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?
