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
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.
В шкафах серии К-ХШ (рис. 5), рассчитанных на ток 600… 1500 А, устанавливают выключатели типов ВМП-10К и ВМП- 10П с приводами ПЭ-11 и ПП-67.
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. Схема цехового РП напряжением 6 (10) кВ с одиночной системой шин
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.
Согласно СИ 174-75, выключатели на вводах и между секциями шин при питании потребителей второй категории следует устанавливать только на крупных РП мощностью свыше 10 MB А. На всех присоединениях с номинальным током до 100 А при напряжении 10 кВ и до 200 А при напряжении 6 кВ рекомендуется устанавливать ячейки с выключателями нагрузки и предохранителями (ВНП). Предохранители устанавливают перед выключателями нагрузки для создания видимого разрыва при ремонте последних. Часть ячеек того же РП, в которых нельзя применять ВНП, комплектуют масляными выключателями.
leg.co.ua
Электрооборудование РУ 6 (10) кВ и КТП 6 (10)/0,4 кВ
Страница 13 из 18
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 6 (10) кВ И КОМПЛЕКТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 6 (10)/0,4 кВ
В распределительных устройствах РУ-6(10) кВ и КТП-6/0,4 кВ применяют электрооборудование, допускающее индустриальный монтаж. К нему относятся:
Комплектные распределительные устройства типа КРУ с выкатными тележками.
Комплектные распределительные устройства типа КСО-285 и КСО-366; ячейки типа КСО тележек не имеют.
Техническая характеристика камер КРУ н КСО
Показатель | КСО-285 | КРУ-2-10-20 | К-104 |
Номинальное напряжение, | 6; 10 | 6; 10 | 6; 10 |
кВ |
|
|
|
Номинальный ток, А: |
|
|
|
шкафов | 630; 1000 | 600; 1000; 1500; | 630; 1000; 1600 |
| 2000; 2750 |
| |
сборных шин | 630; 1000 | 1000; 1500; 2000; 2750 | 1600; 2000; 3150 |
Ток динамической устойчивости (амплитудное значение) , кА | 51 | 52 | 51; 81 |
Ток термической устойчивости, кА | 20 | 10 | 20; 31,5 |
Тип: |
|
|
|
выключателя | ВМП-10 | ВМП-10К | ВВЭ-10 |
привода | ППВ-10, ПП-67, ПП-61, ПЭ-11 | ПП-67, ПЭ-11 | Встроенный |
трансформаторов тока | ТПА-10 ТПОЛ-К | ) ТПЛ-Ю.ТПОЛ-1С | ТОЛ-Ю |
трансформаторов тока для защиты от замыканий на землю | ТЗ, ТЗЛМ | ТЗ.ТЗЛМ | ТЗ, ТЗЛМ |
трансформаторов напряжения | НОМ, НТМК, НТМИ 6 и 10 кВ | НОМ НТМИ, НТМК 6, 10 КВ | НОМ, НТМИ, НТМК |
трансформаторов собственных нужд | ТМ-25; ТН340 | ТМ-25; Th4-40 | ТМ-2; ОМС-5 |
разрядников | РВП и РВМ | РВП и РВМ | РВП, РВМ |
предохранителей | ПК, ПКТ 6 и 10 кВ | ПК, ПКТ 6 и 10 кВ |
|
Максимальное число и сечение силовых кабелей, мм2 | 4х (3×240) | 5 х (3×240) | 4х (3×240) |
Масса шкафа с тележкой и выключателем, кг | 930 | 1000 | 880 |
Шкафы КРУ снабжены механической блокировкой, не допускающей выкатывание тележки при включенном выключателе. Заводы поставляют КРУ на постоянном и переменном оперативном токе. В блочных РУ 6(10) кВ, в основном получили применение КРУ на постоянном или выпрямленном оперативном токе. Это обусловлено повышенными требованиями к надежности электроснабжения и коммутационными соображениями. Дело в том, что отключающая способность выключателя с приводом на переменном оперативном токе уменьшается по сравнению с электромагнитным приводом на постоянном токе. В связи с тем, что, как правило, в РУ 6(10) кВ технологических установок выключатели КРУ коммутируют большие токи к.з., переменный оперативный ток широкого применения здесь не нашел.
3. Реакторы. В настоящее время в качестве токоограничивающих реакторов нашли применение бетонные реакторы.
Рис. 56. Конструктивная схема шкафа К-104:
1 — масляный выключатель
Панели и щиты собственных нужд. В качестве панели и щитов собственных нужд в РУ 6(10) кВ применяются блочные панели, выпускаемые Ташкентским электротехническим заводом. На них смонтирована аппаратура питания и управления электроосвещением, электроотоплением, питания и управления шкафов оперативного тока, аппаратура измерения.
Панели релейной защиты минимального напряжения, защиты от потери питания, дифференцированной защиты питающих кабельных линий или токопроводов типа ЭПП, изготавливаемые Чебоксарским электроаппаратным заводом. Все они имеют габарит 800x600x2200 мм и двухстороннее обслуживание.
Устройство питания оперативным током.
В РУ-6(10) кВ насосных станций нашли применение комплектные блоки питания выпрямленным током БПТ-1002 и БПН-1002 Чебоксарского электроаппаратного завода и шкафное устройство типа ШУОТ. Блоки питания БПТ-1002 и БПН-1002 представляют собой выпрямительные Устройства, работающие на принципе феррорезонанса тока и напряжения. Блок БПТ-1002 подключается к трансформаторам тока, а блок БПН-1002 к трансформатору напряжения.
Рис. 57. Конструктивная схема шкафа КСО-285:
1 — разъединитель; 2 — масляный выключатель; 3 — привоя разъединителя; 4 — трансформатор тока
Блоки питания БПТ работают при коротком замыкании в любом присоединении к РУ-6 (10). кВ и питают цепи отключения масляного выключателя в момент срабатывания релейной защиты поврежденного присоединения (электродвигатель, трансформатор, линия). Блок БПН работает в нормальном режиме и питает цепи сигнализации и измерения. Блоки БПТ-1002 и БПН-100 выполняются на номинальные напряжения на выходе 110 и 220 В. Они обеспечивают нормальную работу аппаратуры релейной защиты, сигнализации и управления, имеющей номинальную мощность 800—1500 Вт в кратковременном режиме. Блоки питания БПТ-1000 включаются на комплекты трансформаторов тока, использование которых для других целей не допускается. На первичной обмотке трансформатора блока БПТ-1002 предусмотрены ответвления, предназначенные для подключения к трансформаторам тока различных типов (табл. 42). Необходимо выбирать наименьшее число витков первичной обмотки трансформатора блока с тем, чтобы трансформатор тока и блок работали в возможно более легких режимах.
Таблица 42
Характеристика трансформаторов тока для подключения блоков питания БПТ-1002
Примечание. При номинальных токах присоединения меньше 300 (или 600) А, ответвление от трансформатора берется 300 (или 600) ; при номинальных токах присоединения меньше 600 А, ответвление берется от трансформатора максимальным 600
Блоки питания БПН-1002 включаются на трансформаторы напряжения секции (системы шин) или на трансформаторы собственных нужд, питающихся от этой секции.
