Распределительные устройства
Каждая подстанция имеет три основных элемента: РУ высшего напряжения, трансформатор, РУ низшего напряжения. Распределительные устройства высшего напряжения (110…35 кВ) сооружают, как правило, открытыми и лишь в случае особых требований — закрытыми. Применение открытого РУ (ОРУ) снижает стоимость и сокращает сроки монтажа и замены электрооборудования подстанции. Однако обслуживание ОРУ несколько сложнее, чем ЗРУ, и для них требуется более дорогое оборудование.
На понизительных подстанциях РУ напряжением 6 (10) кВ сооружают закрытыми и открытыми.
Помещения ЗРУ напряжением 6 (10) кВ строят без окон, с электроосвещением, при необходимости предусматривается отопление. Двери при длине РУ свыше 7 м устанавливают с обоих концов помещения. Закрытые РУ комплектуют ячейками внутренней установки (КРУ, КСО), открытые — ячейками наружной установки (КРУН).
Распределительное устройство напряжением 6 (10) кВ получает электроэнергию непосредственно от трансформаторов или по линиям напряжением 6 (10) кВ с шин подстанции. Выбор числа секций шин зависит от числа ячеек отходящих линий и наличия резкопеременных нагрузок, которые требуется подключить к отдельным секциям РУ.
Рис. 1. Ячейки отходящих линий напряжением 6 (10) кВ:
а — ячейка КСО с шинным разъединителем, выключателем, трансформатором тока, линейным разъединителем; б — ячейка КРУ с выкатным выключателем; в — ячейка КРУ с предохранителем; г, д — ячейки КСО с выключателем нагрузки и предохранителем; е — ячейка КСО с выключателем нагрузки и шинным разъединителем
Рис. 2. Камера типа КСО-366 с выключателем нагрузки:
1, 6 — приводы выключателя нагрузки и заземляющего разъединителя; 2 — мнемосхема; 3 — кожух; 4 — надпись с назначением камеры; 5 — дверь; 7 — заземляющий разъединитель; 8 — каркас; 9 — изолятор; 10 — выключатель нагрузки; 11 — предохранитель; 12 — трансформатор тока
На рис. 1 показаны состав оборудования и последовательность включения аппаратов в ячейках разного вида и назначения. На схеме а приведена ячейка КСО закрытого РУ с выключателем QF, шинным разъединителем QS1, линейным разъединителем QS2 и трансформаторами тока ТА. Линейный разъединитель устанавливают в тех случаях, когда на выключатель во время ремонта может быть подано напряжение со стороны линии. На схеме б показана ячейка КРУ с выкатным выключателем QF. Здесь роль шинного и линейного разъединителей выполняют втычные контакты (штепсельные разъемы). На схеме в приведена ячейка с выключателем нагрузки и предохранителем (ВНП). Такой выключатель может быть выкатным, как показано на схеме (ячейка КРУ), или стационарным (ячейка КСО). В последнем случае установка разъединителей вместо штепсельных разъемов необязательна. Схема г предпочтительней, чем схема д, так как снятие предохранителей FU создает видимый разрыв при ремонте выключателя нагрузки QW. При схеме с) для ремонта выключателя нагрузки QW требуется снятие шин. Во избежание этого приходится добавлять в ячейку шинный разъединитель QS, как показано на схеме е, что приводит к удорожанию ячейки и увеличению ее высоты на 0,5 м.
Рис- 3 . Камера типа КСО-292;
1 — шинный разъединитель; 2 — приводы разъединителей; 3 — привод выключателя; 4 — линейный разъединитель; 5 — масляный выключатель
Рис. 4. Шкаф ввода КРУН:
1 — главные шины; 2 — шинный разъединитель; 3, 9 — проходные изоляторы; 4 — масляный выключатель; 5 — трансформатор тока; 6 — привод выключателя: 7 — привод разъединителя; 8 — линейный разъединитель; 10 — дверка
Все оборудование ячеек КРУ и КСО размещается в шкафах. Объемы шкафов для ячеек КРУ в 1,5 — 2 раза меньше, чем для аналогичных ячеек КСО, благодаря более компактному размещению аппаратуры. Однако из-за более высокой стоимости масляных выключателей по сравнению с ВНП ячейки КСО с ВНП дешевле, чем ячейки КРУ с масляным выключателем. В целях экономии средств рекомендуется применять ячейки с ВНП там, где это возможно по техническим характеристикам (на отходящих от шин РУ линиях, питающих ТП мощностью до 1600 кВ А, батареи конденсаторов мощностью до 400 квар, электродвигатели мощностью до 1500 кВт) при условии, что за весь период времени между ремонтами производится не более ста включений—отключений.
Рис. 5. Шкаф серии K-XIII с масляным выключателем ВМП-10К: 1 — выкатная тележка; 2 — отсек выкатной тележки; 3 — отсек сборных шин
Конструкция шкафов ячеек КРУ и КСО разнообразна. Только выкатных ячеек КРУ насчитывается свыше 50 разновидностей в зависимости от назначения, вида аппаратов, тина вводов, способа передачи энергии (кабель, шины, BJ1). Несколько десятков модификаций имеют и ячейки КСО. Внутри шкафы делятся на отсеки сплошными стальными перегородками. Для большей безопасности ремонта шины размещают в одном отсеке, выключатель — в другом, разъединитель, трансформатор тока и кабельный вывод — в третьем, аппараты измерений и реле — в четвертом. Наиболее удобны для ремонта ячейки КРУ с выкатными выключателями.
На рис. 2 показан шкаф (камера) типа КСО-366, а на рис. 3 — типа КСО-292, которые могут комплектоваться выключателями ВМГ-10 и ВЭМ-10Э с приводами ПП-67 и ПЭ-11 и выключателями нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 с приводами ПР-17, ПРА-17. Изготовляет камеры АО «Альстом — Свердловский электромеханический завод».
