Применение жесткой ошиновки 35–500 кВ в распределительных устройствах


Сегодня все, кто связан с проектированием и строительством подстанций, стремятся уменьшить площадь энергообъекта и срок строительства. Компактность, высокая заводская готовность и минимальные затраты при эксплуатации – главные требования к сетевым объектам. Применение жесткой ошиновки в открытых распределительных устройствах (ОРУ) – современное решение поставленных задач.
Рис. 1. Комплектная подстанция.

ОРУ с жесткой ошиновкой (рис. 1) занимает меньшую площадь по сравнению с решением на базе гибкой ошиновки. Кроме того, на ОРУ с жесткой ошиновкой отсутствуют шинные порталы, которые требуют дополнительных площадей под опоры и удорожают строительство объекта.
Сегодня в России жесткую ошиновку массово используют при строительстве распределительных подстанций напряжением от 35 до 500 кВ, а за рубежом – до 1150 кВ. Созданы разнообразные конструкции, учитывающие требования как к электрическим, так и к экономическим параметрам. Такая востребованность этого оборудования объясняется преимуществами жесткой ошиновки по сравнению с гибкой на основе проводов (табл. 1).
Основные преимущества применения жесткой ошиновки.
1.    Уменьшение стоимости сооружения электрических подстанций.
2.    Применение жесткой ошиновки позволяет экономить материалы (металл, железобетон, провод и пр.), уменьшить объем строительно-монтажных работ.
3.    Сокращение площади электрических подстанций    Жесткая ошиновка позволяет сократить землеотвод для строительства ПС, отказаться от шинных порталов и сократить расстояния между ячейками.
4.    Сокращение сроков строительства электрических подстанций.
5.    Экономия времени достигается за счет сокращения числа фундаментов и применения ошиновки с высокой степенью заводской готовности.
6.     Жесткая ошиновка допускает существенные огрехи в строительной части.
7.     Удобство обслуживания.
8.    Жесткая ошиновка не требует обслуживания на протяжении всего срока эксплуатации, за исключением визуального осмотра.
Применение жесткой ошиновки в ОРУ подстанций позволяет:
уменьшить площадь для строительства ОРУ на 21%;
снизить массу металлоконструкций на 20%;
уменьшить стоимость и сократить сроки строительно-монтажных работ на 26%.

Таблица технических показателей компоновочных решений  позволяет сравнить расходы на строительство подстанции с применением гибкой и жесткой ошиновки.
      Компоновочные решения с гибкой и жесткой ошиновкой по схеме 110-12
Технический показатель    Подстанция с гибкой ошиновкой    Подстанция с жесткой ошиновкой
Площадь, занимаемая ОРУ, м2    4284                                                       3384
Масса металлоконструкций, т     55                                                       46,8
Фундаменты, шт.                               180                                                            145
Ошиновка, т                                             1,69                                                           2,45
Изоляторы, шт.                              72 подвесных                                      81 опорный
Трудозатраты, чел./дней                800                                                            680
Жесткая ошиновка обеспечивает надежную электрическую связь между высоковольтным оборудованием, что способствует бесперебойной и безаварийной работе подстанции. В связи с этим к конструкции жесткой ошиновки предъявляются серьезные требования по механической прочности, отсутствию перегрева в рабочем режиме, а  также по надежной работе при токах короткого замыкания. Их несоблюдение приводит к отключению подстанции. Поэтому Федеральная сетевая компания включила жесткую ошиновку в перечень оборудования, подлежащего обязательной аттестации.

ООО «ИПРИМ-ЭНЕРГИЯ»  г. активно работает над созданием собственной конструкции жесткой ошиновки (ЖОС) на различные классы напряжений и токовых нагрузок. Начав с анализа конструкций передовых западных образцов, специалисты разработали продукт с учетом российских реалий- жесткая ошиновка с применением болтовых контактных соединений.
  Жесткая ошиновка с применением болтовых контактных соединений – название в полной мере отражает конструкцию изделия . Для электрической связи токоведущих шин и опирания их на изоляторы применяются литые детали с болтовыми соединениями. В результате за механическую прочность и устойчивость жесткой ошиновки отвечают литые шинодержатели, а электрический контакт осуществляется по токовой перемычке, не воспринимающей механические нагрузки. Таким образом, механическая и электрическая части ЖОС разделены, что обеспечивает надежность конструкции и постоянный электрический контакт на протяжении всего срока службы.
Монтаж ошиновки благодаря применению болтовых соединений гораздо проще и занимает значительно меньше времени. Еще один из плюсов этой ошиновки состоит в том, что при замене или ремонте опорного изолятора она легко демонтируется и не мешает проведению работ. Кроме того, данная конструкция позволяет в значительной мере компенсировать неточности изготовления фундаментов.
  Цветовое обозначение фаз шин для всех типов ошиновки выполняется одним из трех способов: при помощи маркировочных колец ,  покраской жестких шин по всей длине или обмоткой цветной изолирующей лентой по всей длине.
Ошиновки на напряжение 110 и 220 кВ, номинальные токи от 1000 до 3150 А и выдерживающие токи КЗ до 50 кА (трехсекундный ток термической стойкости), сегодня наиболее распространены. Поэтому специалисты ООО «ИПРИМ-ЭНЕРГИЯ»  разработали конструкции, удовлетворяющие всем компоновочным решениям открытых и закрытых распределительных устройств. Проведены необходимые испытания и получены сертификаты соответствия ГОСТ Р. Кроме того, данные конструкции аттестованы в Федеральной сетевой компании и рекомендованы к применению на объектах ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «Холдинг МРСК».