Выходы блоков БПТ и БПН включаются параллельно. Блок питания типа БПТ-1002 выдерживает в течение 5 с протекание тока 50 А через всю первичную обмотку трансформатора блока при нагрузке: 10 Ом — для номинального напряжения выхода 110 В, 40 Ом — доя номинального напряжения выхода 220 В. Длительно допустимый ток нагрузки блока: 7 А — доя номинального напряжения выхода 110 В;
А — для номинального напряжения выхода 220 В.
Блок питания типа БПН-1002 в длительном режиме работы допускает включение на напряжение, равное 110 % UBX, при этом ток нагрузки не должен превышать: 6,4 А — доя номинального напряжения выхода 110 В; 3,2 А — для номинального напряжения выхода 220 В.
Для питания цепей включения с блоками БПТ и БПН применяют выпрямительное устройство КВУ-66 или БПРУ (табл. 43).
Ставропольское отделение института ВНИИэлектроаппарат разработало шкафное устройство для питания оперативных цепей постоянным током ШУОТ-01. Шкаф ШУОТ-01 представляет собой комплектное устройство, в состав которого входит: аккумуляторная батарея 52АБН-80 на напряжении 110 В в комплекте с фильтропробками и перемычками; выпрямительное полупроводниковое устройство для подзарядки аккумуляторной батареи ПЗУ; контрольно-измерительная аппаратура и аппаратура управления и сигнализации; устройство автоматического подогрева воздуха внутри шкафа; две тележки с контейнером для аккумуляторов. Габариты ШУОТ — 2069x1420x1300 мм, масса в рабочем состоянии — 1220 кг. Шкаф ШУОТ можно устанавливать в общем производственном помещении или помещении щита управления при условии устройства над ним вытяжного зонта.
Таблица 43
Техническая характеристика выпрямительных устройств
Показатели | БПРУ-66/220 | БПРУ-66/380 | КВУ-66—2 | КВУ-66-3 |
Напряжение питающей сети,В | 220 | 380 | 220 | 380 |
при холостом ходе | 298 | 258 | 295 | 258 |
под нагрузкой | 220 | 220 | 220 | 220 |
Ток выпрямленный при напряжении 220 В на зажимах потребителя, | 55-300 | 55—300 | 55-300 | 55-300 |
Максимальная мощность в импульсе, кВт Число выходов с максимальным током выхода: | 66 | 66 | 66 | 66 |
300 А | 2 | 2 | 1 | 1 |
150 А | 4 | 4 | 2 | 2 |
Габариты, мм | 900x460x1125 900x460x1125 | 600x350x800 600x350x800 | ||
Примечание. Частота питающей сети — 50 Гц.
Рис. 58. Схема организации оперативного тока
Шкафы ШУОТ были впервые применены на нефтеперекачивающих станциях с электродвигателями СТД мощностью 400—8000 кВт, оборудованных дифференциальной защитой и частотной защитой от потери питания.
Схема организации системы оперативного тока с применением блоков питания и выпрямительных устройств приведена на рис. 58.
leg.co.ua
Компоновки ОРУ, ЗРУ подстанций 35-330кВ: требования, схемы, применение
Определение параметров электропотребления на разных уровнях систем электроснабжения, выбор источников питания, разработка схемы электроснабжения, выбор силовых трансформаторов, количества и места расположения подстанций 5УР и 4УР дают возможность скомпоновать каждое подстанционное ОРУ (открытое распределительное устройство), когда все или основное оборудование РУ расположено на открытом воздухе, и ЗРУ (закрытое распределительное устройство), оборудование которого расположено в здании.
Требования к компоновке ОРУ или ЗРУ
Существуют некоторые общие требования, определяющие компоновку ОРУ или ЗРУ (установку каждого изделия и конструкцию сооружения) и регламентируемые ПУЭ. Электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения, несущие конструкции, изоляционные и другие расстояния должны выбираться и устанавливаться таким образом, чтобы:
- вызываемые нормальными условиями работы электроустановки усилия, нагрев, электрическая дуга или другие сопутствующие ее работе явления (искрение, выброс газов и т.п.) не могли привести к повреждению оборудования и возникновению КЗ или замыкания на землю, а также причинить вред обслуживающему персоналу;
- при нарушении нормальных условий работы электроустановки обеспечивалась необходимая локализация повреждений, обусловленных действием КЗ;
- при снятом напряжении с какойлибо цепи относящиеся к ней аппараты, токоведущие части и конструкции подвергались безопасному осмотру, замене и ремонтам без нарушения нормальной работы соседних цепей;
- обеспечивалась возможность удобного транспортирования оборудования.
Во всех цепях РУ должна предусматриваться установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, отделителей, предохранителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и т.п.), каждой цепи от сборных шин, а также от других источников напряжения.
Указанное требование не распространяется на шкафы КРУ и К РУН с выкатными тележками, высокочастотные заградители и конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, устанавливаемые на отходящих линиях, разрядники, устанавливаемые на выводах трансформаторов и на отходящих линиях, а также на силовые трансформаторы с кабельными вводами.
Для территории ОРУ и подстанций, на которых в нормальных условиях эксплуатации из аппаратной маслохозяйства, со складов масла, из машинных помещений, а также из трансформаторов и выключателей при ремонтных и других работах могут иметь место утечки масла, должны предусматриваться устройства для его сбора и удаления в целях исключения возможности попадания масла в водоемы.
Подстанции 35—110 кВ должны преимущественно проектироваться комплектными, заводского изготовления, блочной конструкции. Распределительные устройства 35 — 750 кВ рекомендуется выполнять открытого типа (рис. 3,12). Распределительные устройства 6—10 кВ могут выполняться в виде комплектных шкафов наружной установки. Распределительные устройства 6 —10 кВ закрытого типа должны применяться: в районах, где по климатическим условиям не могут быть применены КРУН; в районах с загрязненной атмосферой и районах со снежными и пыльными бурями; при числе шкафов более 25; при наличии техникоэкономического обоснования (по требованиям заказчика).
На подстанциях 35 — 330 кВ с упрощенными схемами на стороне высшего напряжения с минимальным количеством аппаратуры, размещаемых в районах с загрязненной атмосферой, рекомендуется открытая установка оборудования высокого напряжения и трансформаторов с усиленной внешней изоляцией.
Применение ЗРУ
Закрытые распределительные устройства 35 — 220 к В применяются в районах: с загрязненной атмосферой, где применение открытых распределительных устройств с усиленной изоляцией или аппаратурой следующего класса напряжения (с учетом ее обмыва) неэффективно, а удаление подстанции от источника загрязнения экономически нецелесообразно, как и требование об установке специального оборудования; со стесненной городской и промышленной застройкой; с сильными снегозаносами и снегопадом, а также в суровых климатических условиях при соответствующем техникоэкономическом обосновании. Здание ЗРУ не должно иметь окон; оно может быть как отдельно стоящим, так и сблокированным со зданиями общеподстанционных пунктов управления, в том числе и по вертикали.
В условиях интенсивного загрязнения в блочных схемах трансформатор—линия рекомендуется применять трансформаторы со специальными кабельными вводами на стороне 110 — 220 кВ и шинными выводами в закрытых коробах на стороне 6—10 кВ.
Закрытая установка трансформаторов 35 — 220 кВ применяется в случаях, если усиление изоляции не дает должного эффекта; в атмосфере содержатся вещества, вызывающие коррозию, а применение средств защиты нерационально, а также при необходимости снижения уровня шума у границ жилой застройки.