Рис. 6. Примеры компоновки оборудования РП напряжением 6 (10) кВ:
а — отдельно стоящий РП; б — РП совмещенный с подстанцией напряжением 6 (10)/0.4 кВ; 1 — ячейки КРУ или КСО; 2 — конденсаторы; 3 — щит; 4 — вводное устройство; 5 — трансформатор
Комплектные РУ наружной установки (КРУН) напряжением 6 (10) кВ формируют из шкафов серии К-112, К-104М, К-105, К-105мс, К-ХШ, К-XXV и др. Шкафы серии КРУН (рис. 4) имеют местный подогрев, обеспечивающий нормальную работу приводов, выключателей, приборов учета и автоматики.
Распределительный пункт (РП) представляет собой распределительное устройство, предназначенное для приема и распределения электроэнергии при напряжении 6…20 кВ. На предприятиях, внешнее электроснабжение которых осуществляется при напряжении 6 (10) кВ, сооружается главный распределительный пункт (ГРП), а ГПП в таких системах электроснабжения не требуется.
Примеры компоновки оборудования РП напряжением 6 (10) кВ приведены на рис. 6. В одном помещении с ячейками КРУ или КСО 1 расположены шкаф вводного устройства 4 и щит 3. Конденсаторные батареи 2 и трансформатор 5расположены в отдельных помещениях.
Рис. 7. Схема РП с расширенной возможностью подключения потребителей
Распределительные пункты обычно сооружают с одной системой шин, разделенной на две секции. На рис. 7 приведена схема РП, применяемого в качестве ГРП. Вводные линии J11 и J12 напряжением 6 (10) кВ от подстанций подключают к разным секциям сборных шин через масляные выключатели. Между секциями устанавливают секционные выключатели, в нормальных условиях работы находящиеся в отключенном состоянии. Непосредственно к линиям J11 и JT2 подключают трансформаторы собственных нужд и трансформаторы напряжения, с помощью которых цепи управления и измерения получают питание еще до включения выключателей вводов. Линии напряжением 6(10) кВ, отходящие к синхронным двигателям (СД), вводы и секционный аппарат подключают к сборным шинам через ячейки КРУ с выкатными выключателями.
Рис. 8. Схема присоединения потребителей непосредственно к РП напряжением 10 кВ
Рис. 9.
Для электроснабжения потребителей первой категории может использоваться схема РП, представленая на рис. 8.
Вводные и секционные выключатели обеспечивают возможность автоматического ввода резерва (АВР). Использование ячеек КРУ рекомендуется в наиболее сложных и ответственных установках с числом ячеек 15 и более. В остальных случаях рекомендуется применение более дешевых и требующих меньших плошадей ячеек КСО со стационарным расположением оборудования и односторонним обслуживанием. При числе отходящих линий меньше восьми сооружение РП в цехе нерационально и высоковольтные электроприемники подключают к РП соседнего цеха или непосредственно к шинам ГПП.
Для потребителей второй категории, не требующих АВР, рекомендуется секционировать шины РП двумя разъединителями и не устанавливать выключатели на вводах. Соответствующая схема цехового РП показана на рис. 9. Два секционных разъединителя QS3, QS4 предусматриваются для обеспечения безопасного ремонта любого из них без отключения обеих секций шин одновременно.
leg.co.ua
ВРУ: основные функции и виды
Одним из видов оборудования, наиболее часто используемого в электротехнике, по праву считаются ВРУ или вводно-распределительные устройства. С их помощью осуществляется ввод, распределение и резервирование электроэнергии, применяемой для бытовых и промышленных нужд.
Назначение распределительных устройств
Все вводно-распределительные устройства включают в свой состав электрические приборы различного назначения, позволяющие одновременно выполнять множество функций. Установленные электронные или индукционные счетчики позволяют осуществлять учет электроэнергии. Большая роль отводится средствам, защищающим электрические системы и линии от возможных перегрузок и коротких замыканий. Для этого в шкафы или ящики ВРУ устанавливаются автоматические выключатели, предохранители и другие средства защиты.
Данные устройства позволяют успешно выполнять оперативные переключения с помощью установленных рубильников, разъединителей, датчиков контроля и прочих аналогичных приборов. Кроме того, выполняется функция управления осветительными системами, а также контроль и распределение с применением специальных измерительных приборов.
Все виды типовых вводно-распределительных устройств применяются в самых различных сферах. Это промышленные, коммунально-бытовые и административные объекты, жилые дома и офисные помещения. Для их установки используются специальные электрощитовые помещения, куда допускается только ограниченный круг лиц. Монтаж производится вертикально на фундаменте или прямо на полу.
Разновидности вводно-распределительных устройств
Каждое ВРУ представляет собой защищенный металлический шкаф, где размещаются электрические типовые панели, предназначенные для крепления оборудования. Для более удобного подвода кабелей, в нижней части шкафа устроена съемная крышка. Вся конструкция пользование таким шкафом только с лицевой стороны. Внутри располагаются все коммутационные приборы и органы управления.
Разнообразные сферы применения предполагают множество конструкций данных устройств. С технической стороны, они могут быть вводными, распределительными или вводно-распределительными. Конструктивное исполнение предполагает одно- или многопанельные варианты. Все ВРУ могут навешиваться на стену или размещаться на полу. У них могут быть одинарные или двойные вводы.
Для каждого объекта конструкция устройств распределения подбирается в индивидуальном порядке, еще на стадии проектирования.
electric-220.ru
Конструкции распределительных устройств | Оборудование
Различают распределительные устройства внутренние и наружные. В таких устройствах аппараты размещены в зданиях и, следовательно, защищены от атмосферных осадков, ветра, резких изменений температуры, а также от пыли, морской соли, вредных химических реагентов в воздухе. В наружных устройствах аппараты установлены вне зданий и, следовательно, подвержены воздействию атмосферы и содержащихся в воздухе вредных веществ.
Распределительное устройство называют сборным, если большая часть монтажных работ выполняется на месте установки. РУ называют комплектным, если оно изготовлено на специализированном заводе и поставляется к месту установки готовыми частями.
Распределительное устройство любого вида должно отвечать требованиям безопасности, надежности и экономичности.
Безопасность для людей, обслуживающих РУ, обеспечивают многими способами, из которых основными являются следующие:
- В наружных РУ аппараты и проводники ограждают или устанавливают достаточно высоко, чтобы исключить возможность случайного прикосновения к частям, находящимся под напряжением.
