В настоящее время распределительные устройства 6—10 кВ выполняются из так называемых комплектных камер, которые изготовляются на специализированных заводах и поставляются на место монтажа в готовом виде.
Комплектное распределительное устройство (КРУ) состоит из металлического шкафа, в котором размещаются необходимые аппараты, измерительные и защитные приборы и вспомогательные устройства со всеми внутренними электрическими соединениями главных и вторичных цепей.
На месте монтажа производятся установка отдельных шкафов, в соответствии со схемой коммутации РП, соединение сборных шин 6—10 кВ, регулировка и проверка вторичной аппаратуры и присоединение к аппаратуре кабельных линий 6—10 кВ. Применение комплектных устройств резко снижает объем и стоимость строительно-монтажных работ и, что особенно важно, значительно сокращает сроки их выполнения. Комплектные устройства способствуют улучшению качества электроустановок и повышают надежность их работы. Применение таких устройств приводит к упрощению строительной части подстанций, так как отпадает необходимость в сложных строительных перегородках для камер масляных выключателей. Монтаж РУ при наличии комплектных камер можно производить после окончания всех строительных
и отделочных работ. Последнее сохраняет электрооборудование от порчи в процессе строительства и повышает культуру монтажных работ.
Комплектные устройства являются основой индустриализации электромонтажных работ при строительстве распределительных пунктов. Вместе с тем, в настоящее время они находят наибольшее применение при сооружении всех видов электроустановок.
Все типы КРУ по размещению коммутационной аппаратуры можно разделить на два вида: 1) стационарного типа, в которых аппаратура в ячейках устанавливается постоянно; 2) выкатного типа, в которых масляный выключатель с приводом размещен на выкатной тележке.
Кроме того, устройства различаются по условиям обслуживания. В частности, с односторонним обслуживанием (прислонного типа), устанавливаемые непосредственно к стене с обслуживанием из одного коридора управления, и с двусторонним обслуживанием, имеющие доступ к оборудованию с двух сторон. Комплектные камеры различаются схемой заполнения.
Рис. 2-1. Схемы коммутации камер КСО-272, используемых при комплектовании РУ 6—10 кВ РП
Длительное время для комплектования РУ 6—10 кВ РП городских сетей применялись камеры типа КСО-2УМ (комплектные, стационарные, одностороннего обслуживания). Производство ремонтных работ в камерах в процессе их эксплуатации было связано с использованием переносных защитных заземлений, которые требуются по правилам техники безопасности. С 1964 г. применение таких заземлений запрещено. В связи с этим промышленность начала изготавливать камеры типа КСО-226, имеющие стационарные заземляющие ножи. Применение стационарных заземлений повышает безопасность производства ремонтных работ. В дальнейшем конструкция КСО-266 была переработана, и в настоящее время выпускают камеры КСО-272, Для этих камер разработано специальное оборудование, в частности разъединители фигурного исполнения с заземляющими ножами со стороны шарнирного контакта типа РВФЗ, а также модернизированный масляный выключатель ВМГП-10 со специальным пружинным приводом типа ППВ-10.
По сравнению с камерами КСО-266 в камеры КСО-272 внесен ряд существенных конструктивных изменений. В частности, ликвидированы перегородки между отсеками выключателя и линейного разъединителя и в местах шинных переходов в камеру, что позволило отказаться от проходных изоляторов; ликвидированы сетчатые двери с системой блокировок; поднят линейный разъединитель.
Новое оборудование и конструктивные изменения заметно улучшили камеры: значительно увеличился отсек кабельных разделок, стал более свободным доступ к подшипникам и другим элементам кинематики привода масляного выключателя.
В сетку камер КСО-272 внесены некоторые изменения по сравнению с камерами КСО-266. В камеру секционных разъединителей введены междусекционные заземляющие ножи. Исключены камеры для заземления сборных шин. Заземление шин осуществляется ножами, установленными в камерах трансформатора напряжения.
В связи с тем, что РУ 6—10 кВ будут выполняться из камер КСО-272, отметим их конструктивные особенности. Сетка принципиальных схем первичных соединений камер содержит 25 видов. Кроме того, камеры с масляными выключателями различаются по типу используемого привода (пружинный, электромагнитный), виду релейной защиты, числу трансформаторов тока. Камеры имеют различия по номинальным параметрам устанавливаемого в них силового оборудования.
