Распределительные устройства: виды, особенности конструкции

Распределительное устройство (РУ) представлено коммутационными аппаратами и устройствами (в том числе и защитными), соединяющимися сборными шинами. Оборудование принимает и распределяет энергию по потребителям, при условии одинакового напряжения.

Распределительное устройство (РУ) представлено коммутационными аппаратами и устройствами (в том числе и защитными), соединяющимися сборными шинами. Оборудование принимает и распределяет энергию по потребителям, при условии одинакового напряжения.

Различают 10 основных групп РУ. Изделия могут быть представлены:

Дополнительные классификации

Существует две группы. Первая представлена открытыми распределительными устройствами (ОРУ). Вторая — закрытыми распределительными устройствами (ЗРУ).

Элементы для сборки ОРУ устанавливаются на открытых площадках, при этом без защиты от повреждений, наносимых природой и климатом. Рабочим напряжением тока является — 27,5 кВ. Самым надёжным основанием под ОРУ считается бетон. Расстояние между элементами выбираются согласно ПУЭ.

Преимущества ОРУ: главным достоинством над ЗРУ является незамысловатая инсталляция и монтаж оборудования. ОРУ позволяет применять много электронных аппаратов. Благодаря этому их используют на больших предприятиях для высоких напряжений.

Недостатки ОРУ: главный минус — затруднение установки и работы аппаратуры ОРУ в неблагоприятных условиях природы. Слишком жаркий или холодный климат приводит к быстрому износу изделий. Кроме того, ОРУ занимает в три раза больше места, чем ЗРУ.

Проводники ЗРУ располагаются всегда в помещениях. Это обеспечивает защиту от негативного воздействия климата и непогоды. Возможно оснащение оборудования в герметичных установках на свежем воздухе посредством обычных счётчиков. Рабочее напряжение — 35 кВ.

При использовании ЗРУ в холодных климатических условиях предлагается специальная улучшенная модель оборудования с особым напряжением (не выше 800 кВ).

Преимущества ЗРУ. Полная заводская готовность. Возможна эксплуатация в условиях сложного климата. Размещение ЗРУ возможно в стенах (для эстетичности) при строительстве. Большой срок годности и маленький процент износа. Габаритные транспортировочные размеры.

Недостатки ЗРУ. Дорогая установка и монтаж оборудования. Трудность локализации аварии (пожаров, взрывов) при крупных авариях в оборудование ЗРУ. Высокая стоимость.

РУ бывают:

РУ по функциональным возможностям ещё делят на:

Как подобрать схему

Схема подбирается по количеству подключений и активному постоянному напряжению. Есть факты, влияющие на схему.

При этом уделяют внимание:

Важно учитывать характеристики схемы. Большое значение имеют габариты и надёжность схемы электроснабжения. Прежде всего, определяются с целью установки схемы. Стоит тщательно выбирать поставщика и состояние схемы.

Классификация по структуре схем

Классификация по структуре используемых схем делится на два основных типа:

Основным моментом в выборе радиального или круглого распределительного устройства выступает общее количество автоматических выключателей на одно соединение. Также учитывается количество шинных систем. Наиболее распространенное применение: две системы сборных шин с четырьмя переключателями для трех подключений (диаграмма 4/3). Может быть адаптирован для радиальных и кольцевых РУ.

Кроме того, принимая решение о покупке распределительного устройства, следует учитывать, что схемы работы распределительного устройства создаются с учетом расширения сетевой перспективы.

О распределительных устройствах до 1000 В

Распределительные устройства предназначены для установки в крытых помещениях, где расположены специальные шкафы (электрические щиты). Устройства 220/380В относятся к классу напряжения 0,4 кВт. Их выполняют для поставки электроэнергии потребителям или непосредственно для конкретной электрической установки, в соотношении с их предназначением.

Распределительные устройства 0,4 кВт — конструкции с максимальными возможностями. Предусмотрено оснащение защитной аппаратурой, включающей предохранители с плавкими свойствами и выключатели-автоматы; рубильными устройствами; разъединяющими выключателями; сборными шинами для их соединения; клеммными колодками, подключающими линии кабеля пользователей.

Комплектация

В низковольтных щитах устанавливают не только силовые цепи, но и другие сопутствующие устройства и цепи.

Среди них стоит выделить:

К разряду указанных механизмов относятся и щиты постоянного тока (они распределяют электрический ток от преобразователей и аккумуляторных батарей с целью обеспечения питанием оперативных цепей электрооборудования и автоматических устройств или приборов защиты релейного вида).

О высоковольтных распределительных устройствах

Оборудование распределения с напряжением 1000 В и больше располагаются в середине помещения (их называют устройствами закрытого типа или ЗРУ) и за пределами помещений (устройства открытого типа или ОРУ).

В первых аппаратуру помещают в КСО (сборные камеры одностороннего обслуживания) или в КРУ (комплектные распределительные устройства).

КСО являются достаточно популярными изделиями. Во-первых, конструкции можно легко установить в помещении с небольшой площадью, поскольку их можно смонтировать впритык к стене или к другой поверхности, в том числе и друг к другу тыльной стороной. Во-вторых, в таких камерах есть несколько отделений, каждое из которых закрыто специальной сеткой или дверцей.

Комплектация КСО зависит от ее предназначения. Внутри камеры может находиться ряд компонентов. Речь о высоковольтных выключателях (питают отходящие линии), разъединителях, силовых трансформаторах, рычагах управления, приводах выключателей, низковольтных цепях, защитных устройствах, рассчитанных на управление конкретной линией системы, трансформаторах напряжения, предохранителях и разрядниках.