В закрытых распределительных устройствах 6—10 кВ должны устанавливаться шкафы КРУ заводского изготовления. Шкафы КРУ, конструкция которых предусматривает обслуживание их с одной стороны, устанавливаются вплотную к стене, без прохода с задней стороны. Ширина коридора обслуживания должна обеспечивать передвижение тележек КРУ; для их хранения и ремонта в закрытых распределительных устройствах должно предусматриваться специальное место.
Компоновка и конструкция ОРУ
Компоновка и конструкция ОРУ разрабатываются для принятых номинального напряжения, схемы электрических соединений, количества присоединяемых линий, трансформаторов и автотрансформаторов, выбранных параметров и типов высоковольтной коммутационной и измерительной аппаратуры (выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения) и ошиновки. При этом должны быть учтены местные условия размещения площадки, отведенной для проектируемого ОРУ: рельеф, грунты, размеры площадки, направления линий (коридоры для ввода и вывода линий), примыкание железнодорожных путей и автомобильных дорог. Должны быть также учтены местные климатические условия.
Собственно ОРУ может быть выполнено широким, но коротким или узким, но длинным; ОРУ может быть выполнено с гибкой, жесткой и смешанной (и гибкой, и жесткой) ошиновкой, что отразится на конструкциях для установки (подвески) этой ошиновки и на размерах этих конструкций — пролетах порталов, высоте колонн, их количестве и массе, количестве опорных и подвесных изоляторов.
Каждое из решений имеет свои достоинства и недостатки; задача проектировщика заключается в том, чтобы выбрать для данных местных условий наиболее целесообразное решение, обеспечивающее надежность, удобные условия для эксплуатации и экономичность по сравнению с другими вариантами.
Применение РУ 6-10кВ
Распределительные устройства 6—10 кВ выполняются с однорядным или двухрядным расположением ячеек. В целях наибольшего приближения к электроприемникам рекомендуется применять внутренние, встроенные в здания или пристроенные к ним подстанции и трансформаторные подстанции ЗУР, питающие отдельные цеха или их отделения и участки. Такое размещение позволяет сократить расстояния между цехами, уменьшить размеры проездов и подъездов и, следовательно, получить экономию территории и затрат на подземные и надземные технологические, электрические и транспортные внутризаводские коммуникации.
При недопустимости или затруднительности размещения подстанций внутри цеха, а также в цехах небольшой ширины (одно, двух, а иногда и трехпролетных) или при питании части нагрузок, расположенных за пределами цеха, применяются подстанции, встроенные в цех либо пристроенные к нему. Встроенные и пристроенные подстанции обычно располагаются вдоль одной из длинных сторон цеха, желательно ближайшей к источнику питания, или (при небольшой ширине цеха) в шахматном порядке, вдоль двух его сторон. Рекомендуются встроенные подстанции, более удобные с точки зрения построения генплана и архитектурного оформления цеха, чем пристроенные.
Распределительные пункты, в том числе крупные, тоже рекомендуется пристраивать к производственным зданиям или встраивать в них и совмещать с ближайшими трансформаторными подстанциями во всех случаях, когда это не вызывает значительного смещения последних от центра их нагрузок.
Если распределительные подстанции служат для приема электроэнергии от энергоснабжающей организации, т.е. играют роль центральной распределительной подстанции, то следует предусматривать выделение камер вводов и транзитных линий, с тем чтобы они были недоступными для обслуживающего электротехнического персонала предприятия.
Внутренние цеховые подстанции, в которых доступ ко всему электрооборудованию осуществляется из цеха, целесообразны главным образом в многопролетных цехах большой ширины, когда это не мешает размещению технологического оборудования. При применении упрощенных схем коммутации цеховых подстанций ЗУР их оборудование состоит из трансформатора с вводом высокого напряжения и щита вторичного напряжения.
Отдельно стоящие цеховые подстанции применяются редко, например при питании от одной подстанции нескольких цехов, невозможности размещения подстанций внутри цехов или у наружных их стен по соображениям производственного или архитектурного характера, наличии в цехах пожаро или взрывоопасных производств.
pue8.ru
Конструкция комплектных распределительных устройств 6—10 кВ
Комплектным распределительным устройством называется распределительное устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Комплектные распределительные устройства на напряжение 6—10 кВ по способу установки в них аппаратов и приборов разделяют на два типа: КСО и КРУ.
В распределительных устройствах с камерами КСО электрооборудование, аппараты и приборы смонтированы стационарно без выдвижных элементов с частичным ограждением, а в устройствах с камерами КРУ — на выкатной тележке с выдвижными элементами, в шкафах, являющихся одновременно их сплошным защитным ограждением. Шкафы КРУ бывают одностороннего (прислонного типа) и двустороннего (свободностоящие с проходами с обеих сторон) обслуживания. Камеры КСО предназначаются только для одностороннего обслуживания и устанавливаются в электротехнических помещениях.
Большие преимущества КРУ привели к почти полному вытеснению РУ старого типа, оборудование которых поставлялось россыпью и собиралось на месте монтажа.
Камеры КРУ и КСО изготовляют на заводах комплектно, в собранном виде, с необходимой аппаратурой и оборудованием. Поэтому сокращаются и упрощаются проектные работы; упрощается сооружение строительной части; значительно уменьшаются трудозатраты, стоимость и длительность сооружения распределительных устройств.
Надежность работы и безопасность эксплуатации электроустановок, составленных из крупных блоков заводского изготовления, значительно выше, чем у установок, собранных из отдельных аппаратов, приборов и оборудования, полученных россыпью и конструктивно не приспособленных для компактного монтажа и взаимной блокировки.
Монтаж КРУ состоит из установки в подготовленном помещении готовых комплектных камер, соединения их между собой в определенных сочетаниях согласно проектным схемам, выполнения внешних подсоединений. Современный монтаж комплектных РУ и подстанций может служить образцом индустриальных методов монтажа.
Выкатная часть у всех однотипных камер одинаковая, что удобно в эксплуатации, поскольку обеспечивает взаимозаменяемость и позволяет, имея запасной выкатной элемент, быстро производить ревизию, профилактические осмотры, а также при необходимости замену электрооборудования (выключателя, трансформатора напряжения, разрядника) в любой камере.
Комплектные камеры КРУ и КСО выпускают разных серий и типов, перечень конструкций обширный, поэтому ниже рассматриваются только основные принципы их устройства.
Распределительные устройства КРУ предназначаются для приема и распределения электроэнергии между отдельными присоединениями и выполняются в виде шкафов. Шкафы КРУ выпускают в сериях, отличающихся одна от другой габаритами, конструктивными особенностями, типом встраиваемой аппаратуры и ее техническими характеристиками, а также ошиновками и проводками вторичных цепей в пределах каждого шкафа. В шкафы встраивают выключатели высокого напряжения, штепсельные разъединители, трансформаторы тока или напряжения, предохранители высокого напряжения, разрядники, аппараты релейной защиты, приборы учета и измерения электроэнергии.
Шкафы КРУ любого типа состоят из корпуса, выкатной части и релейной камеры (шкафа). Выкатная часть представляет собой тележку, которая вместе с выключателем может выкатываться из камеры для ревизии, регулировки или ремонта. На тележках кроме выключателей устанавливают также трансформаторы напряжения, разрядники, выкатываемые для осмотра и ревизии. Выкатная часть подсоединяется к неподвижной части камеры с помощью разъемных (штепсельных) контактов. Сборные шины монтируют на малогабаритных опорных изоляторах.
