НТП. Часть 6. Собственные нужды, кабельное хозяйство, оперативный ток, освещение

6.1. Собственные нужды.
6.1.1. На всех ПС необходимо устанавливать не менее двух трансформаторов собственных нужд.
Для однотрансформаторных ПС (в том числе комплектных ПС заводского изготовления) питание второго трансформатора собственных нужд обеспечивается от местных электрических сетей, а при их отсутствии второй трансформатор собственных нужд включается аналогично первому.
От сети собственных нужд ПС питание сторонних потребителей не допускается.
Схемы собственных нужд ПС должны предусматривать присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др.)
На стороне НН трансформаторы собственных нужд должны работать раздельно с АВР.
На подстанциях 330 кВ и выше следует предусматривать резервирование питания собственных нужд от третьего независимого источника питания.
6.1.2. Мощность трансформаторов собственных нужд, питающих шины 0,4 кВ, должна выбираться в соответствии с нагрузками в разных режимах работы ПС с учетом коэффициентов одновременности их загрузки, а также перегрузочной способности.
Мощность каждого трансформатора собственных нужд с НН 0,4 кВ, должна быть не более 630 кВА для ПС 110-220 кВ и не более 1000 кВА для ПС 330 кВ и выше.
6.1.3. На двухтрансформаторных ПС 110-750 кВ в начальный период их работы с одним трансформатором необходимо устанавливать два трансформатора собственных нужд с питанием одного из них от сети другой ПС с АВР. Это питание в дальнейшем допускается сохранять.
На двухтрансформаторных ПС в начальный период их работы с одним трансформатором в районах, где второй трансформатор собственных нужд невозможно питать от сети другой ПС, допускается устанавливать один рабочий трансформатор собственных нужд, при этом второй должен быть смонтирован и включен в схему ПС.
На двухтрансформаторных ПС 35-220 кВ в начальный период их работы с одним трансформатором с постоянным оперативным током при отсутствии на них СК, воздушных выключателей и принудительной системы охлаждения трансформаторов допускается устанавливать один трансформатор собственных нужд. В этом случае второй трансформатор собственных нужд должен быть смонтирован и включен в схему ПС.
6.1.4. При подключении одного из трансформаторов собственных нужд к внешнему независимому источнику питания необходимо выполнять проверку на предмет отсутствия сдвига фаз.
6.1.5. На ПС с постоянным оперативным током (в том числе при наличии ШУОТ) трансформаторы собственных нужд должны присоединяться через предохранители или выключатели к шинам РУ 6-35 кВ, а при отсутствии этих РУ к обмотке НН основных трансформаторов.
На ПС с переменным и выпрямленным оперативным током трансформаторы собственных нужд должны присоединяться через предохранители на участке между вводами НН основного трансформатора и его выключателем.
В случае питания оперативных цепей переменного тока или выпрямленного тока от трансформаторов напряжения, присоединенных к питающим ВЛ, трансформаторы собственных нужд допускается присоединять к шинам НН ПС. При питании оперативных цепей переменного тока от трансформаторов собственных нужд последние следует присоединять к ВЛ, питающим ПС.
6.1.6. Для сети собственных нужд переменного тока необходимо принимать напряжение 380/220 В с заземленной нейтралью.
Питание сети оперативного тока от шин собственных нужд должно осуществляться через стабилизаторы с напряжением на выходе 220 В.
6.2. Кабельное хозяйство.
6.2.1. Прокладка кабельных трасс должна осуществляться наземным или надземным способом (62).
6.2.2. Замена силовых и контрольных кабелей, находящихся в неудовлетворительном состоянии осуществляется с учетом фактического состояния и результатов профилактических испытаний.
Прокладка новых или замена пришедших в негодность контрольных кабелей должна выполняться с обязательной реконструкцией кабельных трасс.
6.2.3. Кабели должны применяться с изоляцией, не распространяющей горение (с индексом НГ-LS).
6.2.4. На ОРУ кабели должны прокладываться, как правило, в наземных лотках и металлических коробах необходимой прочности и долговечности (62).
Применение кабельных каналов и тоннелей должно иметь специальное обоснование. Не следует применять лотки в местах проезда механизмов для производства ремонтных работ между фазами оборудования.
При применении лотков должен обеспечиваться проезд по ОРУ и подъезд к оборудованию машин и механизмов, необходимый для выполнения ремонтных и эксплуатационных работ.
Для обеспечения проезда механизмов должны предусматриваться переезды с сохранением расположения лотков на одном уровне.
При применении лотков не допускается прокладка кабелей под дорогами или переездами для машин в трубах и каналах, расположенных ниже уровня лотков.
Одиночные кабели (до 7) от кабельных сооружений до приводов и шкафов различного назначения могут прокладываться в земле без специальной защиты (в том числе небронированные), при отсутствии над ними проездов.
