ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОДСТАНЦИЯ КОМПАКТНАЯ

Полезная модель относится к энергетике и может быть использована при сооружении распределительных устройств и других электроустановок.
Известно техническое решение - полезная модель №68796, содержащая здание, выполненное в форме прямоугольника (каре) с прямоугольным внутренним двором, в здании установлено электрооборудование, на кровле здания также установлено немаслонаполненное электрооборудование класса напряжения 35-110 кВ в виде блоков (или модулей) Pass Mo, каждый из которых соединен с силовыми трансформаторами. При этом блоки Pass Mo представляют собой один из видов комплектного распределительного устройства (КРУ). Силовые трансформаторы установлены на территории, примыкающей к зданию подстанции.
Размещение блоков КРУ на кровле здания создает ряд проблем, возникающих как при строительстве подстанции, так и при эксплуатации.
Так, при установке КРУ на кровле здания для электрического соединения данного КРУ с порталом электрической подстанции возникает необходимость увеличения высоты опор портала для соблюдения изоляционных расстояний, это влечет также необходимость обеспечения прочности и устойчивости опор от воздействия динамических нагрузок. Данное обстоятельство приводит к увеличению металлоемкости опоры, следовательно, к росту затрат на строительство подстанции.
Установка блоков КРУ на кровле предполагает усиление конструкции фундамента и самих блок-боксов, из которых состоит здание электрической подстанции, что также приводит к росту затрат в отношении подстанции.
Установка КРУ на кровле является трудоемким процессом, т.к. подъем данного электрооборудования не обходится без специальных дополнительных средств, предназначенных для этой цели.
Другим недостатком известной полезной модели является неудобство распознавания средств, указывающих на рабочее или нерабочее состояние электрооборудования, установленного на кровле. Например, для того, чтобы убедиться в том или ином положении светового индикатора, необходимо устанавливать лестницы для подъема/спуска на кровлю здания.
Если электрическая схема подстанции предполагает эксплуатацию в два этапа, например, сначала с использованием двух блоков КРУ, а впоследствии - четырех блоков
КРУ, то проект и строительство здания подстанции выполняется сразу для установки на кровлю максимального числа блоков КРУ, также и внутренняя площадь здания рассчитана для максимально возможного количества шкафов и другого электрооборудования. При этом вполне допустимо, что необходимость установки дополнительных двух блоков КРУ не наступит. Указанный фактор приводит к тому, что электрооборудование, установленное внутри здания, не занимает всю «рабочую» площадь внутренних помещений, поэтому образованные излишки свободной площади свидетельствуют о нерациональном использовании рабочей площади внутри здания.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в снижении затрат на строительство, в удобстве обслуживания подстанции, а также в упрощении монтажа подстанции за счет рационального использования территории подстанции.
Данная задача решается тем, что электрическая подстанция компактная содержит здание, электрооборудование в виде электрически соединенных комплектного распределительного устройства (КРУ) и силового трансформатора; конфигурация здания в плане выполнена в виде двух частей, расположенных под углом; КРУ и силовой трансформатор установлены на территории вокруг здания с обеспечением необходимого изоляционного расстояния между токоведущими частями данного электрооборудования, при этом с одной стороны здания - на территории, примыкающей к смежным стенам, образующим в плане указанный угол, установлено электрооборудование одного вида: КРУ или силовой трансформатор, с противоположной стороны здания - соответственно электрооборудование другого вида.
В заявляемой полезной модели здание выполнено в виде блок боксов.
В заявляемой полезной модели конфигурация здания в плане выполнена Г-образной формы.
Целесообразно располагать части здания под прямым углом, т.к. строительство зданий подстанций ведется, как правило, с использованием блок-боксов прямоугольной формы полной заводской готовности.
Вариант здания с одной парой смежных стен, образующих прямой угол, выполнен в плане Г-образной формы.
Электрооборудование, представленное в виде комплектного распределительного устройства (КРУ) и силового трансформатора, расположено вокруг здания следующим образом. Один из указанных видов электрооборудования, например КРУ, установлен между частями здания, т.е. на территории внутри угла, образованного соответствующими
смежными стенами. Другой вид электрооборудования - силовой трансформатор установлен с противоположной стороны здания.
