АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

С начала 90-х годов в энергосистемах наметилась тенденция питания потребителей с шин районных подстанций на напряжениях 110—220 кВ. Это диктуется стремлением гальванически развязать сети генераторов и потребителей для исключения влияния различного рода повреждений в сети потребителя на работу генераторов. На многих строящихся электростанциях вообще не предусматриваются распределительные устройства 6, 10 и 35 кВ, предназначенные для потребителей электроэнергии, вся мощность передается на напряжениях 110 и 220 кВ к ближайшим районным подстанциям. Разработанные новые материалы и технологии производства позволили создать более совершенные электротехнические устройства, которые по своим характеристикам значительно превосходят ранее созданные, значительно повышают надежность и качество электроустановок, позволяют совершенствовать компоновки распределительных устройств и подстанций, сокращать занимаемую ими площадь, обеспечивают удобство эксплуатации, увеличивают продолжительность межремонтного периода.

Электрические подстанции — это электроустановки, предназначенные для распределения электроэнергии (распределительные подстанции), преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения с помощью трансформаторов (трансформаторные подстанции) – повышающие и понижающие напряжение электричества.

По способу присоединения к сети подстанции делят на тупиковые, ответвительные, проходные, узловые. Тупиковая подстанция — это подстанция, получающая электроэнергию от одной электроустановки по одной или нескольким параллельным линиям. Ответвительная подстанция присоединяется глухой отпайкой к одной или двум проходящим линиям. Проходная подстанция включается в рассечку одной или двух линий с двусторонним или односторонним питанием. Узловая подстанция — это подстанция, к которой присоединено более двух линий питающей сети, приходящих от двух или более электроустановок.

По назначению различают потребительские и системные подстанции. На шинах системных подстанций осуществляется связь отдельных районов энергосистемы или различных энергосистем. Как правило, это подстанции с высшим напряжением 750—220 кВ. Потребительские подстанции предназначены для распределения электроэнергии между потребителями.

К оборудованию ОРУ 110 кВ относятся:

разъединители, выключатели, трансформаторы тока, разрядники.

Разъединители служат для разъединения и переключения участков цепи, находящихся под напряжением, но не под нагрузкой. Разъединители создают необходимый видимый разрыв электрической цепи, требуемый условиями эксплуатации электроустановок.

Выключатели предназначены для включения, отключения и переключения электрической цепи под нагрузкой. Они должны отключать и включать токи, как в нормальном, так и в аварийном режиме работы электроустановок. По роду дугогасящей среды подразделяются на масляные, воздушные, газогенерирующие, вакуумные, элегазовые.

Трансформаторы тока применяются в установках напряжением до 1 кВ и выше. Они относятся к измерительным трансформаторам и предназначены для расширения предела измерения измерительных приборов, а в высоковольтных цепях, кроме того, для изолирования приборов и реле от высокого напряжения.

Разрядники предназначены для защиты электрического оборудования от внешних и внутренних перенапряжений.

К КРУ 10 кВ, так же как и ОРУ 35 кВ относится следующее оборудование: шины, масляные выключатели, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, разрядники.

Шины изготавливают из меди, алюминия, стали. Имеют круглое, прямоугольное или коробчатое сечение. В зависимости от величины тока нагрузки шины собираются из одной, двух, трёх и т.д. полос в одном пакете на фазу.

Токоведущие части электроустановок крепят и изолируют друг от друга и по отношению к земле при помощи изоляторов. Изоляторы изготавливают из фарфора, т. к. он обладает высокой механической и электрической прочностью, и достаточной теплоёмкостью. В последнее время для изготовления изоляторов применяется стекло и кремнеорганические материалы. Изоляторы делятся на опорные, подвесные, проходные.

Трансформаторы напряжения применяются для измерения напряжения в сетях до и свыше 1000 В.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования одной величины в другую.

За последние годы были освоены и внедрены в производство:

- комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией напряжением 110 кВ и выше;

- комплектные распределительные устройства выкатного исполнения напряжением 35 кВ;

- комплектные распределительные устройства напряжением 6—20 кВ принципиально новых модульных конструкций (КРУ/TEL, КСО «Аврора» и др.);

- моноблоки с элегазовой изоляцией напряжением 6—20 кВ;

- комплектные трансформаторные подстанции модульного типа напряжением до 35 кВ включительно;

- комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке напряжением 10(6) кВ;

- кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением до 500 кВ;

- воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами;

- линии с изолированными проводами напряжением 6—10 кВ.

Сегодня в распределительных устройствах всех напряжений применяются более совершенные вакуумные и элегазовые выключатели, измерительные трансформаторы тока и напряжения новых конструкций на основе литой, полимерной и элегазовой изоляции, современные антиферрорезонансные трансформаторы напряжения, ограничители перенапряжений в фарфоровых и полимерных покрышках.