Во всех кабельных сооружениях следует предусматривать запас емкости для дополнительной прокладки кабелей порядка 15 % от количества, предусмотренного на расчетный период.
6.2.5. На ПС 220-750 кВ кабельные потоки от распределительных устройств различных напряжений, трансформаторов, а также от присоединений подключенных к разным секциям распределительного устройства одного напряжения должны прокладываться в отдельных лотках или каналах.
На ПС 110 кВ, от которых питаются потребители I — II категории, кабельные потоки от РУ 6 и 10 кВ указанных потребителей прокладываются в отдельных коробах, лотках, каналах.
6.2.6. Для прокладки потребительских силовых кабелей следует предусматривать организованный вывод их по территории ПС (в каналах, туннелях, траншеях и т.п.) до ее внешнего ограждения.
6.2.7. Расположение кабельных каналов и прокладку кабелей следует выполнять с учетом требований по электромагнитной совместимости.
6.2.8. При проходе кабелей через стены и фундаменты используются огнестойкие блоки из разных элементов противопожарных преград.
6.2.9. На ПС 110 кВ и выше, на которых установлены два (авто) трансформатора, компоновка кабельного хозяйства должна быть выполнена таким образом, чтобы при возникновении пожаров в кабельном хозяйстве или вне его вероятность выхода из строя двух (авто)трансформаторов была бы минимальной.
6.2.10. При замене устройств релейной защиты, автоматики, телемеханики АСУТП и связи на новые устройства, выполненные на микропроцессорной или микроэлектронной базе и имеющие высокую чувствительность к импульсным помехам, необходимо руководствоваться рекомендациями по защите вторичных цепей от импульсных помех (36).
6.2.11. В целях повышения надежности и полноценного дублирования основные и резервные защиты (либо два комплекта защит) должны быть разделены по цепям переменного тока и напряжения, по цепям оперативного тока и исполнительным цепям путем размещения их в разных кабелях, а также, по возможности, по разным трассам.
6.3. Оперативный ток.
6.3.1. Оперативный постоянный ток.
6.3.1.1. На ПС напряжением 110 кВ. (кроме отпаечных и тупиковых) и выше должна применяться система оперативного постоянного ток (система ОПТ, СОПТ) напряжением 220 В. Другие величины напряжений или другие виды оперативного тока (выпрямленный, переменный) на таких подстанциях (далее : на ПС 110 кВ и выше) допускаются только по требованию заказчика. При этом заказчик должен дать требования для проектирования.
6.3.1.2. Система ОПТ должна интегрировать в единое целое:
— источники питания в виде аккумуляторных батарей (АБ) и зарядно-подзарядных устройств (ЗПУ), работающих в режиме постоянного подзаряда;
— приемно-распределительные щиты постоянного тока (ЩПТ) по числу АБ;
— потребители постоянного тока (ППТ), в том числе:
— устройства релейной защиты и автоматики;
— цепи управления высоковольтными аппаратами;
— устройства противоаварийной автоматики;
— АСУ ТП;
— устройство аварийного освещения;
— устройства связи (резерв);
— другие потребители.
— кабели вторичной коммутации.
6.3.1.3. На ПС 110 кВ и выше систему ОПТ рекомендуется выполнять по одному из следующих вариантов:
— централизованная – две АБ для питания ППТ;
— децентрализованная – с установкой отдельных АБ, для питания ППТ одного или нескольких присоединений, расположенных в помещениях релейных щитов, приближенных к первичному оборудованию.
6.3.1.4. При реконструкции ПС, с установкой микропроцессорных защит допускается в дополнение к существующей системе ОПТ устанавливать новую систему ОПТ для питания только реконструируемой части ПС. В дальнейшем по мере замены оборудования и кабелей вторичной коммутации на новые все потребители будут переведены на новую систему ОПТ.
6.3.1.5. Организация питания постоянным оперативным током устройств РЗА и электромагнитов отключения выключателей должна обеспечивать:
— при аварийном отключении любого защитного аппарата или обесточении любой секции СОПТ, сохранение в работе хотя бы одного устройства РЗА от всех видов КЗ на защищаемом присоединении 110 кВ и выше и отключение любого выключателя 110 кВ и выше;
— отстройку от максимальной нагрузки и селективную работу защитных устройств СОПТ при КЗ в её цепях;
— сохранение в работе без перезагрузки терминалов РЗА и ПА, подключенных к неповрежденным присоединениям ЩПТ;
6.3.1.6. Индивидуальные автоматические выключатели цепей управления, релейной защиты и автоматики рекомендуется устанавливаться в отдельных шкафах (панелях) питания оперативным током. При этом не допускается питание от одной секции этих шкафов микропроцессорных терминалов и цепей выходящих за пределы ОПУ.
