СОУ-Н ЕЕ 20.178:2008 Схемы принципиальные электрические распределительных установок напряжением от 6 кВ до 750 кВ электрических подстанций. Руководство

НОРМАТИВНИЙ ДОКУМЕНТ

МІНПАЛИВЕНЕРГО УКРАЇНИ

НАСТАНОВА

СХЕМИ ПРИНЦИПОВІ ЕЛЕКТРИЧНІ РОЗПОДІЛЬЧИХ УСТАНОВОК
НАПРУГОЮ ВІД 6 кВ ДО 750 кВ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПІДСТАНЦІЙ

Міністерство палива та енергетики України
Державне підприємство Національна енергетична компанія
«Укренерго»

ПЕРЕДМОВА

1 ЗАМОВЛЕНО: ДП НЕК «Укренерго»

2 РОЗРОБЛЕНО: Дочірнє підприємство «Науково-технічний учбово-консультаційний центр «АсЕлЕнерго»»

3 ВНЕСЕНО: Відділ розвитку та методологічного забезпечення роботи електричних мереж Департаменту з питань електроенергетики Міністерства палива та енергетики України

4 УЗГОДЖЕНО:

Заступник міністра палива та енергетики України, В. Лучніков

Департамент з питань електроенергетики Міністерства палива та енергетики України, С. Меженний

Державний проектно-вишукувальний та науково-дослідний інститут «Укренерго- мережпроект», О. Лінник

Державне підприємство «Український науково-дослідний, проектно-вишукувальний та конструкторсько-технологічний інститут «Укрсільенергопроект», В. Лях

5 НА ЗАМІНУ ГКД 341.004.001-94 Норми технологічного проектування підстанцій змінного струму з вищою напругою 6-750 кВ, розділ 2 «Схеми принципові електричні»

6 ТЕРМІН ПЕРЕВІРЕННЯ: 2013 рік

ЗМІСТ

Вступ

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни та визначення понять

4 Скорочення

5 Загальні засади з побудови схем

6 Умови застосування та особливості роботи схем розподільчих установок 

6.1 Блокбві схеми

6.2 Місткові схеми

6.3 Схеми розподільчих установок зі збірними шинами та одним вимикачем на приєднання

6.4 Кільцеві схеми (багатокутники) 

6.5 Схеми зі збірними шинами з двома і півтора вимикачами на приєднання

6.6 Схеми розподільчих установок напругою 6 кВ і 10 кВ

6.7 Схеми для приєднання трансформаторів власних потреб електричної підстанції 

7 Умови для вибору високовольтного електроустаткування і струмопровідних елементів розподільчих установок

Додаток А Перелік схем електричних розподільчих установок напругою від 6 кВ до 750 кВ і сфера їх застосування

Додаток Б Схеми електричні принципові розподільчих установок напругою від 6 кВ до 750 кВ

Додаток В Графічні умовні позначення в електричних схемах

ВСТУП

Цю Настанову слід розглядати як базовий нормативний документ у сфері застосування схем електричних розподільчих установок (РУ) напругою від 6 кВ до 750 кВ електричних підстанцій (ПС) і розподільчих пунктів (РП) електричних мереж змінного струму.

В редакції глави 4.2 ПУЕ, яка набуває чинності в Україні з 01.10.2008 року, міститься новий підрозділ з вимогами до принципових схем РУ і ПС (4.2.196-4.2.226). В цьому підрозділі ПУЕ викладені вимоги до схем лише загального характеру відповідно до класу напруги РУ і ПС, без поглибленої деталізації щодо складу встановленого устаткування, етапності розвитку схем в часі тощо. З метою більшої конкретизації загальних вимог та їх практичного застосування одночасно з виданням глав 4.1 і 4.2 ПУЕ виходить з друку ще один нормативний документ - Настанова «Схеми принципові електричні розподільчих установок напругою від 6 кВ до 750 кВ електричних підстанцій». Настанова розроблена групою авторів ДП НТУКЦ асоціації «Аселенерго»

На основі узагальнення багаторічного вітчизняного та закордонного досвіду в сфері побудови схем електричних підстанцій в Настанові зазначаються головні засади і напрямки проектування принципових електричних схем електроустановок в електричній мережі. Це стосується вибору схем РУ і ПС в цілому, а також вибору кількості та виду основного електроустаткування і апаратури РУ з урахуванням досягнутого рівня техніки і умов роботи електроустаткування в електричних мережах. Документ призначений для прийняття рішень з основних питань, які постають на етапі формування технічних характеристик ПС, зокрема по електричних схемах РУ, виходячи із необхідності забезпечити надійність та стійкість роботи електричної мережі, невід’ємною частиною якої є ПС.

