Водоснабжение и канализация

Насосы. Насосные станции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Силовые трансформаторы со всей аппаратурой, обеспечивающей их нормальную эксплуатацию, образуют трансформаторную подстанцию (ТП), а оборудование, предназначенное для приема и распределения электрической энергии, входит в состав распределительных устройств (РУ).

В зависимости от напряжения линии электропередачи (ЛЭП), мощности и назначения насосной станции по своему конструктивному выполнению трансформаторные подстанции могут быть:

открытыми отдельно стоящими или примыкающими к зданию насосной станции;

закрытыми отдельно стоящими, пристроенными к зданию насосной станции или же встроенными в него;

столбовыми, все оборудование которых устанавливается открыто на специальных конструкциях или на опорах ЛЭП.

Открытые отдельно стоящие ТП характерны для крупных насосных станций с большой суммарной мощностью электродвигателей и питанием от ЛЭП напряжением 35 кВ и выше. Такие трансформаторные подстанции представляют собой сложные сооружения, проектирование и строительство которых является предметом самостоятельных дисциплин. В качестве примера показано типовое решение понизительной ТП напряжением 35 кВ с одним трансформатором, питаемым ответвлением от одной линии. Для защиты трансформатора со стороны высокого напряжения установлены разъединители и плавкие предохранители. Питание РУ низкого напряжения осуществляется через масляные выключатели.

Открытые ТП, примыкающие к зданию насосной станции, принципиально не отличаются от отдельно стоящих, но обладают по сравнению с ними преимуществами, заключающимися главным образом в экономии производственных площадей и в некотором уменьшении стоимости строительной части.

Закрытое размещение силовых трансформаторов насосных станций экономически оправдано при напряжении ЛЭП до 10 кВ включительно. Примеры выполнения отдельно стоящих типовых ТП напряжением 6—10 кВ. Трансформаторы установлены в отдельных камерах с выходом  наружу.  Помещение вспомогательной электроаппаратуры отделено несгораемой стеной и имеет самостоятельный вход. Трансформаторы выкатывают из камер широкой или узкой стороной в зависимости от общей компоновки подстанции. Строительные конструкции здания ТП определяются местными условиями.

Закрытые типовые подстанции могут быть пристроенными и встроенными. Трансформаторные камеры в этом случае должны быть отделены от других производственных помещений капитальными несгораемыми ограждающими конструкциями и иметь непосредственный    выход    наружу.

В отдельных случаях понижающие трансформаторы устанавливают вдоль машинного здания насосной станции и закрывают с боков металлической сеткой, а сверху тонкой листовой сталью. Такое решение является дешевым, простым и позволяет использовать перегрузочную способность трансформаторов. Трансформатор в этом случае должен быть выбран в исполнении, предусмотренном для наружной установки. На столбовых подстанциях допускается устанавливать один трансформатор    мощностью    не    выше 400 кВ-А. Таким образом, эти подстанции находят применение лишь в сочетании с относительно небольшими изолированными насосными установками.

Распределительные устройства водопроводных и канализационных насосных станций, у которых напряжение приводных электродвигателей основных насосов не превышает 10 кВ, устраивают закрытыми в помещениях, пристраиваемых к зданию насосной станции или выгораживаемых внутри его.

Электрическое оборудование РУ размещается двумя способами:

в кирпичных или железобетонных камерах со сборкой непосредственно на месте;

в комплектных устройствах заводского изготовления.

Применение комплектных устройств упрощает и ускоряет проектирование и сооружение РУ, уменьшает объем помещений, упрощает строительные и монтажные работы, облегчает расширение и реконструкцию. Кроме того, повышается качество устройства, надежность его работы, удобство и безопасность обслуживания. Общие годовые расходы по эксплуатации комплектных РУ меньше, чем при установках с камерами сборного типа.

Компоновка сборного устройства с одной системой шин может быть двух различных типов: с отдельно стоящими конструкциями и двумя коридорами обслуживания; с конструкциями прислонного типа и одним коридором обслуживания.