6.3.1.7. Аккумуляторная батарея должна:
— быть закрытого исполнения;
— при работе в автономном режиме (при потере собственных нужд ПС) обеспечивать максимальные расчетные толчковые токи после 2-часового разряда током нагрузки. Допускается, по требованию заказчика, увеличение времени автономной работы АБ. Величина этого времени должно быть указано в техническом задании.
6.3.1.8. Н а ПС 110 кВ и выше рекомендуется применять АБ со сроком службы не менее 20 лет.
6.3.1.9. Каждая из двух АБ, устанавливаемых на ПС должна выбираться с учетом суммарной нагрузки двух АБ.
6.3.1.10. Зарядно-подзарядные агрегаты (ЗПА) должны выбираться совместно с АБ для обеспечения всех требований, предъявляемых изготовителями АБ к ЗПА, необходимых для поддержания заявленного срока службы АБ и надежной её работы. При этом ЗПА должны обеспечивать:
— уравнительный заряд АБ в автоматическом режиме без превышения напряжения выше допустимого для всех ППТ;
— уровень пульсаций не более значений, допустимых по условиям работы ППТ;
— параллельную работу нескольких ЗПА на общую нагрузку или работу одного из ЗПА в режиме «горячего» резерва (отключение по любой причине одного из ЗПА не должно приводить к потере подзаряда АБ).
6.3.1.11. Система ОПТ должна иметь трех- или двухуровневую систему защиты:
— нижний уровень – защита цепей питания непосредственных потребителей (устройства РЗА, ПА, цепи управления выключателями и т.п.). Для нижнего уровня защиты рекомендуется применение автоматических выключателей;
— средний уровень – защита цепей, питающих шинки непосредственных потребителей;
— верхний уровень — защита шинок щита постоянного тока на вводе АБ.
Вар;иант двух уровневой защиты СОПТ возможен при децентрализованной системе оперативного постоянного тока.
Защитные аппараты, устанавливаемые в пределах каждого уровня системы ОПТ, должны быть однотипными.
6.3.1.12. Защита СОПТ должна:
— выполняться с использованием в качестве защитных аппаратов: автоматических выключателей, предохранителей. Конструктивное выполнение защитных аппаратов должно обеспечивать их безопасное обслуживание;
— обеспечивать селективность всех уровней во всем диапазоне токов короткого замыкания;
— время отключения КЗ в СОПТ должно определяться с учетом:
— при снижении напряжения на не поврежденных фидерах, питающих микропроцессорные терминалы, ниже напряжения перезагрузки этих терминалов время отключения КЗ должно быть менее допустимого времени перерыва питания терминалов;
— при снижении напряжения на не поврежденных фидерах, питающих микропроцессорные терминалы, выше напряжения перезагрузки этих терминалов время отключения КЗ должно определяться термической стойкостью соединительных проводов и кабелей;
— обеспечивать чувствительность к дуговым коротким замыканиям основной зоне и в зоне резервирования.
— обеспечивать резервирование защиты более низкого уровня защитами более высокого уровня;
6.3.1.13. Требования к щиту постоянного тока:
— для каждой аккумуляторной батареи должен предусматриваться отдельный щит постоянного тока;
— каждый ЩПТ должен иметь достаточное количество защитных устройств, секций для выполнение регламентных работ в системе ОПТ без отключения АБ (замена защитных устройств, снятие характеристик АБ и т. п.);
— каждый ЩПТ должен иметь секционные разъединители для перевода нагрузки с одной секции на другую в пределах одного ЩПТ;
— объединение секций разных АБ должно выполняться через два последовательно включенных коммутационных аппарата.
6.3.1.14. На каждом ЩПТ должны быть предусмотрены устройства сигнализации и контроля, выполняющие следующие функции:
— регистрации аналоговых и дискретных сигналов аварийных событий в системе ОПТ;
— регистрации аналоговых величин нормального режима с дискретностью не более 1 сек;
— контроля напряжения на шинках постоянного тока и выдача сигнала о его повышении или понижении;
— контроля уровня пульсации напряжения на секции и выдача сигнала при увеличении;
— уровня пульсации выше заданной уставки;
— контроля АБ и зарядно подзарядных агрегатов;
— контроля сопротивления изоляции цепей оперативного тока;
— автоматизированного поиска замыканий на землю в сети постоянного тока;
— автоматического определения поврежденного (замыкание на землю) присоединения ЩПТ;
— контроля целостности всех предохранителей и аварийного отключения любого автоматического выключателя;
— генерирования «мигающего света» (при необходимости).
6.3.2. При выполнении на реконструируемых ПС электромагнитной блокировки разъединителей, независимо от наличия АБ на ПС, должны предусматриваться выпрямительные блоки питания от сети СН 0,4 кВ для питания цепей оперативной блокировки.
