что такое гру в электрике
ВРУ, ГРЩ, ВУ: рассмотрим особенности функционала
Низковольтные комплектные устройства (НКУ) – важнейшие звенья сложной цепи в обеспечении электроснабжения жилых, промышленных и других объектов, ввода и распределения электроэнергии между потребителями. Каждое из таких устройств имеет свои функциональные задачи (ввод, распределение, контроль, учет электроэнергии, защита линий от перегрузок и коротких замыканий) и характеризуется определенными техническими параметрами.
Основными НКУ в общей схеме электроснабжения потребителей являются:
Все они относятся к группе устройств с идентичным практическим назначением в общей системе энергоснабжения. Они разделяют питающую электрическую сеть от трансформаторов, подстанций и обеспечивают ввод и распределение электроэнергии на объекте. При этом каждое из данных устройств обладает индивидуальными техническими параметрами и функциональными возможностями, определяющими их практические различия и целевое назначение.
Главный распределительный щит
ГРЩ – щит, через который обеспечивается электроснабжение всего объекта или его отдельных участков. Он устанавливается на вводе сразу после трансформаторов 6, 10/0,4кВ и выполняет функцию распределения электроэнергии по объекту. ВРУ ставится после него с целью распределения питания на конкретных потребителей.
ГРЩ применяется в трехфазных сетях с напряжением 380/220 В и частотой 50 Гц и обеспечивает защиту линий от перегрузок, коротких замыканий и утечек напряжения. Оснащается противоаварийной автоматикой и различными по функционалу приборами (в том числе ВРУ, панелями ЩО-70 и другим оборудованием).
Водно-распределительные устройства
ВРУ – устройства, обеспечивающие в здании прием и распределение электроэнергии при напряжении менее 1000 В одно- и трехфазного тока частотой 50-60 Гц. Они также выполняют функции защиты линий от высоких токов в результате перегрузки или замыкания. Вводно-распределительные устройства (одно или несколько) устанавливаются на вводе в здание. При наличии в нем нескольких обособленных потребителей рекомендована установка отдельных ВРУ для каждого из них.
Для ВРУ существует ограничения на максимальный ток ввода – не более 630 А. Это одно из основных отличий от ГРЩ, который рассчитан на большие показатели и не имеет ограничений на токи ввода и отходящих питающих линий.
ВРУ комплектуется различными аппаратами и приборами: рубильниками, переключателями, выключателями нагрузки, предохранителями, счетчиками и прочим функциональным оборудованием. Вводно-распределительное устройство обеспечивает оперативное включение и отключение от электроэнергии отдельных потребителей (частей зданий), а также различных устройств и приборов.
Вводные устройства
ВУ – это сборное электротехническое устройство, предназначенное для подключения и первичной защиты электросети здания. Питание приборов и аппаратов, входящих в конструкцию ВУ и установленных на вводе линии в здание, производится от ГРЩ.
В отличие от ВРУ вводное устройство не имеет автоматов защиты для распределения электропитания по отдельным группам и может устанавливаться не только в доме, но также на столбе ЛЭП или возле дома.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Главное распределительное устройство
Главное распределительное устройство 10 кВ выполнено по схеме с одной секционированной системой шин с групповыми реакторами, РУ 35 кВ также имеет одну секционированную систему шин, ОРУ 110 кВ выполнено с двумя основными и третьей обходной системами шин с отдельными обходным и шиносоединительнымА выключателями. Связь между ГРУ 10 кВ и РУ 35 и ПО кВ осуществляется двумя трехобмоточными трансформаторами. [2]
Главное распределительное устройство может быть расположено отдельно или совместно со щитом в торце машинного зала, что особенно удобно при широком и коротком машинном зале с поперечным размещением турбин. [3]
Использование главного распределительного устройства ГРУ ТЭЦ, от которого питаются ближайшие потребители. [4]
Для крупных электростанций главное распределительное устройство размещают в отдельном здании, которое размещается параллельно машинному залу. [6]
КРУ устанавливают в главных распределительных устройствах и на электрических подстанциях промышленных предприятий. [8]
Строгая последовательность работы пневмоцилиндров обеспечивается главным распределительным устройством 2, которое представляет собой три пневмокрана ( по числу цилиндров), выполненных в одном блоке. Поворот пневмокрана осуществляется от распределительного вала, который приводится во вращение отдельным электродвигателем мощностью 0 24 кет. [9]
Для затаскивания оборудования на каждом этаже главного распределительного устройства ( ГРУ) во временном торце здания предусмотрены монтажные проемы. [11]
ГРЩ расшифровка, устройство, назначение. Чем отличается ВРУ от ГРЩ?
