ЧАСТЬ
3
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ
Распределительным устройством (РУ) называют электрическую установку, предназначенную для приема электроэнергии и дальнейшего ее распределения между другими электроустановками.
Источниками питания РУ в зависимости от их места в системе электроснабжения могут быть: генераторы электростанций; силовые трансформаторы подстанций; воздушные и кабельные линии электропередачи; питающие и распределительные линии внутренних электропроводок.
Электроустановками, между которыми распределяется электроэнергия от РУ, могут быть другие РУ, подстанции, силовые трансформаторы и различные электроприемники. Электроэнергия от РУ к этим электроустановкам передается по отходящим кабельным и воздушным линиям.
Распределительные устройства имеют аппараты для отключения^защиты присоединенных к ним линий, а также различные измерительные приборы для контроля за режимом работы как всего РУ, так и отдельных присоединений.
Для приема и распределения электроэнергии, а также для соединения между собой отдельных элементов РУ обычно служат голые металлические шины, образующие шинное устройство. Шинное устройство состоит из главных (или сборных), ответвительных и соединительных шин (см. рис. 25, б).
Главные шины являются распределительными, на них поступает электроэнергия от источника питания и от них она передается отходящим линиям.
Ответвительными называют шины, отходящие от главных шин к аппаратуре присоединяемых линий.
Соединительными называют шины, соединяющие между собой отдельные аппараты ответвления.
Распределительные устройства являются обязательным составным элементом электрических сетей любого напряжения и назначения.
Электрические сети напряжением выше 1000 в берут свое начало от распределительных устройств электростанций, далее разветвляются через распределительные устройства различных подстанций.
Электрические сети напряжением до 1000 в силовых и осветительных установок потребителей отходят от низковольтных распределительных устройств понижающих трансформаторных подстанций к электроприемникам. Линии электроприемников присоединяют к питающей линии также через посредство распределительных устройств.
Конструктивные формы и размеры различных распределительных устройств зависят от напряжения установки и распределяемой мощности. Величина напряжения влияет на габариты и конструкции применяемых в РУ аппаратов, условия их работы в различных режимах, размеры изоляции токоведущих частей и т. п. От распределяемой мощности зависят количество аппаратов, сечение токоведущих частей, средства надежной устойчивой работы всей установки и др.
В зависимости от характера применяемой аппаратуры и форм исполнения распределительные устройства разделяют на устройства низковольтные, применяемые в сетях напряжением до 1000 в, и устройства высоковольтные, применяемые в сетях напряжением выше 1000 в.
Основным элементом в электрооборудовании электрических станций И подстанций являются высоковольтные РУ, при этом в установках собственных нужд напряжением 220 и 380 в (электрическое освещение, электродвигатели вспомогательных механизмов и др.) используют такие же РУ, как и в осветительных и силовых электроустановках промышленных предприятий.
Распределительные устройства разнообразны по конструкции. Многие из них изготовляются заводами электропромышленности и поставляются в готовом виде. Мощные высоковольтные РУ в ряде случаев монтируют на месте их сооружения. Ниже рассматриваются некоторые наиболее характерные типы РУ.
Контрольные вопросы
- Какие электроустановки называют распределительными устройствами?
- Какой аппаратурой снабжаются распределительные устройства?
- Какое назначение в распределительных устройствах имеют главные, ответвительные и соединительные шины?
- Как распределительные устройства подразделяются в зависимости от напряжения установок, в которых они применяются?
Раздел первый
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 в
Глава VI
КОНСТРУКЦИИ ОСНОВНЫХ ВИДОВ РУ
Конструктивными элементами РУ напряжением до 1000 в являются каркасы из угловой и полосовой стали с установленными на них панелями из листовой стали или изолирующих негорючих материалов. На каркасах и панелях размещено все электрооборудование РУ. Обычно РУ помещают в металлическом шкафу.
Рис. 22. Групповой щиток освещения с выключателями на линиях: а —общий вид; б —схема
Распределительными устройствами, широко применяемыми в осветительных электроустановках, являются групповые распределительные щитки освещения, или осветительные пункты. Общий вид такого щитка и схема его соединений при напряжении 380/220 в на восемь отходящих линий показаны на рис. 22.
Для защиты от перегрузок и коротких замыканий отходящих линий на групповых щитках устанавливают пробочные плавкие предохранители или специальные автоматы, которые в нужных случаях используются также для отключения этих линий. Если в устройстве освещения предусматривается централизованное управление (например, в цехе), в групповых щитках на каждой отходящей линии устанавливают однополюсные (см. рис. 22, б) или двухполюсные выключатели.
Рис. 23. Комплектный силовой пункт из стандартных блоков: а — из двух блоков «предохранитель»; б — из блоков «предохранитель» и «предохранитель-выключатель»
Из схемы (рис. 22, б) видно, что на групповом щитке осуществляется переход с четырехпроводной питающей линии на двухпроводные групповые линии с соблюдением равного числа присоединений на каждую фазу, чтобы обеспечить равномерность нагрузки трехфазной системы. Защита на отходящих двухпроводных линиях установлена только в одном проводе (фазном), хотя в ряде случаев защита применяется в обоих проводах. Это зависит от наличия или отсутствия заземления элементов проводок посредством нулевого провода и от некоторых других условий.
Групповыми щитки называют потому, что каждая отходящая линия питает одновременно несколько ламп (группу ламп) и защита на такой линии является групповой.