Настанова деталізує:

- конфігурацію і умови застосування схем;

- наповнення схем комутаційними елементами (конкретними видами комутаційного електроустаткування);

- насичення схем додатковими елементами, які сприяють надійному функціонуванню РУ і ПС, а також безпечному оперативному та ремонтному їх обслуговуванню (захисними апаратами, вимірювальними трансформаторами струму і напруги, заземлювальними ножами тощо);

- взаємне розміщення елементів схеми з урахуванням вимог ПУЕ та інших чинних нормативних документів;

- умови поступової зміни схем РУ і потужності силових трансформаторів в процесі перспективного розвитку ПС.

Настанова містить суттєво обмежену кількість Типів схем РУ, які дозволять здійснювати їх ефективне застосування в більшості випадків спорудження електроустановок в електричних мережах України у найближчій перспективі. Ці схеми за своєю суттю є базовими. Базові схеми сприяють використанню у масовому будівництві РУ, ПС і РП уніфікованих електротехнічних і компонувальних рішень при задовільному співвідношенні надійності в експлуатації та економічності будівництва.

Застосування базових схем належить передбачати переважно для об’єктів нового будівництва. У разі технічно обґрунтованої потреби в застосуванні схемних рішень, відмінних від базових схем (зокрема, під час реконструкції електроустановок), слід керуватись викладеними в Настанові засадами та загальними положеннями з побудови схем відповідно до функцій ПС в електричній мережі.

Розділ Настанови «Терміни та визначення понять» містить майже тридцять термінів, які повністю зкоординовані із термінами нових глав ПУЕ і складають термінологічну систему.

Розділ «Загальні засади з побудови схем» визначає загальні вимоги до схем з огляду як на функції ПС в електричній мережі, так і на експлуатаційну якість схеми в нормальних, після аварійних та ремонтно-аварійних режимах. Розділ містить вимоги до кількості силових трансформаторів, кількості вимикачів з одночасним спрацюванням, умови введення апаратів в ремонт в різних схемах тощо.

Розділ «Умови застосування та особливості роботи схем РУ» складений із 7-ми підрозділів:

- блокові схеми;

- місткові схеми;

- схеми із збірними шинами і одним вимикачем на приєднання;

- кільцеві схеми (багатокутники);

- схеми із збірними шинами з двома і півтора вимикачами на приєднання;

- схеми РУ напругою 6 кВ і 10 кВ;

- схеми для приєднання трансформаторів власних потреб.

В кожному підрозділі описані переваги і вади відповідних схем та окреслені найбільш ефективні сфери їх застосування.

Враховуючи очікуваний розвиток промислової вітроенергетики, до розділу введені схеми центральних ПС вітроелектростанцій на потужність до 500 MBA. Побудова цих схем виходить з того, що ВЕС не є джерелом електроенергії із гарантованою потужністю. Потужність генерації ВЕС може змінюватись за вітрових умов в дуже широкому діапазоні, зменшуючись майже до нуля в окремі години доби. У порівнянні до потоку відмов ліній електропередавання на напругах від 110 кВ до 330 кВ (від 1,1 до 0,5 відмови на 100 км ліній на рік) потік вітрових умов з «нульовою» генерацією ВЕС вищий на один чи два порядки. Тому основною схемою приєднання ВЕС до електричної мережі є схема з однією лінією видачі потужності. Це суттєво спрощує принципові схеми ЦПС, обмежуючи їх різновидами блокових схем. У разі приєднання ВЕС до транзитної лінії схема ЦПС має виконуватись у вигляді містка з вимикачами з боку трансформаторів. Це дозволяє уникнути впливу оперативних дій; що можуть виконуватись на ВЕС, на надійність здійснення транзиту.

