Как выбрать оборудование для ОРУ

Открытое распределительное устройство, или ОРУ, является одним из ключевых элементов подстанции. В его состав входят аппараты, которые обеспечивают прием, распределение, коммутацию и защиту электрической энергии.

Чтобы ОРУ работало надежно, оборудование должно подбираться не отдельно по каждой позиции, а как единая система.

С чего начинается выбор оборудования

Первый этап — анализ исходных данных проекта.

Необходимо понимать:

– класс напряжения;
– схему главных электрических соединений;
– номинальные токи;
– расчетные токи короткого замыкания;
– количество присоединений;
– требования по надежности электроснабжения;
– климатические условия;
– особенности площадки;
– требования заказчика и проектной документации.

Без этих данных невозможно корректно выбрать выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, шинные конструкции и другие элементы.

Высоковольтные выключатели

Выключатель подбирается по номинальному напряжению, номинальному току и отключающей способности.

Особенно важно учитывать расчетный ток короткого замыкания. Аппарат должен безопасно отключать аварийный ток без повреждения собственных элементов.

Также обращают внимание на:

– тип привода;
– механический ресурс;
– коммутационный ресурс;
– время отключения;
– климатическое исполнение;
– возможность дистанционного управления;
– совместимость с системой РЗА.

На объектах 35–500 кВ широко применяются элегазовые выключатели, однако конкретный тип определяется проектом.

Разъединители

Разъединитель предназначен для создания видимого разрыва электрической цепи.

При выборе учитываются:

– номинальное напряжение;
– номинальный ток;
– стойкость к токам короткого замыкания;
– тип привода;
– наличие заземляющих ножей;
– схема установки;
– климатическое исполнение.

Важно учитывать взаимное расположение разъединителя, выключателя и шинной системы.

Трансформаторы тока

Трансформаторы тока используются для измерения и работы релейной защиты.

При выборе важно определить:

– коэффициент трансформации;
– класс точности;
– количество вторичных обмоток;
– номинальную нагрузку;
– термическую и электродинамическую стойкость;
– назначение каждой обмотки.

Одна обмотка может использоваться для учета, другая — для измерения, третья — для защиты.

Трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения обеспечивают измерение напряжения и передачу сигналов в системы учета, защиты и автоматики.

При подборе учитываются:

– класс напряжения;
– схема подключения;
– класс точности;
– номинальная мощность;
– количество вторичных обмоток;
– условия эксплуатации.

Ошиновка

Жесткая или гибкая ошиновка связывает основное оборудование ОРУ между собой.

Выбор типа ошиновки зависит от:

– номинального тока;
– токов короткого замыкания;
– длины пролетов;
– расположения оборудования;
– ветровых и гололедных нагрузок;
– температурных условий.

Для высоковольтных подстанций может применяться жесткая трубчатая ошиновка, которая позволяет получить компактную и механически устойчивую конструкцию.

Шинные опоры и изоляторы

Шинные опоры должны выдерживать механические нагрузки и обеспечивать необходимую электрическую изоляцию.

При выборе учитываются:

– класс напряжения;
– механическая прочность;
– расстояния между фазами;
– высота установки;
– уровень загрязнения;
– климатические условия.

Неправильный выбор опор может привести к чрезмерным нагрузкам на шины и нарушению изоляционных расстояний.

Металлоконструкции

Металлоконструкции используются для установки оборудования, шин и изоляторов.

Они должны обеспечивать:

– необходимую высоту;
– жесткость;
– устойчивость;
– правильное расположение аппаратов;
– безопасные расстояния;
– удобство обслуживания.

Также учитывается антикоррозионная защита и условия эксплуатации.

Климатические условия

Для наружного оборудования климат имеет большое значение.

При выборе необходимо учитывать:

– минимальную и максимальную температуру;
– ветровую нагрузку;
– гололед;
– уровень загрязнения;
– влажность;
– высоту над уровнем моря;
– сейсмичность района.

Оборудование должно сохранять работоспособность в расчетных условиях конкретного объекта.

Совместимость оборудования

Даже если каждая позиция подобрана правильно отдельно, важно проверить их совместимость.

Например:

– соответствуют ли высоты присоединительных выводов;
– совпадают ли контактные размеры;
– возможно ли соединение с выбранной ошиновкой;
– хватает ли расстояний между фазами;
– совместимы ли приводы и системы управления;
– корректно ли оборудование интегрируется в РЗА и АСУ ТП.

Именно на этом этапе часто выявляются технические несоответствия.

Почему нельзя выбирать оборудование только по цене

При сравнении предложений важно смотреть не только на стоимость.

Два внешне похожих аппарата могут отличаться:

– отключающей способностью;
– ресурсом;
– производителем;
– комплектацией;
– материалами;
– системой привода;
– условиями гарантии;
– сроком службы.

Экономия на отдельных позициях может привести к дополнительным затратам на этапе монтажа, эксплуатации или реконструкции.

Комплексный подход

Наиболее надежный подход — подбор оборудования в рамках единого технического решения.

В этом случае учитываются:

– схема подстанции;
– токовые нагрузки;
– короткие замыкания;
– компоновка;
– климат;
– монтаж;
– эксплуатация;
– дальнейшее обслуживание.

Такой подход снижает риск несовместимости оборудования и упрощает реализацию проекта.

Итог

Выбор оборудования для ОРУ — это инженерная задача, которая требует анализа всей схемы подстанции.

Правильно подобранные выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, ошиновка и шинные конструкции обеспечивают надежную и безопасную работу объекта.

Поэтому оборудование для ОРУ должно выбираться на основании проектных расчетов, технических требований и условий эксплуатации, а не только по номинальному напряжению или стоимости.