Расположение оборудования в ОРУ4

Содержание
Введение 3
1.Расположение оборудования в ОРУ 4
2.Конструктивное исполнение 5
3.Схемы ОРУ 7
4.Преимущества и недостатки ОРУ 10
Введите название главы (уровень 2) 11
Список использованной литературы 12

Введение
Открытое распределительное устройство (ОРУ) — распределительное
устройство, оборудование которого располагается на открытом воздухе. Все элементы ОРУ размещаются на бетонных или металлических основаниях.
Расстояния между элементами выбираются согласно ПУЭ.
На напряжении 110 кВ и выше под устройствами, которые используют для работы масло (масляные трансформаторы, выключатели, реакторы) создаются маслоприемники - заполненные гравием углубления.
Эта мера направлена на снижение вероятности возникновения пожара и уменьшение повреждений при аварии на таких устройствах.Сборные шины ОРУ могут выполняться как в виде жёстких труб, так и в виде гибких проводов.
Жёсткие трубы крепятся на стойках с помощью опорных изоляторов, а гибкие подвешиваются на порталы с помощью подвесных изоляторов.Территория, на которой располагается ОРУ, в обязательном порядке огораживается.
Цель данной работы – изучение конструктивных особенностей ОРУ, расположение оборудования в ОРУ, преимущества и недостатки данных устройств.
Расположение оборудования в ОРУ
Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми.
Так же как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить: надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.
Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ.
Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие — с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках.
Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ.
Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник, укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см, и масло стекает в аварийных случаях в маслосборники. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ.
Открытое РУ должно быть ограждено.
ОРУ имеют следующие преимущества перед закрытымименьше объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с этим уменьшаются время сооружения и стоимость ОРУ;
легче выполняются расширение и реконструкция;
все аппараты доступны для наблюдения.
В то же время открытые РУ менее удобны в обслуживании при низких температурах и в ненастье, занимают значительно большую площадь, чем ЗРУ, а аппараты на ОРУ подвержены запылению, загрязнению и колебаниям температуры.
Конструкции ОРУ разнообразны и зависят от схемы электрических соединений, от типов выключателей, разъединителей и их взаимного расположения.
Конструктивное исполнение
В проектах закладываются, как правило, типовые конструкции ОРУ с учётом возможности дальнейшего расширения ОРУ и использования на всех этапах строительства и эксплуатации современных средств механизации работ.
В ОРУ аппараты устанавливаются как можно ниже, чтобы облегчить обслуживание, но вместе с тем так, чтобы исключить возможность случайного прикосновения к токоведущим частям. Многообъёмные масляные выключатели 110—220 кВ могут быть установлены на фундаментах высотой 0,6—0,8 м. Малообъёмные масляные и воздушные выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока и напряжения устанавливаются на стальных или железобетонных основаниях высотой 2—4,5 м. Для транспорта тяжёлого оборудования на площадке ОРУ предусматриваются бетонированные или рельсовые дороги.
В качестве проводников для сборных шин ОРУ и ответвлений от них применяются многопроволочные провода марок А и АС, а также жёсткие трубчатые шины. При напряжениях 220 кВ и выше необходимо расщепление проводов, чтобы уменьшить потери на коронирование.
Минимально допустимые изоляционные расстояния в воздухе между проводниками разных фаз, а также от проводников до заземлённых конструкций и частей здания регламентируются ПУЭ.Практически рекомендуемые расстояния между осями фаз приведены в табл. 1 в мм.
Таблица 1
Тип ошиновки ОРУ Напряжение, кВ6-10 35 110 220
Жёсткая 400 1000 1400-1900 2500-4000
Гибкая 400-600 1200-2000 2000-3000 3500-6000
Длина ОРУ определяется его схемой, принятой конфигурацией сборных шин, количеством и размером ячеек. Шаг ячейки зависит от типа используемого оборудования. Рекомендуемый шаг ячейки составляет: для 35 кВ — 6 м, для 110 кВ — 8 м, для 220 кВ — 11 м. Полная длина ОРУ, с учётом размеров до ограды, ориентировочно определяется как произведение шага ячейки на число ячеек, увеличенное на единицу.
Ширина ОРУ зависит от выбранной схемы подстанции, расположения выключателей (однорядное, двухрядное и т.д.) и линий электропередачи. Кроме того, должны быть учтены подъездные пути для автомобильного или железнодорожного транспорта.
ОРУ должно иметь ограду высотой не менее 2,4 м.
Опорные конструкции ОРУ изготавливаются из профильной стали, а также из стандартизированных железобетонных конструкций — колонн, траверс и т.д.