- Во внутренних РУ аппараты и проводники присоединений разделяют защитными стенами, обеспечивающими возможность безопасного ремонта частей РУ, не нарушая работу соседних частей.
- Коридоры обслуживания и проезды выбирают достаточной ширины, чтобы обеспечить безопасный транспорт оборудования.
- Оборудование размещают так, чтобы обеспечить возможность визуальной проверки отключенного положения разъединителей.
- Предусматривают блокирующие устройства, исключающие возможность неправильных операций с коммутационными аппаратами.
- В РУ 500 кВ и выше предусматривают особые средства для защиты людей от воздействия электрического поля.
- Пожарную безопасность обеспечивают применением аппаратов без масла или с минимальным содержанием масла и горючих компаундов; в наружных устройствах с баковыми масляными выключателями предусматривают маслоприемники, заполненные гравием и щебнем с целью воспрепятствовать возгоранию масла; под трансформаторами предусматривают маслоприемники и маслостоки; между трансформаторами предусматривают прочные огнеупорные стены, препятствующие распространению огня.
Надежность РУ зависит от многих условий, из которых важнейшими являются:
- высокое качество аппаратов;
- соответствие коммутационной способности выключателей, электродинамической и термической стойкости аппаратов и проводников расчетным токам КЗ;
- надежная быстродействующая защита сборных шин и присоединений, а также использование других автоматических устройств;
- эффективная защита от перенапряжений;
- правильно организованная эксплуатация оборудования.
Экономичность РУ определяется его стоимостью при условии
удовлетворительного решения требований безопасности и надежности. При проектировании внутренних и наружных РУ оценивают варианты, сопоставляя объемы строительных работ, размеры площадей, количество, массу металлических и железобетонных конструкций, проводникового материала и изоляторов, А также сроки сооружения.
Закрытые и открытые распределительные устройства сборного типа
Различают закрытые распределительные устройства (ЗРУ) и открытые распределительные устройства (ОРУ). ЗРУ, как правило, применяются на напряжении до 35 кВ, ОРУ — 35 — 750 кВ.
Характеристики основных типов конструкций ЗРУ.
ЗРУ 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. Такие РУ с камерами КСО-266, КСО-366 получили широкое распространение. Однако ремонт выключателей в этих камерах затруднен, поэтому в замен их в настоящее время применят камеры с выключателями на выкатной тележке — КРУ.
ЗРУ 6-10 кВ с двумя системами шин, как правило, сооружаются на ТЭЦ. На подстанциях такая схема встречается крайне редко. Значительные токи к.з. на сборных шинах генераторного напряжения приводит к необходимости увеличения расстояния между фазами, установки секционных и групповых реакторов. Все это усложняет конструкцию РУ.
ЗРУ 35-220 кВ применяются в особых условиях (ограниченность площади, загрязненная атмосфера, суровые климатические условия). Такие ЗРУ дороже ОРУ на тоже напряжение, т.к. стоимость здания значительно больше стоимости металлоконструкций и фундаментов, необходимых для открытой установки аппаратуры. В них применяются только воздушные или маломасляные, а также элегазовые выключатели. Установка баковых масляных выключателей привела бы к значительному увеличению стоимости РУ за счет сооружения специальных камер и маслосборных устройств. Данные ЗРУ бывают одноэтажного исполнения с обходной системой шин и гибкими шинами, а также двухэтажного исполнения с вынесенной наружу обходной системой шин. Для ЗРУ 220 кВ разработана схема с двумя рабочими и обходной системами шин.
Характеристики основных типов конструкций ОРУ.
ОРУ 35-110 кВ со сборными шинами. ОРУ 35 кВ по схеме с одной секционированной системой шин сооружается однопортальным. Все шире применяют ОРУ 35 кВ из блоков заводского изготовления. Также широко распространены схемы двумя рабочими и обходной системами шин (110-500 кВ). Ошиновка применяется как гибкая так и жесткая. Выключатели расположены в один ряд около второй системы шин.
ОРУ 330-500 кВ выполняются как и по вышеуказанной схеме, так и по схеме с полутора выключателями на цепь с трехрядной установкой выключателей. В таких ОРУ применяются подвесные разъединители, которые сокращают размеры ОРУ. В перспективе применение подвесных выключателей.
Комплектные распределительные устройства внутренней и наружной установки
Комплектные распределительные устройства (КРУ) широко распространены при сооружении промышленных и городских подстанций, главных РУ электростанций средней и малой мощности, РУ собственных нужд мощных электростанций.
Камеры и шкафы КРУ изготовляются заводами, электромонтажными организациями и фирмами, что позволяет добиться тщательной сборки всех узлов и обеспечения надежной работы электрооборудования. Камеры и шкафы с полностью собранным и готовым к работе оборудованием поступают на место монтажа, где их устанавливают, соединяют сборные шины на стыках камер и 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.
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 (в мировой практике есть конструкции на 220,400 и 500 кВ).
Камеры и шкафы КРУ изготовляют различных серий с различными схемами первичных и вторичных цепей. Наличие шкафов с различными схемами первичных цепей позволяет комплектовать их согласно принятой схемы электрических соединений установки.
КРУ внутренней установки выполняют в виде камер типа КСО (камера стационарная, одностороннего обслуживания) или шкафов типа КРУ. В таких устройствах аппараты размещены в зданиях и, следовательно, защищены от атмосферных осадков, ветра, резких изменений температуры, а также от пыли, морской соли, вредных химических реагентов в воздухе.
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.
Шкафы КРУН имеют уплотнения, обеспечивающие защиту аппаратуры от загрязнения и атмосферных осадков. Так как шкафы не абсолютно герметичны, то КРУН не предназначены для работы в среде с влажностью воздуха более 80 %, опасной в отношении взрыва и пожара, а также в среде с химически активными газами и токопроводящей пылью. КРУН рассчитаны для работы при температурах окружающего воздуха от 40 до +35 С. В некоторых сериях КРУН предусматривается искусственный подогрев воздуха внутри шкафа для создания условий, препятствующих конденсации влаги при резких колебаниях температуры наружного воздуха.