Сборная отдельно стоящая конструкция предназначается для ответственных подстанций и позволяет подключать РУ к линиям электропередачи с помощью подземных кабелей или воздушных линий. Шинные разъединители отделяются от шин полкой с проходными изоляторами, что повышает надежность РУ, защищая шины от оплавления дугой при ошибочных операциях с шинными разъединителями. Линейные разъединители находятся в нижней или верхней части камеры в зависимости от типа ввода — кабельного или воздушного. Масляные выключатели, как правило, малообъемные, устанавливают в центре камеры. Трансформаторы тока устанавливают вертикально или горизонтально, иногда их используют в качестве проходных изоляторов. Силовые кабели линий выводят из камер наружу с помощью труб — керамических, стальных или асбестоцементных. Контрольные кабели прокладывают в кабельных каналах, перекрываемых съемными плитами из несгораемых материалов. Если в помещении РУ установлено электротехническое оборудование с фарфоровой изоляцией, специального отопления не требуется.

В РУ прислонного типа все электрооборудование обслуживается из одного центрального коридора, что существенно ухудшает условия монтажа и эксплуатации по сравнению с компоновкой с двумя коридорами обслуживания, но позволяет уменьшить размеры помещения РУ.

При компоновке сборного устройства с двумя системами шин здание выполняется (при применении малообъемных выключателей) одно-или двухэтажным в зависимости от типа вводов: кабельных или воздушных. Для кабельных вводов целесообразно сооружать одноэтажное здание; при необходимости присоединения к РУ воздушных линий должна быть выполнена кабельная вставка с переходом кабеля на воздушную линию на столбе вблизи здания РУ. При размещении оборудования в два этажа возможно присоединение воздушных выводов без кабельной вставки. Однако переход на двухэтажную компоновку резко усложняет строительную часть и в большинстве случаев оказывается нецелесообразным.

Комплектные распределительные устройства (КРУ) представляют собой набор металлических шкафов со встроенными в них электрическими аппаратами, приборами измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления, а также вспомогательными   устройствами.   Шкафы   КРУ изготовляют из листовой стали толщиной 2—3 мм и из стальных гнутых и прокатных профилей. КРУ выполняют со стационарной установкой оборудования или с выкатной тележкой. В зависимости от схемы аппаратура одного электрического присоединения может быть размещена в одном или в нескольких соединенных между собой шкафах.

Шкафы КРУ, серийно выпускаемые отечественной промышленностью, имеют одну систему шин, рассчитаны для установки над уровнем моря не выше 1000 м и предназначены в основном для одностороннего обслуживания.

В качестве примера показан шкаф КРУ 10 кВ с выдвижным выключателем ВМП-10. Шкаф разделен на четыре отсеКа: I — отсек сборных шин; II — отсек выключателя; III — отсек с трансформаторами тока и концевыми кабельными разделками; IV — отсек с приборами релейной защиты и измерения. Выключатель ВМП-10 с пружинным приводом ППМ-10 (или с электромагнитным приводом ПЭ-11) установлен на тележке и может быть выдвинут из шкафа для осмотра, ремонта и испытания.

При низком напряжении 380 и 220 В применяют простейшие закрытые распределительные устройства — распределительные щиты. В качестве отключающих аппаратов на них устанавливают магнитные пускатели, рубильники, плавкие предохранители,  автоматы и контакторы.

Щиты комплектуют из необходимого числа панелей, представляющих собой металлический корпус со смонтированными на нем электрическими аппаратами и приборами, шинами на изоляторах и проводами вторичных цепей. Панели соединяют между собой в щиты болтами.

Размеры помещений РУ определяются габаритами оборудования, числом ячеек, устанавливаемых схемой электрических соединений, и наименьшими допустимыми расстояниями между аппаратурой и элементами здания, обеспечивающими удобство монтажа и безопасность обслуживания

Помещение РУ надлежит проектировать, как правило, на уровне монтажной площадки и преимущественно без устройства подвалов. Допускается устройство входа в помещение РУ из машинного зала. Все помещения РУ и ТП (за исключением помещений, в которых постоянно присутствует обслуживающий персонал) можно сооружать с искусственным освещением.

На небольших насосных станциях ячейки КРУ и распределительные щиты допускается устанавливать непосредственно в  машинном  зале.