Цепи питания РЗ не допускается объединять с цепями питания оперативной блокировки, а цепи питания микропроцессорных устройств РЗ еще и с цепями питания двигателей постоянного тока.
6.3.3. Выпрямленный оперативный ток.
6.3.3.1. Для организации выпрямленного оперативного тока должны быть использованы стабилизированные блоки напряжения, которые должны быть подключены к трансформаторам напряжения на стороне ВН подстанции и токовые блоки питания, подключаемые ко вторичным цепям отдельностоящих трансформаторов тока на стороне ВН ПС.
При необходимости, которая определяется расчетом, должна предусматриваться установка дополнительного блока стабилизированного напряжения, подключенного к трансформатору собственных нужд, который принимает на себя часть нагрузки оперативных цепей в нормальном режиме работы.
6.3.3.2. Для питания цепей сигнализации могут применяться нестабилизированные блоки напряжения, которые должны быть подключены к секциям щита собственных нужд. Блоки должны работать параллельно на шинки сигнализации.
6.3.3.3. Для питания оперативных цепей защиты, управления и автоматики на ПС все блоки питания тока и стабилизированного напряжения должны работать параллельно на шинки оперативного тока.
Должны быть организованы шинки несглаженного и сглаженного напряжения. Шинки сглаженного напряжения должны питаться через фильтры, установленные в блоках стабилизированного напряжения и предназначаться для питания устройств на микропроцессорной (микроэлектронной) элементной базе с требованиями к пульсации напряжения соответствующими допустимому уровню для указанных устройств.
Должно быть предусмотрено секционирование рубильником шинок питания выпрямленным оперативным током.
6.3.3.4. Защита шинок оперативного тока должна выполняться при помощи автоматических выключателей и обеспечивать селективную работу с вводными автоматами блоков напряжения и индивидуальными автоматами устройств защиты, автоматики и управления элементов ПС и отходящих линий.
Должна быть обеспечена чувствительность всех защитных элементов в конце смежного участка сети выпрямленного тока.
Расчеты чувствительности и селективности автоматических выключателей должны быть выполнены в соответствии с (39).
6.3.4. Переменный оперативный ток.
6.3.4.1. С целью повышения надежности ПС на переменном оперативном токе, система оперативного переменного тока подстанции должна выполняться с учетом следующих положений:
питание шинок оперативного переменного тока должно осуществляться от двух секций СН 0,4 кВ через раздельные трансформаторы с АВР между линиями питания;
на шинках должно предусматриваться устройство контроля изоляции;
АВР линий питания должно быть выполнено при помощи магнитных пускателей, обеспечивающих динамическую стойкость к токам КЗ в системе оперативного тока. Питание катушек магнитных пускателей должно быть выполнено от устройства бесперебойного питания;
питание электродвигателей заводки пружин приводов выключателей должно осуществляться от шинок, образованных от шин СН;
из схемы питания оперативным током должны быть исключены стабилизаторы напряжения типа С-3С;
для обеспечения надежного действия АЧР при снижении напряжения в сети питание устройства АЧР должно осуществляться от устройства бесперебойного питания.
6.3.4.2. Должна быть обеспечена чувствительность всех защитных элементов при повреждении в конце смежного участка сети.
6.3.4.3. Организация цепей оперативного переменного тока и расчеты по обеспечению селективности и чувствительности защитных аппаратов схемы питания цепей защиты и управления должны быть выполнены в соответствии с действующими рекомендациями (40,41).
6.3.4.4. В качестве источников переменного оперативного тока для питания цепей защиты и управления должны использоваться трансформаторы тока и предварительно заряженные конденсаторы.
При этом применяются:
схемы с дешунтированием для отключения выключателей 6, 10, 35 кВ;
схемы с действием от предварительно заряженных конденсаторов для отключения выключателей.
6.4. Освещение.
6.4.1. Устройства освещения ПС должны соответствовать требованиям ПУЭ 7-е издание, раздел 6. Освещение ПС подразделяется на рабочее, аварийное и охранное.
6.4.2. Рабочее освещение включает в себя общее стационарное, ремонтное и местное освещение.
6.4.3. Аварийное освещение предусматривается только на ПС с оперативным постоянным током.
6.4.4. Охранное освещение предусматривается по периметру ПС, имеющих военизированную или сторожевую охрану, а также на ПС, оборудованных охранной сигнализацией.
6.4.5. Ремонтное освещение необходимо питать от установленного понижающего трансформатора с выполнением стационарной сети напряжением 42 В или 12 В в соответствии с требованиями ПУЭ.
6.4.6. Источники света для рабочего освещения ОРУ (прожекторы и другие мощные источники света) следует устанавливать группами на высоких сооружениях (опоры, молниеотводы, порталы ОРУ и т.п.) или на специальных прожекторных мачтах.