Столбовая (мачтовая) трансформаторная подстанция

 

Подстанция содержит одну или две опоры 1, на которых размещены на траверсах 2 вводные изоляторы 3, предохранители-разъединители 5, силовой трансформатор, ограничители перенапряжений и устройство низкого напряжения 7, соединенные между собой проводами 8, а также заземляющий контур И. Для уменьшения габаритов, материалоемкости и повышения надежности подстанция снабжена защитным токопроводящим экраном 12, например, из металлической сетки с поясом жесткости по контуру. Экран 12 устанавливается между силовым трансформатором 6 и предохранителями-разъединителями 5 и электрически соединяется с заземляющим контуром 11 подстанции. Соединительные провода между предохранителями-разъединителями 3 и силовым трансформатором 6 расположены от экрана 12 и опоры 1 на необходимом изоляционном расстоянии. Как вариант, защитный экран 12 может устанавливаться на траверсе предохранителей-разъединителей 5. Либо предохранители-разъединители 5 могут устанавливаться на нижнем поясе жесткости защитного экрана 12. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конструкциях столбовых (мачтовых) трансформаторных подстанций, применяемых для электроснабжения различных потребителей.

Известна столбовая (мачтовая) трансформаторная подстанция (Л1), содержащая вводные (приемные) изоляторы, понизительный силовой трансформатор, высоковольтные ограничители перенапряжений (разрядники), предохранители и устройство низкого напряжения с коммутационной аппаратурой, соединенные между собой проводниками. Указанное оборудование, называемое трансформаторным блоком, размещается на металлоконструкциях (траверсах), закрепляемых на опоре (столбе или мачте), выполняемой железобетонной, металлической или деревянной. Оборудование электрически соединяется с заземляющим контуром подстанции (заземляется). Подстанция соединяется с потребителями через устройство низкого напряжения.

В зависимости от мощности подстанции ее оборудование закрепляется на одной опоре (Л2) (преимущественно с трансформаторами мощностью до 100 кВА) или на двух опорах (преимущественно с трансформаторами мощностью от 100 до 630 кВА).

Кроме того, в состав подстанции входит также разъединительный пункт, состоящий из разъединителя с приводом, который устанавливается на отдельно стоящей опоре в 5-7 м от трансформатора. Питающая линия электропередачи соединяется с разъединительным пунктом, который в свою очередь соединен ошиновкой с вводными (приемными) изоляторами трансформаторного блока.

Такое исполнение подстанции вызвано также тем, что при снятой нагрузке и отключенном разъединительном пункте можно было производить безопасный осмотр силового трансформатора и другого оборудования подстанции без нарушения нормальной работы соседних цепей, подсоединенных к той же питающей линии электропередачи, что и рассматриваемая подстанция.

Такие подстанции занимают большую площадь, имеют большие габариты и большой расход материалов, т.к. содержат отдельно стоящий разъединительный пункт, требующий соединения проводами с трансформаторным блоком. Кроме того, требуется большое количество металла для крепежных конструкций под оборудование. Наличие большого количества аппаратуры снижает надежность всей подстанции.

Задачей настоящего изобретения является создание столбовой (мачтовой) трансформаторной подстанции с уменьшенными габаритами, материалоемкостью и повышенной надежностью.

Решение этой задачи достигается тем, что в столбовой (мачтовой) трансформаторной подстанции, содержащей по крайней мере одну опору (столб), на которой размещены на траверсе вводные (приемные) изоляторы, предохранители-разъединители, силовой трансформатор и устройство низкого напряжения, соединенные между собой проводами, подстанция снабжена токопроводящим защитным экраном, выполненным, например, из металлической сетки с поясом жесткости по контуру, установленным между силовым трансформатором и предохранителями-разъединителями и соединенным электрически с заземляющим контуром подстанции, а соединительные провода между предохранителями-разъединителями и силовым трансформатором огибают экран и опору на необходимом изоляционном расстоянии. Экран может устанавливаться и закрепляться своей нижней частью пояса жесткости также на траверсе, на которой закреплены предохранители-разъединители или наоборот, на нижнем поясе жесткости экрана могут устанавливаться предохранители-разъединители.

На фиг. 1 изображена столбовая (мачтовая) трансформаторная подстанция на одной опоре, главный вид; на фиг. 2 - вид сбоку этой подстанции; на фиг. 3 - подстанция на 2 опорах, главный вид; на фиг. 4 - вид сбоку этой подстанции.

Подстанция (фиг. 1 и 2) содержит опору (столб) 1, на которой на траверсе 2 размещены высоковольтные вводные (приемные) изоляторы 3 подстанции, закрепленные на траверсе 4 предохранители-разъединители 5, силовой трансформатор 6 и устройство низкого напряжения 67.

Подстанция присоединяется к линии высокого напряжения, провода 8 которой закрепляются на вводных изоляторах 3. При помощи проводов 9 предохранители-разъединители 5 соединяются с проводами 8.

Предохранители-разъединители 5 и силовой трансформатор 6 соединены между собой проводами 10. Для обеспечения безопасности оборудования подстанция соединяется с заземляющим контуром 11 подстанции (заземляется) обычным способом (например, стальными токоведущими шинами или проводниками).