Измерительные приборы и приборы управления, релейной защиты и сигнализации размещены в верхней фасадной части камеры, а измерительные трансформаторы тока и кабельные вводы — в задней неподвижной части камеры.
Рассмотрим устройство шкафа КРУ серии K-XII (рис. 1). Шкаф состоит из корпуса 4, выкатной тележки 3, релейного шкафа 2. Корпус шкафа выполнен из стали. Конструктивное исполнение шкафов КРУ для одностороннего и двустороннего обслуживания одинаково.
Рис. 1. Шкаф КРУ серии K-XII с масляным выключателем:
1 — шинный отсек, 2 — релейный шкаф, 3 — выкатная тележка, 4 — корпус с аппаратурой
Корпус шкафа разделен металлическими перегородками на отсеки: шинный и шинных разъединителей выкатной тележки, трансформаторов тока и кабельных заделок. В шинном отсеке 7, размещенном в верхней части шкафа, расположены сборные шины с отпайками, окрашенные в цвета, соответствующие фазировке. Для осмотра и ревизии сборных шин и изоляторов в шинном отсеке (при снятом напряжении) имеется съемная или откидывающаяся крышка. Под отсеком сборных шин располагаются шинные разъединители.
Отсек выкатной тележки является основным. На выкатной тележке устанавливают оборудование, подлежащее ревизии без снятия напряжения со сборных шин подстанции, например масляные выключатели с приводами, разрядники, предохранители и др. Соединение аппаратов, смонтированных на тележке, со сборными шинами и другими элементами схемы осуществляется штепсельными контактами втычного исполнения, играющими роль шинного и линейного разъединителей. Выкатная тележка может занимать три положения: рабочее, контрольное (испытательное) и ремонтное.
Рабочим называется такое положение тележки в корпусе шкафа, когда цепи первичных и вторичных соединений включены в схему и обеспечивают нормальную работу шкафа.
При контрольном положении тележки в корпусе шкафа цепи первичных соединений отключены штепсельными разъединителями, а цепи вторичных соединений включены в схему и обеспечивают возможность опробования работы выключателя с приводом.
Ремонтным называется такое положение тележки, когда она находится вне корпуса шкафа и все штепсельные контакты разомкнуты.
Выкатывание тележек из шкафа и вкатывание из ремонтного в контрольное положение осуществляется вручную с помощью ручек на передней стенке тележки. Вкатывание тележки из контрольного положения в рабочее и выкатывание обратно выполняют рычажным механизмом доводки.
Задняя стенка отсека может быть складывающейся или с отверстиями, закрывающимися шторками. При вкатывании тележки автоматически открываются отверстия, а при выкатывании — шторки занимают первоначальное положение. На боковых стенках укреплены отдельные части механизмов открывания и закрывания задней стенки, фиксации положения тележки и доводки, заземления, а также привод заземляющих разъединителей. В нижней части отсека расположены направляющие для колес тележки. Вверху и внизу задней части тележки закреплены подвижные контакты шинных и кабельных разъединяющих устройств, а также штепсельные разъемы цепей вторичных устройств.
В шкафах с выключателями предусмотрены механические блокировки, не допускающие вкатывания тележки в шкаф и выкатывания ее из рабочего положения при включенном выключателе, а также включения выключателя, если тележка находится между рабочими и контрольными положениями. Шкафы с заземляющими ножами снабжены дополнительными блокировочными устройствами, исключающими включение заземляющих ножей в рабочем положении тележки.
Релейный шкаф представляет собой сварную металлическую конструкцию с дверью и съемной верхней крышкой. В релейном шкафу размещены приборы измерения и учета электроэнергии, аппараты управления, защиты и сигнализации. На задней стенке может быть установлено до 15 реле, на переднем поясе размещены блинкеры, ключи управления и сигнальные лампы. На двери релейного шкафа могут быть установлены два счетчика и два измерительных прибора. К нижней части релейного шкафа прикреплены наборные штепсельные контакты (неподвижная часть) для связи с аппаратурой, размещенной на тележке. В нижнем отсеке шкафа размещены неподвижные контакты разъединяющего устройства, трансформаторы тока, в том числе нулевой последовательности, заземляющие ножи, кабельные заделки.
Все части оборудования, расположенного в отсеках шкафа, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за нарушения изоляции, заземляют на корпус шкафа, который соединяют сваркой с закладными швеллерами, присоединенными к контуру заземления.
Для осмотра аппаратуры высокого напряжения, установленной в шкафу, без снятия напряжения имеется сетчатая дверь, расположенная за сплошной двухстворчатой дверью.
Комплектные распределительные устройства КРУН-6- 10 предназначены для наружной установки. В них устанавливают масляные выключатели, трансформаторы тока или напряжения, предохранители высокого напряжения, разрядники, разъединители, выключатели нагрузки, а также аппараты релейной защиты и др.
Маркировка устройства КРУН-6 или КРУН-10 расшифровывается так: буква К — комплектное, Р — распределительное, У — устройство, Н — для наружной установки, число 6 или 10 означает номинальное рабочее напряжение в киловольтах.
Рис. 2. Шкаф КРУН с воздушным вводом на 1500 А:
1 — проходной изолятор, 2 — сборные шины, 3, 4,7,9,11 — отсеки сборных шин, вторичной коммутации, высоковольтной выкатной части, трансформаторов тока и верхнего втычного контакта, 5 — откидной лист приборов, 6 — колодка штепсельного разъема, 8, 12 — нижний и верхний втычные контакты, 10 — трансформатор тока
На рис. 2 показаны общий вид и разрез шкафа КРУН с воздушным вводом на 1500 А. Внутренняя часть шкафа разделена сплошными металлическими перегородками на пять отсеков (камер): сборных шин 3, вторичной коммутации 4, высоковольтной выкатной части 7, трансформаторов тока 9 и втычного контакта 11.
Камеры КСО комплектуют электрооборудованием на номинальное напряжение 6—10 кВ и устанавливают в электротехнических помещениях. Эти камеры представляют собой унифицированный сварной каркас из гнутой листовой стали. Каждая камера делится листовой сталью или асбоцементными плитами на три отсека, в которых соответственно размещены: сборные шины и шинный разъединитель — в верхнем, масляный выключатель (или выключатель нагрузки) и трансформатор тока — в среднем, линейный разъединитель и кабельные заделки —- в нижнем. На фасаде камеры закреплены две двери — верхняя и нижняя, а к средней части приварен стальной пояс из листа толщиной 2—3 мм, на котором монтируют приводы выключателей и разъединителей.
Аппаратура измерения, зашиты и управления размещается на верхней двери, за которой установлено сетчатое ограждение для внутреннего обзора камеры без снятия напряжения. В верхней части камеры проходит световой карниз, служащий одновременно световым табло, внутренним освещением и коробом для контрольных кабелей.
Безопасность обслуживания и последовательность операций обеспечивается устройством в камерах соответствующей механической блокировки, которая не позволяет оперировать с разъединителем при включенном выключателе, включать заземляющие ножи при включенном линейном разъединителе, открывать дверь при включенном шинном разъединителе и др.