В ОРУ токоведущие части аппаратов, проводники сборных шин и ответвления от сборных шин во избежание пересечений размещают на различной высоте в два и три яруса. При гибких проводах сборные шины размещают во втором ярусе, а провода ответвлений в третьем.Минимальное расстояние от проводников первого яруса до земли для 35 кВ — 3100 мм, 110 кВ — 3600 мм, 220 кВ — 4500 мм.
Минимальное расстояние по вертикали между проводами первого и второго ярусов с учётом провеса проводов для 35 кВ — 440 мм, для 110 кВ — 1000 мм, для 220 кВ — 2000 мм.
Минимальное расстояние между проводами второго и третьего ярусов для 35 кВ — 1150 мм, для 110 кВ — 1650 мм, для 220 кВ — 3000 мм.
Под силовыми трансформаторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше укладывается слой гравия толщиной не менее 250 мм, и предусматривается сток масла в систему отвода ливневых вод. Между трансформаторами при расстоянии между ними менее 15 м устанавливаются железобетонные или кирпичные перегородки, предотвращающие распространения пожара.
Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты и автоматики прокладываются в каналах, расположенных вдоль рядов оборудования, а также без заглубления их в почву.
В открытых распределительных устройствах применяют гибкие жесткие шины. Первые выполняют голыми сталеалюминевыми многопроволочными проводами, а вторые – стальными и алюминиевыми трубами или алюминиевыми прямоугольными полосами (при напряжениях до 35 кВ включительно). Гибкие провода при помощи натяжных гирлянд изоляторов крепят на опорах (Жесткие шины монтируют на опорных изоляторах. Жесткие трубчатые шины применяют реже, чем гибкие провода.
Опоры открытых распределительных устройств выполняют из дерева, стали или железобетона. Деревянные опоры дешевле, но недолговечны, так как подвержены гниению и опасны в пожарном отношении. В связи с этим деревянные опоры применяют только для трансформаторных подстанций с первичным напряжением 6–10, 35 кВ и вторичным напряжением до 1000 В. Стальные опоры выполняют из профильной стали решетчатыми, сварной конструкции. Опоры укрепляют в железобетонных фундаментах. Стальные опоры долговечны, обладают большой механической прочностью, могут быть изготовлены для любых нагрузок и любых размеров, удобны для крепления оборудования и перевозки с завода на место установки.
Железобетонные опоры выполняют трубчатого сечения из центрифугированного железобетона. Железобетонные опоры требуют меньше металла, чем стальные, дешевле последних, долговечны.
Многообъемные масляные выключатели и силовые трансформаторы устанавливают на железобетонных фундаментах. Во избежание растрескивания и горения масла в случае повреждения кожуха трансформатора или взрыва масляного выключателя (напряжением 110 кВ и выше), площадки под ними (при количестве масла в аппарате более 1000 кг) засыпают слоем гравия или непористого щебня толщиной не менее 25 см. Ширина засыпки должна выходить за габарит аппарата, не менее чем на 0,6–1 м.Выключатели с малым объемом масла, воздушные выключатели, разъединители, трансформаторы напряжения и трансформаторы тока (опорного типа) устанавливают на специальных основаниях — стульях, которые выполняют из того же материала, что и опоры РУ.
Вентильные разрядники, так же как и разъединители, устанавливают на специальных основаниях — стульях или на невысоких железобетонных основаниях (высотой около 100 мм). При этом для безопасности обслуживания вокруг разрядников предусматривают ограждение.
Кабели силовые, отходящие от силовых трансформаторов, а также контрольные кабели прокладывают по территории распределительного устройства в туннелях или каналах, закрытых сверху съемными плитами. Туннели, а также каналы и их покрытия выполняют из несгораемых материалов.
Для перевозки выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, вентильных разрядников, а также силовых трансформаторов сравнительно небольшой мощности при их установке, смене или ремонтах на территории распределительного устройства предусматривают автодороги. Для перевозки мощных трансформаторов предусматривают рельсовый путь.
В ОРУ токоведущие части располагают над уровнем планировки на высоте, безопасной для прохода человека под проводами. В связи с этим в ОРУ токоведущие части, а также аппараты, устанавливаемые на их территории не ограждают. К ограждению их прибегают только в тех случаях, когда нижняя кромка фарфора изоляторов аппарата расположена над уровнем планировки на высоте менее 2,5 м. Ограждение выполняют постоянным смешанным или сетчатым высотой 2 м.
