ГЛАВА ШЕСТАЯ
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАРУБЕЖНЫХ КРУ И ПЕРСПЕКТИВА РАЗВИТИЯ КРУ В СССР
6 1. ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ КРУ ЗАРУБЕЖНЫХ ПРЕДПРИЯТИИ И ФИРМ
Направление дальнейшего развития КРУ напряжением 6—36 кВ у ряда зарубежных предприятии и фирм, определившееся в начале 80-х годов, изложено в [1] и в основном не изменилось в настоящее время. Продолжают широко применяться КРУ с маломасляными выключателями. Прекращено создание новых КРУ с электромагнитными выключателями. Еще большее число предприятий и фирм перешло на изготовление шкафов КРУ с элегазовыми и вакуумными выключателями; большее распространение получило применение шкафов КРУ с элегазовой изоляцией на напряжение 6—36 кВ с элегазовыми и вакуумными выключателями.
Выключатели — наиболее напряженно работающие элементы шкафа КРУ, и требования к удобству их обслуживания и ремонта до последнего времени являются определяющими при выборе конструкции шкафов КРУ. Вакуумные и элегазовые выключатели, как правило, в период эксплуатации не требуют обслуживания в течение всего срока службы КРУ. В этом оборудовании имеет значение только механический износ деталей привода. Поэтому при создании конструкций КРУ с элегазовой изоляцией в корпус шкафа КРУ заключают элементы, находящиеся под напряжением (сборные шины, разъединители, разъемные контакты, дугогасительные камеры, в том числе и вакуумные). Вне корпуса остаются только элементы, нуждающиеся в контроле, регулировании, а иногда и замене отдельных деталей. К ним относятся приводы, тяги, вспомогательные контакты, кабельные воронки, трансформаторы тока.
В 1983 г. выпуском КРУ с элегазовыми выключателями занимались более 17 ведущих электротехнических фирм и предприятий США, Японии, Западной Европы и ряда других стран. Так, на стендах Ганноверской ярмарки 1983 г. 90 % экспонировавшихся выключателей на напряжение 36 кВ и выше были элегазовые; 60% на напряжение от 1 до 36 кВ с вакуумными или элегазовыми выключателями.
Специалисты ГДР провели сравнение серийно изготовляемых по состоянию на 01.01.1985 конструкций КРУ напряжением 35—40 кВ. учитывая при этом имеющиеся новейшие информационные материалы передовых зарубежных предприятий и фирм. Сравнение на мировом уровне было проведено на основе методики, согласованной и действующей в странах СЭВ. Сравнение показало, Что компактные КРУ с элегазовой и твердой изоляцией на эти напряжения определяют наивысший мировой уровень, например, по габаритам, массам, удельным показателям; КРУ с воздушной изоляцией находятся ниже среднего мирового уровня.
Поскольку элегазовые КРУ на напряжение 110 кВ и выше имеют одинаковый принцип построения, характерные их особенности в главе не приводятся.
В ФРГ фирмой «Сименс» изготовляются три разновидности КРУ напряжением 12, 24 и 36 кВ, все шириной 600 мм, высотой вместе с опорными конструкциями 2100 мм, глубиной без шкафа управления 1500 мм, со шкафом управления — 1850 мм, имеющие перегородки между сборными шипами и кабельными присоединениями, трехпозиционные разъединители для снятия напряжения, штепсельные кабельные разъемы. Номинальное избыточное давление в корпусе — от 0 до 0,1 МПа. Основными различиями между этими разновидностями КРУ являются однофазное и трехфазное исполнения и место установки разъединителя. В случае замыкания на землю при однофазном исполнении и токе на землю до 30 А происходит самопогасание электрической дуги без отключения установки в заметных повреждений. При трехфазном исполнении замыкание на землю переходит обычно в трехфазное КЗ.
Разъединитель размещается либо в отсеке сборных шин, либо в отсеке выключателя, имеет три положения: включен, отключен, заземлен и сблокирован с выключателем. При размещении в отсеке сборных шин доступ к нему возможен лишь после снятия напряжения со сборных шин, в другом случае — после обычного заземления. Если сборные шины во втором случае остаются под напряжением, необходимо соблюдать требования правил работы вблизи частей, находящихся под напряжением, например закрыть неподвижный контакт разъединителя, соединенный со сборными шинами, изолирующим экраном-шторкой.
В двух разновидностях КРУ применяются трансформаторы тока с кольцевым сердечником, которые размещаются пне корпуса с элегазом, а в третьем варианте — у блочного трансформатора тока первичная обмотка в элегазе, а сердечник и вторичные обмотки — снаружи корпуса. Трансформаторы напряжения устанавливаются в отдельных корпусах рядом или на корпусе шкафа КРУ или соединяются с КРУ посредством кабеля.
Для проверки отсутствия напряжения перед включением или заземлением в КРУ используются емкостные делители напряжения, указатель положения с измерительным прибором закрепляется на фасаде шкафа КРУ. Для обеспечения многолетней эксплуатации без обслуживающего персонала качеству элегаза уделяется большое внимание. Конструкция КРУ исключает обычные причины повреждений, поэтому в последнее время такие КРУ изготовляются с одинарной системой сборных шин. Вместе с тем наличие второй системы сборных шнн позволяет производить расширение РУ без прекращения энергоснабжения существующих потребителей Рассмотренные шкафы КРУ среднего напряжения в ФРГ имеют уровень стоимости шкафов КРУ с воздушной изоляцией [10]. В основном в указанных КРУ типа 8 DA1 применяется вакуумный выключатель 3AF, который нашел широкое применение в КРУ типа 8BD1, (8ВС1) напряжением от 7.2 до 36 кВ, номинальным током до 3150 А, током отключения до 40 кА с пружинным приводом [1]. Практически такое КРУ не нуждается в техническом обслуживании, и этому способствует применение в элегазовых КРУ вакуумных выключателей, которые согласно данным фирмы, приведенным в табл. 6.1, имеют наивысший механический и коммутационный ресурс.