Камеры КСО выпускают двух серий: КСО-366 и КСО-272. Камеры КСО-366, изготовляемые по 12 типовым схемам, предназначены для комплектования РУ на напряжение 6—10 кВ по схемам, в которых вместо масляных выключателей используют выключатели нагрузки. Камеры должны устанавливаться только в специальных электротехнических помещениях и обслуживаться обученным персоналом. Маркировка камеры расшифровывается так: К — камера, С — сборная, О — одностороннего обслуживания, 3 — третьей модификации, 66 — год модификации.
Камера КСО-366 (рис. 3) состоит из сварного корпуса и передней сетчатой двери. Корпус камеры унифицирован и является общим для всех типовых схем. Размеры камер в основании 1000Х 1000 мм, а высота 2080 мм. Внутри корпуса на заводе-изготовителе монтируют оборудование по одной из типовых схем.
Рис. 3. Камера КСО-366:
1 — привод выключателя нагрузки, 2 — трансформатор тока, 3 — выключатель нагрузки, 4 — предохранитель, 5 — главные шины
Камеры КСО-272 (рис. 4), как и камеры КСО-366, предназначены для комплектования распределяющих устройств и служат для приема и распределения электроэнергии между отдельными присоединениями. В отличие от камер КСО-366 в них устанавливают не выключатели нагрузки, а масляные выключатели 4. Камера КСО-272 представляет собой унифицированный типовой корпус, сваренный из гнутого стального листа толщиной 2,5 мм.
На лицевой стороне камеры имеется панель для установки приборов защиты и измерений, приводов 2 разъединителей и масляного выключателя 4. В средней части по вертикали располагаются два шкафа: верхний — для открытых аппаратов управления и защиты, проводов вторичных цепей, нижний — для наборных зажимов вторичных цепей. На лицевой стороне фасада камеры находятся две сетчатые двери для доступа к выключающим аппаратам и измерительным трансформаторам высокого напряжения. Внутри камеры монтируют аппаратуру, на верхней раме — опорные изоляторы главных шин. Выпускают камеры длиной по фронту 1000 мм, шириной 1200 и высотой 2870 мм.
Рис. 4. Камера КСО-272:
1 — привод масляного выключателя, 2 — приводы разъединителей, 3, 5 — масляный и шинный разъединители, 4 — масляный выключатель
Камеры КСО-272 изготовляют по схеме с двумя заземляющими ножами на шинном и линейном разъединителях. Сетка камер охватывает 27 видов принципиальных схем первичных соединений. Номинальные токи первичных цепей 400, 600 и 1000 А, напряжение 6—10 кВ и ток отключения 20 кА. В качестве шинных используют разъединители фигурного исполнения РВФЗ с заземляющими ножами. Ошиновку камер выполняют шинами из алюминиевого сплава АД31Т1.
Рассмотренные вопросы
- Какие КРУ вы знаете и каковы их конструктивные особенности?
- Какие требования предъявляют к строительным основаниям для установки на них КРУ и подстанций?
- Как выверяют однолинейность и вертикальность установки камер КСО и крепят их к основанию?
leg.co.ua
Обзор типов и конструктивные особенности распределительных устройств 6-10кВ внутренней установки
Основные 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.
Довольно 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.
Чтобы разобраться в данном вопросе расмотрим конструктивные особенности указанных выше типов РУ.
Комплектные распределительные устройства КРУ
Комплектные 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.
Конструктивно ячейки КРУ складываются из отдельных выделенных отсеков,которые разделены между собой металлическими перегородками.
Это отсек выкатного элемента, отсек сборных шин, отсек ввода-вывода, отсек релейной защиты и автоматики.
Выделение отсеков способствует локализации коротких замыканий и препятствует развитию аварии.
Обслуживание 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.
Выкатной элемент имеет два фиксированных положения: рабочее и контрольное.
Ремонтное положение выкатного элемента располагается вне отсека.
Безопасная 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.
Отсек ввода-вывода
Отсек предназначен для подключения к КРУ кабельного или шинного ввода и трансформаторов тока нулевой последовательности.
Отсек релейной защиты и автоматики
Отсек 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.
На фасаде релейного отсека устанавливаются микропроцессорные устройства релейной защиты, ключи управления, лампы сигнализации, блинкеры, электроизмерительные приборы.
Камеры сборные одностороннего обслуживания
Камеры 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.
Камеры КСО имеют одностороннее обслуживание вне зависимости от расположения камер.
Это одно из отличий камер КСО от КРУ.
КСО представляют собой каркасную металлическую конструкцию с передней дверью и одной боковой стенкой.
Крайние камеры комплектуются торцевыми панелями.
В верхней части камеры устанавливается отсек релейной защиты.
Сбоку камеры на фасадных стойках располагаются приводы разъединителей, выключателей нагрузки и заземляющих ножей.
Еще 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.
Камера КСО с вакуумным выключателем разделена на отсек выключателя и сборных шин, отсек линейных присоединений и отсек релейной защиты.
Каждый 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.
Некоторые типы современных КСО выпускаются с выдвижным силовым выключателем.
В этом случае шинный и линейный разъединители не устанавливаются.
На дне отсека предусмотрено место для крепления трансформатора тока и скобы для крепления силового кабеля.
Отсек релейной защиты по конструкции аналогичен релейному отсеку КРУ.
Комплектные распределительные устройства КРУЭМ на базе элегазовых моноблоков
Комплектные 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.
Контейнер наполнен элегазом с небольшим избыточным давлением.
Вид обслуживание КРУЭМ – одностороннее.
КРУЭМ состоит из нескольких функциональных отсеков: силового, кабельного, отсека привода и отсека релейной защиты.
Распределительное 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
комплектные 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.
КРУТМ также состоит из нескольких функциональных отсеков: силового, кабельного, отсека привода и отсека релейной защиты.
КРУТМ 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
Рассмотрим 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.
Ниже 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.
На высоковольтных трансформаторных подстанциях 35-330кВ со стороны 6-10кВ обычно устанавливают ячейки типа КРУ двухстороннего обслуживания.
Применение 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.
На 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.
Для защиты силового трансформатора 10/0,4кВ используется силовой выключатель в комбинации с выносной защитой, либо выключатель нагрузки с предохранителем.
Выбор применения КСО,КРУЭМ или КРУТМ в данном случае основывается на технико-экономическом обосновании строительста ТП-6-10кВ.
aprolex.by
Система оперативного питания распределительных устройств 6, 10кВ подстанций, РП, ТРП, ТП с вакуумными выключателями серии ВВ/TEL. Особенности выбора и подключения блоков управления ВВ/TEL в различных системах оперативного питания. | Статьи
Добавлено: 28.08.12 | Просмотров: 27876
В основу устройства вакуумных выключателей серии ВВ/TEL заложен принцип использования пофазных электромагнитных приводов с «магнитной защелкой». Это означает, что во включенном состоянии выключателя контакты главной цепи удерживаются в замкнутом состоянии за счет созданного магнитного поля во время процесса включения выключателя. Естественно, для создания магнитного поля необходим источник энергии.
Такими источниками энергии являются:
- Цепи оперативного питания распределительных устройств (РУ, КРУ, КРУН) 6, 10кВ системных, районных, городских, сельских подстанций.