Кроме ограждений отдельных аппаратов предусматривают также внешнее ограждение всей территории распределительного устройства забором из несгораемых материалов. Высоту ограждения принимают равной 2,4 м.
Схемы ОРУ
Схемы ОРУ можно условно разделить на 2 группы: со сборными шинами и без них. Схемы со сборными шинами применяются на генераторных подстанциях и в системообразующих сетях, реже – в питающих сетях. Сборные шины ОРУ могут выполняться как в виде жёстких труб, так и в виде гибких проводов, которые с помощью гирлянд изоляторов крепятся к опорам. Жёсткие трубы крепятся на стойках с помощью опорных изоляторов, а гибкие подвешиваются на порталы с помощью подвесных изоляторов. На ГПП промышленных предприятий и районных подстанциях обычно применяют схемы без сборных шин.
Схемы без сборных шин: 1. Блочные; 2. Мостиковые; 3. Заход-выход; 4. Многоугольник.
Блочной схемой называется схема «блок линия-трансформатор» без сборных шин и связей между параллельными блоками на двухтрансформаторных подстанциях. Блочные схемы применяются на стороне ВН тупиковых подстанций напряжением до 500 кВ включительно, ответвительных и проходных подстанций, присоединяемых к одной или к двум линиям, до 220 кВ включительно.
Схемы «блок линия-трансформатор» могут выполняться:
1. Схема «блок линия-трансформатор без коммутационных аппаратов» (глухое присоединение) применяется при напряжениях 35-330 кВ и питании подстанции по радиальной схеме. Использование данной схемы целесообразно в случаях, когда подстанция размещается в зоне сильного промышленного загрязнения. Для питания трансформаторов следует использовать кабельные линии ВН, что позволяет исключить воздействие окружающей среды на изоляцию вводов. 2. Схема «блок линия-трансформатор с разъединителем» применяется в тех же условиях, что и предыдущая.3. Схему «блок линия-трансформатор с отделителем» допустимо применять на напряжение 110 кВ и трансформаторах мощностью до 25 МВА при необходимости автоматического отключения поврежденного трансформатора от линии, питающей несколько подстанций. Отделители на стороне ВН подстанций могут применяться как с короткозамыкателями, так и с передачей отключающего сигнала на выключатель головного участка магистрали. На двухтрансформаторных подстанциях используется схема «два блока линия-трансформатор» с отделителем и неавтоматической перемычкой со стороны линий. 4. Схема «блок линия-трансформатор с выключателем» применяется на подстанциях напряжением 35-220 и 500 кВ в тех случаях, когда нельзя использовать более простые и дешевые схемы первичной коммутации подстанций. На двухтрансформаторных подстанциях напряжением 35-220 кВ применяется схема «блок линия-трансформатор» с выключателем и неавтоматической перемычкой со стороны линии.
Мостик. В схеме «мостик» линии или трансформаторы на двух- и трехтрансформаторных подстанциях соединяются между собой с помощью выключателя. Данная схема применяется на стороне ВН 35-220 кВ подстанций при необходимости секционирования выключателем линий или трансформаторов мощностью до 63 МВА включительно. На напряжениях 110 и 220 кВ схема мостика применяется, как правило, с ремонтной перемычкой, которая при соответствующем обосновании может не предусматриваться.
1. Схема «мостик с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов» применяется в тех же случаях, что и блочные схемы с отделителями.
2. Схема «мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий» может применятся на тупиковых, ответвительных и проходных подстанциях напряжением 35-220 кВ. На тупиковых и ответвительных подстанциях ремонтная перемычка и перемычка с выключателем нормально разомкнуты. На проходных подстанциях перемычка с выключателем нормально замкнута, через нее осуществляется транзит мощности.
3. Схема «мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов» применяется в тех же случаях, что и предыдущая схема. Особенность данной схемы в том, что при аварии в линии автоматически отключается поврежденная линия и трансформатор. При аварии на трансформаторе после автоматических переключений в работе остаются две линии и два источника питания. Так как аварийное отключение происходит сравнительно редко, более предпочтительна предыдущая схема.
Заход-выход. Схема «заход-выход» применяются на проходных подстанциях напряжением 110-220 кВ. В схеме устанавливается два выключателя со стороны линии, которые позволяют отключать поврежденный участок линии. Данная схема может применяться с ремонтной перемычкой и без нее.