Главные распределительные щиты ГРЩ предназначены для полного или частичного резервируемого снабжения электроэнергией, трехфазного переменного тока с номинальным рабочим напряжением 380 В и частотой 50 Гц в общественных и промышленных зданиях.
Чем отличается ВРУ от ГРЩ?
В системе распределения электроэнергии существует множество устройств. Каждое из них имеет свои особенности и свое назначение. Но определенные категории настолько тесно переплелись, что уже сложно увидеть разницу. В первую очередь это касается электрощитового оборудования. Здесь часто путают два понятия — ВРУ и ГРЩ. Даже специалисты не всегда могут сразу назвать отличия, хотя на интуитивном уровне наверняка ощущают разницу.
Действительно, главный распределительный щит (ГРЩ) и вводно-распределительное устройство (ВРУ) очень похожи по своим конструктивным особенностям и функциональному назначению. Оба предназначены для приема и распределения электроэнергии. Оба оснащаются устройствами защиты и контроля токовых характеристик. Но все же аббревиатуры две, значит, разница между данными понятиями существует. Разберемся, чем отличается ВРУ от ГРЩ?
У электрощитового оборудования существует своя иерархия. И первое устройство на вводе, разумеется, считается главным. Оно управляет распределением электроэнергии между всеми последующими щитовыми аппаратами в этой иерархии. Так что разница в теоретических понятиях заключается в том, что ГРЩ стоит на самой верхней ступени, а все последующие звенья в этой электрощитовой цепи — это ВРУ. На практике это выглядит следующим образом. Сразу после трансформаторной или котельной идет ГРЩ. А на вводах в здания и на этажах устанавливаются ВРУ. Но в рамках конкретной схемы может быть и по-другому: на вводе в здание — ГРЩ (главный распределительный щит), а на этажах — ВРУ. То есть данные понятия определяют только положение звена в цепи, ступень в иерархии, на которой находится то или иное щитовое оборудование.
Практическую сторону этого вопроса можно объяснить еще проще. При изготовлении на электрощитовом оборудовании делается маркировка. Вместе с заводским номером и прочей информацией там почти наверняка будет значиться «ВРУ«. А вот уже при установке на объекте в качестве главного электрощита на это оборудование нанесут маркировку «ГРЩ«. Да и в проектной документации оно будет значиться так же. То есть получается, что ВРУ — это обозначение изделия, а ГРЩ — это функциональное назначение, которое данное изделие выполняет.
По сути, приведенная информация дает возможность ответить на популярный вопрос: «что стоит на вводе в здание — ВРУ или ГРЩ?«. Если после первого ВРУ, которое стоит на вводе в здание, находятся еще ВРУ, то возникает иерархия. Тогда первое ВРУ станет главным и на схемах будет фигурировать как ГРЩ. Если же стоящее на вводе в здание ВРУ является единственным, то допустимо использовать как аббревиатуру ВРУ, так и ГРЩ. То есть формально это ВРУ будет главным, но в то же время единственным. Так что в этом случае можно подчеркнуть его функциональное назначение, обозначив на схеме как ГРЩ, или просто использовать наименование изделия — ВРУ.