Настанову завершує розділ «Умови для вибору високовольтного устаткування і струмопровідних елементів РУ». В розділі визначені розрахункові режими силових трансформаторів, а також особливості вибору устаткування і  РУ з урахуванням перспективи. Підкреслено, що переріз ошиновки в ланці лінії електропередавання не повинен бути меншим за переріз проводів лінії.

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1 Ця Настанова визначає загальні вимоги до схемних рішень РУ змінного струму напругою від 6 кВ до 750 кВ ПС і РП електричних мереж (окрім спеціальйих РУ і ПС), а також центральних ПС (ЦПС) вітрових електростанцій (ВЕС).

Ця Настанова містить найбільш прийнятні схеми (базові схеми), застосування яких відповідно до 4.2.198 Глави 4.2 Правил улаштування електроустановок належить передбачати переважно для об’єктів нового будівництва.

У разі технічно обґрунтованої потреби в застосуванні схемних рішень, відмінних від базових схем (зокрема під час реконструкції електроустановок), слід керуватися викладеними в цій Настанові засадами та загальними положеннями з побудови схем відповідно до функцій ПС у електромережі.

1.2 Положення цієї Настанови поширюються на РУ, ПС і РП незалежно від їх типу (відкриті чи закриті) і конструктивного вико-

нання (розсипні, комплектні, щоглові тощо). На РУ напругою 400 кВ поширюються вимоги цієї Настанови, що стосуються РУ напругою 500 кВ.

1.3 Ця Настанова призначена для використання адміністра- тивно-технічними та оперативно-виробничими працівниками енергопередавальних і енергопостачальних компаній, підприємствами та організаціями, яким підвідомчі об’єкти електроспоживання, працівниками державних інспекцій, проектних, науково-дослідних та будівельно-монтажних організацій, які виконують проектування, будівництво та монтаж РУ і ПС.

Цю Настанову може бути використано як учбовий посібник для студентів вищих навчальних закладів електроенергетичного напряму.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цій Настанові є посилання на такі нормативні документи:

Глава 4.2. Розподільчі установки і підстанції напругою понад 1 кВ Правил улаштування електроустановок ПУЕ:2008

ГКД 341.003.001.002-2000. Правила проектування вітрових електростанцій

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цій Настанові, та визначення позначених ними понять.

3.1 електроустановка

Функціонально об’єднана сукупність устаткування та споруд, призначена здійснювати виробництво, перетворення, передавання, споживання електричної енергії та/або комутацію електричних струмів

3.2 електрична розподільча установка

Електроустановка, призначена для приймання та розподіляння

електричної енергії однієї напруги апаратами, пристроями керування та захисту

3.3 відкрита розподільча установка

Електрична РУ, все або основне устаткування якої розташоване просто неба

3.4 закрита розподільча установка

Електрична РУ, устаткування якої розташовано в приміщенні або в металевій оболонці

3.5 комплектна розподільча установка

Електрична РУ, складена із шаф або блоків з вмонтованими в них апаратами, пристроями для вимірювання, захисту та автоматики і сполучних елементів, та яка призначена для установлення в приміщеннях. Шафи або блоки поставляють у складеному або повністю підготовленому до складання вигляді

3.6 комплектна розподільча установка елегазова

Електрична РУ, складена із блоків, в яких основне устаткування

вміщено в оболонки, заповнені елегазом (SF₆), який служить ізолюючим та/або дугогасильним середовищем

3.7 приєднання в електричній розподільчій установці (приєднання)

Елементи електричної схеми РУ, що безпосередньо стосуються лінії електропередавання або силового трансформатора чи конденсаторної установки тощо

3.8 ланка електричної розподільчої установки (ланка)

Частина території відкритої розподільчої установки (ВРУ) або

закритої розподільчої установки (ЗРУ), призначена для установлення всієї чи частини комутаційної та/або іншої апаратури одного приєднання

3.9 електрична підстанція

Еелектроустановка, призначена для приймання, перетворення та розподіляння електричної енергії, складена з трансформаторів чи інших перетворювачів електричної енергії, РУ та керувальних установок і допоміжних пристроїв

3.10 закрита підстанція

ПС, устаткування якої розташоване в приміщенні або в металевій оболонці