КРУ представляет собой электрооборудование, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков, в которые встроены аппараты, устройства защиты, управления и автоматики, поставляемые в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Например, блок КРУ может быть выполнен в виде элегазовых блоков концерна ABB (в каталоге ABB называемых немаслонаполненными элегазовыми ячейками серии Pass МО).
Рациональное использование общей площади подстанции объясняется тем, что непрямоугольная форма здания в плане - состоящая из двух частей, расположенных под прямым углом, обеспечивает возможность взаимной компактной компоновки электрооборудования (КРУ и силового трансформатора) и здания. Конфигурация здания, отличная от прямоугольной формы, позволяет использовать свободную территорию между частями здания для установки на ней электрооборудования. Здание подстанции в виде прямоугольника в плане, напротив, увеличивает общую площадь подстанции, т.к. такое здание может быть выполнено либо ориентированным в одном направлении либо его пропорции приближаются к квадрату. При этом КРУ и силовые трансформаторы могут быть установлены вокруг здания - с той или иной его стороны, что не оценивается с точки зрения компактности компоновки, т.к. такое расположение является традиционным.
На фигурах чертежей показаны особенности заявляемой электрической подстанции компактной, изображенной Г-образной формы в плане (фиг.1) и Т-образной формы (фиг.2).
Электрическая подстанция на фигуре 1 содержит здание 1, выполненное в плане Г-образной формы, состоящее из двух частей, расположенных в плане под прямым углом. На территории вокруг здания у противоположных наружных стен, например, в поперечном направлении установлено электрооборудование класса напряжения 110 кВ: КРУ в виде элегазовой ячейки 2 и силовой трансформатор 3.
Схема электрических соединений электрооборудования, установленного вокруг здания предполагает, что силовые трансформаторы 3 со стороны обмотки низкого напряжения электрически соединены с электрооборудованием класса напряжения 6-10 кВ, размещенным в здании 1, иначе называемым закрытым распределительным устройством (ЗРУ).
Электрооборудование 2 и 3, установленное вокруг здания диктует внутреннюю планировку здания 1 подстанции.
Как было указано, линия соединения элегазовой ячейки 2 и силового трансформатора 3 находится в поперечном направлении здания, следовательно, в продольном направлении внутри здания становится возможным выполнить сквозной коридор, что является необходимым условием внутренней планировки здания подстанции в соответствии с Правилами установки электрооборудования.
Преимуществом заявляемой полезной модели является возможность изменения электрической схемы подстанции и реконструкции самого здания Г-образной формы, сохраняя существующие электрооборудование на 110 кВ. Так, например, при увеличении электрической нагрузки дополнительно к существующему электрооборудованию устанавливается КРУ и силовой трансформатор, что касается здания подстанции, то при реконструкции первоначальной форме здания может быть придана Т-образная форма в плане.
Как показано на фигуре 2 здание 4 Т-образной формы состоит из двух частей, расположенных под углом. В этом примере каждая пара смежных стен образует прямой угол, так, наличие выступа 5 (в поперечном направлении) является одной частью здания 4, соответственно вторая часть здания 4 расположена в продольном направлении. С обеих сторон от выступа 5 симметрично установлены элегазовые ячейки 2, напротив каждой ячейки 2 в поперечном направлении с противоположной стороны здания у наружной стены установлен силовой трансформатор 3.
Расположение электрооборудования 2, 3 на территории вокруг здания 4 как показано на фигуре 2 не препятствуют образованию сквозного коридора в здании 4, расположенного в продольном направлении.
Рациональное размещение электрооборудования ЗРУ также определяется его нетрадиционной формой в плане, т.е. Г-образная форма в плане, равно как и Т-образная конфигурация здания позволяет компактно разместить шкафы 6 с электрооборудованием на 6-10 кВ, располагая их в продольном и поперечном направлениях здания, что сокращает расстояния между крайними шкафами по сравнению с размещением шкафов в традиционном прямоугольном здании.
Здание 4 выполнено из блок-боксов; размеры здания в плане 18×7,2 м, ширина выступа 6 составляет 4,5×2 м.
Электрооборудование подстанции установлено с обеспечением необходимых электрических соединений.
Таким образом, выполнение здания состоящим из двух частей, позволяет создать подстанцию, лишенную недостатков, присущих известному техническому решению (RU
№68796), а также рационально использовать территорию между этими частями, обеспечивая компактность компоновки электрооборудования и самого здания подстанции.