Но это далеко не все отличия между ВРУ и ГРЩ. Существует еще формальная разница по допустимым токовым характеристикам. Здесь стоит отметить, что оба понятия есть в ПУЭ (пункты 7.1.3 и 7.1.4). Кроме того, данные понятия используются в своде правил (СП 31-110), где имеются ссылки на ГОСТы. Так вот если обобщить информацию из все этой документации, то станет понятно, что для ВРУ существуют ограничения по току. Так, максимальный ток ввода не должен превышать 630A, а максимальная нагрузка на каждую отходящую от ВРУ питающую линию — не более 250A. При этом для ГРЩ (главный распределительный щит) ограничений на токи ввода и вывода не существует. Кстати, это подтверждает информацию о том, что ГРЩ — это не название изделия, а всего лишь обозначение функции ВРУ в составе схемы электросети.
Таким образом, понятия ВРУ и ГРЩ относятся к одному и тому же типу устройств и с одним и тем же назначением. Но вместе с тем — это не слова-синонимы. Употребление того или другого из них будет зависеть от того, что вы хотите подчеркнуть — назначение устройства (то есть ГРЩ как главное ВРУ) или отношение его к определенному типу устройств (изделие под названием ВРУ). В этом и состоит принципиальное отличие.
Типичная система электроснабжения с ГРЩ на верхнем уровне
Главный распределительный щит (ГРЩ) — ГРЩ, через который осуществляется приём и распределение электроэнергии по зданию или какой-то его части. Как мы уже отметили выше, в качестве ГРЩ может служить вводно-распределительное устройство или щит низшего напряжения подстанции. ГРЩ содержит в себе противоаварийную автоматику (например, автоматические выключатели или устройства УЗО), средства учёта электроэнергии (счётчики).
Главные распределительные щиты типа ГРЩ изготавливаются в многошкафном напольном исполнении, предназначены для распределения электрической энергии, защиты электрических установок напряжением до 660 В переменного тока частотой 50, 60 Гц.
Главные распределительные щиты ГРЩ чаще всего находятся в системе электроснабжения здания (сооружения) на верхнем уровне распределения питания напряжением 0,4кВ.
Комплектное распределительное устройство (КРУ), КРУЭ
КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности
Распределительное устройство содержит набор коммутационных аппаратов, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства РЗиА и средства учёта и измерения.
На напряжении до 35 кВ ячейки изготовляют в виде шкафов, соединяемых боковыми стенками в общий ряд.
Для напряжений выше 35 кВ воздушная изоляция не применима, поэтому элементы, находящиеся под высоким напряжением помещают в герметичные камеры, заполненные элегазом.
Ячейки с элегазовыми камерами имеют сложную конструкцию, внешне похожую на сеть трубопроводов.
КРУ с элегазовой изоляцией сокращённо обозначают КРУЭ.
Комплектные распределительные устройства могут использоваться как для внутренней, так и для наружной установки (в этом случае их называют КРУН). КРУ широко применяются в тех случаях, где необходимо компактное размещение распределительного устройства.
В частности, КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности (нефтепроводы, буровые установки), в схемах энергопотребления судов.
Среди шкафов КРУ, отдельно выделяют камеры сборные одностороннего обслуживания (КСО). Одностороннее обслуживание позволяет ставить КСО непосредственно к стене или задними стенками друг к другу, что позволяет экономить место (важно в условиях высокой плотности городской застройки).
— В релейном отсеке (3) располагается низковольтное оборудование: устройства РЗиА, переключатели, рубильники.
На двери релейного отсека, как правило, располагаются светосигнальная арматура, устройства учёта и измерения электроэнергии, элементы управления ячейкой.
— В отсеке выключателя (4) располагается силовой выключатель или другое высоковольтное оборудование (разъединительные контакты, предохранители, ТН).
Чаще всего в КРУ это оборудование размещается на выкатном или выдвижном элементе.
— В отсеке сборных шин (6) располагаются силовые шины (8), соединяющие шкафы секции РУ.
Применение КРУЭ позволяет значительно уменьшить площади и объемы, занимаемые РУ и обеспечить возможность более легкого расширения КРУЭ по сравнению с традиционными РУ.