КРУ — комплектные распределительные устройства. Отличие от РУ в том, что они поступают на место сборки и эксплуатации полностью укомплектованными всеми необходимыми на конкретном объекте приборами и устройствами: включения, защиты, контроля, коммутации, распределения и т.д. Имеют вид короба (шкафа) с отдельными рабочими отсеками для трансформаторов, приборов, рубильников, входящих и выходящих шин.

Чаще всего шкаф имеет выдвижную (выкатную) часть. Это существенно упрощает процесс обслуживания и ремонта. Оборудование, которое находится в этой части, бывает разным. Это зависит от особенностей энергопотребления каждого объекта (разрядников, трансформаторов, выключателей).

Выдвижной отсек сконструирован таким образом, что можно не отключать полностью энергоснабжение объекта каждый раз при любых работах, в том числе при проверке состояния рабочих узлов. Конструктивно предусмотрены три позиции: рабочая, контрольная и ремонтная.

В рабочем положении все цепи остаются подключёнными. В контрольном положении главные цепи остаются подключенными. Это особенно важно для работы предприятий непрерывного цикла, где нельзя прерывать энергоснабжения основных технологических линий. В зависимости от необходимости отключается только вспомогательные и второстепенные цепи.

В ремонтном положении размыкаются все цепи, а выдвижной отсек извлекается из шкафа для замены вышедших из строя элементов.

Есть конструктивные требования к удобству обслуживания таких узлов — усилие при выдвижении отсека не должно превышать 50 килограмм/сил (кгс) или 500Н.

Для безопасности работ в рабочем и контрольном положении при выкатывании отсека стационарные шины, остающиеся под напряжением, закрывают в автоматическом режиме посредством изолирующих створок.

Токопроводящие детали КРУ производятся преимущественно из алюминия, меди или сплавов с наименьшим сопротивлением, технологически предназначенных для передачи энергии. При силе тока до 200А допускается использование стальных шин. Сечение шин и сплавы, из которых они выполнены, подбираются расчётным путем при проектировании и конструировании КРУ. Для чего обращаются к действующим таблицам и нормативам в зависимости от специфики энергопотребления каждого объекта: номинальное потребление, пиковые и пусковые нагрузки.

Для производства вспомогательных цепей предпочтение отдается изолированной проводке из меди. Параметры сечений более 1,5 кв. мм, даже если это сети минимальной мощности. Счетчики энергопотребления присоединяются посредством проводов с сечением не меньше 2,5 кв. мм. Требование к толщине спаянных соединений — не менее 0,5 кв. мм.

Неподвижные участки цепи производятся из одножильного изолированного провода. Участки, которые складываются и раскладываются при выдвижении отсека, изготавливаются из многожильного провода, который не может сломаться при многократных изгибах. Для того, чтобы отсоединить выдвижной отсек от цепей шкафа, применяются штепсельные разъёмы.

Система заземления и все компоненты изоляции КРУ обязаны отвечать расчётным нормативным требованиям на термо- и электродинамическую стойкость при пользовании, пиковых нагрузках и в случае короткого замыкания.

Подвижные детали обязаны отвечать требованиям по механической стойкости и выдерживать определённое производителем количество циклов вкл/выкл, размыкания, открытия и закрытия и т.д. К подвижным узлам в КРУ относятся токопроводящие контакты в пускателях и рубильниках всех сетей, штепсельные разъединители, а также изолированные от сетей детали – двери, корпус выдвижного отсека, защитные шторы.

Требования к минимальному количеству рабочих циклов определяются ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Кроме эксплуатационных требований, к КРУ предъявляются требования по безопасности.

При выдвижении отсека все не изолированные части цепи автоматически закрываются изолированными шторками. Эту защиту нельзя случайно открыть, а снять можно только с помощью специальных ключей.

Все узлы, пребывающие под напряжением, разделены внутри шкафа по отсекам изолирующими перегородками. Запрещено использовать для подключения заземления резьбовые фиксаторы корпуса. Для этого предусмотрен резьбовой контакт со специальным знаком или подписью «земля».

Габариты шкафа зависят от размеров узлов, необходимых для энергообеспечения объекта.

Разрешается монтаж выключателей разных типов. Речь об электромагнитных, газовых, маломасляных, вакуумных. Расположение разводки (вторичных цепей) зависит от потребностей объекта.

КРУ устанавливают в помещениях и снаружи. Корпус наружных вариантов (КРУН) защищен от атмосферных осадков.

Схемы подключения в КРУ выполняются секционными или системными способами. В первом случае одна секция питает только одного потребителя. Во втором случае возможно переключение потребления. Это даёт возможность не прерывать электроснабжение, если нет напряжения на одной из шин, а также регулировать нагрузки.

Для стабильности энергоснабжения используют также обходные системы шин. В случае ремонта сети энергоснабжения проводится по ним.

Есть отличия в организации сети по радиальному и кольцевому принципу. В первом варианте один потребитель подключается от одного выключателя. Во втором варианте сеть закольцована и питание возможно от нескольких выключателей. Такая система надежнее и практичнее.

Источник

Распределительные устройства: виды, особенности конструкции

Распределительным устройством (РУ) называют электроустановку, служащую для приема и распределения электроэнергии и содержащую коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства зашиты, автоматики и измерительные приборы.

Распределительные устройства электроустановок предназначены для приема и распределения электричества одного напряжения для дальнейшей передачи потребителям, а также для питания оборудования в пределах электроустановки.