КРУН могут иметь стационарную установку выключателя в шкафу или выкатную тележку с выключателем подобно КРУ внутренней установки. Преимущества выкатного исполнения были отмечены выше.
Шкафы КРУН широко применяются для комплектных трансформаторных подстанций и в открытых РУ электростанций и подстанций. Так же как и КРУ, они разработаны для схемы с одной системой шин.
КРУН может иметь различную конструкцию в зависимости от применяемого оборудования, различные схемы главных и вспомогательных соединений, поэтому при выборе их надо ориентироваться на сетку схем и каталожные данные.
Комплектные трансформаторные подстанции
Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) изготовляются на заводах и крупноблочными узлами доставляются на место монтажа. Широкое внедрение КТП позволило индустриализовать и ускорить монтаж подстанций, обеспечить максимальную безопасность при обслуживании, уменьшить габариты подстанций.
Комплектные трансформаторные подстанции 6-10/0,4-0,23 кВ внутренней и наружной установки широко применяются для электроснабжения промышленных предприятий, сельскохозяйственных и коммунальных потребителей. Такие КТП комплектуются силовыми трансформаторами типа ТНЗ с негорючим заполнителем, трансформаторами типа ТМЗ герметичного исполнения с азотной подушкой или обычными масляными трансформаторами ТМ, ТСМА мощностью 30-1000 кВ А. Шкаф высшего напряжения имеет глухой кабельный ввод 6-10 кВ, или выключатель нагрузки с предохранителем, или разъединитель и предохранитель. В шкафах низшего напряжения устанавливаются автоматические выключатели выдвижного исполнения, блоки предохранитель — выключатель, магнитные пускатели с предохранителями.
Размеры КТП меньше размеров обычных подстанций тех же схем и мощностей, что позволяет размещать их близко к центру нагрузки. В КТП коммутационная и защитная аппаратура имеет обычное исполнение.
КТП внутренней установки. КТП напряжением 6-10/0,4-0,23 кВ наиболее широко применяют для непосредственного электроснабжения промышленных объектов и установок. Такие подстанции устанавливают в цехах и других помещениях в непосредственной близости от потребителей, что значительно упрощает и удешевляет распределительную сеть, идущую к токоприемникам, и дает возможность выполнять ее совершенными (в конструктивном отношении) магистральными (ШМА) и распределительными (ШРА) шинопровод ами.
Для безопасности эксплуатации на КТП применяют трансформаторы с сухой изоляцией с баком повышенной прочности.
Комплектные цеховые ТП выполняют напряжением 6-10/0,4. 0.23 кВ с трансформаторами до 2500 кВ А. На сравнительно небольшой площади, занимаемой КТП, размещают силовой трансформатор, коммутационную защитную и измерительную аппаратуру и при необходимости секционный автомат для присоединения второго комплекта двухтрансформаторной КТП. В КТП на стороне высшего напряжения применяют предохранители ПК и выключатели ВНП, на стороне низшего напряжения — предохранители ПН-2 или автоматические выключатели АВМ.
На рис. 1 приведена КТП для внутренней установки с трансформатором мощностью до 1 MB-А, с баком повышенной прочности без расширителя. На стороне высшего напряжения имеется шкаф, в котором установлены выключатель нагрузки с предохранителями. В шкафу предусмотрено место для подключения двух кабелей. Питание шин РУ низшего напряжения осуществляется через секционный автоматический выключатель АВМ-20.
Рис. 1. КТП внутренней установки с трансформатором мощностью 1000 кВА и напряжением 6-10/0,4-0,23 кВ
КТП внутренней установки состоят их трех основных элементов: вводного устройства (6 или 10 кВ), силового трансформатора и распределительного устройства (0,4 кВ).
Вводное устройство высокого напряжения типа ВВ-1 представляет собой металлический шкаф , укрепленный на баке силового трансформатора; вводное устройство типа ВВ-2 — закрытый шкаф со встроенными в него выключателем нагрузки типа ВНП-17 и с предохранителями типа ПК. Выключатель нагрузки предназначен для отключения трансформатора со стороны высшего напряжения при холостом ходе или при номинальной нагрузке. При коротком замыкании трансформатор отключается предохранителем. Для отключения одной из линий в шкафу типа ВВ-2 имеются съемные шинные накладки. Разделка высоковольтного кабеля предусмотрена сухая.
Силовой трансформатор типа ТМЗ имеет естественное масляное охлаждение и герметичный бак повышенной прочности (рассчитан на давление 80 кПа и вакуум 40 кПа с азотной подушкой). Напряжение регулируется при отключенном от сети трансформаторе.
Трансформаторы снабжают электроконтактными мановакуум- метрами для контроля внутреннего давления. Повышение давления, вызванного бурным газообразованием при внутренних повреждениях, контролируется реле давления.
Трансформаторы снабжают также термосигнализаторами для измерения температуры верхних слоев масла. Уровень масла в баке контролируется маслоуказателем.
Распределительное устройство состоит из набора металлических шкафов с вмонтированной аппаратурой, ошиновкой и проводами. Защитно-коммутационной аппаратурой КТП являются автоматические воздушные выключатели серии АВМ-4, АВМ-10 выдвижного исполнения, которые расположены в закрытых шкафах, управляются ручками или ключами, расположенными на дверцах шкафов. Измерительные приборы и реле размещены в отсеках приборов и на дверцах шкафов. При двухрядном расположении КТП ряды соединяют шинным мостом, который состоит из металлического короба с соединительными шинами и проводами.
КТП наружной установки. КТПН выполняются для различных напряжений и предназначаются для электроснабжения строительных объектов промышленных предприятий и отдельных районов. КТПН рассчитаны для установки на открытом воздухе, но не предназначены для работы в атмосфере с токопроводящей пылью, химически активными газами и испарениями.
На подстанциях энергосистем применяются КТП наружной установки с высшим напряжением 35 и 110 кВ.