Рис. 2-2. План и разрез камеры КСО-272 с выключателем ВМГ-10
Первичные схемы камер КСО-272, которые используются при комплектовании РУ 6—10 кВ распределительных пунктов (см. рис. 1-10), представлены на рис. 2-1. При этом нумерация соответствует каталогу. Камера № I—для отходящих линий 6—10 кВ; № 8 и 25 — для комплектования секционного выключателя с трансформатором напряжения; № 10 — для силового трансформатора; № 13 — для трансформатора напряжения и заземления сборных шин; №26 — для двух секционных разъединителей и № 27 — резервная.
Высота камер со сборными шинами 2870 мм. Высота каркаса камер 2600 мм. Глубина в основании 1200 мм. Ширина по фронту составляет 1000 мм.
На рис. 2-2 представлены фасад и разрез камеры № 1 с масляным выключателем ВМГ-10. Каркас камеры, выполненный из гнутой листовой стали, имеет три отсека. В верхнем отсеке расположены опорные изоляторы со сборными шинами и шинный разъединитель типа РВФЗ с проходной втулкой. В среднем отсеке установлен масляный выключатель ВМГ-10, в нижнем— линейный разъединитель типа РВЗ с заземляющими ножами. Трансформаторы тока типа ТПЛ-10 устанавливаются между средним и нижним отсеками.
Фасад камеры имеет верхнюю и нижнюю двери и приварные пояса, на которых размещены приводы выключателей и разъединителей. Для разъединителей используются приводы ПР-10 и ПР-11.
Вверху по всей ширине камеры проходит световой карниз, являющийся одновременно табло с надписью о назначении камеры, освещением внутреннего отсека масляного выключателя, светильником помещения РУ, а также крышкой расположенного за ним кабельного короба.
Рис. 2-3. План РП ленинградского типа
На верхней двери размещается вся аппаратура вторичной коммутации, а также клеммники, закрытые специальной дверцей. Выход проводов вторичной коммутации от клеммника в кабельный канал выполняется гибким проводом через патрубок, являющийся осью вращения двери (ее петлей). Двери камеры закрываются на замок с ключом и имеют смотровые окна для обзора масляного выключателя без снятия напряжения.
В камерах имеется необходимая система блокировки. Например, в камере с масляным выключателем при включенном МВ нельзя отключить ии шинный, ни линейный разъединители; заземляющие ножи не могут быть включены при включенном положении разъединителей; разъединители нельзя включать при включенных заземляющих ножах; приводы заземляющих ножей на вводных камерах могут запираться замком в обоих положениях.
Конструктивно блокировки выполнены следующим образом. Включением или отключением привода масляного выключателя поворачивается вал блокировки (размещенный за фасадным листом), на концах которого находятся две блокировочные пластины, запирающие фиксаторы приводов ПР-10 разъединителей при включенном положении масляного выключателя и освобождающие их при отключении выключателя.
Блокировка подвижных контактов и заземляющих ножей разъединителей предусмотрена самой конструкцией разъединителей РВФЗ. Однако приводы контактов и заземляющих ножей расположены одни над другим, благодаря чему включение привода контактов возможно только при отключенном приводе заземляющих ножей, а включение заземляющих ножей — только при отключенных контактах.
Привод заземляющих ножен можно запирать висячим замком в обоих положениях с помощью планки, запирающей фиксатор привода. Приводы заземляющих ножей окрашены в красный цвет.
Камеры рассматриваемой серии поставляются в виде полностью смонтированного РУ с аппаратурой и приборами и со всеми соединениями первичных и вторичных цепей. Для транспортировки устройство демонтируется на заводе на отдельные камеры. Отдельно поставляются сборные шины и пакет проводов, содержащий магистрали и междукамерные соединения вторичных цепей.
Рис. 2-4. Общий вид распределительного пункта
В качестве примера использования комплектных камер на рис, 2-3 приведен план РП ленинградского типа, РУ 6—10 кВ которого выполнено из комплектных камер КСО, по схеме, указанной на рис. 1-10. Здание РП — кирпичное, имеет помещения для РУ 6—10 кВ, силового трансформатора, релейных щитов и щитов 0,38 кВ. Общая длина помещения РУ 6—10 кВ составляет 15 070 мм, по его концам расположены два входа. Помещение силового трансформатора изолировано и имеет дверь, выходящую наружу. Помещения РУ и щитов 0,38 кВ соединяются открытым проемом. РУ 6—10 кВ комплектуется из 20 камер серии КСО-272, Камеры устанавливаются в два ряда, между ними предусмотрен коридор управления шириною 2400 мм. Указанный размер определился компоновочными соображениями. Помещение РУ разделено на две части сетчатой металлической дверью, которая запирается на замок при производстве ремонтных работ с полным снятием напряжения с любой из частей РУ 6—10 кВ распределительного пункта.