Если все или основное оборудование РУ расположено на открытом воздухе., оно называется открытым (ОРУ): при его расположении в здании — закрытым (ЗРУ). Распределительное устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов и блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде называют комплектным и обозначают для внутренней установки КРУ, для наружной — КРУН.

Центр питания — распределительное устройство генераторного напряжения или распределительное устройство вторичного напряжения понизительной подстанции, к которые присоединены распределительные сети данного района.

Распределительные устройства (РУ) классифицируют по нескольким критериям, ниже приведем их виды и особенности конструкции.

Распределительные устройства до 1000 В

Распределительные устройства до 1000 В выполняются, как правило, в помещениях в специальных шкафах (щитах). В зависимости от назначения распределительные устройства 220/380 В (класс напряжения 0,4кВ) могут быть выполнены для питания потребителей либо исключительно для собственных нужд электроустановки.

Конструктивно распределительные устройства 0,4 кВ имеют защитные аппараты (автоматические выключатели, плавкие предохранители), рубильники, выключатели-разъединители и соединяющие их сборные шины, а также клеммные колодки для подключения кабельных линий потребителей.

Помимо силовых цепей в низковольтных щитах может быть установлен ряд дополнительных устройств и вспомогательных цепей, а именно:

приборы учета электроэнергии и трансформаторы тока;

цепи индикации и сигнализации положения коммутационных аппаратов;

измерительные приборы для контроля напряжения и тока в различных точках распределительного устройства;

устройства сигнализации и защиты от замыканий на землю (для сетей конфигурации IT);

устройства автоматического ввода резерва;

цепи дистанционного управления коммутационными аппаратами с моторными приводами.

К низковольтным распределительным устройствам можно также отнести щиты постоянного тока, осуществляющие распределение постоянного тока от преобразователей, аккумуляторных батарей для питания оперативных цепей электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики.

Высоковольтные распределительные устройства

Камеры типа КСО более предпочтительны для помещений ограниченной площади, так как они могут устанавливаться вплотную к стене либо друг к другу задними стенками. Камеры КСО имеют несколько отсеков, закрытых сетчатыми ограждениями либо сплошными дверцами.

КСО комплектуются различным оборудованием, в зависимости от их назначения. Для питания отходящих линий в камеру устанавливается высоковольтный выключатель, два разъединителя (со стороны шин и со стороны линии), трансформаторы тока, на лицевой стороне размещаются рычаги управления разъединителями, привод выключателя, а также низковольтные цепи и устройства защиты, реализованные для защиты и управления данной линией.

Камеры данного типа могут быть укомплектованы трансформаторами напряжения, разрядниками (ограничителями перенапряжения), предохранителями.

Распределительные устройства типа КРУ представляют собой шкаф, разделенный на несколько отсеков: трансформаторов тока и отходящего кабеля, сборных шин, выкатная часть и отсек вторичных цепей.

Каждый отсек изолирован друг от друга для обеспечения безопасности при обслуживании и эксплуатации оборудования шкафов КРУ. Выкатная часть шкафа, в зависимости от назначения присоединения может быть укомплектована выключателем, трансформатором напряжения, разрядниками (ОПН), трансформатором собственных нужд.

Выдвижной элемент относительно корпуса шкафа может занимать рабочее, контрольное (разобщенное) или ремонтное положение. В рабочем положении главные и вспомогательные цепи замкнуты, в контрольном — главные цепи разомкнуты, а вспомогательные замкнуты (в разобщенном последние разомкнуты), в ремонтном — выдвижной элемент находится вне корпуса шкафа и его главные и вспомогательные цепи разомкнуты. Усилие, необходимое для перемещения выдвижного элемента, не должно превышать 490 Н (50 кГс). При выкатывании выдвижного элемента проемы к неподвижным разъемным контактам главной цепи автоматически закрываются шторками.

Токоведущие части КРУ выполняются, как правило, шинами из алюминия или его сплавов; при больших токах допускается применение медных шин, при номинальных токах до 200 А — стальных. Монтаж вспомогательных цепей производится изолированным медным проводом сечением не менее 1,5 кв. мм, присоединение к счетчикам — проводом сечением 2,5 кв. мм, паяные соединения — не менее 0,5 кв. мм. Соединения, подвергающиеся изгибам и кручению, выполняются, как правило, многожильными проводами.

Гибкая связь вспомогательных цепей стационарной части КРУ с выдвижным элементом осуществляется с помощью штепсельных разъемов.

Шкафы КРУ, а также заземляющие ножи должны удовлетворять требованиям по электродинамической и термической стойкости к сквозным токам короткого замыкания. Для обеспечения требований по механической стойкости регламентировано количество циклов, которые должны выдерживать шкафы КРУ и его элементы: разъемные контакты главных и вспомогательных цепей, выдвижной элемент, двери, заземляющий разъединитель. Количество циклов включения и отключения встроенного комплектующего оборудования (выключатели, разъединители и др.) принимается в соответствии с ПУЭ.

Для обеспечения безопасности шкафы КРУ снабжаются рядом блокировок. После выкатывания выдвижного элемента все токоведущие части главных цепей, которые могут оказаться под напряжением, закрываются защитными шторками. Эти шторки и ограждения не должны сниматься или открываться без помощи ключей или специальных инструментов.

В шкафах КРУ стационарного исполнения предусматривается возможность установки стационарных или инвентарных перегородок для отделения частей оборудования, находящихся под напряжением. Не допускается использовать для заземления болты, винты, шпильки, выполняющие роль крепежных деталей. В местах заземления должны быть надпись «земля» или знак заземления.

