. В
Виды электростанций Электростанции 1. Атомные электростанции (АЭС); 2. теплофикационные или теплоэлектроцентрали(ТЭЦ); 3. гидроэлек

Элементы СЭС. Определения Системой электроснабжения (СЭС)- называется совокупность устройств, для производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии. Система электроснабжения создае

Выбор напряжений Напряжение каждого звена системы, электроснабжения, должно выбираться с учетом напряжений смежных звеньев. На основании технико-экономических сравнении, вариантов, выбор напряжения производится в с

Виды нейтралей Нейтрали. Нейтраль – это соединение точек нулевого потенциала оборудования. (нейтраль рисуют со стороны вторично

Короткого замыкания Электродинамические действия токов короткого замыкания. При коротких замыканиях в результате возникновения наибольшего удар­ного тока короткого замыкания в шинах и других конструкциях рас­пределите

Схемы и конструктивное выполнение электрических сетей Способы прокладки проводов и кабелей. Передачу и распределение электрической энергии потребителям промышленных предприятий осуществляют электрическими сетями. Потребители электроэне

Канализация ЭЭ до 1 кВ. Электропроводка кабельной линии, способы прокладки Устройство и монтаж кабельных линий Кабели прокладывают в кабельных сооружениях, траншеях, блоках, на опорных конструкциях, в лотках (в помещениях, туннелях). Монтаж кабельных линий выполн

Прокладка в кабельных каналах Количество кабелей, прокладываемых в канале, достигает 25-30. Ширина кабельного канала 600-1200 мм. Должны

Конструктивное выполнение КТП (однотрансформаторная, 2-х трансформаторная, БТМ.) Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) с одним трансформатором предназначена для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока ча

Распределительные устройства Бывают низкого напряжения – РУНН Высоковольтного напряжения – РУВН Комплектные рапред. устройства низкого напряжения – КРУНН Комплектные рапред. устройства высокого напря

Выбор места расположения ТП. (трансформаторной подстанции) ТП должны размещаться как можно ближе к центру размещения потребителей. Для этого должны применяться внутрицеховые под­станции, а также встроенные в здание цеха или пристроенные к нему ТП, питающие

Размещение трансформаторной подстанции При напряжении питания 6-10 кВ местоположение трансформаторов определяется в зависимости от величины, характеристики и расположения нагрузок напряжением до 1 кВ с учетом установки конденсаторов, а

Воздушные линии Воздушными линиями электропередач (ВЛ либо ВЛЭП), называют — устройство для передачи электроэнергии по проводам. ВЛ состоит из трех элементов: 1. провода; 2. изоля

Типы трансформаторов Трансформаторы. Устройство, принцип действия. Трансформатор – это устройство в котором электроэнергия одних параметров преобразуется в электроэнерги

Средства компенсации реактивной мощности Для искусственной компенсации реактивной мощности (поперечной компенсации), применяется специальные компенсирующие устройства являющиеся источниками реактивной энергии емкостного характера.

Компенсирующие устройства Синхронные машины. Cинхронные компенсаторы являются синхронными двигателями облегченной конструкции без нагрузки на валу. Они могут работать как в режиме

Статические источники реактивной мощности Появление мощных приемников с нелинейными характеристиками и ударными нагрузками (главные приводы непрерывных и обжимных прокатных станов, дуговые сталеплавильные печи и т.п.) предопределило создан

Принцип действия При максимальном значении КЗ, создается давление, под действием этого давления масло сжимает воздух в воздушном буфере и в нем аккумулируется энергия. Масло разлагается, образующиеся газы создают в

Что такое гпп в электроэнергетике

В зависимости от того, насколько велико удаление потребителя от источника питания, а также в зависимости от количества потребляемой мощности, в системах электрификации применяются подстанции следующих четырех основных видов:

· Узловая распределительная подстанция;

· Главная понизительная подстанция;

· Подстанция глубокого ввода;

Главная понизительная подстанция, сокращенно ГПП, — это подстанция рассчитанная на входное напряжение от 35 до 220 кВ, которая получает питание напрямую от районной энергетической системы, и распределяет электрическую энергию по предприятию, но уже при сильно пониженном напряжении.

ГПП считается одним источником, если питается по одной двухцепной линии, и двумя источниками, если питается по двум одноцепным линиям ( на разных опорах) или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам. ТЭЦ можно принять за несколько источников питания, если при выходе из строя генератора или при аварии на секции остальные секции ( генераторы) продолжают работать.