Со стороны высшего напряжения в КТП могут устанавливаться силовые предохранители типа ПВТ или короткозамыкатели и отделители. На двухтрансформаторных КТП может предусматриваться схема мостика с отделителями или выключателями (для КТП 35 кВ). Со стороны 6-10 кВ применяются КРУН.
Широкое применение (для электрификации сельского хозяйства) находят КТП с предохранителями ПВТ. Все узлы ОРУ 11- кВ и КРУН 6-10 кВ изготовляются на заводе, в поставку завода не входит лишь силовой трансформатор. Выхлопной предохранитель устанавливается на приемном портале открытым концом трубки вниз. Площадка под предохранителем ограждена, так как при срабатывании его выбрасываются гибкая связь, расплавленный металл и пламя. Применение ПВТ обеспечивает быстрое отключение поврежденного участка при КЗ в трансформаторе. Стоимость КТП с ПВТ невелика, конструкция проста и удобна в обслуживании. Недостатками КТП являются: недостаточная чувствительность ПВТ к перегрузкам и относительно небольшим токам повреждения в трансформаторе, возможность их неселективного срабатывания из-за разброса характеристик предохранителей, а также возможность возникновения неполнофазного режима работы при перегорании вставки предохранителя одной фазы.
forca.com.ua
Виды распределительных устройств
Электрика
20.10.2012 16:30
Загрузка… 368Распределительные устройства подстанций и станций представляют собой электроустановку, которая используется для приема электроэнергии от линий электропередачи, трансформаторов или генераторов и ее распределения между всеми потребителями, находящимися в помещении. В состав распределительных устройств входят измерительные приборы, соединительные и сборные шины, устройства защиты и автоматики, коммутационные аппараты.
В зависимости от назначения распределительные устройства бывают нескольких типов, а именно:
- РУ собственных нужд. Они используются для распределения электрической энергии потребителями подстанций и станций;
- РУ понизительных и повысительных подстанций. В них электрическая энергия распределяется после понижения или повышения в силовых трансформаторах напряжения;
- Главные РУ. Они используются для приема электрической энергии от генераторов;
- Линейные РУ. Энергия в таких распределительных устройствах распределяется между воздушными линиями, при этом трансформация напряжения отсутствует.
По роду местоположения и напряжения РУ могут иметь напряжение до одной тысячи вольт и выше. На небольших станциях используются РУ с напряжением до 1000 В, а на крупных электростанциях – напряжением от трех до 10 кВ.
В зависимости от рода установки оборудования распределительные установки бывают закрытыми и открытыми. В первом случае оборудование находится в закрытых зданиях, во втором – на открытом воздухе.
В зависимости от конструктивного выполнения РУ бывают с открытыми и закрытыми камерами, комплектные и сборные. В сборных РУ опорные части, каркасы и узлы изготавливают заранее в мастерских или заводах, а их сборка и установка осуществляется на месте. Комплектные распределительные установки изготавливаются и комплектуются приборами и аппаратурой непосредственно на заводах. Они выполняются и для наружной, и для внутренней установки. В последние несколько лет при выполнении объектов электрификации широко используется этот тип РУ. Закрытые РУ с закрытыми или открытыми камерами используют на подстанциях и крупных станциях напряжением до 10 кВ.
soverkon.ru
Открытое распределительное устройство — это… Что такое Открытое распределительное устройство?
Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения
ОРУ
электрической энергии. Распределительное устройство содержит набор коммутационных аппаратов, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства РЗиА и средства учёта и измерения.
Классификация
По месту расположения
- Открытые распределительные устройства (ОРУ) — это такие распределительные устройства, которые располагаются на открытом воздухе. Обычно в виде ОРУ выполняются распределительные устройства на напряжение от 27,5 кB.
- Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) — распределительные устройства, оборудование которых располагается в закрытых помещениях. Такие распределительные устройства применяют на напряжения до 10 кB. В случаях, когда РУ располагается в местности с агрессивной средой (морской воздух, повышенное запыление), допускают применение ЗРУ на напряжение вплоть до 220 кB.
По выполнению секционирования
Схема РУ с одной секцией сборных шин
РУ с одной секцией сборных шин (без секционирования)
К преимуществам такого РУ можно отнести простоту и низкую себестоимость. К основным недостаткам относятся неудобства в эксплуатации, из-за которых такая система не получила широкого применения:
- Профилактический ремонт любого элемента РУ должен сопровождаться отключением всего РУ — а значит лишением всех питающихся от РУ потребителей электроэнергии.
- Авария на сборных шинах так же выводит из строя всё РУ.
РУ с двумя и более секциями
Схема РУ с двумя секциями сборных шин
Такие РУ выполняются в виде нескольких секций, каждая из которых имеет своё питание и свою нагрузку, соединённых между собой секционными выключателями. На станциях секционный выключатель обычно замкнут, из-за необходимости параллельной работы генераторов. В случае повреждения на одной из секций секционный выключатель отключается, отсекая повреждённую секцию от РУ. В случае аварии на самом секционном выключателе из строя выходят обе секции, но вероятность такого повреждения относительно мала. На низковольтных РУ (6-10кВ) секционный выключатель обычно оставляют отключенным, так что связанные между собой секции работают независимо друг от друга. В случае если по каким-либо причинам питание одной из секций пропадёт, сработает устройство АВР, которое отключит вводной выключатель секции и включит секционный выключатель. Потребители секции с отключенным питанием будут получать электроэнергию от питания смежной секции через секционный выключатель. Подобная система используется в РУ 6 — 35 кВ подстанций и 6 — 10 кВ станций типа ТЭЦ.
РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством
Схема РУ с двумя секциями сборных шин и обходным устройством
Простое секционирование не решает проблемы планового ремонта отдельных выключателей секции. В случае если необходимо провести ремонт или замену выключателя любого отходящего присоединения, приходится отключать всю секцию, что в некоторых случаях недопустимо. Для решения проблемы используется обходное устройство. Обходное устройство представляет собой один или два обходных выключателя на две секции, обходные разъединители и обходную систему шин. Обходную систему шин подключают через обходные разъединители к разъединителям выключателей присоединений с противоположной от основной системы шин стороны. В случае, когда необходимо провести плановый ремонт или замену какого-либо выключателя, включают обходной выключатель, включают соответствующий нужному выключателю обходной разъединитель, затем этот выключатель вместе с его разъединителями отключают. Теперь питание отходящего присоединения осуществляется через обходной выключатель. Подобные системы получили распространение в РУ на напряжении 110—220 кВ.