Четырехугольник. Схема «четырехугольника» применяется в РУ 110-750 кВ при четырех присоединениях и необходимости секционирования транзитной линии при мощности трансформаторов от 125 МВА и более при напряжениях 110-220 кВ и любой мощности при напряжениях 330 кВ и выше. В схеме со стороны линии установлены через развилку два выключателя, подключаемых к разным трансформаторам. Данная схема обладает более высокой надежностью по сравнению со схемой мостика, т.к. авария в линии или трансформаторе приводит к отключению только поврежденного элемента. Недостаток схемы – при отключении одной из линий трансформаторы получают питание по одной линии от одного источника питания.
Преимущества и недостатки ОРУ
ОРУ наибольшее применение имеют при напряжениях 35–750 кВ и выше, так как при этих напряжениях открытые распределительные устройства по сравнению с закрытыми обладают следующими основными преимуществами:
1. меньший объем строительных работ;
2. существенная экономия строительных материалов (стали, бетона);
3. меньшие капитальные затраты;
4. меньшая опасность распространения повреждений вследствие больших расстояний между аппаратами смежных цепей;
5. меньшие сроки сооружения;
6. хорошая обозреваемость;
7. удобство расширения и легкость замены оборудования другим с меньшими или с большими габаритами, а также возможность быстрого демонтажа старого и монтажа нового оборудования.
Недостатки открытых распределительных устройств по сравнению с закрытыми:
1. менее удобное обслуживание, так как переключение разъединителей и наблюдение за аппаратами производятся на воздухе при любой погоде;
2. большая площадь сооружения;
3. подверженность аппаратов резкому изменению температуры окружающего воздуха, незащищенность их от загрязнения, запыления и т. д., что усложняет их эксплуатацию и принуждает применять аппараты специальной конструкции (для наружной установки), более дорогие.
Заключение
Распределительная установка – это электрическое устройство, предназначенное для приема и последующего распределения электрической энергии. В зависимости от конкретных потребностей и состояния окружающей среды используются распределительные устройства закрытого и открытого типа.
Конструктивные особенности открытого распределительного устройства
Электроустановка, все оборудование которой располагается на огороженном пространстве под открытым небом, называется открытое распределительное устройство (ОРУ). 
Компоненты металлоконструкции должны быть размещены на специальных, выполненных из металла или бетона основаниях, на расстояниях регламентированных правилами устройства электроустановок. 
Сборные шины распределительного устройства могут быть выполнены в виде жестких труб, закрепленных на стойках при помощи опорных изоляторов или гибких проводов, подвешенных на порталы посредством подвесных изоляторов. 
На напряжении от 110 кВ для повышения мер пожарной безопасности и снижения повреждений при аварии под масляными трансформаторами и другими устройствами, использующими для работы масло, оборудуются заполненные гравием углубления – маслоприемники.
На высоких классах напряжения, подразумевающих использование как можно больших электрических устройств, при условии отсутствия препятствий в виде загрязненной атмосферы или неблагоприятных погодных условий, экономически целесообразно использовать открытое распределительное устройство (ОРУ), так как это значительно упрощает монтаж и пусконаладочные работы и не требует возведение дополнительных построек. 
При необходимости расширения и модернизации установки это осуществляется без лишних финансовых и трудовых затрат на строительство нового помещения. 
В любое время все аппараты распределительного устройства доступны для визуального наблюдения и, осуществления необходимых ремонтных или профилактических мероприятий.
Находясь под постоянным воздействием окружающей среды элементы, из которых состоит открытое распределительное устройство (ОРУ) быстрее изнашиваются, требуют постоянного контроля и профилактики. 
Кроме того, изменения погодных условий на неблагоприятные могут затруднить эффективное использование распределительного устройства или привести к выходу электроустановки из строя. 
Так же, в сравнении с закрытыми распределительными устройствами, ОРУ занимают большую площадь, что затрудняет их использование в условиях плотной городской застройки или неблагоприятного природного ландшафта.
Список использованной литературы
Коробов, Г.В. Электроснабжение. Курсовое проектирование / Г.В. Коробов. - СПб.: Лань, 2014. - 192 c.
Кудрин, Б.И. Электроснабжение потребителей и режимы: Учебное пособие / Б.И. Кудрин, Б.В. Жилин, Ю.В. Матюнина. - М.: МЭИ, 2013. - 412 c.
Сибикин, Ю.Д. Электроснабжение: Учебное пособие / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - М.: РадиоСофт, 2013. - 328 c.
Щербаков, Е.Ф. Электроснабжение. Курсовое проектирование: Учебное пособие / Е.Ф. Щербаков, Д.С. Александров, А.Л. Дубов. - СПб.: Лань, 2014. - 192 c.
Правила устройства электроустановок. - М.: ДЕАН, 2012. - 255 c.