Главные понизительные подстанции, питающие крупные промышленные предприятия, включают в себя распределительные устройства на напряжение 35. 220 и 6 (10) кВ, главные трансформаторы на напряжение 35. 220/6 (10) кВ, трансформаторы собственных нужд на напряжение 6 (10)/0,4 кВ, конденсаторные батареи напряжением 6 (10) кВ, шиты управления электроснабжением, мастерские и т.д. На Г ПП, как правило, устанавливают два одинаковых трансформатора на 35. 220/6 (10) кВ. Необходимость двух трансформаторов обусловлена тем, что на современных промышленных предприятиях преобладают нагрузки второй категории и обычно имеются нагрузки первой категории, для питания которых необходимо иметь два независимых источника. Установка более двух трансформаторов неэкономична и применяется в основном лишь при расширении предприятия. Главные понизительные подстанции размещают вблизи центра нагрузки. При установке на ГПП двух трансформаторов, питаемых от разных линий электропередачи, создается возможность применения надежных и высокоэкономичных упрощенных схем: блока линия 35. 220 кВ — трансформатор ГПП и блока линия на 35. 220 кВ — трансформатор ГПП — токопровод на 6 (10) кВ. Эти схемы не содержат сборных шин и выключателей на стороне первичного напряжения ГПП, а на стороне вторичного напряжения 6 (10) кВ обычно имеют одиночную секционированную систему шин или токопроводы от каждого трансформатора. Одно- трансформаторные ГПП можно применять при наличии возможности обеспечить резервное питание нагрузок первой и второй категорий по сети напряжением 6 (10) кВ от соседних подстанций или ТЭЦ.

Подстанция глубокого ввода, сокращенно ПГВ, — это подстанция, на которую подается напряжение от 35 до 220 кВ, обычно она выполнена с применением упрощенных схем коммутации на стороне первичного напряжения, и получает питание или от энергетической системы напрямую, или от центрального распределительного пункта на самом предприятии.

Источник

Виды трансформаторных подстанций

Целям приема, преобразования и распределения электроэнергии служат трансформаторные подстанции. Конкретно распределительные подстанции служат только для приема и распределения электроэнергии, но без преобразования.

Основным элементом трансформаторной подстанции является силовой трансформатор, а в некоторых случаях автотрансформатор. Подстанция может иметь один или несколько трансформаторов, работающих параллельно.

Силовые трансформаторы обычно масляные, с естественной циркуляцией масла и охлаждающего воздуха. Используются также сухие силовые трансформаторы, которые имеют худшие технико-экономические характеристики, но иногда отдают предпочтение из-за того, что требования к месту и способу установки более легкие по сравнению с масляными.

Трансформаторная подстанция обычно размещается в здании, на отдельном участке на улице или на опоре. Она всегда устанавливается таким образом, чтобы исключить поражение электрическим током и надежно выполнть свои функции в системе распределения электроэнергии.

В зависимости от того, насколько велико удаление потребителя от источника питания, а также в зависимости от количества потребляемой мощности, в системах электрификации применяются подстанции следующих четырех основных видов:

Узловая распределительная подстанция;

Главная понизительная подстанция;

Подстанция глубокого ввода;

Чаще всего узловые распределительные подстанции находятся в ведении организации, осуществляющей электроснабжение, поэтому и размещаются эти подстанции вне предприятия, но вблизи него.

Когда УРП определенно предназначена для питания нескольких подстанций глубокого ввода, на одном предприятии, то рассматривают возможность размещения УРП на территории этого предприятия, и тогда эксплуатация подстанции ложится на плечи персонала предприятия.

ГПП считается одним источником, если питается по одной двухцепной линии, и двумя источниками, если питается по двум одноцепным линиям ( на разных опорах) или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам. ТЭЦ можно принять за несколько источников питания, если при выходе из строя генератора или при аварии на секции остальные секции ( генераторы) продолжают работать.

Предназначение ПГВ — питание группы установок конкретного предприятия или какого-то отдельного объекта на этом предприятии. Схемами с глубоким вводом называют схемы электроснабжения с подстанциями глубокого ввода.

Подстанции глубоких вводов располагаются вблизи наиболее крупных энергоемких производств и корпусов с концентрированной нагрузкой, например: прокатные и электросталеплавильные цехи; сталепроволочные и крепежно-калибровочные блоки метизных заводов; обогатительные фабрики и ряд других производств.