- Цепи оперативного питания распределительных устройств, пунктов, трансформаторных подстанций (РУ, РП, ТРП, ТП) 6, 10 кВ промышленных и сельскохозяйственных предприятий, городских и районных электрических сетей.
- Блоки автономного включения (изделие ООО «Предприятие «Таврида Электрик Украина») или переносная аккумуляторная батарея 12-24 В, с помощью которых производится первое включение выключателя ВВ/TEL ячейки ввода, подача напряжения 6, 10 кВ на сборные шины и последующее образование цепей оперативного питания.
Иными словами, для нормального функционирования выключателей серии ВВ/TEL необходимо наличие оперативного питания. По типу источника оперативного питания все РУ, КРУ, КРУН, РП, ТРП, ТП 6, 10 кВ разделены на две основные группы:
- Распределительные устройства с постоянным (выпрямленным) оперативным напряжением 24, 48, 110, 220 В. Это, как правило, РУ 6, 10 кВ системных подстанций 330, 220, 110 кВ, районных и крупных городских подстанций 110, 35 кВ (мощность силовых трансформаторов подстанции 10 МВА и выше), РУ, РП 6, 10 кВ крупных промышленных предприятий.
Источниками постоянного оперативного напряжения являются аккумуляторные батареи с зарядным выпрямительным устройством.Оперативное выпрямленное напряжение 110, 220 В применяется на небольших районных, городских подстанциях 110, 35 кВ, РП, РУ 6,10 кВ предприятий, реже в РУ, РП 6,10 кВ городских электрических сетей и сельских подстанций 35 кВ.
Основными источниками выпрямленного оперативного напряжения являются схемные связки блоков питания:
а) блоки питания по напряжению БПН-1002 и току БПТ-1002;
б) блоки питания, стабилизированные по напряжению БПНС и току БПТ-1002;
в) устройства питания, стабилизированные по напряжению УПНС и току БПТ-1002.Как правило, блоки и устройства питания по напряжению подключаются к трансформаторам собственных нужд подстанций, РП, РУ 6 10 кВ, которые в свою очередь подключены по схеме до выключателя ввода распределительного устройства. Блоки питания по току подключаются к вторичным обмоткам трансформаторов тока вводных ячеек РУ 6, 10 кВ, трансформаторов тока, установленных на сборных шинах 6, 10 кВ, трансформаторов тока на стороне 35, 110 кВ. Схемная связка блоков, устройств питания по напряжению и току необходима для обеспечения гарантированного питания схем релейной защиты и автоматики, цепей вторичной коммутации ВВ/TEL, при аварийных режимах (близкие короткие замыкания, провалы напряжения). Особенности подключения блоков управления ВВ/TEL к оперативным цепям на постоянном и выпрямленном напряжении рассмотрены ниже.
- Распределительные устройства с переменным оперативным напряжением 100, 220 В. Это, как правило, типовые городские и сельские подстанции 35 кВ, реже 110 кВ (мощностью силовых трансформаторов 1,6, 2,5, 4,0, 6,3, 10,0 МВА), РУ, РП, ТРП, ТП 6, 10 кВ малых и средних предприятий, городских электрических сетей.
Источниками переменного оперативного напряжения являются:
а) трансформаторы собственных нужд ТСН 6, 10/0,4 кВ мощностью 16, 25, 40 кВА;
б) силовые трансформаторы 6, 10/0,4 кВ ТРП, ТП мощностью 250-2500 кВА;
в) измерительные трансформаторы напряжения НТМИ, НОМ, НАМИТ, НАМИ 6-10 кВ;
г) трансформаторы собственных нужд малой мощности типа 0ЛС,0ЛМ-063 (1,25) кВА 6, 10кВ/100, 220В.
По схеме подключения источники оперативного переменного напряжения подразделяются на две группы:
- Источник подключен до выключателя ввода распределительного устройства 6, 10 кВ подстанции, РУ, РП, ТРП предприятий, городских электрических сетей.
Это типовая схема, обеспечивающая образование оперативного напряжения при включении силового трансформатора подстанции или появления напряжения 6, 10 кВ на вводной ячейке РУ, РП, ТРП. Образованное оперативное питание позволяет нормально оперировать выключателями вводных ячеек и ячеек отходящих линий с ВВ/TEL.
- Источник подключен со сборных шин 6, 10 кВ распределительного устройства.
Встречается реже. Как правило, это распределительные устройства предприятий, городских электрических сетей постройки и ввода в эксплуатацию в 70-80-х годах прошлого века. Данная схема предусматривала «ручное» включение выключателя ввода на ненагруженную секцию сборных шин, подключение к ним источника и образование оперативного напряжения в распределительном устройстве. Для включения ВВ/TEL вводной ячейки необходим автономный источник. Например, блок автономного включения (изделие производства ООО «Предприятие «Таврида Электрик Украина») или переносная аккумуляторная батарея 12-24 В. Особенности подключения блоков управления ВВ/TEL к оперативному переменному напряжению рассмотрены ниже. Все рассмотренное выше относится к подстанциям, РУ, РП, ТРП имеющим оперативное питание.
На практике нередко встречаются распределительные устройства 6, 10 кВ не имеющие оперативного питания. Это городские РП, ТРП, распределительные устройства 6, 10 кВ предприятий, небольшие сельские подстанции 35 кВ, которые построены и введены в эксплуатацию в 50-70-х годах прошлого века. Ячейки этих распределительных устройств оборудованы выключателями нагрузки, масляными выключателями с ручным, ручным грузовым или пружинным приводом и защитами прямого действия типа РТВ, РТМ, РНВ. При возникновении вопроса о модернизации их с применением вакуумных выключателей ВВ/TEL, естественно возникает вопрос о выборе источника и формировании оперативных цепей, а также выбора аппаратуры релейной защиты, так как ВВ/TEL с реле прямого действия не работает. Также, этот вопрос актуален и при проектировании новых распределительных устройств 6, 10 кВ, в которых в качестве коммутационных аппаратов выбраны ВВ/TEL. Некоторые варианты формирования оперативных цепей распределительного устройства, выбора оптимального блока управления ВВ/TEL и особенности подключения его рассмотрены ниже.
II. Особенности выбора и подключения блоков управления ВВ/TEL к оперативным цепям на постоянном и выпрямленном напряжении
1. Распределительные устройства 6, 10 кВ подстанций, РУ, РП, с постоянным оперативным напряжением.
Источником оперативного постоянного напряжения, как указывалось выше, является аккумуляторная батарея напряжением 110, 220В с зарядным выпрямительным устройством. Реже встречаются системы оперативного питания с аккумуляторными батареями на 24, 48, 60 В (РУ с ячейками производства стран СЭВ, ГДР, ПНР, Югославия, Чехия, Болгария).
При оперативном напряжении на подстанции 24, 48, 60 В рекомендуем к применению:
а) блоки управления БУ/TEL-24/60-12-02A, БУ/TEL-24/60-12-03A, если при реконструкции остается существующая релейная защита косвенного действия (электромеханическая или с дешунтированием) или проектируется новая, аналогичного действия;
б) блоки управления БУ/TEL-24/60-12-01A, если проектируется современная микропроцессорная защита.