Для распределения электроэнергии между силовыми электроприемниками и электроустановками служат силовые пункты (шкафы) и силовые распределительные щиты.
Силовые пункты являются местными распределительными устройствами, которые предназначаются в основном для защиты и отключения линий, идущих непосредственно к отдельным электродвигателям и другим силовым электроприемникам на данном участке цеха.
Силовые распределительные щиты в системе электроснабжения обычно являются главными распределительными установками, от которых отходят линии, питающие распределительные устройства местного назначения (силовые и осветительные пункты).
В настоящее время широко применяются комплектные силовые пункты и комплектные шкафы станций управления. Последние служат для комплексного автоматического управления электродвигателями приводов отдельных агрегатов и механизмов.
Комплектные силовые пункты (рис. 23) собираются на заводах из стандартных блоков «выключатель» (тип БВ), «предохранитель» (тип БП) или «предохранитель-выключатель» (тип БПВ). Такой силовой пункт представляет собой бескаркасный металлический шкаф, на лицевой стороне которого устанавливаются блоки, а внутри монтируются все соединения.
Из отдельных силовых пунктов можно комплектовать силовые распределительные щиты, при этом соединения между пунктами выполняют шинными перемычками через окна в их боковых стенках.
Рис. 24. Общий вид открытого свободностоящего распределительного щита с двусторонним обслуживанием
В качестве силовых распределительных щитов применяют также многопанельные щиты различных конструкций, широко используемые в установках собственных нужд электростанций и на трансформаторных подстанциях промышленных предприятий.
Эти щиты бывают двух основных видов:
открытые свободностоящие с двусторонним обслуживанием; закрытые прислонные с односторонним обслуживанием.
На рис. 24 дан общий вид открытого свободностоящего щита, а на рис. 25 приведены схема электрических соединений и конструкция одной из его панелей.
Щит состоит из каркаса (угловая сталь) и ряда закрепленных на нем металлических панелей, на лицевой стороне которых вверху установлены измерительные приборы (амперметры, вольтметры), а ниже — рычажные приводы для управления рубильниками. На каркасе сзади панелей расположены главные, ответвительные и соединительные шины, рубильники, предохранители, измерительные трансформаторы и другие элементы, находящиеся под напряжением.
Рис.25. Электрическая схема и конструкция одной панели распределительного щита, изображенного на рис. 24:
а — общий вид; б — схема; 1 — главные шины; 2 —рубильник; 3 — предохранитель; 4 — трансформатор тока; 5 — нулевая шина; 6 —кабельная воронка
Современной конструкцией являются щиты одностороннего обслуживания ЩО и ЩОБ.
Щит типа ЩО (рис. 26) представляет собой бескаркасную конструкцию, состоящую из гнутых панелей, изготовленных из листовой стали толщиной 2—3 мм. Панели служат основной механической связью щита. Дверцы в верхней и нижней частях лицевой части панелей делают доступными осмотр и ремонт всех аппаратов и соединений, которые помещены во внутренней части щита.
Рис. 26. Общий вид закрытого прислонного распределительного щита с односторонним обслуживанием
Рис. 27. Панель распределительного блочного щита типа ЩОБ
Щиты типа ЩОБ (щит односторонний блочный) составляют по заданной схеме из отдельных бескаркасных панелей (рис. 27), которые комплектуют на заводе из стандартных блоков (БП, БВ, БПВ и др.). Выводы из блоков, установленных на панелях, можно выполнять как снизу, так и сверху. Обслуживание, осмотр и ремонт всех аппаратов производят с лицевой стороны щита.
Как было видно из схемы, приведенной на рис. 25, б, каждая присоединяемая к главным шинам распределительного щита линия снабжается аппаратами защиты и коммутации, а также измерительными приборами.
В качестве аппаратов защиты во многих случаях используют трубчатые предохранители, а в качестве аппаратов коммутации — рубильники с центральным или боковым рычажным приводом или же комбинированные аппараты в виде блоков. Вместо этих аппаратов применяют также различные автоматы, выполняющие как функции защиты, так и функции коммутации.
Основным измерительным прибором для каждого присоединения является амперметр, при необходимости устанавливают счетчики и ваттметры. Токовые катушки этих приборов обычно включают через измерительные трансформаторы тока, которые устанавливают на соответствующих присоединениях в нижней части щита.
Для контроля за наличием и величиной напряжения на главных шинах щита на панели, где присоединяется питающая линия, устанавливают вольтметр с переключателем, который позволяет подключать вольтметр к любым фазам (см. рис. 25, б).
Подводку линий к панелям распределительного щита выполняют кабелями или проводами в трубах. Для удобства подводки под щитом сооружают бетонный канал (см. рис. 24), из которого линии выводят на соответствующие панели и закрепляют на конструкциях в нижней части щита. Канал сверху закрывается бетонными плитами.
Контрольные вопросы
- Из каких основных конструктивных элементов состоят РУ и каково назначение каждого элемента?
- Перечислите виды, укажите особенности конструктивного исполнения и приведите примеры применения различных РУ для осветительных электроустановок.
- Перечислите виды, укажите особенности конструктивного исполнения и приведите примеры применения различных РУ для силовых электроустановок.
- Какие аппараты для коммутации и защиты линий применяются в РУ для осветительных электроустановок?
- Какие аппараты для коммутации и защиты линий применяются в РУ для силовых электроустановок?