По числу систем сборных шин
С одной системой сборных шин
К этим РУ относятся описанные выше.
С двумя системами сборных шин
Подобное РУ похоже по устройству на РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством, но, в отличие от него, обходная система шин используется как рабочая, нагрузки на систему распределяют между обеими системами шин. Это делается для повышения надёжности электроснабжения. Отсутствие питания на одной из систем шин допускается только временно, пока ведутся ремонтные работы на другой системе шин.
К достоинствам этой системы относятся:
- Возможность планового ремонта любой системы шин, без вывода из эксплуатации всего РУ.
- Возможность разделения системы на две части, для повышения надёжности электроснабжения.
- Возможность ограничения тока короткого замыкания
К основным недостаткам следует отнести:
- Сложность схемы
- Увеличение вероятности повреждений на сборных шинах из-за частых переключений разъединителей.
Наибольшее распространение система получила в РУ на напряжение 110—220 кВ
По структуре схемы
Радиального типа
Этому типу присущи следующие признаки:
- Источники энергии и присоединения сходятся на сборных шинах, поэтому авария на шинах приводит к выводу всей секции (или всей системы)
- Вывод из эксплуатации одного выключателя из присоединения приводит к отключению соответствующего присоединения.
- Разъединители кроме своей основной функции (изоляция отключенных элементов от РУ), участвуют в изменениях схемы (например, ввод обходных выключателей), что снижает надёжность системы.
Кольцевого типа
Кольцевой тип схемы отличается следующими признаками:
- Схема выполнена в виде кольца с ответвлениями присоединений и подводов питания
- Отключение каждого присоединения осуществляется двумя или тремя выключателями.
- Отключение одного выключателя никак не отражается на питании присоединений
- При повреждениях (КЗ или отключениях) на РУ, выходит из строя лишь незначительная часть системы.
- Разъединители выполняют только основную функцию — изолируют выведенный из эксплуатации элемент.
- Кольцевые схемы удобнее радиальных в плане развития системы и добавления новых элементов в систему.
Открытое распределительное устройство (ОРУ)
Масляный выключатель на ОРУ
Конструктивные особенности
Все элементы ОРУ размещаются на бетонных или металлических основаниях. Расстояния между элементами выбираются согласно ПУЭ. На напряжении 110 кВ и выше под устройствами, которые используют для работы масло (масляные трансформаторы, выключатели, реакторы) создаются маслоприемники — заполненные гравием углубления. Эта мера направлена на снижение вероятности возникновения пожара и уменьшение повреждений при аварии на таких устройствах.
Сборные шины ОРУ могут выполняться как в виде жёстких труб, так и в виде гибких проводов. Жёсткие трубы крепятся на стойках с помощью опорных изоляторов, а гибкие подвешиваются на порталы с помощью подвесных изоляторов.
Территория, на которой располагается ОРУ, в обязательном порядке огораживается.
Преимущества
- ОРУ позволяют использовать сколь угодно большие электрические устройства, чем, собственно, и обусловлено их применение на высоких классах напряжений.
- Изготовление ОРУ не требует дополнительных затрат на строительство помещений.
- ОРУ удобнее ЗРУ в плане расширения и модернизации
- Возможно визуальное наблюдение всех аппаратов ОРУ
Недостатки
- Эксплуатация ОРУ затруднена в неблагоприятных погодных условиях, кроме того, окружающая среда сильнее воздействует на элементы ОРУ, что приводит к их раннему износу.
- ОРУ занимают намного больше места, чем ЗРУ.
Комплектное распределительное устройство (КРУ)
Камеры КСО
КРУ — такое РУ, оборудование которого располагается в полностью или частично закрытых металлических шкафах. Каждый шкаф называется ячейкой КРУ.
Область применения
Комплектные распределительные устройства могут использоваться как для внутренней, так и для наружной установки (в этом случае их называют КРУН). КРУ широко применяются в тех случаях, где необходимо компактное размещение распределительного устройства. В частности, КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности (нефтепроводы, буровые установки), в схемах энергопотребления судов.
Если основное оборудование КРУ заключено в оболочку, заполненную элегазом, то РУ сокращённо обозначают КРУЭ.
КРУ, у которого возможно только одностороннее обслуживание, называется камерой сборной одностороннего обслуживания (КСО).
Устройство КРУ
Типовая ячейка КРУ состоит из четырёх основных отсеков: линейного (кабельного), релейного (низковольтного), отсека выключателя (высоковольтного) и отсека сборных шин.
- В релейном отсеке (3) располагается низковольтное оборудование: устройства РЗиА, переключатели, рубильники. На двери релейного отсека, как правило, располагаются светосигнальная арматура, устройства учёта и измерения электроэнергии, элементы управления ячейкой.
- В высоковольтном отсеке (4) располагается силовой выключатель. Иногда отсек выполняют с выкатным элементом, на котором и устанавливается выключатель.
- В отсеке сборных шин (6) располагаются силовые шины (8), из которых состоит секция РУ.
- Линейный отсек (5) служит для размещения измерительных трансформаторов тока (7) , трансформаторов напряжения, ОПН.
Источники
- ПУЭ
- Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1987.
- Неклепаев Б. Н., Крючков И. С. Электрическая часть станций и подстанций. — М.: Энергоатомиздат, 1989.
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
dic.academic.ru
Классификация распределительных устройств — типы распределительных устройств
Распределительное устройство – это электрическое оборудование, которым принимается и распределяется электрическая энергия. Оно состоит из сборных и соединительных шин, коммутационных аппаратов, средств учета и измерения, вспомогательный устройств РЗиА. Классификация распределительных устройств распределяет электрооборудование на несколько видов, в зависимости от структуры схемы, расположения секционирования, места расположения ЗРУ и ОРУ.