При оперативном напряжении на подстанции 110, 220 В рекомендуем к применению:
а) блоки управления БУ/TEL-100/220-12-02A, БУ/TEL-100/220-12-03A, если при реконструкции остается существующая релейная защита косвенного действия (электромеханическая) или проектируется новая аналогичного действия;
б) схемную связку блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A и адаптацией их с применением дополнительных реле и резисторов, если при реконструкции остается существующая релейная защита косвенного действия (электромеханическая) или проектируется новая аналогичного действия;
в) блоки управления БУ/TEL-100/220-12-01A, схемную связку блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A, если проектируется современная микропроцессорная защита.
Пример подключения блоков при оперативном постоянном напряжении показан на рис. 1 и 2.
2. Распределительные устройства 6, 10 кВ подстанций, РУ, РП с выпрямленным оперативным напряжением 110, 220В.
Источниками оперативного выпрямленного напряжения, как указывалось выше, являются схемные связки блоков, устройств (стабилизированных и не стабилизированных) питания по напряжению и току. Для блоков 12-й серии БУ/TEL-100/220-12-01A, БУ/TEL-100/220-12-02A, БУ/TEL-100/220-12-03A, имеющих гальваническую развязку по входу питания, нет необходимости в установке дополнительных фильтров (защита от пульсации, бросков амплитудного значения напряжения). При использовании схемной связки блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A, не имеющих гальванической развязки по входу питания (вход оперативного питания в BP/TEL-220-02A), установка дополнительного фильтра Ф/TEL-220-02 (изделие производства ООО «Предприятие «Таврида Электрик Украина») обязательна. При выборе блоков управления ВВ/TEL предлагаем следующее:
а) блоки управления БУ/TEL-100/220-12-02A, БУ/TEL-100/220-12-03A, если при реконструкции остается существующая релейная защита косвенного действия (электромеханическая или с дешунтированием) или проектируется новая, аналогичного действия;
б) схемную связку блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A и адаптацией их с применением дополнительных реле и резисторов, если при реконструкции остается существующая релейная защита косвенного действия (электромеханическая или с дешунтированием) или проектируется новая аналогичного действия;
в) блоки управления БУ/TEL-100/220-12-01A, схемную связку блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A, если проектируется современная микропроцессорная защита.
Пример подключения блоков при оперативном выпрямленном напряжении показан на рис. 3, 4, 5, 6.
III. Особенности выбора и подключения блоков управления ВВ/TEL к оперативным цепям на переменном напряжении
Источниками оперативного переменного напряжения 100, 220В, как указывалось выше, являются силовые, специальные, измерительные трансформаторы, трансформаторы собственных нужд, которые включаются по схеме как до выключателя ввода, так и со сборных шин. Существенным недостатком системы оперативного питания на переменном напряжении является то, что при близких коротких замыканиях, запуске технологических агрегатов большой единичной мощности, просто резким «набросам» нагрузки возможны провалы его уровня до величин, при которых схемы релейной защиты и автоматики становятся не работоспособными. Поэтому очень важно, чтобы выбранный вами блок совместно с существующей схемой релейной защиты или вновь проектируемой, обеспечил надежную команду «ОТКЛ» выключателю при достижении током или напряжением величин равных или больше выставленных уставок защиты. Важным моментом является наличие автоматического ввода резерва (АВР) оперативного питания на двух трансформаторных подстанциях, РУ, РП, ТРП с двумя вводами от разных источников, существенно увеличивающих надежность системы оперативного питания. Кроме того, необходимо учитывать то, что при применении схемной связки блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A, обязательно использование разделительного трансформатора 220/220В, 100/220В по входу питания (вход оперативного питания в BP/TEL-220-02A). Блок 12-й серии БУ/TEL-100/220-12-03A, имеющий гальваническую развязку по оперативному питанию и командным цепям, не требует установки дополнительного развязывающего трансформатора. Исходя из изложенного выше, при выборе блока управления ВВ/TEL, рекомендуем следующее:
а) блок управления БУ/TEL-100/220-12-03A, если при реконструкции остается существующая релейная защита косвенного действия (электромеханическая, защита с дешунтированием). В этом случае дополнительной комплектации (реле, резисторы) не требуется;
б) схемную связку разделительного трансформатора 220/220В (100/220В), блока питания BP/TEL-220-02A, блока управления ВU/TEL-220-05A. В этом случае необходима дополнительная комплектация (реле, резисторы) для адаптации вторичных цепей ВВ/TEL в существующую схему.
Если производится реконструкция как силовой части ячейки, так и аппаратуры релейной защиты, то в зависимости от типа выбираемых реле, состояния системы оперативного питания рекомендуем следующее:
а) в качестве реле выбираются современные микропроцессорные блоки, естественно требующие качественного и надежного оперативного питания. В этом случае оптимальный вариант это реконструкция и замена оперативного переменного питания на постоянное 110, 220В. При этом используются блоки управления БУ/TEL-100/220-12-01A или схемная связка блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A;
б) в качестве реле выбираются современные микроэлектронные, статические аналоги индукционных реле (реле серии РС- 80М2,3-… и др.), моторных токовых реле времени (реле серии РСВ-13-18 и др.), которые не требуют оперативного питания. Система оперативного переменного напряжения при этом остается прежней, если она находится в хорошем состоянии. Оптимальным в этом случае будет применение схемной связки разделительного трансформатора 220/220В (100/220В), блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A.
Пример подключения блоков при оперативном переменном напряжении приведен на рис. 7, 8, 9, 10.
IV. Особенности реконструкции распределительных устройств 6, 10 кВ без оперативного питания. Выбор оперативного питания и блоков управления ВВ/TEL
Иногда в практической деятельности приходится сталкиваться с распределительными устройствами 6,10 кВ, в которых отсутствует оперативное напряжение или оно когда-то было, а сейчас масляные выключатели включаются только «вручную» и защита на них представлена реле прямого действия типа РТМ, РТВ, РНВ. При решении вопроса о реконструкции таких объектов, прежде всего, необходимо определиться с типом и объемом релейной защиты и автоматики, оптимально удовлетворяющим Техническим Условиям (Техническому Заданию) на реконструкцию распределительного устройства.
Если в ТУ (ТЗ) заложено применение современных микропроцессорных блоков защиты и автоматики, то, как указывалось выше, оптимальным является формирование системы постоянного оперативного напряжения 220В. В отличие от классической системы постоянного оперативного напряжения, в нашем случае нет необходимости в создании энергоемкой «шинки питания», так как ВВ/TEL имеет конденсаторное включение и отключение от внутреннего источника (конденсаторы блока питания, блока управления). Это существенно снижает затраты на приобретение, комплектацию оборудования и материалов, выполнение монтажных и наладочных работ. Затраты на эксплуатацию также существенно снижаются, так как применяются современные аккумуляторные батареи небольшой емкости, практически не требующие обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Комплекты (шкафы) оперативного питания 220В (зарядное устройство, аккумуляторная батарея, защита, контроль и автоматика) выпускаются многими зарубежными и отечественными производителями. ООО «Предприятие «Таврида Электрик Украина» также выпускает шкаф оперативного питания типа СОП-КРУ/TEL. Шкаф оснащен герметизированными, необслуживаемыми аккумуляторными батареями типа Genesis или Pover Save VFT фирмы HAWKER со сроком службы 10 лет и номинальной емкостью от 13 до 40 Ач. Данный шкаф производится нашим предприятием на протяжении 10 лет в составе малогабаритного распределительного устройства 6, 10 кВ типа КРУ/TEL. Замечаний, рекламаций на изделие СОП-КРУ/TEL со стороны Заказчиков и эксплуатационного персонала нет.