Между предохранителями-разъединителями 5 и силовым трансформатором 6 установлен защитный экран 12, выполняемый токопроводящим, например, из металлической сетки 13 с поясом жесткости 14 по контуру, выполняемым, например, из уголковой стали, т.е. легким и достаточно жестким. Экран 12 может изготавливаться также из металлических стержней с поясом жесткости из труб, швеллеров и т.д. или из металлического листа с отверстиями, образующими определенные ячейки, с отбортовкой по контуру листа, образующей пояс жесткости 14 экрана 12. Собственно экран 12 может быть также изготовлен из изоляционного материала с токопроводящим слоем по наружной поверхности.

Экран 12 закрепляется к опоре 1 и электрически соединяется с заземляющим контуром 11 подстанции также обычным образом. Соединительные провода 10 между предохранителями-разъединителями 5 и силовым трансформатором 6 при этом огибают экран 12, а также опору 1 на необходимом изоляционном расстоянии, определяемом высшим напряжением подстанции.

Такое исполнение позволяет выполнить столбовую (мачтовую) подстанцию с уменьшенными габаритами, разместив предохранители-разъединители 5 на той же опоре, что и трансформатор 6, и отделив верхние контакты предохранителей-разъединителей 5 и подводящих проводов 9 (которые остаются под напряжением при отключенных предохранителях-разъединителях 5), от трансформатора 6 и низковольтных проводов 15 к потребителям заземленным сетчатым экраном 12.

Подстанции на одной опоре такой конструкции можно выполнять, по крайней мере, с небольшим расходом материалов, на мощности до 100 кВА, достаточно простые, компактные и надежные.

При необходимости осмотра силового трансформатора 6 и другого оборудования отключается нагрузка подстанции (с помощью коммутационной аппаратуры, находящейся в устройстве низкого напряжения 7), а затем - предохранители-разъединителя 5. При этом обеспечивается необходимая безопасность, т.к. сетчатый заземленный экран 12 отделяет находящиеся под высоким напряжением верхние контакты предохранителей-разъединителей 5 и подводящий провод 9 от случайного прикосновения обслуживающего персонала, выполняя функции ограждения (случайное прикосновение к заземленному экрану 12 неопасно). Также не нарушается нормальная работа соседних цепей, подсоединенных к той же питающей линии, что и столбовая (мачтовая) подстанция. Указанное в совокупности обеспечивает высокую надежность работы подстанции. Отсутствие экрана 12 вызвало бы необходимость значительного отнесения предохранителей-разъединителей 5 от опоры 1, что увеличило бы габариты подстанции, материалоемкость крепежных металлоконструкций, нагрузки на опору и снизило бы надежность подстанции, при этом не была бы обеспечена надлежащая безопасность обслуживающего персонала.

На фиг. 3 и 4 изображена подстанция на двух опорах, с трансформатором большей мощности и, как следствие, большей массы. По такой схеме можно выполнять подстанции мощностью до 630 кВА с обеспечением необходимой надежности. Работа такой подстанции аналогична работе подстанции, показанной на фиг. 1 и 2.

Защитный экран 12 может устанавливаться своим нижним поясом жесткости 14 на траверсе 4 крепления предохранителей-разъединителей 5, что позволяет выполнить пояс жесткости облегченным. Кроме того, сами предохранители-разъединители 5 могут быть установлены на нижнем поясе жесткости защитного экрана 12, что позволяет упростить конструкцию подстанции, т.к. отпадает необходимость установки отдельной траверсы 5 для предохранителей-разъединителей 4.

Источники информации: 1. Технические условия ТУ 3412-001-00468683-93 (ИВЕЖ.674821.001 ТУ) "Подстанции трансформаторные мачтовые 10/0,4 кВ мощностью 25-250 кВА серии ПТМП и ПТМА" (согласованы РАО "ЕЭС России", утверждены АО "ЭЛВО"), 1993 г.

2. Типовой проект ОТП.С.03.61.36-94. Трансформаторная подстанция напряжением 10/0,4 кВ столбового типа мощностью от 25 до 100 кВА (Саратовский завод "Прогресс"), Москва, институт "Сельэнергопроект", 1994 г.

Формула изобретения

1. Столбовая (мачтовая) трансформаторная подстанция, содержащая по меньшей мере одну опору на которой размещены предохранители-разъединители, на траверсах - вводные изоляторы, силовой трансформатор, ограничители перенапряжений и устройство низкого напряжения, соединенные между собой проводами, заземляющий контур, отличающаяся тем, что она снабжена защитным токопроводящим экраном с поясом жесткости по контуру, установленным между силовым трансформатором и предохранителями-разъединителями и соединенными электрически с заземляющим контуром, а соединительные провода между предохранителями-разъединителями и силовым трансформатором расположены от защитного токопроводящего экрана и опоры на необходимом изоляционном расстоянии.

2. Подстанция по п.1, отличающаяся тем, что защитный токопроводящий экран установлен на траверсе, на которой закреплены предохранители-разъединители.

3. Подстанция по п.1, отличающаяся тем, что предохранители-разъединители установлены на нижнем поясе жесткости защитного токопроводящего экрана, закрепленного на опоре.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4