Другие преимущества КРУЭ:
взрыво- и пожаробезопасность;
надежность и стойкость к воздействию внешней среды, в тч сейсмически активных районов и зон с повышенной загрязненностью;
отсутствие электрических и магнитных полей;
безопасность и удобство эксплуатации, простота монтажа и демонтажа.
Ячейки КРУЭ выполняются в 3-фазном исполнении и состоят из отдельных элементов, заключенных в герметичную металлическую оболочку цилиндрической или шаровой формы, заполненной элегазом или смесью азота с элегазом.
Соединение оболочек элементов обеспечивают фланцы и патрубки, контакты и уплотнения.
Ячейки КРУЭ, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки распределительных устройств 110 кВ по любым схемам. В зависимости от применяемой схемы распределительное устройство может состоять из 1 и более ячеек.
По функциональному назначению ячейки КРУЭ могут быть линейные, шиносоединительные, трансформаторов напряжения и секционные, с 1 или 2 системами сборных шин.
Ячейки, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки КРУЭ по различным электрическим схемам.
Ячейки состоят из 3 полюсов, шкафов и сборных шин.
В шкафах размещена аппаратура цепей сигнализации, блокировки, дистанционного электрического управления, контроля давления элегаза и подачи его в ячейку, питания приводов сжатым воздухом.
В полюс ячейки входят:
коммутационные аппараты: выключатели, разъединители, заземлители;
измерительные трансформаторы тока и напряжения;
соединительные элементы: сборные шины, кабельные вводы (масло-элегаз), проходные вводы (воздух-элегаз), элегазовые токопроводы и др.
Ячейки или их транспортные блоки заполнены элегазом или азотом при небольшом избыточном давлении.
КРУЭ снабжаются вспомогательным оборудованием и приспособлениями, обеспечивающими их нормальное обслуживание.
Что такое гру в электрике
Требования к конструкциям ЗРУ
Распределительное устройство — это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии, содержащая электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства.
Если распределительное устройство расположено внутри здания, то оно называется закрытым.
Закрытые распределительные устройства(ЗРУ) сооружаются обычно при напряжении 3 — 20 кВ. При больших напряжениях, как правило, сооружаются открытые РУ. Однако при ограниченной площади под РУ или при повышенной загрязненности атмосферы, а также в районах Крайнего Севера могут применяться ЗРУ на напряжения 35 — 220 кВ.
Распределительные устройства должны обеспечивать надежность работы электроустановки, что может быть выполнено только при правильном выборе и расстановке электрооборудования, при правильном подборе типа и конструкции РУ.
Обслуживание РУ должно быть удобным и безопасным. Размещение оборудования в РУ должно обеспечивать хорошую обозреваемость, удобство ремонтных работ, полную безопасность при ремонтах и осмотрах. Для безопасности соблюдаются минимальные расстояния от токоведущих частей до различных элементов ЗРУ.
Неизолированные токоведущие части во избежание случайных прикосновений к ним должны быть помещены в камеры или ограждены. Ограждение может быть сплошным или сетчатым. Во многих конструкциях ЗРУ применяется смешанное ограждение — на сплошной части ограждения крепятся приводы выключателей и разъединителей, а сетчатая часть ограждения позволяет наблюдать за оборудованием. Высота такого ограждения должна быть не меньше 1,9 м, при этом сетки должны иметь отверстия размером не более 25 х 25 мм, а ограждения — запираться на замок.
Неизолированные токоведущие части, расположенные над полом на высоте до 2,5 м в установках 3—10кВ и2,7мв установках 20 — 35 кВ, должны ограждаться сетками, причем высота прохода под сеткой должна быть не менее 1,9 м.
Осмотры оборудования производятся из коридора обслуживания, ширина которого должна быть не меньше 1 м при одностороннем и 1,2 м при двустороннем расположении оборудования.