Практически уход за элегазовыми шкафами КРУ сводится к периодическому осмотру и смазке приводов. Технические данные этих КРУ приведены в табл 6.2.
Таблица 6.1. Ресурсы работы элегазовых КРУ с различными видами выключателей ФРГ
КРУ W1
Фирма "АЕГ — Телефункен" изготовляет элегазовые КРУ серии W1 оригинальной конструкции с вакуумными выключателями на напряжение 12; 17,5; 24 и 36 кВ, с номинальными токами; ячейки и сборных шин — 630, 1250, 1600 и 2500 А; отключения — 20; 25; 31,5 кА (при 12 и 17,5 кВ) и 10, 16, 25 кА (при 24 и 36 кВ); электродинамической стойкости — 50, 63. 80 кА (при 12 и 17,5 кА), 25, 40 и 63 кА (при 24 и 36 кВ). Ширина КРУ на все напряжения 600 мм; глубина 1652 мм; высота — 2100 мм с одной системой сборных шин и 2750 мм с двумя системами сборных шин.
На рис 6.1, б приведен вид сбоку ячейки WI, состоящей из герметичных блоков сборных шин и вакуумного выключателя, заполненных элегазом, шкафа с приводными устройствами и линейного отсека. На фасаде шкафа с приводными устройствами выключателя и шинного разъединителя расположены приборы измерения, сигнализации, управления, а также отверстия для рукоятки ручного включения выключателя и разъединителя. Внутри этого шкафа расположен релейный шкаф с аппаратурой вспомогательных цепей.
Верхний вывод вакуумного выключателя соединен шинами с разъединителем, который имеет три положения: включенное на неподвижные контакты отпайки от сборных шин; отключенное или включенное на заземленные контакты. Нижние выводы выключатели соединены шинами с верхними выводами трансформа торов тока проходного бушингового типа, которые основной частью расположены в линейном отсеке.
Конструкция КРУ W1 имеет исполнение с двумя системами сборных шин, в этом случае на блок выключателя устанавливается еще одни герметичный цилиндрический блок, в который сквозь изоляционные плоские перегородки входят цилиндрические шины, соединяющиеся отпайками с контактами шинного разъединителя другой системы сборных шин, смонтированной в отдельном блоке такой же конструкции. как и отсек сборных шин первой системы. Ячейки W1 устанавливаются для удобства разводки кабеля на специально выполненных настилах высотой 1000 мм от уровня пола. С фасада ячейки W1 обслуживаются с этих же настилов, а с задней стороны для обслуживания настилы выполняются высотой 150 мм от уровня пола, тогда расстояние от уровня заднего настила до отсека сборных шин составляет 1900 мм. Для нормальной эксплуатации фирма рекомендует минимальные размеры коридоров управления и обслуживания 1200 мм с фасада и 600 мм от задней стенки линейного отсека до стены.
Трансформаторы напряжения могут размещаться в отдельной ячейке в линейном отсеке за релейным шкафом, в этом случае в этой же ячейке также шириной 600 мм можно установить в отсеке на сборных шинах три трансформатора тока и из этого отсека вывести через три проходных изолятора шины для подсоединения трансформатора напряжения. Трансформаторы напряжения могут быть также установлены под настилом этой ячейки. Таким же образом может быть установлен и заземляющий разъединитель сборных шин. Под настилом проходят также силовые кабели дли соединения сборных шин одной секции при расположении ее в два ряда Если в два ряда установлены ячейки КРУ с двумя системами сборных шин, то шины верхней системы соединяются между собой силовыми кабелями, которые проходят под потолком помещения.
КРУ серии GSVI
Фирма «Риттер» ФРГ также изготовляет элегазовые ячейки КРУ серии GSVI с вакуумным выключателем на напряжения 12, 24 и 36 кВ. Технические данные КРУ GSVI приведены в табл. 6.3.
Ячейка GSVI (рис. 6.1, в) состоит из отдельных герметичных блоков каждой фазы сборных шин с блоком, в котором проходят отпайки в блок, где расположена фаза разъединителя Разъединитель имеет три положения: «Включено», «Отключено» и «Заземлено». Дугогасительная камера каждой фазы также замкнута в своем блоке. В индивидуальных блоках также расположены кабельные разделки и выводы трансформаторов тока и напряжения. Все перечисленные блоки заполнены элегазом Отсеки с трансформаторами тока и напряжения, где проходит силовой кабель, заполнены воздухом.
Вакуумный выключатель управляется электродвигательным пружинно-грузовым приводом, который через общую траверсу управляет отдельно каждой фазой. К этим КРУ также может быть установлена вторая система сборных шин. Вместе с тем в ФРГ изготовляются рядом фирм конструкции КРУ с маломасляными выключателями. Маломасляные выключатели применяются в шкафах КРУ фирм «Калор Эмаг» (серии ZЕ, ZV), ВВС «Браун—Бовери» (серии ΒΒ1; ВВ2; BA1; ВА2), «АЕГ — Телефункен» (серия R, RD), «Сименс» (серия 8ВС1, 8BD1) и др.
Шкафы имеют следующие габаритные размеры: ширина 625 мм, глубина при рабочем положении выдвижного элемента 1000 мм, при контрольном его положении 1200 мм. высота 2100 мм. Масса шкафа 550 кг, масса выдвижного элемента 240 кг.