Выполнение секционирования
РУ может иметь одну и более секций. Распределительные устройства, которые характеризуются наличием одной секции, называют безсекционными. Они имеют достаточно простую конструкцию, а также низкую стоимость. Недостатком является то, что при аварии на сборных шинах вводно распределительное устройство выходит из строя. Для проведения профилактического ремонта необходимо полностью отключать РУ, что предоставляет массу неудобств.
РУ с несколькими секциями являются более практичными. Каждая секция характеризуется наличием своего питания и своей нагрузки. Для соединения секций между собой применяется специальный выключатель, который является замкнутым. При повреждении одной секции выключателем производится ее отключения. Остальные секции РУ продолжают работать. Если на секционном выключателе происходит авария, то отключаются обе секции. При аварии на одной секции потребителями получается электроэнергия из другой секции.
Структура схемы
В соответствии со структурой схемы выделяют такие типы распределительных устройств, как радиальный и кольцевой. Радиальные распределительные устройства характеризуются участием в изменении схемы разъединителей. Если выключатель выходит из строя, то его присоединение отключается. Местом соединения присоединений и источников энергии являются сборные шины. Именно поэтому если на шине авария, то из строя выходит вся система.
Распределительное устройство кольцевого типа характеризуется выполнением схемы в виде кольца. Для того чтобы отключить одно присоединение, необходимо использовать 2-3 выключателя. Если один из выключателей повреждается, то питание присоединений продолжается. Разъединителями осуществляется выполнение одной основной функции – изоляции выведенного из эксплуатации элемента. Если на РУ наблюдаются аварии, то повреждается только часть системы.
Открытые и комплексные РУ
По своей конструкции распределительные устройства классифицируют на открытые и комплексные. Для расположения первого вида используются бетонные или металлические основания. Если для работы оборудования используется масло, то при его установке осуществляется монтаж маслоприемников, что обеспечивает высокий уровень безопасности в период эксплуатации ОРУ.
Открытое РУ характеризуется минимальными затратами на установку. Все его аппараты можно контролировать визуально. Благодаря ОРУ может осуществляться применение различного количества электрических устройств. Недостатком данного оборудования является то, что работы с ним в период осадков значительно усложняются.
КРУ располагается в шкафах, которые закрываются частично или полностью. Они выполняются из металла, что обеспечивает максимально высокий уровень защиты оборудования. Комплексное распределительное устройство может устанавливаться, как внутри, так и снаружи помещений. Данное оборудование широко применяется для оснащения городских подстанций, электрические станции и т.д.
В состав ячейки КРУ входит 4 основные отсека: линейный, для сборных шин, релейный, для выключателя. В линейном отсеке располагаются измерительные трансформаторы напряжения, ОПН, трансформаторы тока. Отсек сборных шин предназначается для расположения силовых шин, которые являются составляющими секции РУ. Линейный отсек предназначен для расположения низковольтного оборудования. Расположение силового выключателя осуществляется в высоковольтном отсеке.
Распределение РУ на типы осуществляется по нескольким параметрам. Благодаря наличию большого количества разновидностей данного оборудования предоставляется возможность выбора наиболее оптимального варианта для решения определенных задач.
Читайте также:
Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах
Особенности монтажа систем вентиляции и кондиционирования
Система лучистого отопления-охлаждения
energy-rt.com
Комплектные распределительные устройства (КРУ): виды, характеристики, назначение
В этой статье будет содержаться информация про комплектные распределительные устройства. Будут приведены их технические характеристики, виды и назначение.
Сфера применения
Комплектные распределительные устройства (КРУ) – это устройства, состоящие из щитов, в состав которых встроены:
- аппараты пуска и управления электроприемниками;
- устройства защиты;
- токоизмерительные приспособления;
А также другие дополнительные компоненты, собранные и готовые к работе.
Основное назначение заключается в приеме и дальнейшем распределении электричества в трехфазных сетях с рабочей частотой сети 50 Гц и напряжением свыше 1000 В.
Комплектные распределительные устройства (КРУ) делят на два типа: наружной и внутренней установки. Для внутренней установки размещают в сооружениях или в помещениях. Такие устройства собраны с системой сборных шин. При использовании для рабочего напряжения свыше 35 кВ применяют воздушную изоляцию, в сетях напряжение 110 кВ изоляцией является элегаз.
Как правило, в современных КРУ используют высоковольтные вакуумные выключатели как аппарат защиты и коммутации, но есть более устаревше установки, в которых установлены масляные выключатели.
Шкафы распределительные КРУ РН 6 изготовлены для наружной установки и делятся на два вида по исполнению: выкатывающиеся, в которых все детали и узлы закреплены на специальном щите, и стационарные, где все детали и узлы установлены на длительный срок службы.
Монтаж внешней установки
Комплектные распределительные устройства наружной установки необходимо подготовить к монтажу, поэтому первым делом укладывают фундамент. Ячейки перемещают в упакованном виде до того, как установить все устройства. После этого распаковывают и выкатывают тележки из корпуса, в которых установлена коммутационная аппаратура. Устанавливают ячейки соответственно плану расположения. Монтаж начинается с крайней. После того как удостоверились в правильности установки шкафа, устанавливают следующий. Важно то, что ячейки не должны стоять под углом.
А для монтажа воздушных линий на крыше устанавливают кронштейны. Также необходимо установить местное освещение возле каждой ячейки. Высоковольтные кабельные линии с помощью концевых муфт закрепляют на выводы КРУ в задней дверце шкафа. После этого комплектные распределительные устройства наружной установки готовы к эксплуатации.
Конструктивное исполнение
Рассчитаны комплектные распределительные устройства (КРУ) на напряжение 6/10 кВ, должны обеспечить нормальное функционирование всех элементов, установленных в ней. КРУ внешне похожи на большие стальные ячейки, внутри которых смонтированы коммутационные, защитные и вспомогательные устройства. Внешнее покрытие ячейки создано из стальных листов, это сделано для увеличения прочности конструкции и защиты от поражения током КЗ других аппаратов, расположенных рядом.
Шкафы распределительные КРУ РН 6 оборудованы специальным местным подогревом, благодаря которому токоизмерительные приборы нормально работают в зимнее время.
