Открытое распределительное устройство высокого напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02B5/00 

Изобретение относится-к энергетике и может быть применено для электростанций и подстанций.

Известно открытое распределительное устройство высокого напряжения (ОРУ ВН), соединенное линиями связи с силовыми трансформаторами, территориально удаленными от ОРУ ВН, содержащее сборные шины, выключатели с разъединителями и шинные мосты, соединяющие выключатели между собой.

Недостатками указанного устройства являются значительные трудозатраты монтажа, необходимого для перехода от одного этапа развития схемы к другому, а также высокая материалоемкость ОРУ ВН из-за высоких порталов и низкая надежность, обусловленная тремя ярусами ошиновки.

Наиболее близкими к предлагаемому техническому решению является ОРУ ВН, содержащее ячейки выключателей, соединенных в цепочки , аппараты для защиты от перенапряжений, присоединения линий

с линейными разъединителями, присоединения линии связи с трансформаторами, сборные шины, закрепленные на порталах, шинные мосты для соединения смежных выключателей, выходные порталы с узлами крепления фаз линий связей с трансформаторами.

Недостатками указанного технического решения является значительная материалоемкость и стоимость ОРУ, обусловленная большими изоляционными расстояниями, которые необходимо обеспечивать при применении в качестве аппаратов для защиты от перенапряжений разрядников, а также большой высотой порталов для крепления шинных мостов, проходящих над сборными шинами и выключателями.

В приведенном ОРУ значительна трудоемкость монтажа, поскольку при переходе от одной схемы к другой при развитии ОРУ необходимо производить перемонтаж ошиновки и аппаратов. Недостатком ОРУ является также наличие над выключателями и

сл

с

4 СЛ 00 ч

Јь

СЯ

борными шинами шинных мостов и неободимость отключения линии при выводе в ремонт шунтирующих реакторов.

Цель изобретения - снижение материаоемкости, трудозатрат при монтаже и повышение надежности, аппараты для защиты от перенапряжений выполнены в виде нелинейных ограничителей перенапряжений, и присоединены к шинным мостам смежных выключателей цепочки со стороны присоединения линий до линейных разъединителей, при этом, по крайней мере, один шинный мост для соединения смежных выключателей закреплен на порталах сборных шин с противоположной сборным шинам стороны и установлен с ним соосно, а шинный мост смежных выключателей со стороны присоединения линии выполнен на ширину трех ячеек. Выходные порталы для двух соседних линий связи с трансформаторами выполнены на ширину двух ячеек и узлы крепления крайних фаз ошиновки закреплены на край- них стойках, при этом, по крайней мере, расстояние между двумя смежными узлами крепления фаз выполнено не равным расстоянию между остальными узлами крепления,

В качестве аппаратов, защищающих изоляцию ОРУ от перенапряжений, используются нелинейные ограничители перенап- ряжений, что ведет к уменьшению материалоемкости и стоимости ОРУ, т.к. изоляционные расстояния по воздуху при этом сокращены. При этом ограничители присоединены в непосредственной близости (электрически близко) от выключателей: на шинных мостах смежных выключателей и на линиях связей с трансформаторами блоков у места их присоединений к ОРУ - что повышает надежность коммутации выключателями, т.к. нелинейные ограничители более глубоко, чем разрядники ограничивают амплитуду восстанавливающегося напряжения на контактах выключателей при коммутациях. Кроме того, подсоединение ограничителей в начале линий связи и установка их на ОРУ, повышает надежность ОРУ, т.к. улучшает условия для обслуживания ОПН.

Шинные мосты, соединяющие смежные выключатели, совмещены с шинными мое тами, соединяющими линии с реакторами и образуют одну сборку, а шинные мосты, соединяющие другие смежные выключатели, совмещены с мостами, соединяющими попарно связи от трансформаторов блоков. Это позволяет снизить число порталов, ошиновку и изоляцию шинных мостов, а также площадь ОРУ.

То, что ограничитель присоединен к совмещенной сборке смежных выключателей и линий с реакторами, позволяет оставлять в работе ОПН как при ремонте ВЛ, так и при

ремонте реактора. Один из совмещенных шинных мостов закреплен на порталах сборных шин и является продолжением сборных шин без электрической связи с ними, что уменьшает материалоемкость и сто0 имость ОРУ.

