Обзор типов и конструктивные особенности распределительных устройств 6-10кВ внутренней установки
О сновные типы распределительных устройств(РУ), которые используются на энергетических объектах для приема и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50Гц на напряжении 6-10кВ - это комплектные распределительные устройства КРУ, камеры сборные одностороннего обслуживания КСО и необслуживаемые комплектные распределительные устройства на базе элегазовых моноблоков КРУЭМ. Д овольно часто при проектировании электроснабжения объектов возникает вопрос какого типа распределительное устройство следует применять на том или ином объекте и в чем принципиальная разница между вышеуказанными типами РУ. Ч тобы разобраться в данном вопросе расмотрим конструктивные особенности указанных выше типов РУ.
Комплектные распределительные устройства КРУ
К омплектные распределительные устройства(КРУ) внутренней установки состоят из отдельных ячеек со встроенными силовыми аппаратами, приборами измерения, релейной защиты и автоматики, управления и сигнализации, которые соединяются между собой в соответствии со схемами электрических цепей.
К онструктивно ячейки КРУ складываются из отдельных выделенных отсеков,которые разделены между собой металлическими перегородками.
Э то отсек выкатного элемента, отсек сборных шин, отсек ввода-вывода, отсек релейной защиты и автоматики.
В ыделение отсеков способствует локализации коротких замыканий и препятствует развитию аварии.
О бслуживание КРУ производится с фасада и тыльной стороны.
Отсек выкатного элемента
В отсеке расположена тележка на которой могут быть установлены силовой выключатель, трансформатор напряжения, трансформатор собственных нужд, предохранители и др. элементы в соответствии со схемой главных цепей.
В ыкатной элемент имеет два фиксированных положения: рабочее и контрольное.
Р емонтное положение выкатного элемента располагается вне отсека.
Б езопасная работа в отсеке выкатного элемента обеспечивается защитными шторками,которые при выкатывании тележки в ремонтное положение автоматически закрываются, закрывая доступ к неподвижным контактам, находящимся под напряжением.
Отсек сборных шин
В отсеке находятся сборные шины, закрепленные на опорных изоляторах.
О тсек предназначен для подключения к КРУ кабельного или шинного ввода и трансформаторов тока нулевой последовательности.
Отсек релейной защиты и автоматики
О тсек релейной защиты расплагается в верхней части ячейки в виде шкафа, где на монтажной панели располагается вспомогательные устройства релейной защиты, клеммы, нагревательный элемент, промежуточные реле, реле времени и др. аппаратура необходимая для функционирования схемных решений релейной защиты и вторичной коммутации.
Н а фасаде релейного отсека устанавливаются микропроцессорные устройства релейной защиты, ключи управления, лампы сигнализации, блинкеры, электроизмерительные приборы.
Камеры сборные одностороннего обслуживания
К амеры сборные одностороннего обслуживания(КСО) состоят из отдельных ячеек со встроенными силовыми аппаратами, приборами измерения, релейной защиты и автоматики, управления и сигнализации, которые соединяются между собой в соответствии со схемами электрических цепей.
К амеры КСО имеют одностороннее обслуживание вне зависимости от расположения камер.
Э то одно из отличий камер КСО от КРУ.
К СО представляют собой каркасную металлическую конструкцию с передней дверью и одной боковой стенкой.
К райние камеры комплектуются торцевыми панелями.
В верхней части камеры устанавливается отсек релейной защиты.
С боку камеры на фасадных стойках располагаются приводы разъединителей, выключателей нагрузки и заземляющих ножей.
Е ще одно отличие камер КСО от КРУ - это меньшее количество выделенных отсеков и стационарное положение силового выключателя с выводом в ремонт при помощи разъединителй и заземляющих ножей.
К амера КСО с вакуумным выключателем разделена на отсек выключателя и сборных шин, отсек линейных присоединений и отсек релейной защиты.
К аждый из отсеков имеет дверь со стороны фасада.
В отсеке силового выключателя размещаются вакуумный выключатель, шинный разъединитель с приводом и заземляющими ножами.
В отсеке линейных присоединений размещен линейный разъединитель с приводом и заземляющими ножами.
Н екоторые типы современных КСО выпускаются с выдвижным силовым выключателем.
В этом случае шинный и линейный разъединители не устанавливаются.
Н а дне отсека предусмотрено место для крепления трансформатора тока и скобы для крепления силового кабеля.
