ВЫБОР комплектныХ распределительныХ Устройств 6-10 кВ

Для РУ 6-10 кВ подстанций, а также в системе собственных нужд (с.н.)электростанций широко используются комплектные распределительные устройства (КРУ) 6-10кВ. Их применение позволяет уменьшить строительную площадку под РУ, резко сократить сроки сооружения РУ и объём монтажных работ на месте установки; повысить надёжность работы РУ, безопасность обслуживания и возможность быстрой замены неисправного выключателя. Так как каждое РУ состоит из ячеек разного назначения: отходящих кабельных и воздушных линий, питающих вводов, секционных связей, шинных трансформаторов напряжения и разрядников, трансформаторов с.н. и т.д., поэтому заводы изготовители для каждой серии КРУ выпускают целый набор шкафов для различных присоединений в соответствии с запланированной сеткой схем.

В КРУ входит определённый набор шкафов электрически связанных друг с другом токоведущими частями (сборными шинами, шинными мостами, выводами и т.п.). Шкаф КРУ представляет собой жесткую металлическую сборно-сварную конструкцию, в которую встроены аппараты и приборы совместно с их несущими соединениями, токоведущие части, защитные шторки, заземляющие и электрические контакты главной цепи. Основные аппараты шкафов: выключатели, ограничители перенапряжений и измерительные трансформаторы находятся на так называемом выкатном элементе. Состав КРУ определяется конкретным заказом. В общем случае КРУ поставляется отдельными ячейками с элементами стыковки ячеек в распределительное устройство. По требованию заказчика, КРУ поставляются транспортными блоками, каждый из которых состоит из 3-6 ячеек со смонтированными соединениями главных и вспомогательных цепей. В состав КРУ могут входить: шинные вводы, шинные мосты между двумя рядами ячеек, кабельные блоки для ввода силовых кабелей, кабельные лотки для подводки к ряду КРУ контрольных кабелей, блоки панелей для размещения общеподстанционной аппаратуры и ввода контрольных кабелей, переходные шкафы для стыковки с КРУ разных серий.

Новыми направлениями в отечественном аппаратостроении являются разработки шкафов КРУ на напряжение 6-10 кВ серий К-59, К-61М, К-63, К-104М, К-105, К-112, КРУ/ТЕL, D-12P и др. с вакуумными (ВБКЭ-10, ВБЭМ-10, ВВ/TEL-10, ВВЭ-М-10, ВБПВ-10, ВБТЭ-10, ЭВОЛИС) и элегазовыми (LF-2, LF-3 фирмы Мерлен Жерен) выключателями. Применение вакуумных выключателей вместо действующих масляных позволяет повысить надёжность энергообеспечения любых объектов, особенно объектов повышенной категории опасности; кардинально снизить текущие эксплуатационные затраты за счёт снижения объемов ремонтных работ и расходов на комплектующие изделия; а также снизить капитальные затраты будущих периодов за счёт значительного снижения большего коммутационного ресурса вакуумных выключателей.

Замена выключателя в шкафах действующих КРУ осуществляется двумя путями: заменой выкатного элемента для конкретной ячейки КРУ либо поставкой базового выключателя для его монтажа в КРУ непосредственно на подстанции. Выкатные элементы КРУ10кВ поставляются в полной заводской готовности под конкретную ячейку КРУ. Системы блокировок и защит полностью собраны на выкатном элементе и не требуют дополнительных монтажных работ при установке. Ниже приводятся данные о выкатных элементах с указанием типа выключателя и серии КРУ, для которой он предназначен.

Все современные отечественные серии КРУ класса 10кВ предназначены для приёма и распределения электрической энергии переменного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц. В таблице П.2.1 приведены основные технические данные современных серий КРУ отечественного производства.

КРУ серии К-59 предназначены для комплектования распределительных устройств 6-10 кВ подстанций различного назначения, в том числе подстанций сетевых, объектов промышленности и сельскохозяйственных потребителей. КРУ серии К-59 имеет различные климатические исполнения как наружной, так и внутренней установки в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации:

- вариант исполнения для умеренного климата К-59 У1(У3);
- вариант исполнения для холодного климата К-59 ХЛ1;
- вариант исполнения для тропического климата К-59 Т1;
-вариант исполнения для карьеров и нефтяных месторождений (передвижная) УХЛ1.

Для каждого климатического исполнения КРУ наружной установки имеются варианты с нормальной и усиленной внешней изоляцией (категории 1 и 2 по ГОСТ 9920-89).

При параллельном соединении шкафов на ток 1600А (1250А для Т1), возможно обеспечение воздушного ввода на ток 2600А (для исполнения У1 и ХЛ1), на ток 2000А (для исполнения Т1), воздушного (кабельного) ввода или линии на ток 2600А для исполнения У3. Ввод тока 3150А для исполнения У3 возможен шкафами ввода К-61. Шкафы серии К-63 могут состыковываться с КРУ серий К-47 и К-49 без переходных шкафов.

Поставка КРУ осуществляется блоками до шести шкафов либо отдельными шкафами: переходные шкафы, отдельно стоящие шкафы наружной установки трансформатора собственных нужд (ТСН), трансформатора напряжения (ТН), высокочастотной связи.