Технические характеристики и коммутационная способность
Комплектное распределительное устройство (КРУ) 10 кВ имеет следующие номинальные данные:
- рабочее напряжение сети — 6, 10, 35, 110 кВ;
- промышленная рабочая частота сети — 50 гЦ;
- рабочий ток — 630 А;
- ток отключений — 12,5, 20, 25, 35, 40 кА;
- изоляция – воздушная;
- тип выключателей – вакуумный;
- тип трансформаторного тока – ТОЛК-6;
- тип силового трансформатора – ТМ-25;
- тип привода – электрический.
Коммутационная устойчивость КРУ определяется исходя из параметров аппаратуры, которая встроена в устройство выключателей с установленным на него приводом. Коммутационная аппаратура, которая устанавливается на КРУ, должна нормально работать при номинальных нагрузках и выдерживать проверочные циклы при высоких значениях токов отключений, которые установлены в технических характеристиках внутренних аппаратов.
Выдвижной элемент и степень защиты
Выдвижной элемент, на котором установлена коммутационная аппаратура, может передаваться как вручную, так и механическим путем. При этом такая тележка должна проходить путь по ровным покрытиям, так как имеет довольно большую массу.
Все шкафы КРУ должны быть удобными при эксплуатации и рассчитаны на комфортный монтаж, ремонт и замену деталей. В большинстве шкафов КРУ во время выкатывания выдвижной тележки из ячейки в рабочее положение проемы к неподвижным разъединяющим контактам основной цепи запираются специальными шторками.
В зависимости от вида применения, установки бывают разного типа исполнения. КРУ необходимо выполнять требования эклектической и механической прочности конструкции, изоляции и устойчивости к агрессивным условиям эксплуатации. Категории размещения КРУ:
- У3 – предназначены для работы в помещениях с естественной циркуляцией воздуха;
- У4 – предназначены для помещений с искусственными климатическими условиями.
Конструкция КРУ должна обеспечить устойчивость при вибрациях, которые возникают во время включения и выключения высоковольтных выключателей, а также при перемещении установки. При этом все аппараты должны работать исправно, а релейная защита не срабатывать во время работы на номинальных показателях.
КРУ могу изготавливать для разных климатических условий с применением местного подогрева или охлаждения.
Эксплуатация
При эксплуатации КРУ необходимо своевременно устраивать технический осмотр и уход за оборудованием, которое размещено в ячейке, а также устранять неисправности.
Наблюдением за работой аппаратуры занимаются дежурные электрослесари или персонал, который эксплуатирует установку. Согласно современным требованиям к безопасности, к работе с электроустановками не допускается один человек, поэтому при работе с КРУ необходимы как минимум два.
Рабочие, которые занимаются ремонтом установки, должны быть обучены и иметь группу допуска не ниже IV, а также должны знать об аппаратуре, которая находится в КРУ, и представлять работу отдельных частей электромеханизмов.
Установка с рабочим напряжением до 35 кВ
Комплектные распределительные устройства высокого напряжения серии BM-4 используются для передачи электроэнергии в сетях трехфазного тока с промышленной частотой сети 50 Гц и рабочим напряжением 35 кВ.
Ячейка КРУ представляет собой конструкцию, обшитую оцинкованной сталью, листы которой соединены сварным или заклепочным методом. Внутри установлены высоковольтные выключатели, трансформаторы напряжения, коммутационная аппаратура, измерительные приборы и разъединитель.
Такие КРУ созданы для двухстороннего обслуживания. При установке в малогабаритных сооружениях выпускают модифицированную КРУ с односторонним обслуживанием. Для поддержания температурного режима в ячейках имеются жалюзи. Также для сброса избыточного давления, которое может появиться в случае появления аварийных режимов работы или токов КЗ, на крыше ячейки установлены срываемые клапаны.
Устройство марки К-63
КРУ марки К-63 создано из металлического корпуса, жестко закрепленного на опорах, внутри которого находится вся защитная, коммутационная и трансформаторная аппаратура. Комплектные распределительные устройства типа КРУ К-63 так же, как и остальные, предназначены для передачи и распределения электрического тока в трехфазных сетях, промышленной частотой 50 Гц и с рабочим напряжением 6 кВ.
Особенностью КРУ К-63 является то, что его можно применить как трансформаторное устройство. Основными коммутационными аппаратами К-63 являются современные высоковольтные выключатели BB/TEL с применением электромеханических реле или микропроцессорных защит.
Ячейки К-63 предназначены для установки в помещениях, а трансформатор может находиться на открытом воздухе. К-63 собрана с единой системой сборных шин, электричество на которые подается через высоковольтные ячейки ввода в КРУ, что расположены на крыше.
Устройство марки К-594: достоинства
Комплектные распределительные устройства КРУ марки К-594, как и все вышеперечисленные установки, применяются в сетях напряжением 6-10 кВ и рабочей частотой сети 50 Гц.
Как правило, КРУ К-594 применяются на трансформаторных подстанциях, электростанциях, сельскохозяйственных объектах и железнодорожном транспорте. Комплектное распределительное устройство КРУ-594, прайс которого зависит от поставщика и региона покупки, отлично подходит для подключения высоковольтных двигателей и других электрических машин. Основными достоинствами КРУ являются:
- все электромеханизмы собраны в одной ячейке и укомплектованы на заводе;
- КРУ повышает безопасность самой установки, а также рабочего персонала;
- все наиболее сложные элементы установлены на выкатывающейся тележке, что уменьшает сложность работы по обслуживанию оборудования;
- ячейки КРУ не громоздкие, поэтому они существенно экономят пространство в помещении.
Комплектные распределительные устройства (КРУ) серии К-594 имеют технические характеристики, которые могут изменяться в случае повышения или понижения расчетных номинальных показателей потребителей, к которым будет подключено КРУ.
Вывод
КРУ – это надежный способ подключения потребителей, так как обладает высокой надежностью и простотой в использовании, а также простотой обслуживания и ремонта. Они заслужили свою популярность на мировом рынке как надежная аппаратура передачи электроэнергии.
fb.ru