Сдвоенные секционные разъединители (см. рис. 1-10) установлены на камере и на шинном мосту в торце РУ 6—10 кВ,
На рис. 2-4 приведен общий вид РП. Под РУ предусматривается специальный кабельный подвал. Отметка пола РУ 6—10 кВ составляет 0,8 м над уровнем планировки прилегающей к РП территории. Подвал требует сооружения нижнего перекрытия в здании РП, однако обеспечивает значительные удобства при эксплуатации подходящих к РП кабелей 6—10 кВ. В подвал можно проникнуть только со стороны РУ 6—10 кВ, для чего в нижнем перекрытии предусмотрены два открывающихся люка. Отметим, что в РП других конструкций вместо подвала для кабелей под камерами КСО предусматриваются специальные приямки или кабельный капал.
Силовой трансформатор, установленный в отдельном помещении, соединяется с РУ 6—10 кВ с помощью кабельной перемычки, а со щитом 0,38 кВ — шинами (через рубильник или воздушный автоматический выключатель — в зависимости от мощности трансформатора).
В помещении щитов 0,38 кВ размещаются щиты релейной защиты и панели телемеханики. Вынос приборов релейной защиты, которые для заводских камер серии КСО устанавливаются непосредственно на фасаде камер, в данном случае продиктован местными особенностями.
В полностью автоматизированных сетях возникает необходимость в установке телемеханических устройств, с помощью которых осуществляется наблюдение за режимом работы распределительной сети. Поэтому в РП устанавливаются соответствующие панели телемеханики.
Вокруг здания РП и внутри него прокладываются наружный и внутренний контуры защитного заземления. Заземлители выполняются из угловой стали 63X63X6 мм длиной 2,5 м. Они соединяются полосовой сталью 4Х40 мм. Внутренний контур изготовляется из полосовой стали ЗХ20 мм. Наружный и внутренний контуры соединяются между собой в трех местах.
РП представляет собой довольно сложное сетевое сооружение, насыщенное большим количеством оборудования. Отсутствие постоянного обслуживающего персонала предъявляет серьезные требования к качеству проведения профилактических осмотров, ремонтов и испытаний оборудования РП, а также к содержанию его строительной части.
Наряду с камерами стационарного типа серии КСО в последнее время для РУ 6—10 кВ распределительно-трансформаторных подстанций некоторых потребителей, питающихся от городских сетей, применяются КРУ выкатного типа. В зависимости от завода-изготовителя имеются несколько типов КРУ. Укажем основные особенности комплектного устройства серии КРУ2-10.
Сетка схем первичных соединений камер КРУ2-10 весьма разнообразна. При этом используются масляные выключатели ВМП-10. Предусматриваются различные типы приводов к выключателям, различные схемы релейной защиты, измерительной аппаратуры и т. д.
На рис. 2-5 представлен разрез шкафа комплектного распределительного устройства КРУ2-10П для кабельной линии. Шкаф состоит из трех основных частей: корпуса шкафа, выкатной части — тележки и релейного шкафа.
Корпус шкафа — это жесткий металлический кожух, в котором размещены приборы и аппаратура, определяемые схемой соединений первичных и вторичных цепей. Корпус разделяется металлическими перегородками на три отсека: шинный, выкатной тележки, трансформаторов тока и кабельной разделки.
В шинном отсеке на опорных изоляторах устанавливаются сборные шины с отпайками к верхним ножам втычных11 разъединителей. Для осмотра и ревизии сборных шин и изоляторов шинного отсека в верхней части отсека имеется съемная крышка.
В отсеке выкатной части размещается тележка, на которой устанавливается основная аппаратура ячейки, в данном случае масляный выключатель ВМП-10 с приводом, а также втычной разъединитель и размыкающие контакты вторичных цепей.
В отсеке трансформаторов тока и кабельных разделок устанавливаются трансформаторы тока, разделка кабельной линии, ножи нижнего втычного разъединителя, трансформаторы тока типа ТЗЛ, заземляющие ножи.