Вид шкафа КРУ определяется схемой главной цепи КРУ. Основным электрическим аппаратом, определяющим конструкцию шкафа, является выключатель: применяются маломасляные, электромагнитные, вакуумные и элегазовые выключатели. Схемы вторичных цепей чрезвычайно разнообразны и полностью пока не унифицированы.

Распределительные устройства открытого типа предусматривают установку электрического оборудования на металлических конструкциях, на бетонных фундаментах, без дополнительной защиты от внешних воздействий. Вспомогательные цепи оборудования ОРУ монтируют в специальных шкафах, имеющих защиту от механических воздействий и влаги.

Распределительные устройства, как закрытого, так и открытого типов классифицируются по нескольким критериям, в зависимости от их конструктивного исполнения (схемы).

Второй критерий – наличие обходных устройств – одной или нескольких обходных систем шин, которые позволяют выводить в ремонт элементы оборудования без необходимости обесточения потребителей.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Что такое закрытое распределительное устройство

Требования к конструкциям ЗРУ

Распределительное устройство — это электроустановка, предназ­наченная для приема и распределения электрической энергии, содержа­щая электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства.

Если распределительное устройство расположено внутри зда­ния, то оно называется закрытым.

Закрытые распределительные устройства(ЗРУ) сооружаются обычно при напряжении 3 — 20 кВ. При больших на­пряжениях, как правило, сооружаются открытые РУ. Однако при ограниченной площади под РУ или при повышенной загряз­ненности атмосферы, а также в районах Крайнего Севера могут применяться ЗРУ на напряжения 35 — 220 кВ.

Распределительные устройства должны обеспечивать надежность работы электроустановки, что может быть выполнено только при правильном выборе и расстановке электрооборудования, при пра­вильном подборе типа и конструкции РУ.

Обслуживание РУ должно быть удобным и безопасным. Размеще­ние оборудования в РУ должно обеспечивать хорошую обозреваемость, удобство ремонтных работ, полную безопасность при ре­монтах и осмотрах. Для безопасности соблюдаются минимальные расстояния от токоведущих частей до различных элементов ЗРУ.

Неизолированные токоведущие части во избежание случайных прикосновений к ним должны быть помещены в камеры или огражде­ны. Ограждение может быть сплошным или сетчатым. Во многих конструкциях ЗРУ применяется смешанное ограждение — на сплошной части ограждения крепятся приводы выключателей и разъединителей, а сетчатая часть ограждения позволяет наблю­дать за оборудованием. Высота такого ограждения должна быть не меньше 1,9 м, при этом сетки должны иметь отверстия размером не более 25 х 25 мм, а ограждения — запираться на замок.

Неизолированные токоведущие части, расположенные над по­лом на высоте до 2,5 м в установках 3—10кВ и2,7мв установках 20 — 35 кВ, должны ограждаться сетками, причем высота прохода под сеткой должна быть не менее 1,9 м.

Осмотры оборудования производятся из коридора обслужива­ния, ширина которого должна быть не меньше 1 м при односто­роннем и 1,2 м при двустороннем расположении оборудования.

Если в коридоре ЗРУ размещены приводы разъединителей и выключателей, то ширина такого коридора управления должна быть соответственно 1,5 м и 2 м.

Если в ЗРУ применяются ячейки КРУ, то ширина прохода для управления и ремонта КРУ выкатного типа должна обеспечивать удобство перемещения и разворота выкатных тележек, поэтому при однорядном расположении ширина определяется длиной те­лежки плюс 0,6 м, при двухрядном расположении — длиной те­лежки плюс 0,8 м. При наличии прохода с задней стороны КРУ его ширина должна быть не менее 0,8 м.

Из помещений ЗРУ предусматриваются выходы наружу или в по­мещения с несгораемыми стенами и перекрытиями: один выход при длине РУ до 7 м; два выхода по концам при длине от 7 до 60 м; при длине более 60 м — два выхода по концам и дополнительные выходы с таким расчетом, чтобы расстояние от любой точки ко­ридоров РУ до выхода не превышало 30 м. Двери из РУ должны открываться наружу и иметь самозапирающиеся замки, открыва­емые без ключа со стороны РУ.

ЗРУ должно обеспечивать пожарную безопасность. Строитель­ные конструкции ЗРУ должны отвечать требованиям СНиП, а так­же правилам пожарной охраны (ППО). Здание РУ сооружается из огнестойких материалов. При проектировании ЗРУ предусматри­ваются меры для ограничения распространения возникшей ава­рии. Для этого оборудование отдельных элементов РУ устанавли­вается в камерах — помещениях, ограниченных со всех сторон стенами, перекрытиями, ограждениями.

При установке в ЗРУ масляных трансформаторов предусмат­риваются меры для сбора и отвода масла в маслосборную систему.

В ЗРУ предусматривается естественная вентиляция помещений трансформаторов и реакторов, а также аварийная вытяжная вен­тиляция коридоров обслуживания открытых камер с маслонапол­ненным оборудованием.

Распределительное устройство должно быть экономичным. Сто­имость сооружения РУ слагается из стоимости строительной час­ти, электрического оборудования, электромонтажных работ и на­кладных расходов. Для уменьшения стоимости строительной части по возможности уменьшают объем здания и упрощают его конст­рукцию. Значительное уменьшение стоимости достигается приме­нением зданий РУ из сборных железобетонных конструкций.