КРУ серии К-61М на токи 630-3150А обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками. Климатическое исполнение - УЗ(ТЗ) - для установки внутри капитальных помещений и модульных зданиях. Шкафы ввода и секционирования на токи 2000-3150А КРУ серии К-61М рекомендуются к применению в КРУ серии К-59 и К-63 для ввода больших токов (свыше 1600А). Шкафы К-61М стыкуются со шкафами К-63 по сборным шинам без применения переходов.

КРУ серии К-63 применяются в качестве распределительных устройств 6-10кВ трансформаторных подстанций, включая комплектные трансформаторные подстанции (блочные) 35/6-10кВ, 110/6-10кВ, 110/35/6-10кВ, в системе собственных нужд станций, а также для электрических сетей промышленности, сельского хозяйства и электрификации железнодорожного транспорта. Шкафы КРУ серии К-63 предназначены для работы внутри помещения (климатическое исполнение УЗ и ТЗ).

КРУ серий К-104, К-104М, К-105, К-112 внутренней установки(климатическое исполнение и категория размещения УЗ, ТЗ) предназначены для приема и распределения электрической энергии в распределительных устройствах напряжением 6(10) кВ на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях, подстанциях, для электрификации предприятий промышленности и сельского хозяйства, других объектах электроснабжения. Существуют КРУ специального назначения в габаритах шкафов К-104М: шкафы типа ШЗН (для частичного заземления нейтрали в сетях напряжением 6(10) кВ); шкафы с RC-цепями (для защиты от перенапряжения в сетях напряжением 6(10) кВ); шкафы с трансформаторами собственных нужд; шкафы с низковольтной аппаратурой.

КРУ/TEL предназначе­ны для комплектования трансформаторных подстанций и распределительных пунктов напряжением 6-10 кВ. КРУ/TEL собираются из отдельных ком­пактных шкафов, в каждом из которых мо­жет находиться от двух до четырех присое­динений к сборным шинам (модулей). В качестве основного коммутационного аппарата используется вакуумный выклю­чатель BB/TEL. Релейная защита и автоматика выпол­няются на базе различных микропроцессорных устройств по выбору заказчика.

Отличительные особенности: малые габариты и масса шкафов; гибкость при формировании различных схем распределительных устройств отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока эксплуатации (25 лет).

Шкафы КРУ/TEL предназначены для эксплуатации в условиях, предусмотренных для климатического исполнения У категории размещения 3 по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1. Шкафы КРУ/TEL не предназначены для работы: в помещениях, опасных в отношении пожара или взрыва; в условиях воздействия газов, паров и химических отложений, разрушающих изоляцию; в атмосфере, насыщенной токопроводящей пылью.

Совокупность модулей образует шкаф КРУ/ТЕL. Модули, состыкованные друг с другом по сборным шинам, формируют главные цепи шкафа. Фактически шкаф КРУ/TЕL представляет собой модуль более высокого по­рядка. Внутреннее пространство шкафа разделено на три изолированных друг от друга отсека: низковольтный, высоковольтный и кабельный. При монтаже сверху на шкаф устанавливается релейный отсек. В низковольт­ном отсеке располагаются приводы BB/TEL, части при­водов и органы управления разъединителей (разъединителей - заземлителей), гнезда датчиков напряжения, а также элементы электромеханических блокировок и мнемосхема шкафа. В высоковольтном отсеке распола­гаются отрезки сборных шин, вакуумные камеры вы­ключателей, подвижные контакты разъединителей (разъединителей - заземлителей), трансформаторы тока и датчики напряжения. В кабельном отсеке располага­ются кабельные приемники, отключающие пружины разъединителей (разъединителей - заземлителей), пере­мычка узла секционирования сборных шин, трансфор­маторы напряжения. Кабельные приемники шкафов КРУ/TEL допускают подключение кабелей сечением до 240 мм.

Модульная архитектура КРУ/TEL позволила обес­печить минимальные габариты шкафов, гибкость в формировании различных схем главных цепей распределительных устройств, высокую монтажную готовность и надежность оборудования.

КРУ серии D-12PT применяются в качестве распределительных устройств напряжением 6 -10 кВ трансформаторных подстанций, в том чис­ле комплектных и контейнерных, напряжением 35/6-10 кВ и 6-10/0,4 кВ, а также в качестве распределительных пунктов. КРУ серии D-12PT предназначены для работы внутри помещений. Для обеспечения нормальных температурных условий работы комплектующей аппаратуры в шкафах КРУ пре­дусматривается установка антиконденсатных нагревательных элементов. КРУ серии D-12PT могут устанавливаться в контейнерах, оборудованных системой обогрева.

Безопасность эксплуатации КРУ обеспечивается наличием систем дуговой защиты с аварийными клапанами сброса давления и концевыми выключателями со временем срабатывания до 20 мс или с модулями VAMP со временем срабатывания до 5 мс; а также размещением на фасаде шкафов индикаторов наличия напряжения на токоведущих частях высоковольтного отсека и гнёзд для проверки наличия напряжения и фазировки кабелей.

В КРУ серии D-12PT помимо механических предусмотрены замковые блокировки, обеспечивающие правиль­ную последовательность коммутационных операций.