Жесткая ошиновка открытых распределительных устройств 110 и 300 кВ

В России в открытых распределительных устройствах (ОРУ) напряжением 110 кВ и выше наряду с гибкой ошиновкой в последние годы все шире используются конструкции с жесткими шинами. Применение жесткой ошиновки позволяет сократить площадь ОРУ, уменьшить металлоемкость, расход железобетона, объемы строительно-монтажных работ, трудозатрат и др. Жесткая ошиновка весьма распространена во многих зарубежных странах. Например, в Великобритании, Германии, Японии по типовым проектам сооружены и успешно эксплуатируются ОРУ напряжением 110-500 кВ с жесткой ошиновкой. В США и Канаде ОРУ 765 кВ выполняются только с жесткими шинами.

Отечественный опыт внедрения жесткой ошиновки в распределительных устройствах 110-500 кВ берет начало с 30-х годов прошлого века. В то время сборные шины изготавливали из медных труб, а внутриячейковые связи из стальных труб.

В середине 50-х годов появились проекты ЗРУ, а также ОРУ 110 и 220 кВ с жесткими сборными шинами из алюминиевых сплавов и однорядной установкой выключателей. В 1957 году было введено в эксплуатацию ЗРУ 150 кВ Каховской ГЭС со сборными шинами из медных труб.

Комплекты жестких шин из алюминиевых сплавов стали широко применяться ЖО в 60-е годы в ОРУ напряжением 110 кВ транзитных и тупиковых подстанций.

До 80-х годов жесткая ошиновка ОРУ, разработанная институтом «Энергосетьпроект» и его филиалами, изготавливалась в мастерских электромонтажных организаций. Позднее она выпускалась, как правило, на заводах ВПО «Союзэлектросетьизоляция».

Эти решения использовались при сооружении ОРУ 500 кВ с жесткими шинами. Кроме того, элементы жесткой ошиновки нашли применение в ОРУ 330 и 500 кВ с подвесными разъединителями (проекты института «Атомтеплоэлектропроект»).

Комплекты жесткой ошиновки для ОРУ 110 кВ были разработаны в 2001 — 2002 годах ЗАО «Завод электротехнического оборудования» совместно с институтом «Нижегородскэнергосетьпроект» полной заводской готовности со сложными схемами присоединений. Номинальный ток сборных шин — 2000 А, электродинамическая стойкость — 102 кА.

ОРУ рассчитаны на применение в районах с I и II СЗА при высоте установки не более 1000 м над уровнем моря и для климатического исполнения УХЛ1.

ОРУ с ЖО могут применяться на всех подстанциях 110 кВ с трансформаторами до 80 МВА и подстанциях 220/110 кВ с автотрансформаторами до 125 МВА включительно.

Типовые комплекты жесткой ошиновки с установкой на сваях выпускаются для схем ОРУ 110 кВ, согласованных с РАО «ЕЭС России» и институтом «Энергосетьпроект».

Взаимное расположение оборудования и строительных конструкций ОРУ учитывает возможность расширения распределительного устройства как в пределах первоначально принятой схемы, так и при переходе к более сложной схеме.

В 2003 году ЗАО «ЗЭТО» сдало эту разработку Межведомственной комиссии и освоило ее серийное производство (рис. 1). В комплект поставки входят: трубчатые шины, токовые компенсаторы, шинодержатели и инструмент для опрессовки. Комплексно, по желанию заказчика, могут быть поставлены опорные фарфоровые или полимерные изоляторы, а также металлоконструкции под них.

Комплекты жесткой ошиновки для ОРУ 330 кВ с перспективой создания для ОРУ 220 и 500 кВ ЗАО «ЗЭТО» разработало совместно с НПО «Техносервис-Электро» и другими проектными организациями (рис. 2).

Жесткая ошиновка для ОРУ 330 кВ выпускается повышенной заводской готовности для сложных схем присоединений. Номинальный ток сборных шин — 3150 А, электродинамическая стойкость — 160 кА, ток термической стойкости — 63 кА. ОРУ рассчитаны на применение в районах с II СЗА при высоте установки не более 1000 м над уровнем моря и для климатического исполнения УХЛ1 при допустимой толщине корки льда на ошиновке 20 мм.

В декабре 2005 года данную разработку приняла Межведомственная комиссия ОАО ФСК «ЕЭС России».

В настоящее время ЗАО «ЗЭТО» выпускает пантографные разъединители с вертикальным разрывным промежутком серии РПВ на напряжение 330 кВ. Их применение в ОРУ 330 кВ совместно с жесткой ошиновкой повышает надежность распределительного устройства, минимизирует занимаемую РУ площадь, упрощает компоновку оборудования в ячейке (рис. 3).

Комплекты жесткой ошиновки для ОРУ 110, 330 кВ производства ЗАО «ЗЭТО» — единственные в России принятые МВК и допущенные к применению на объектах ФСК «ЕЭС».

В качестве шин для жесткой ошиновки используются трубы из алюминиевого сплава 1915Т, обладающего высокой прочностью, стойкостью к коррозии и хорошей свариваемостью.

Решения, принятые разработчиками жесткой ошиновки, обеспечивают ее быстрый и качественный монтаж, необходимую компенсацию линейных температурных деформаций шин, так и незначительных погрешностей при установке шинных опор. Токовые компенсаторы гарантируют высокое качество электрического соединения. Они играют роль экранов, устраняя возможность развития коронных разрядов и радиопомех.

Применение разъемных болтовых контактов на жесткой ошиновке позволило унифицировать комплекты жестких шин и значительно облегчить монтаж при выполнении различных ответвлений гибкими связями, в том числе и пучками проводов.

Комплекты жесткой ошиновки высокой заводской готовности позволяют снизить затраты на строительство ОРУ: металлоемкость в среднем сокращается на 10-15%, расход железобетона на 10-20%, площадь сооружения — на 10-15%, объем строительно-монтажных работ и трудозатрат на 25% в зависимости от схем электрических соединений ОРУ и конкретных условий работы в районах строительства.

В настоящее время разрабатываются «Методические указания по проектированию ОРУ с жесткой ошиновкой» и «Руководящие документы по выбору, расчету и испытаниям жесткой ошиновки», что будет способствовать более широкому применению жестких шин в российском энергохозяйстве.

ЗАО «ЗЭТО» готово оперативно рассмотреть предложения по разработке и поставке на объекты электроэнергетики комплектов ЖО высокой заводской готовности для всевозможных схем электрических соединений ОРУ 110, 330 кВ, а также учесть предложения по совершенствованию таких конструкций.

По материалам компании.