Для уменьшения стоимости электромонтажных работ и уско­рения сооружения РУ широко применяют укрупненные узлы, собранные на специализированной монтажной базе. Такими узла­ми могут быть камеры и шкафы со встроенным электрооборудо­ванием: камеры для сборных шин и шинных разъединителей, шкафы управления выключателями, шкафы линейных разъеди­нителей и т.п. Для присоединения линий 6 —10 кВ в современных распределительных устройствах широко применяют шкафы ком­плектных распределительных устройств. Приме­нение укрупненных узлов позволяет использовать индустриаль­ные методы сооружения ЗРУ с максимальной механизацией элек­тромонтажных работ.

Распределительное устройство, смонтированное из укрупненных узлов, называется сборным. В сборном распределительном устрой­стве здание сооружается в виде коробки, без каких-либо перего­родок, зального типа. Основу камер составляет стальной каркас, а перегородки между камерами выполняют из асбоцементных или гипсолитовых плит.

Конструкции ЗРУ 6—10 кВ с одной системой шин

РУ 6 —10 кВ с одной системой шин без реакторов на отходя­щих линиях широко применяются в промышленных установках и городских сетях. В таких РУ устанавливаются маломасляные или безмасляные выключатели небольших габаритов, что позволяет все оборудование одного присоединения разместить в одной ка­мере — ячейке комплектного распределительного устройства (КРУ).

Генераторное распределительное устройство (ГРУ) 6—10 кВ с одной системой сборных шин, разделенных на три секции и групповыми сдвоенными реакторами на линиях, показано на рис.1.

При конструировании РУ необходимо знать размещение обо­рудования по камерам, для чего вначале вычерчивается схема за­полнения.

Схема заполнения — это электрическая схема включения основ­ного оборудования и аппаратуры, отражающая их действительное взаимное размещение.

В схеме заполнения условно, без соблюдения масштаба показывается контур здания и камер, расположение оборудования

и делаются необходимые поясняющие надписи. Схема за­полнения облегчает составление спецификации на оборудова­ние, облегчает понимание конструкции распределительного устройства, но не заменяет конструктивных чертежей распре­делительного устройства. В некоторых случаях вычерчивается план распределительного устройства, и на нем условными обозначе­ниями показывается размещение оборудования. Такой план-схе­ма заполнения показан на рис.1, б.

В ГРУ предусмотрены три секции сборных шин, к каждой из которых присоединен генератор 63 МВт. К первой и третьей сек­циям присоединены трехобмоточные трансформаторы связи. На каждой секции установлены два групповых сдвоенных реактора 2 х 2000 А и четыре сборки КРУ с выключателями ВМПЭ-10. Ге­нераторное распределительное устройство рассчитано на ударный ток до 300 кА. Здание ГРУ одноэтажное, с пролетом 18 м, выпол­няется из стандартных железобетонных конструкций, которые при­меняются для сооружения и других зданий тепловых электростан­ций. В центральной части здания в два ряда расположены блоки сборных шин и шинных разъединителей, далее следуют ячейки генераторных, трансформаторных и секционных выключателей, групповых и секционных реакторов и шинных трансформаторов напряжения. Шаг ячейки 3 м. У стен здания расположены шкафы комплектного распределительного устройства. Все кабели прохо­дят в двух кабельных туннелях.

Охлаждающий воздух к реакторам подводится из двух венти­ляционных каналов, нагретый воздух выбрасывается наружу че­рез вытяжную шахту. В каналы воздух подается специальными вентиляторами, установленными в трех камерах.

Обслуживание оборудования осуществляется из трех коридо­ров: центральный коридор управления шириной 2000 мм, кори­дор вдоль шкафов КРУ, рассчитанный на выкатку тележек с вык­лючателями, и коридор обслуживания вдоль ряда генераторных выключателей. Следует обратить внимание на то, что все ячейки генераторных выключателей расположены со стороны генера­торного распределительного устройства, обращенной к турбин­ному отделению, а ячейки трансформаторов связи — со стороны открытого распределительного устройства (план-схема заполне­ния на рис.1, б). Такое расположение позволяет осуществить соединение генераторов и трансформаторов связи с ячейками генераторного распределительного устройства с помощью под­весных гибких токопроводов. Соединение секций сборных шин 6 кВ в кольцо производится снаружи здания гибкой связью.

Рисунок 1. ГРУ 6 —10 кВ с одной системой шин и групповыми реакторами:

а — разрез по цепям генератора и группового реактора: 1 — трансформатор тока; 2 — проходной изолятор; 3 — камера генератор­ного выключателя; 4 — привод выключателя; 5 — блок сборных шин; 6 — блок шинных разъединителей; 7 — привод шинных разъединителей; 8 — камера сдвоенного реактора; 9 — шинопровод; 10 — ячейки КРУ; б — план-схема заполнения: 1, 2, 3 —вентиляционные камеры

КОМПЛЕКТНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Комплектные распределительные устройства внутренней установки

Комплектное распределительное устройство (КРУ) — это рас­пределительное устройство, состоящее из закрытых шкафов со встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными при­борами и вспомогательными устройствами. Шкафы КРУ изготов­ляются на заводах, что позволяет добиться тщательной сборки всех узлов и обеспечения надежной работы электрооборудова­ния. Шкафы с полностью собранным и готовым к работе обору­дованием поступают на место монтажа, где их устанавливают, соединяют сборные шины на стыках шкафов, подводят силовые и контрольные кабели. Применение КРУ позволяет ускорить мон­таж распределительного устройства. КРУ безопасно в обслужи­вании, так как все части, находящиеся под напряжением, зак­рыты металлическим кожухом.