Поскольку один совмещенный шинный мост выполнен удлиненным по крайней мере на одну ячейку, имеется возможность не производить перемонтаж при переходе от

5 схем первых этапов к схемам полного развития ОРУ, например, при опережающем вводе той ВЛ, которая в последующем присоединяется к последним блокам ОРУ.

Так как выходные порталы ОРУ выпол0 нены на ширину двух ячеек и узлы крепления крайних фаз ошиновки размещены непосредственно на крайних стойках вы- ходногс, портала и при этом расстояния между шестью фазами ошиновки выполне5 ны разными, то удаляется последним пролетам линий связи подойти к порталам под острыми углами, в общем увеличить расстояния между фазами и обойтись при этом меньшим числом выходных порталов, т.е.

0 уменьшить материалоемкость ОРУ.

На фиг.1 показана схема заполнения ОРУ ВН квадрат ; на фиг.2 - план ОРУ для схемы квадрат ; на фиг.З - схема заполнения ОРУ треугольник ; на фиг.4 - квад5 на фиг.5 - полуюрная ; на фиг.6 - разрез по ОРУ; на фиг.7, 8 - порталы линий связей с трансформаторами блоков.

Изображенное на фиг.1 и 2 ОРУ состбит из ячеек 1, содержащих выключатели 2 и 3,

0 разъединители 4, аппараты для защиты от перенапряжений (нелинейные ограничители перенапряжений) 5, б, сборные шины 7, закрепленные на порталах 8 и шинные мосты 9, 10, 11, а также сборки 12 отходящих

5 линий 13 с шунтирующими реакторами 14. Пунктиром показан выключатель 3, который устанавливается в ячейке 3 и присоединение ВЛ с реактором, которые устанавливаются в ячейках 2, 3 при дальнейшем

0 развитии ОРУ. В ОРУ имеются также сборки трансформаторов 15, к которым присоединены линии связи 16с блочными трансформаторами 17, причем трансформаторы 17 удалены от ОРУ. Для ОРУ современных

5 мощных злектростанций длина связей с трансформаторами составляет порядка 100-1000 м.

Нелинейные ограничители перенапряжений (РПН) 5 и б подсоединены в непосредственной близости от еыключателей 2, 3

ОРУ: ОПН 5 присоединены к шинным мостам смежных выключателей 9, 10, ОПН 6 - к линиям связей с трансформаторами 16 у места их подсоединения к ОРУ, Шинные мосты 9 смежных выключателей выполняют одновременно и функции сборок 12, соединяющих отходящие линии 13 и шунтирующие реакторы 14, а шинные мосты 10 смежных выключателей выполняют одновременно и функции сборок спаренных трансформаторов. Шинный мост 10, выполняющий двойные функции, закреплен на порталах 8 сборных шин и является продолжением сборных шин без электрической связи с ними, т.е. с одной стороны к порталу крепится шинный мост сборных шин 7, с другой шинный мост 10. оба моста изолированы от портала гирляндами изоляторов 18.

Шинный мост 9 смежных выключателей и линий с реактором выполнен удлиненным по крайней мере на две ячейки - он занимает А, 5, 6, 7 и 8 ячейки.

На фиг.7 дан план линий связи ОРУ с трансформаторами блоков. Трансформаторы блоков 17 смещены относительно выходных порталов 19, так что линии связи с трансформаторами составляют с траверсами выходных пооталов угол, отличный от 90 на 25°и более. Это приводит к уменьшению расстояний между фазами линий связи по сравнению с расстояниями при расположении трансформаторов строго напротив выходных порталов (б а и в а на фиг.7), Выходные потралы 19 выполнены на ширину двух ячеек №3 и №4. При этом узлы крепления фаз ошиновки линий связи размещены как на траверсах 20 портала - 19, так и непосредственно на крайних стойках 21 выходного портала 19 Использование для крепления фаз линий связи не только траверс, но и самих стоек позволяет увеличить указанные расстояния (г б и д в на фиг.7).

