Эта книга предназначена молодым специалистам, окончившим среднее или высшее учебное заведение, нашедшим или еще только ищущим работу в электросетевом комплексе, на электрических станциях, в энергетических службах предприятий различного профиля, а также соответствующих проектных организациях. Она будет полезна тем, кто хочет научиться читать электрические схемы, имея самые общие представления об электроустановках, и тем, кто хочет расширить свои профессиональные знания по схемам трансформаторных подстанций (ТП) распределительных сетей 6-10 кВ.
Знаний по вопросам схем ТП, получаемых выпускниками высших и средних учебных заведениях в настоящее время, явно недостаточно, чтобы быть готовым к работе по специальности, которую они приобретали за время учебы. В программах подготовки бакалавров и магистров по направлению «Электроэнергетика», по сути, вообще нет дисциплин, в которых рассматриваются схемы ТП. В рамках таких дисциплин, как «Электрическая часть электростанций и подстанций», «Электрические сети и системы», уделять внимание схемам ТП 6-10 кВ возможности нет из-за небольшого числа часов, отводимых учебными планами на эти курсы и необходимости рассмотрения в них тем по электроустановкам, более значимым для энергетических систем. Существовавшая во времена СССР система профессиональных училищ в последнее время сильно сократила число работников для электросетевых организаций. Традиционный в прошлом способ передачи знаний от опытных работников работникам начинающим тоже затруднен из-за снижения в профессиональной среде доли образованных специалистов и повышения процента в ней случайных людей из других отраслей техники. Для тех, кто давно работает в эксплуатации электрических сетей, и самим не просто разобраться со схемами ТП, оснащенными современной, в том числе, и зарубежной техникой, внедряемой в России.
Не всегда есть возможность получения ответов на многие возникающие у специалистов вопросы по электрическим схемам ТП из технической информации, подготовленной их заводами-изготовителями. Предполагается работа c ней преимущественно квалифицированного персонала. В печати книг по электрическим схемам ТП практически нет.
Сети 6-10 кВ и близкого к ним класса напряжения широко распространены как в России, так и в других странах. Они обеспечивают питание электрической энергией потребителей и в сельской местности, и в городах, на транспорте, местах добычи полезных ископаемых, по сути везде, где есть необходимость использования электроэнергии. На ТП сетей 6-10 кВ электроэнергия преобразуется по напряжению до 380/220 В. Схемы этих объектов весьма разнообразны. Они зависят от многих факторов, а именно: конфигурации сети, к которой она подключена, количества подключенных к ТП линий 0,4 кВ, категории потребителей электроэнергии, наличия или отсутствия резервного варианта их питания, количества силовых трансформаторов, конструктивного выполнения сетей высшего и низшего напряжения (кабелем, голыми или изолированными проводами), способа подключения ТП к сети 6-10 кВ (проходная, тупиковая, от РП), конструктивного выполнения внешней оболочки ТП и т.д.
Для изучения электрических схем ТП необходимо прежде всего знать то, какое оборудование на них используется, с какой целью и то, как оно условно обозначается графически и в буквенно – цифровом виде. Этих обозначений набирается не один десяток, что обусловлено, прежде всего, многообразием специального оборудования и разными способами его показа на отечественных электрических схемах, на которых до недавнего времени они не соответствовали стандартам Международной энергетической комиссии (МЭК). Переход к схемам, выполняемым по международным стандартам, в России реально начался около 30 лет назад вместе с поставками в нашу страну оборудования зарубежных производителей и соответствующей по нему технической документации. В приложении книги приводятся обозначения всех устройств, используемых при разработке электрических схем в соответствии с отечественными стандартами [1-5] и со стандартами МЭК. Для читателей будет полезно ознакомиться с систематизированной информацией по условным и графическим обозначениям, собранным в [6, 8].
Для приобретения минимума знаний об электрических аппаратах и токоведущих частях электроустановок читатель может обратиться к испытанным временем книгам [10, 11].
В первой главе книги рассматриваются различные варианты конфигурации распределительных электрических сетей и способы подключения к ним ТП. В разделах 2-4 рассмотрены примеры электрических схем однотрансформаторных и двухтрансформаторных ТП 6-10 кВ, а также объектов называемых РП-ТП, оснащенных разной аппаратурой в устройствах высшего напряжения (УВН) и распределительных устройствах низкого напряжения (РУ НН). Объясняется роль всех элементов электрической схемы, выполняемые ими функции в нормальных условиях и в не штатных ситуациях. Описана работа оборудования под действием релейной защиты и автоматики при разного рода отказах. С автоматическим переходом на работу по резервным схемам, когда это предусмотрено, и автоматическим возвратом установки к нормальному режиму (АВНР). Рассмотрены схемы резервирования питания от автономного (дизельного) источника.
В пятом разделе книги приводятся описания электрических схем модулей (шкафов, ячеек, щитов, панелей) комплектных низковольтных и высоковольтных распределительных устройств как отечественных, так и зарубежных производителей. Поясняется то, как они используются для связи с источником питания РУ, другими его присоединениями, организации связи секций РУ между собой.
Рассмотренные в качестве примеров электрические схемы ТП, РП-ТП, а также материалы по электрическим схемам комплектных низковольтных и высоковольтных распределительных устройств взяты автором из каталогов, распространяемых заводами изготовителями в бумажном и электронном виде. В списке источников, используемых при подготовке книги, указаны соответствующие сайты и электронные адреса [12-19].
Во второй части книги «Читаем схемы подстанций» автор намерен рассмотреть электрические схемы подстанций распределительных сетей с высшим напряжением 35-110 кВ и подстанций сетей системообразующих 220 – 750 кВ. В ней помимо схем подстанций, соответствующих типовым стандартным решениям, будут рассмотрены схемы реальных объектов электрических сетей России, с описанием их конкретных особенностей, как это сделано в моей книге «Главные электрические схемы и схемы питания собственных нужд электростанций и подстанций» (издательство «Инфра -инженерия», Вологда,2020 год)
Буду благодарен всем тем, кто выскажет свое мнение о данной книге и даст советы по ее улучшению. Их можно посылать на адрес электронной почты vismark@yandex.ru
Автор