Рисунок 2. Компоновка шкафов КРУ серий К-104М и К-104МС1 для собственных нужд

6 кВ ТЭС с блоками 63 — 300 МВт:

а – вводы на секции РУСН от рабочих ТСН и от резервной магистрали, б — шкаф с выключателем и шинным вводом: 1 — рама; 2 — корпус шкафа; 3 — дверь; 4 — элемент выдвижной с выключателем; 5 — отсек выдвижного элемен­та; 6 — шкаф релейный; 7 — отсек линейный; 8 — перегородка; 9 — отсек сборных шин

В качестве изоляции между токоведущими частями в КРУ мо­гут быть использованы воздух, масло, пирален, твердая изоля­ция, инертные газы. КРУ с масляной и газовой изоляцией могут изготовляться на высокие напряжения 220, 400 и 500 кВ. В КРУ могут применяться обычные аппараты или специально предназ­наченные для них, могут сочетаться и те и другие. Например, для КРУ 6 —10 кВ применяются выключатели обычной конструкции, а вместо разъединителей — втычные контакты.

Промышленность выпускает КРУ 3 — 35 кВ с воздушной изоляцией и 110—220 кВ с изоляцией из элегаза. Применение КРУ приводит к сокращению объема и сроков проектирования.

Шкаф КРУ несгораемыми перегородками разделен на отсеки: выключателя на выдвижной тележке; сборных шин; линейного ввода; релейного шкафа. Конструкция шкафов КРУ пре­дусматривает возможность установки тележек с выключателем, трансформатором напряжения или с разъединяющими контакта­ми с перемычкой в рабочем, контрольном положении и выкаты­вание из шкафа для ревизии и ремонта. Шкафы КРУ имеют бло­кировочные устройства, не позволяющие вкатывать или выкаты­вать тележку при включенном выключателе, а также включать за­земляющий разъединитель при рабочем положении тележки и вкатывать тележку при включенном заземляющем разъединителе.

Вторичные цепи релейного шкафа соединяются с вторичными цепями выкатного элемента с помощью штепсельных разъемов и гибких шлангов.

Изготовители КРУ в каталогах приводят сетку типовых схем главных цепей шкафов, ориентируясь на которую подбирают типы шкафов и комплектуют распределительное устройство конкрет­ной электроустановки.

В зависимости от номинального напряжения и тока, типов при­меняемых выключателей, трансформаторов тока и напряжения, размещения их в шкафу в электроустановках применяются раз­личные типы КРУ, выбор которых производится по каталогам.

Рисунок 3. Выкатной элемент с элегазовым выключателем VF 07 для шкафа КРУ серии K-XXVI: 1—гибкая связь и штепсельный разъем цепей вторичной коммутации;2—разъемные контакты главных цепей; 3 — выключатель; 4 — тележка

Комплектные распределительные устройства наружной установки

Комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН) предназначены для откры­той установки вне помещения. КРУН состоят из металлических шкафов со встроенными в них аппаратами, приборами, устрой­ствами защиты и управления.

КРУН могут иметь стационарную установку выключателя в шка­фу или выкатную тележку с выключателем подобно КРУ внут­ренней установки.

Шкафы КРУН широко применяются для комплектных транс­форматорных подстанций и в открытых РУ электростанций и под­станций. Они разработаны для схемы с одной системой шин.

Закрытый коридор обслуживания в КРУН серии К-59 образу­ется передней стенкой коридора со стороны фасада, крышей и торцевыми стенками с дверями, открывающимися наружу. Все эти части поставляются отдельными элементами и собираются на месте. Тележка с выключателем 3 (рис. 5) выкатывается в кори­дор. Сборные шины 10 расположены в нижней части шкафа, так же как в сериях К-104, К-105. Разгрузочный клапан 19 и заземля­ющий разъединитель 16 обеспечивают более надежную работу ав­томатики ограничения времени горения открытой дуги КЗ. Шкаф К-59 металлическими перегородками разделен на отсеки: тележ­ки 7, сборных шин 10, ввода 17, шкафа релейного 22.

КРУН может иметь различную конструкцию в зависимости от применяемого оборудования, схем главных и вспомогательных соединений, поэтому при их выборе надо ориентироваться на сетку схем и каталожные данные.

Рисунок 4. Шкаф воздушного ввода КРУН типа КРЗ-10:

1 — трансформатор тока; 2 — задние двери; 3 — воздушный ввод; 4 — кла­пан дуговой защиты; 5 — сборные шины; б — отсек релейной аппарату­ры; 7 — выключатель вакуумный; 8 — двери фасадные; 9 — заземлитель

Рисунок 5. Шкаф воздушного ввода КРУН типа К-59

1 — разъем штепсельный; 2 — привод заземляющего разъединителя; 3 — тележка с высоковольтным выключателем; 4 — педаль фиксатора положения тележки; 5, 6 — рамы основания блока; 7 — отсек тележки; 8 — электронагреватель; 9 — стенка съемная; 10 — отсек сборных шин; 11 — изолятор проходной с непод­вижными разъединяющими контактами; 12 — перегородка предохранительная; 13 — дверь отсека ввода; 14 — трансформатор тока; 15 — шторки защитные; 16 — заземляющий разъединитель; 17 — отсек ввода; 18 — клапан дифференциаль­ный; 19 — клапан разгрузочный; 20 — кронштейн ввода; 21 — перегородка; 22 — шкаф релейный; 23 — узел освещения; 24 — дверь; 25 — блок релейных шкафов

ОТКРЫТЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА (ОРУ)

Требования к конструкциям ОРУ

Распределительное устройство, расположенное на открытом воз­духе, называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми.