Трансформаторные пункты часто выполняют сегодня из комплектных трансформаторных подстанций. Число трансформаторов может здесь варьироваться. Когда питаются потребители 3 категории, то, как правило, устанавливается один трансформатор. Когда в районе сконцентрирована значительная мощность нагрузки на 380 / 220 вольт, или когда питаются потребители 2 и 1 категорий, то трансформаторов ставится два.

Способы присоединения трансформаторных подстанций к питающим линиям различны, и подразделяются подстанции по этому признаку на:

Тупиковые трансформаторные подстанции;

Проходные трансформаторные подстанции;

Ответвительные трансформаторные подстанции.

На тупиковую подстанцию питание подается отдельной линией. Для питания тупиковых подстанций используются радиальные схемы питания, либо такая подстанция является последней в магистральной схеме с питанием односторонним.

Для проходных подстанций характерно включение в рассечку (в проход) магистральной линии питания, когда имеют место как вход, так и выход линии. Ответвительные подстанции подключаются через ответвления от питающих линий.

КТП широко применяются на производственных предприятиях, где их устанавливают внутри или снаружи (КТПН). Сборные подстанции изготавливают на заводах отдельными элементами, затем на месте элементы собирают и монтируют.

Любая трансформаторная подстанция включает в себя три главных блока:

Распределительное устройство низшего напряжения;

Распределительное устройство высшего напряжения.

Являясь одним из главных составляющих звеньев в системе электрификации любого крупного производственного предприятия, трансформаторная подстанция требует особо тщательного подхода к формированию наиболее рациональным способом схемы распределения электроэнергии.

Место установки подстанции подбирается так, чтобы распределительная и трансформаторная подстанции всех необходимых параметров были бы расположены как можно ближе к центру обеспечиваемых ими групп нагрузок. Если от этой стратегии отступить, то возрастут потери, увеличится расход кабелей, проводов и т. д.

Подстанции классифицируются по месту их базирования на территории того или иного объекта на четыре типа:

Отдельно стоящие подстанции, располагающиеся на каком-то расстоянии от зданий;

Пристроенные подстанции, примыкающие непосредственно к стенам снаружи здания;

Встроенные подстанции, располагающиеся в специализированных отдельных помещениях внутри строения или примыкающие изнутри сооружения к его стенам;

Внутрицеховые подстанции, находящиеся внутри цехов, то есть электрооборудование размещается непосредственно в рабочем помещении, либо в закрытом помещении с выкаткой оборудования подстанции в цеха.

Промышленные сети с напряжением от 6 кВ до 10 кВ, с целью их сближения с электроприемниками, рекомендуется оснащать внутренними, интегрированными в здания или пристроенными к ним подстанциями.

Для очень крупных многопролетных цехов значительной ширины наиболее подходящими являются внутрицеховые трансформаторные подстанции, к примеру для производств, связанных с деревообработкой, с металлообработкой, и для иных производств, для установки в котельных, в насосных, в компрессорных станциях.

Монтаж таких подстанций осуществляют чаще всего возле колонн или возле закрытых помещений внутри цеха, за пределами зоны работы кранов. Эти подстанции подходят только для зданий второй и первой степени по огнестойкости, с производствами категорий Д и Г в соответствии с противопожарными нормами.

Количество силовых масляных трансформаторов, установленных во внутрицеховых подстанциях не должно превышать трех штук. Это ограничение не касается сухих трансформаторов или трансформаторов заполненных негорючей жидкостью. Трансформаторы внутрицеховых подстанций можно выкатывать из цеха, тогда естественной вентиляции будет достаточно.

Если применение внутрицеховых подстанций недопустимо, например из-за обычного загрязнения воздуха рабочей зоны, или по причине нахождения потребителей за пределами цеха, тогда лучше подойдут пристроенные трансформаторные подстанции.

Встроенные и пристроенные ТП как правило располагают вдоль длинной стороны цеха, ближней к источнику питания, либо в небольших цехах — в чередующемся порядке вдоль двух стен цеха.

Что касается отдельно стоящих подстанций, то они сооружаются на территории предприятия, но на заданном расстоянии от цехов, поскольку предназначены для электрификации одного или нескольких цехов. Такие ТП применяют, как правило, в случае невозможности установки пристроенных или внутренних подстанций по условиям рабочего процесса или по архитектурным соображениям.

Отдельно стоящие ТП подходят для предприятий малой мощности, где они питают несколько маломощных цехов, разбросанных по всему предприятию.