При выборе, проектировании системы оперативного питания на постоянном напряжении и современных микропроцессорных реле защит и автоматики, мы рекомендуем применять блок управления ВВ/TEL типа БУ/TEL-100/220-12-01A или схемную связку блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A.
Если в Технических Условиях заложено применение относительно дешевых, индукционных, электромеханических, микроэлектронных, статических токовых защитных реле без оперативного питания, то оптимальным является формирование системы переменного оперативного напряжения 220 В, а для управления ВВ/TEL использование схемной связки блока питания BP/TEL-220-02A и блока управления ВU/TEL-220-05A.
Отдел технического сопровождения «Таврида Электрик Украина» имеет определенный практический опыт оказания помощи Заказчикам, проектным организациям в проектировании, комплектации, монтаже и наладке простых и достаточно надежных систем оперативного питания на переменном напряжении.
Это смонтированные и сданные в эксплуатацию системы оперативного питания на объектах:
- РУ-6,0 кВ обжигового цеха Побужского ферроникелевого комбината. Монтаж и наладка выполнялись в 2001 году. Эксплуатируется 5 лет.
- Городское РП-6 кВ № 1 г. Улан-Батор Республика Монголия. Монтаж и наладка выполнялись специалистами отдела технического сопровождения «Таврида Электрик Украина» в 2000 году. Эксплуатируется 6 лет.
На рис. 11 и 12 представлена базовая схема, положенная в основу формирования системы оперативного питания на этих объектах. Источником напряжения в этих системах являются специальные трансформаторы собственных нужд типа ОЛС (ОЛМ)-1,25 6(10)/0,23 кВ, включаемые до выключателя ввода. В качестве контакторов (КМ1, КМ2) применены магнитные пускатели серии ПМЛ 10А, 380В с насадкой блок контактов, в качестве реле задержки (РП) применено реле типа РП-251 с диодным мостиком, автоматические выключатели АП502МТ АВ1, АВ2-6А, АВ3-4А.
Данная схема формирования системы оперативного питания проста, надежна в эксплуатации и минимальна по затратам.
По конкретным вопросам, предложениям и проблемам, возникающим при выборе источника питания, формирования системы оперативного питания и выборе блоков управления выключателями серии ВВ/TEL просим обращаться в отдел технического сопровождения ООО «Предприятие «Таврида Электрик Украина».
Контактный телефон: (0692) 92-09-34, e-mail [email protected]
tavrida-ua.com
Распределительные устройства 6—10 кВ
РУ 6—10 кВ, как правило, выполняются в виде полностью изготовленных на заводе комплектных шкафов внутренней (КРУ) или наружной (КРУН) установки [II], или сборных ячеек КСО. Преимуществ* КРУ; большая надежность в работе, безопасность в обслуживании, компактность, экономичность, а также индустриализация монтажных работ. Ячейки соединяются между собой сборными шинами и имеют кабельные или воздушные вводы. В металлических шкафах КРУ размешаются коммутационные аппараты и разрядники, трансформаторы собственных нужд мощностью до 100 кВ А и т. д. Основное достоинство этих конструкций в том, что они полностью изготавливаются на заводе и их
монтаж сводится только к установке шкафов и подсоединению кабелей. Сейчас на электростанциях и ПС широко применяются шкафы с выключателями, устанавливаемыми на тележке, н втычными контактами, заменяющими разъединители. Наличие выкаткой тележки с масляным выключателем повышает бесперебойность питания потребителей (вышедший из строя выключатель может быть заменен резервным или выключателем менее ответственного потребителя). На ПС рекомендуется по возможности применение ячеек КРУН. На рис. 6.1 приведена конструкция ячейки КРУН типа К-47.
. Характерной особенностью этих ячеек является наличие коридора обслуживания, облегчающего эксплуатацию и ремонт оборудования независимо от погодных условий.
Общие габаритные размеры КРУН К-47 с коридором управления, мм: глубина—3045, высота—3120, ширина одной ячейки — 750; общая ширина определяется количеством шкафов. Вместе с крайними шкафами заводом поставляются две стены с дверями. В отсеке шинного (кабельного) ввода 4размещаются трансформаторы тока ТОЛ-10, кабельные разделки (до 4 кабелей 3х240 мм2), неподвижные части первичных разъединяющих контактов, заземляющий разъединитель. На выкатной тележке 1 устанавливаются подвижные части первичных разъединяющих контактов либо выключатель с приводом, либо предохранители с трансформаторами напряжения и разрядники. В отсеке сборных шин3на опорных и проходных изоляторах крепятся сборные шины и шины воздушных вводов (выводов). В релейном шкафу2устанавливается аппаратура зашиты, измерения, учета, управления и сигнализации.
На рис. 6.1. приведена сетка схем электрических соединений, наиболее широко применяемых шкафов серии К-47.
Ячейки могут иметь кабельные или воздушные вводы. Воздушные линии трудно подвести к соседним ячейкам, поэтому ячейки воздушных линий надо чередовать с ячейками трансформаторов напряжения, собственных нужд, кабельных линий и прочих.
КРУН предназначены для установки на высоте до 1000 м над уровнем моря при температуре окружающей среды от —40 до +35° С. Однако при температурах порядка—20° С вязкость смазки и масла в выключателях быстро увеличивается, что приводит к снижению скорости отключения и к аварии, а также к остановке .счетчиков. Во избежание этого предусматривается
электрический подогрев ячеек, который должен иметь автоматическое управление. Основными слабыми сторонами КРУН являются недостаточная герметичность шкафов и возможность
к
онденсации
влаги на изоляторах, что приводит к их
перекрытию при незначительных
загрязнениях. РУ 6—10 кВ с большим
количеством присоединений при
загрязненной атмосфере и » сложных
метеорологических условиях выполняются
из ячеек КРУ внутренней установки (рис.
6.2). Шкафы КРУ с односторонним обслуживанием
устанавливаются прислоненно к стене.
Здания выполняются шириной 6 м, длиной
кратной Зм, без окон и не отапливаются.
Габаритные размеры коридора обслуживания
должны обеспечивать выкатку и перекатку
тележек КРУ, для ремонта которых в РУ
предусматривается специальное место.
Здания ЗРУ смыкаются с другими зданиями
или совмещаются с ОПУ. Они выполняются
из сборного железобетона или из кирпича, при длине свыше 7 м предусматривается
два выхода.
На мощных ПС на напряжениях 6—10 кВ для ограничения т.к.з. в цепи питания (ввод от трансформатора) устанавливаются двухцепные реакторы. Применение реакторов позволяет использовать более легкую аппаратуру при меньшем токе отключения, уменьшать сечение кабеля отходящих линий по условию термической устойчивости. Реакторы располагаются в специальном одноэтажном помещении, пристраиваемом к зданию РУ 6—10 кВ. Разработаны также реакторы наружной установки, применение которых значительно снижает затраты на сооружение ПС. Три фазы реактора установлены горизонтально на общей подставке н в целях безопасности обслуживания подняты на высоту 2,9 м. Подставка под реактором смонтирована на двенадцати (на 3 фазы) унифицированных железобетонных стойках сечением 250Х Х250 мм. Присоединение токоведущих частей к реактору производится сваркой.
studfile.net