Отсеки выкатной части и трансформаторов тока разделены шторками, автоматически открывающимися при вкатывании тележки и закрывающимися при ее выкатывании. При отсутствии тележки шторка и внутренняя дверь создают сплошное металлическое ограждение.
В нижней части корпуса имеются специальные уголки для направления движения катков тележки. На боковых стенах корпуса устанавливается система рычагов механизма подъема шторок, приводимого в действие упорными пластинами, установленными на тележке.
Выкатная часть представляет собой жесткую каркасную конструкцию. В верхней и нижней части каркаса расположены подвижные втычные контакты, выполняющие роль соответственно шинного и линейного разъединителей. Они связаны ошиновкой с контактами масляного выключателя.
На передней стенке выкатной тележки устанавливается привод выключателя со вспомогательной аппаратурой. В верхней части каркаса тележки установлена вилочная часть втычной системы, предназначенной для коммутации вторичных цепей тележки и шкафа. Для наблюдения за аппаратурой, установленной на тележке, и за уровнем масла в цилиндрах выключателя на фасадной стороне тележки имеется смотровое окно.
Рис. 2-5. Принципиальная схема, лицевой вид и разрез шкафа КРУ с выключателем
1 — отсек сборных шин; 2 — отсек приборов; 3 — отсек тележки с выключателем;
4 — линейные размыкающие контакты; 5 — отсек трансформаторов тока и концевой муфты кабельной линии; 6 — шинные размыкающие контакты
Выкатная тележка может находиться в трех положениях: рабочем, контрольном и ремонтном, В рабочем положении тележка находится в корпусе шкафа, цепи первичных и вторичных соединений замкнуты. В контрольном положении тележка также находится в корпусе шкафа, но цепи первичных и вторичных соединений разомкнуты. Фасадные двери шкафа при указанном положении тележки могут быть закрыты. Ремонтное положение соответствует случаю, когда тележка полностью выкатывается из шкафа и может быть отвезена на ремонтную площадку или мастерскую. В указанном положении вторичные цепи ячейки могут быть замкнуты при помощи специальной вставки.
Тележка выкатывается из ремонтного положения в контрольное и об ратно вручную, при помощи ручек, укрепленных на стенке тележки, а из контрольного положения в рабочее и обратно — при помощи редукторного механизма, установленного на фасаде тележки.
В релейном отсеке находятся приборы измерения и учета, аппаратура управления, защиты и сигнализации, в зависимости от схемы вторичных цепей камеры.
В шкафах с выключателем (рис. 2-5) предусмотрены механические блокировки, не допускающие вкатывания тележки в шкаф при включенном выключателе; выкатывания тележки из рабочего положения при включенном выключателе; включения выключателя в промежутке между контрольным и рабочим положением тележки; вкатывания тележки в рабочее положение при включенном заземляющем ноже; включения заземляющего ножа в рабочем положении тележки.
Комплектные шкафы КРУ2-10П предусматривают, как правило, двустороннее обслуживание. С задней стороны шкафа можно попасть в отсек трансформаторов тока и кабельных разделок, отвинтив болты съемного листа. Однако конструкция шкафов предусматривает возможность доступа в указанный отсек и с другой стороны, после выкатки тележки в ремонтное положение.
Камеры КРУ по сравнению с камерами КСО имеют некоторые преимущества, например свободный доступ к наиболее ответственному и сложному оборудованию и масляному выключателю, ремонт которых может производиться вне помещения РУ. Камеры более безопасны для обслуживающего персонала.
Отмечаются следующие недостатки камер КРУ. Стоимость таких камер по сравнению со стоимостью камер КСО с аналогичной схемой заполнения в 2,5—3,0 раза выше. Габариты камер: ширина 900, глубина 1664 и высота 2350 мм. При двустороннем обслуживании ширина коридора для осмотра КРУ с задней стороны должна быть не менее 800 мм, что увеличивает размер здания РУ 6—10 кВ. Чрезвычайно затруднен доступ в отсек с кабельными разделками.
Конструкция камер КРУ не позволяет проверить, есть ли напряжение на кабеле перед включением, имеется ли обрыв кабеля; невозможно испытать кабели отдельно от трансформатора тока, а также произвести другие эксплуатационные работы, типичные для городских распределительных сетей. Эти недостатки ограничивают возможности применения камер КРУ в рассматриваемых сетях.