Иногда удобно разместить щит низкого напряжения в цеху, а сам трансформатор — снаружи здания. Так цеховая подстанция занимает по площади меньше места в цеху, чем встроенная.

Относительно компоновки подстанции важно помнить, что она обязательно соотносится с генеральным планом объекта электроснабжения. Нужно непременно учесть СНиПы и размеры элементов зданий. Главные критерии при этом следующие:

Безопасность обслуживания оборудования в штатном режиме работы установки;

Удобство наблюдения за индикаторами положения разъединителей и выключателей, а также за уровнем трансформаторного масла в соответствующих аппаратах;

Надлежащая степень обнаружения повреждений в случае нарушения штатных условий функционирования установки при дуговом коротком замыкании;

Безопасность осмотра и ремонта как любого аппарата так и любой цепи при снятом напряжении, без помех для соседних цепей, пребывающих под напряжением;

Достаточная механическая стойкость опорных конструкций оборудования;

Удобство транспортировки оборудования;

По возможности максимальная экономия площади.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Выбор схемы подстанции (ГПП): выбор типа и количества трансформаторов

Проектирование подстанций с высшим напряжением 35—330 кВ, к которым относятся главные понизительные подстанции, подстанции глубокого ввода, опорные и другие подстанции, осуществляется на основе технических условий, определяемых схемами развития энергосистемы (возможностями источников питания) и электрических сетей района, схемами внешнего электроснабжения предприятия, присоединением к подстанции энергосистемы или к ВЛ, схемами организации электроремонта, проектами системной автоматики и релейной защиты.

В качестве исходных данных необходимо знать район размещения подстанции и загрязненность атмосферы; значение и рост нагрузки по годам с указанием их распределения по напряжениям; значение питающего напряжения; уровни и пределы регулирования напряжения на шинах подстанции, необходимость наличия дополнительных регулирующих устройств; режимы заземления нейтралей трансформаторов; значение емкостных токов в сетях 10(6) кВ; расчетные значения токов короткого замыкания; требующуюся надежность и технологические особенности потребителей и отдельных электроприемников.

Выбор проекта подстанции

Проект подстанции, если особые условия не оговариваются инвестором, выполняется на расчетный период пять лет с момента предполагаемого срока ввода в эксплуатацию с учетом возможности ее развития на последующие пять лет. Площадка подстанции должна размешаться вблизи центра электрических нагрузок, автомобильных дорог (для трансформаторов 10 MB • А и выше), существующих инженерных сетей. Используются подъездные железнодорожные пути промышленных предприятий. Обеспечиваются удобные заходы воздушных или кабельных линий.

Число трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях, принимается, как правило, не более двух. Большее количество допускается на основе технико-экономических расчетов и в тех случаях, когда на подстанциях требуются два средних напряжения.

В общем случае в настоящее время в качестве распределительного напряжения на 4УР принимают 10 кВ (уменьшение сечений и потерь в сетях по сравнению с 6 кВ). Реконструкция или строительство крупного объекта в составе завода делает правильным переход в возможно большой степени на 10 кВ и даже 20 кВ. Во всех случаях рациональное напряжение следует принимать на основе технико-экономических расчетов.

Однако на практике можно руководствоваться следующими рекомендациями: если мощность 6 кВт составляет менее 10… 15 % от суммарной расчетной мощности предприятия, то за Upaix принимается напряжение 10 кВ, а ЭП 6 к В запитывают от понижающих трансформаторов напряжением 10/6 кВ; если число электроприемников напряжением 6 кВ единично (на объекте их менее четырех-шести), то применяют блочные схемы (понижающий трансформатор 10/6 кВ — электроприемник); если больше шести, то, как правило, сооружают РУ 6 кВ, которое запитывают от 5УР или трансформаторов 10/6 соответствующей мощности, устанавливаемых на объекте.

Если на предприятии для электрических сетей напряжением до 1 кВ принято напряжение 660 В, то обычно в таком случае предпочтительнее напряжение 10 кВ, так как электродвигатели средней мощности (до 600 кВт) могут быть запитаны на напряжении 660 В.

Если высоковольтная мощность 6 кВ в районе одной из подстанций 5УР составляет около половины, то для распределения электроэнергии можно применить одновременно напряжение 6 и 10 кВ. На ГПП в этом случае предусматривают установку понижающих трансформаторов с расщепленными обмотками на напряжение 6 и 10 кВ или трехобмоточных 110/10/6 кВ.