Так же как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить: надеж­ность работы, безопасность и удобство обслуживания при мини­мальных затратах на сооружение, возможность расширения, мак­симальное применение крупноблочных узлов заводского изготов­ления.

Расстояние между токоведущими частями и от них до различ­ных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требова­ниями ПУЭ.

Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ пре­дусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопро­волочных проводов или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие — с по­мощью опорных изоляторов на железобетонных или металличес­ких стойках.

Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от пор­талов и уменьшить площадь ОРУ.

Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник, укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см, и масло стекает в аварийных случаях в маслосборники. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, авто­матики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобе­тонных конструкций без заглубления их в почву или в металли­ческих лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ.

Открытое РУ должно быть ограждено.

ОРУ имеют следующие преимущества перед закрытыми

меньше объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с этим уменьшаются время соору­жения и стоимость ОРУ;

легче выполняются расширение и реконструкция;

все аппараты доступны для наблюдения.

В то же время открытые РУ менее удобны в обслуживании при низких температурах и в ненастье, занимают значительно большую площадь, чем ЗРУ, а аппараты на ОРУ подвержены запылению, загрязнению и колебаниям температуры.

Конструкции ОРУ разнообразны и зависят от схемы электри­ческих соединений, от типов выключателей, разъединителей и их взаимного расположения.

Конструкции ОРУ с разъединителями поворотного типа

Открытое ОРУ 35 кВ по схеме с одной секционированной сис­темой шин сооружается из блоков заводского изготовления (рис. 6). В таком ОРУ все оборудование смонтировано на заводе и готовыми блоками поставляется для монтажа. Сборные шины, к которым присоединяются блоки, могут быть гибкими или жес­ткими. Разъединители в блоках расположены на небольшой высо­те, что облегчает их ремонт. Для безопасности обслуживания бло­ки имеют сетчатое ограждение.

Блок выключателя — это металлическая конструкция, на ко­торой смонтированы выключатель, шинный и линейный разъ­единители. Привод выключателя установлен в шкафу, закреплен­ном на той же металлической конструкции. Выключатель и разъ­единители сблокированы между собой для предотвращения не­правильных операций. Аппараты релейной защиты, автоматики, измерения и сигнализации размещаются в релейном шкафу ря­дом со шкафом привода. Такие блоки применяются для ввода ли­нии, секционирования и ввода от трансформатора.

Блок шинных аппаратов также представляет собой металли­ческую конструкцию, на которой смонтированы разъединители с двумя заземляющими ножами и трансформатор напряжения 3HOM-35. На конструкции крепится релейный шкаф наружной установки. Вся регулировка и наладка оборудования в пределах блока осуществлены на заводе, что значительно облегчает мон­таж и включение подстанции в работу. Блоки рассмотренной кон­струкции применяются в КТПБ 110/35/6(10) кВ.

Для широко распространенной схемы с двумя рабочими и обходной системами шин применяется типовая компоновка ОРУ.

Рисунок 6. Крупноблочное ОРУ 35 кВ.

1 — разъединитель линейный; 2 — ремонтное ограждение; 3 — выключатель; 4 — разъединитель шинный; 5 — привод разъедини­телей; 6 — металлоконструкция; 7 — шкаф привода выключателя; 8 — релейный шкаф

1 — обходная СШ; 2 — разъединитель ОСШ; 3 — конденсатор связи; 4 — заградитель; 5 — линейный разъединитель; 6 — трансформатор тока; 7 — воздушный выключатель; 8 — вторая СШ; 9 — шинные разъединители килевого расположения; 10 —

шинные разъединители; 11 — первая СШ

Из рис. 7 видно, что каждый полюс шинных разъедините­лей 9 второй системы шин расположен под проводами соответству­ющей фазы сборных шин. Такое расположение позво­ляет выполнить соединение шинных разъединителей (развилку) непосредственно под сборными шинами и на этом же уровне при­соединить выключатель 7.

Рассмотренные разъединители имеют пополюсное управление.

Ошиновка ОРУ выполняется гибким сталеалюминиевым про­водом. При большой нагрузке или по условиям проверки на коронирование в каждой фазе могут быть два-три провода. На рис.7 сборные шины и ошиновка ячеек выполнены проводами АС. Ли­нейные и шинные порталы и все опоры под аппаратами — стан­дартные, железобетонные.

Большое количество портальных конструкций в рассмотрен­ном типовом ОРУ вызывает необходимость производства работ на высоте, затрудняет и удорожает монтаж. Если сборные шины выполнить жесткими, то шинных порталов не требуется, а мон­таж облегчается. Конструкция такого ОРУ 110 кВ, показана на рис.8. Сборные шины выполнены трубами, закрепленными на изоля­торах ОНС-110-1000, которые установлены на железобетонных опорах высотой 4,6 м. Шинные разъединители расположены на типовой опорной конструкции ниже сборных шин, причем все три полюса — под средней фазой. Разъединители шинных аппа­ратов и линейные крепятся на опорных конструкциях высо­той 2,5 м.

Кабели и воздухопроводы проложены в лотках из железобе­тонных плит, которые служат одновременно пешеходными до­рожками. В местах пересечений с дорогой лотки прокладываются под проезжей частью дороги.

Площадь распределительного устройства такого типа меньше пло­щади типового, сокращается расход сборного железобетона и метал­локонструкций, снижается стоимость строительно-монтажных работ.

