VI. Районные сетевые подстанции

VI. Районные сетевые подстанции

Развитие схем районных подстанций следует преимущественно за изменением конструкций трансформаторов, являющихся основным стержнем их принципиальных схем.

Схемы подстанций, трансформирующих мощность лишь на одно пониженное напряжение, в первоначальном и в современном исполнении тождественны. Схемы подстанций с двумя пониженными напряжениями разнятся типами трансформаторов. В последнем случае на ранних подстанциях устанавливались трансформаторы двух типов, например, при высоком напряжении 110 кВ и пониженных 6,0 и 35,0 соответственно с передаточным числом 110/6,0 и 110/35 кВ. С появлением трехобмоточных трансформаторов оказалось возможным удешевить схемы, совмещая трансформацию в одном трехобмоточном типе.

Далее на схемах подстанций независимо от числа вторичных напряжений отразился взгляд на целесообразность применения одно- или трехфазных трансформаторов. Однако это отражение являлось чисто количественным, ибо, отнюдь не влияя на принципиальную схему, тип трансформатора отражался лишь на количестве устанавливаемых единиц.

В остальном различие схем современных подстанций от ранних схем состоит в утяжелении устанавливаемого основного электрооборудования.

Идентичность условий работы подстанций позволяет конструировать их схемы, разбив их предварительно на ряд групп, точно так же, как это было сделано для генераторных станций.

Современные подстанции могут быть разделены на следующие три основные категории:

a) подстанции, служащие только для отсоса и трансформации энергии;

b) подстанции, служащие главным образом для трансформации энергии и являющиеся одновременно узловыми точками сети, в которых осуществляется ее коммутация;

c) подстанции с синхронными компенсаторами.

Естественно, что подавляющее большинство подстанций относится к категории “a”. Подстанции категории “b”, имеющие место в сверхмощных системах при высоких напряжениях (порядка 220 кВ) и характеризуемые сложными схемами высшего напряжения, в период первой пятилетки в Союзе отсутствовали. Подстанции категории “с”, т. е. с синхронными компенсаторами, чрезвычайно разнообразны вследствие различия в количестве, мощности и способе присоединения компенсаторов. Таким образом полная типизация схем была возможна лишь для категории “а”.

Все подстанции этой категории могут быть в свою очередь подведены под две основные схемы:

1. Подстанции с двумя пониженными напряжениями (35 и 6 кВ).

2. Подстанции с одним пониженным напряжением.

В основном типовая, схема подстанции с двумя пониженными напряжениями представляет следующее. К шинам высшего напряжения, т. е. 110 кВ, подходит ряд высоковольтных линий. Шины 110 кВ — двойные. Один комплект постоянно находится в работе, второй в резерве, но схема предусматривает возможность и одновременной работы обоих комплектов шин.

По аналогии с частью 110 кВ на напряжениях 35 и 6 кВ также предусматриваются двойные системы шин, из которых нормально работает только одна, но существует возможность и одновременной работы обеих. От шин пониженных напряжений берут свое начало отходящие фидера. Сборные шины всех трех напряжений связываются устанавливаемыми на подстанции трехобмоточными трансформаторами.

Схемы подстанций второго типа отличаются от описанных только отсутствием шин 35 кВ и типом трансформаторов, которые в этом случае устанавливаются двухобмоточными.

Вторичное низшее напряжение применяется обычно 6 кВ; напряжение 10 кВ встречается почти как исключение. Разрывная мощность у потребителей ограничивается на питающих их подстанциях до 100 МВ.А. В редких случаях эта цифра повышается до 150‑250 МВ.А.

В конструктивной части развитие районных понизительных подстанций следует за развитием распределительных устройств ГРЭС. В ранних подстанциях преобладают на низком напряжении легкая аппаратура, отсутствие реакторов и сжатость габаритов. На стороне высокого напряжения первоначально применяются только закрытые распределительные устройства с изоляцией масляных выключателей даже на 110 кВ, в отдельные ячейки. Вместе с тем на некоторых установках наблюдается совмещение в одном здании распределительных устройств двух напряжений, что сильно снижает гибкость дальнейшего расширения, даже при сохранении первоначальной схемы и оборудования. Примером такого распределительного устройства сетевой подстанции 110/6 кВ может служить Сормовская или Молитовская подстанции сети Горьковской ГРЭС (см. рис. 36).

Следующим этапом для распределительных устройств 110‑киловольтных сетевых подстанций является применение типа «Hallenbau» (см. рис. 37 — Кожуховская подстанция Могэс) и реакторов, мощных масляных выключателей и повышенной надежности в конструкциях на низком напряжении (см., например, распределительное устройство 6‑кВ Сокольнической подстанции кольца 110 кВ Могэс на рис. 38).

Наконец, на напряжениях 110 и 35 кВ в дальнейшем начинают применяться открытые распределительные устройства, аналогичные описанным выше распределительным устройствам повысительных подстанций ГРЭС. Для распределительных же устройств низкого напряжения (6 кВ) дальнейшее развитие связывается главным образом с ростом трансформируемой мощности, мощностей короткого замыкания, ростом и усложнением сетей. Все это, наряду с концентрацией мощностей потребителей и увеличением ответственности в их электроснабжении, повышает требования к надежности распределительных устройств и обусловливает применение все более сложных и надежных конструкций, отвечающих новым условиям. Не прекращающаяся у нас работа над совершенствованием распределительных устройств дает возможность располагать теперь типовыми конструкциями (см. рис. 39), которые вполне удовлетворяют современным требованиям как эксплуатационного (централизация управления, наглядность схемы, простота ревизии аппаратуры и т. д.), так и монтажно-строительного порядка, т. е. облегчают производство строительных, монтажных и ремонтных работ, наряду с максимальной экономией строительных и монтажных материалов.