Таким образом, в предложенном ОРУ нелинейные ограничители перенапряжения 5 и 6, установленные вблизи выключателей 2, 3 не только позволяют снизить воздушные изоляционные промежутки и снизить тем самым габариты ОРУ, а, следовательно, и его материалоемкость и стоимость, но и повышают надежность работы выключателей ОРУ, т.к. более глубоко ограничивают уровень перенапряжений на его контактах при коммутациях. Подсоединение ограничителей 5 к сборке 12 (вместо традиционного его подсоединения непосредственно к реактору 14) позволяет защищать изоляцию ОРУ и во время отключения ВЛ 13 и во время отключения реактора 14, а также при

одновременном отключении ВЛ 13 и реактора 14 (например, при их ремонте). Подсоединение ограничителей 6 в непосредственной близкости от выключате5 лей ОРУ в начале линии связи, т.е. на некотором отдалении от трансформаторов 17, которые ограничители 6 защищает, не уменьшая эффективности защиты трансформаторов, повышает эффективность за0 щиты выключателей и повышает надежность ОРУ. Подсоединение реактора 14 к сборке 12 через разъединитель 4 позволяет использовать его как монтажный разъем при необходимости отсоединения

5 реактора 14 для его ремонта. Причем при пофазном управлении разъединителем, возможно на время замены поврежденной фазы реактора, оставлять работать ВЛ с реакторами в двух других фазах. Потери ВЛ,

0 вызванные отсутствием компенсации реактивной мощности, снижаются до минимума. Необходимость такой схемы подключения ограничителей перенапряжений особенно актуальна в ОРУ со сниженными воздушны5 ми изоляционными промежутками.

В ОРУ предложенной конструкции имеются также шинные мосты 10, соединяющие смежные выключатели 2, 3, совмещенные с шинными мостами, соединяющими ВЛ 13 с

0 реактором 14, и имеются шинные мосты 12, соединяющие смежные выключатели 2, 3, совмещенные с шинными мостами 12, соединяющими попарно связи 16 с трансформаторами блоков 17.

5В ОРУ указанной конструкции, как это

видно на фиг.3-5, удлиненный шинный мост 9, 12 позволяет перейти от схем первых этапов развития ОРУ (фиг.З, 4) к схеме полного развития (фиг.5) без перемонтажа выходов

0 ВЛ 13 и реактора 14.

Формула изобретения 1. Открытое распределительное устройство высокого напряжения, содержащее

5 ячейки выключателей, соединенных в цепочки, аппараты для защиты от перенапряжений, присоединения линий с линейными разъединителями, присоединения линий связи с трансформаторами, сборные шины,

0 закрепленные на порталах, шинны° мосты для соединения смежных выключат злей, выходные порталы с узлами крепления фаз линий связи с трансформаторами, отличающееся тем, что, с целью снижения

5 материалоемкости, трудозатрат при монтаже и повышения надежности, аппараты для защиты от перенапряжения выполнены в виде нелинейных ограничителей перенапряжений, и присоединены к шинным мостам смежных выключателей цепочки со стороны

присоединения линий до линейных разъединителей, по крайней мере один шинный мост для соединения смежных выключателей закреплен на порталах сборных шин с противоположной сборным шинам стороны и установлен с ними соосно, а шинный мост смежных выключателей со стороны присоединения линии выполнен на ширину трех йчеек.

0

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что выходные порталы для двух соседних линий связи с трансформаторами выполнены на ширину двух ячеек и узлы крепления крайних фаз ошиновки закреплены на крайних стойках, при этом по крайней мере расстояние между двумя смежными узлами крепления фаз выполнено не равным расстоянию между остальными узлами крепления.

Сущность изобретения: устройство содержит цепочки выключателей, присоединенные к сборным шинам, нелинейные ограничители перенапряжений, шинные мосты для соединения смежных выключателей. Указанные шинные мосты закреплены на порталах сборных шин и установлены с ними соосно. Нелинейные ограничители перенапряжений присоединены к шинным мостам со стороны присоединения пиний до линейных разъединителей. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Фиг.1

g

I

-J ел оо

-Ь.

ел

;Т 2/ 20 Ю Х20

Фиг.7