При наличии крупных сосредоточенных нагрузок; при необходимости выделения питания ударных, резко переменных и других специальных электрических нагрузок; для производств, цехов и предприятий с преимущественным количеством электро-приемников I категории и особой группы I категории возможно применение трех и более трансформаторов с соответствующим технико-экономическим обоснованием.

В первый период эксплуатации при постепенном росте нагрузки подстанций допускается установка одного трансформатора при условии обеспечения резервирования питания потребителей по сетям среднего и низшего напряжений.

Выбор мощности трансформаторов

Мощность трансформаторов выбирается такой, чтобы при отключении наиболее мощного из них оставшиеся в работе трансформаторы обеспечивали питание нагрузки во время ремонта или замены этого трансформатора с учетом допустимой перегрузки оставшихся в работе трансформаторов и резерва по сетям среднего и низкого напряжений. При установке двух трансформаторов и отсутствии резервирования по сетям среднего и низшего напряжений мощность каждого из них выбирается с учетом загрузки трансформатора не более 70 % от суммарной максимальной нагрузки подстанции на расчетный период. При росте нагрузки сверх расчетного уровня увеличение мощности подстанции производится, как правило, путем замены трансформаторов более мощными (следующего габаритного размера, поэтому фундамент выполняется сразу на следующий габаритный размер).

Трансформаторы должны быть оборудованы устройством регулирования напряжения под нагрузкой. При отсутствии трансформаторов с устройством регулирования напряжения под нагрузкой допускается использование регулировочных трансформаторов.

Отделители на стороне высшего напряжения могут применяться как с коротко-замыкателями, так и с передачей отключающего сигнала. Применение передачи отключающего сигнала должно быть обосновано (удаленностью от питающей подстанции, мощностью трансформатора, ответственностью линии, характером потребителя). При передаче отключающего импульса по высокочастотным каналам (кабелям связи) необходимо выполнять резервирование по другому высокочастотному каналу (кабелю связи) или с помощью коротко замыкателя.

Распределительные устройства 6—10 кВ выполняются на двухтрансформаторных подстанциях, как правило, с одной секционированной или двумя одиночными секционированными выключателем системами сборных шин с не реактированными отходящими линиями; РУ на однотрансформаторных подстанциях выполняются, как правило, с одной секцией. На стороне 6—10 кВ должна предусматриваться раздельная работа трансформаторов.

Ограничение токов КЗ на подстанции

При необходимости ограничения токов КЗ на стороне 6—10 кВ могут предусматриваться следующие мероприятия:

Степень ограничения токов КЗ распределительных устройств 6 —10 кВ определяется с учетом применения наиболее легкой аппаратуры, кабелей и проводников и допустимых колебаний напряжения при резко переменных толчковых нагрузках.

При необходимости компенсации емкостных токов в сетях 35, 10, 6 кВ на подстанциях должны устанавливаться заземляющие реакторы. При напряжении 6—10 кВ заземляющие реакторы подключаются к сборным шинам через выключатели и отдельные трансформаторы.

Выбор выключателей в РУ

В закрытых распределительных устройствах всех напряжений должны устанавливаться воздушные, мало объемные масляные, элегазовые выключатели или (предпочтительнее) вакуумные. Можно ориентироваться на выключатели, выпускаемые на номинальные токи 400, 630, 1 000 А и номинальный ток отключения 10; 12,5; 20 кА. Распространены в КРУ внутренней и наружной установки выключатели маломасляные подвесного исполнения полюсов с электромагнитным приводом (ВМПЭ) на номинальные токи 630, 1000, 1600, 3150 А и током отключения 20 и 31,5 кА.

В сборных камерах закрытых распределительных устройств (ячейках КСО272 и КРУН) устанавливаются выключатели мало масляные подвесные (ВМП) на 630 и 1 000 А при номинальном токе отключения 20 кА. Для коммутации в цепях генераторов 10 кВ применяются выключатели на номинальный ток 2 000, 3150, 4 000, 5 000 А; ток отключения при работе без автоматического повторного включения (АПВ) — 45 и 63 кА с амплитудным значением предельного сквозного тока 120 и 170 кА.

При выборе аппаратови ошиновки по номинальному току оборудования (синхронные компенсаторы, реакторы, трансформаторы) необходимо учитывать нормальные эксплуатационные, после аварийные и ремонтные режимы, а также перегрузочную способность оборудования.

Аппаратура и ошиновка в цепи трансформатора должны выбираться, как правило, с учетом установки в перспективе трансформаторов следующего габаритного размера.

Источник