О тсек релейной защиты по конструкции аналогичен релейному отсеку КРУ.
Комплектные распределительные устройства КРУЭМ на базе элегазовых моноблоков
К омплектные распределительные устройства на базе элегазовых моноблоков(КРУЭМ) состоят из отдельных ячеек, либо групп ячеек оборудованных полностью герметичным контейнером из нержавеющей стали со встроенными силовыми аппаратами, которые соединяются между собой в соответствии с главной схемой электрических цепей.
К онтейнер наполнен элегазом с небольшим избыточным давлением.
В ид обслуживание КРУЭМ – одностороннее.
К РУЭМ состоит из нескольких функциональных отсеков: силового, кабельного, отсека привода и отсека релейной защиты.
Р аспределительное устройство имеет возможность расширения путем добавления функциональных блоков, которые соединяются между собой на уровне сборных шин с помощью втычных экранированных контактов, при этом сохраняется целостность заводских моноблоков.
Комплектные распределительные устройства КРУТМ на базе моноблоков с твердой изоляцией
к омплектные распределительные устройства на базе моноблоков с твердой изоляцией (КРУТМ) могут состоять из отдельных ячеек, а также групп ячеек.
В отличие от элегазовых мноноблоков в КРУТМ основное коммутационное оборудование и токоведущие части заключены в твердую изоляцию.
К РУТМ также состоит из нескольких функциональных отсеков: силового, кабельного, отсека привода и отсека релейной защиты.
К РУТМ сочетает в себе достоинства компактности как в элегазовых моноблоках и одновременно безопасности и надежности, как в ячейках КРУ или КСО с воздушной изоляцией.
Рекомендации по проектированию сетей 6-10кВ на базе распределительных устройств внутренней установки
Р ассмотрим применение описанных выше типов распределительных устройств для формирования распределительных сетей от питающих высоковольтных подстанций 35-330кВ до тупиковых трансформаторных подстанций 6-10/0,4кВ и конечного потребителя.
Н иже представлена схема электроснабжения состоящая из четырех уровней: уровень 1 – высоковольтная трансформаторная подстанция 110кВ, уровень 2 – распределительный пункт 10кВ, уровень 3 – узловая трансформаторная подстанция, уровень 4 – тупиковая трансформаторная подстанция 10/0,4кВ.
Н а высоковольтных трансформаторных подстанциях 35-330кВ со стороны 6-10кВ обычно устанавливают ячейки типа КРУ двухстороннего обслуживания.
П рименение КРУ обуславливается высоким уровнем надежности электроснабжения потребителей, требованиями к обслуживанию оборудования, повышенным уровнем сложности схем релейной защиты и автоматики, высокими уровнями токов короткого замыкания, высокими токами нагрузки.
В КРУ на ПС 35-330кВ устанавливаются силовые выключатели для отключения токов нагрузки и токов короткого замыкания.
В отсеке релейной защиты предусматривается набор устройств релейной защиты с функциями: токовая отсечка ТО, максимальная токовая защита МТЗ, защита от замыканий на землю ЗНЗ, логическая защита шин ЛЗШ, устройство резервирования отказа выключателя УРОВ, защита от повышения и понижения напряжения, дуговая защита и др. и автоматики с функциями – автоматический ввод резерва АВР, автоматическая частотная разгруза АЧР, автоматическое частотное повторное включение ЧАПВ и др.
В распределительных пунктах 6-10кВ как правило устанавливаются камеры сборные одностороннего обслуживания КСО с силовыми выключателями и набором устройств релейной защиты:ТО,МТЗ,ЛЗШ,УРОВ,ЗНЗ и автоматики:АВР.
Н а узловых и тупиковых трансорматорных подстанциях 6-10кВ могут устанавливаться КСО элегазовые КРУЭМ, или с твердой изоляцией КРУТМ
В большинстве случаев коммутационными аппаратами являются выключатели нагрузки либо разъединители.
В качестве устройств релейной защиты применяются индикаторы токов короткого замыкания.
Д ля защиты силового трансформатора 10/0,4кВ используется силовой выключатель в комбинации с выносной защитой, либо выключатель нагрузки с предохранителем.
В ыбор применения КСО,КРУЭМ или КРУТМ в данном случае основывается на технико-экономическом обосновании строительста ТП-6-10кВ.