Рисунок 8. ОРУ 110 кВ из крупных блоков заводского изготовления с маломасляными выключателями по схеме с двумя рабочими и обходной системами шин:

а — разрез по ячейке трансформатора: 1 — обходная система шин; 2 — разъединитель обходной СШ; 3 — разъединитель в цепи трансформатора; 4 — трансформатор тока; 5 — выключатель ВМТ-110; 6 — кабельный лоток; 7 — сборные шины; 8 — шинный разъединитель; 9 — разрядник (ограничитель перенапряжения); б — разрез по ячейке шиносоединительного выключателя: 1 — разрядник; 2 — трансформатор напряжения; в — разрез по ячейке линии: 1 — опорный изолятор; 2 — высокочастотный заградитель и конденсатор связи

Комплектная трансформаторная подстанция

КТП имеет следующие составные части: устройство со сто­роны высокого напряжения, силовой трансформатор, распредели­тельное устройство со стороны низкого напряжения, кожух, разъединитель (устанавливается на ближайшей опоре линии электропередач) 10 кВ. В верхней части устройства высокого напряже­ния устанавливаются проходные изоляторы 7 для присоединения высоковольтной линии и высоковольтные ограничители перенапряжения (ОПН) или разрядники 4. В верх­ней части расположен кронштейн со штырями для установки изоляторов низковольтных линий. Для защиты выводов транс­форматора от случайного прикосновения и попадания посторон­них предметов установлен кожух 8 (рис.9).

Провода низковольтных линий проходят по боковой стороне распределительных устройств низкого и высокого напряжений и выходят на низковольтные изоляторы через отверстия в верхней части устройства высокого напряжения. В КТП имеются блокировки, не допускающие открывания двери устройств высокого напряжения при отключенных заземляющих ножах разъединителя, отключения заземляющих ножей разъединителя при открытой двери устройства высокого напряжения, отключения рубильника под нагрузкой.

Рисунок 9.Составные части КТП (габаритные, установочные, присоединительные размеры):

1 — РУ ВН; 2 — трансформатор; 3 — РУ НН; 4 — разрядники; 5 — перемычки; 6 — предохранители ВН; 7 — проходные изоляторы ВН; 8 — кожух

Рисунок10. Общий вид комплектной трансформаторной подстанции

Блок-замок двери устройства высокого напряжения и блок-замок привода заземляющих ножей разъединителя имеют одина­ковый секрет. Во включенном положении разъединителя ключ с привода заземляющих ножей невозможно снять. После отключе­ния главных и включения заземляющих ножей разъединителя снимается ключ с привода заземляющих ножей, которым откры­вается дверь устройства высокого напряжения.

Работа КТП рассматривается по электрической схеме рис.11. КТП имеет следующие виды защит: на стороне высокого напряжения — от атмосферных и коммутационных перенапря­жений, от многофазных коротких замыканий. На стороне низко­го напряжения — от перегрузки, однофазных и многофазных ко­ротких замыканий, силовых линий, от коротких замыканий линии уличного освещения, цепей внутреннего освещения, от ат­мосферных перенапряжений. Защита оборудования от атмосфер­ных перенапряжений осуществляется высоковольтными FV1-FV3 и низковольтными FV4-FV6 разрядниками или ОПН. Защита силового трансформатора от многофазных коротких замыканий обеспечи­вается предохранителями FU1-FU3.

От многофазных коротких замыканий и перегрузки отходящие линии защищаются автома­тическими выключателями QF1-QF3. Для защиты отходящих ли­ний от однофазных коротких замыканий в нулевых проводах ли­ний №1, 2, 3 предусмотрены токовые реле КА1, КА2, К A3, которые должны настраиваться на срабатывание при однофазных коротких замыканиях в наиболее удаленных точках сети. Защита линий уличного освещения от коротких замыканий осуществля­ется предохранителями FU4-FU6. Автоматическое включение и отключение линий уличного освещения осуществляется посредст­вом фотореле KS, ручное — переключателем SA2.Учет расхода активной электроэнергии выполняется счетчиком PI, токовые обмотки которого питаются от трансформаторов тока ТА1-ТАЗ. Для поддержания нормальной температуры воздуха вблизи счет­чика в зимних условиях служат резисторы R1, R2, R3, включае­мые переключателем SA1.

Рисунок 11. Электрическая схема КТП- 250/10/0,4-81-У1

Таблица 1 Пояснения к рисунку 11

Столбовая трансформаторная подстанция

Столбовые трансформаторные подстанциислужат для приема, преобразования и распределения электрической энергии. СТП предназначены для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей и небольших промышленных объектов.

Столбовые трансформаторные подстанциивыполнены в климатическом исполнении «У» категории размещения 1, степень защиты подстанции IP23.

Рисунок 12. Общий вид столбовой трансформаторной подстанции

Столбовые трансформаторные подстанциикомплектные мощностью от 25 до 160 кВА с автоматическими выключателями изготавливаются в общепромышленном исполнении и комплектуются трансформаторами типа ТМ.

Столбовая трансформаторная подстанцияподключается к воздушной линии через разъединитель, поставляемый комплектно. На отходящих линиях установлены стационарные выключатели, максимальное количество линий — 5.

Подстанции СТП обеспечивают:

В подстанциях СТП имеется:

· фидер уличного освещения с ручным и автоматическим включением и отключением;

· возможность подключения переносного освещения на 36 В.

Номинальная мощность силового трансформатора, кВА

Источник