Если в коридоре ЗРУ размещены приводы разъединителей и выключателей, то ширина такого коридора управления должна быть соответственно 1,5 м и 2 м.
Если в ЗРУ применяются ячейки КРУ, то ширина прохода для управления и ремонта КРУ выкатного типа должна обеспечивать удобство перемещения и разворота выкатных тележек, поэтому при однорядном расположении ширина определяется длиной тележки плюс 0,6 м, при двухрядном расположении — длиной тележки плюс 0,8 м. При наличии прохода с задней стороны КРУ его ширина должна быть не менее 0,8 м.
Из помещений ЗРУ предусматриваются выходы наружу или в помещения с несгораемыми стенами и перекрытиями: один выход при длине РУ до 7 м; два выхода по концам при длине от 7 до 60 м; при длине более 60 м — два выхода по концам и дополнительные выходы с таким расчетом, чтобы расстояние от любой точки коридоров РУ до выхода не превышало 30 м. Двери из РУ должны открываться наружу и иметь самозапирающиеся замки, открываемые без ключа со стороны РУ.
ЗРУ должно обеспечивать пожарную безопасность. Строительные конструкции ЗРУ должны отвечать требованиям СНиП, а также правилам пожарной охраны (ППО). Здание РУ сооружается из огнестойких материалов. При проектировании ЗРУ предусматриваются меры для ограничения распространения возникшей аварии. Для этого оборудование отдельных элементов РУ устанавливается в камерах — помещениях, ограниченных со всех сторон стенами, перекрытиями, ограждениями.
При установке в ЗРУ масляных трансформаторов предусматриваются меры для сбора и отвода масла в маслосборную систему.
В ЗРУ предусматривается естественная вентиляция помещений трансформаторов и реакторов, а также аварийная вытяжная вентиляция коридоров обслуживания открытых камер с маслонаполненным оборудованием.
Распределительное устройство должно быть экономичным. Стоимость сооружения РУ слагается из стоимости строительной части, электрического оборудования, электромонтажных работ и накладных расходов. Для уменьшения стоимости строительной части по возможности уменьшают объем здания и упрощают его конструкцию. Значительное уменьшение стоимости достигается применением зданий РУ из сборных железобетонных конструкций.
Для уменьшения стоимости электромонтажных работ и ускорения сооружения РУ широко применяют укрупненные узлы, собранные на специализированной монтажной базе. Такими узлами могут быть камеры и шкафы со встроенным электрооборудованием: камеры для сборных шин и шинных разъединителей, шкафы управления выключателями, шкафы линейных разъединителей и т.п. Для присоединения линий 6 —10 кВ в современных распределительных устройствах широко применяют шкафы комплектных распределительных устройств. Применение укрупненных узлов позволяет использовать индустриальные методы сооружения ЗРУ с максимальной механизацией электромонтажных работ.
Распределительное устройство, смонтированное из укрупненных узлов, называется сборным. В сборном распределительном устройстве здание сооружается в виде коробки, без каких-либо перегородок, зального типа. Основу камер составляет стальной каркас, а перегородки между камерами выполняют из асбоцементных или гипсолитовых плит.
Конструкции ЗРУ 6—10 кВ с одной системой шин
РУ 6 —10 кВ с одной системой шин без реакторов на отходящих линиях широко применяются в промышленных установках и городских сетях. В таких РУ устанавливаются маломасляные или безмасляные выключатели небольших габаритов, что позволяет все оборудование одного присоединения разместить в одной камере — ячейке комплектного распределительного устройства (КРУ).
Генераторное распределительное устройство (ГРУ) 6—10 кВ с одной системой сборных шин, разделенных на три секции и групповыми сдвоенными реакторами на линиях, показано на рис.1.
При конструировании РУ необходимо знать размещение оборудования по камерам, для чего вначале вычерчивается схема заполнения.
Схема заполнения — это электрическая схема включения основного оборудования и аппаратуры, отражающая их действительное взаимное размещение.
В схеме заполнения условно, без соблюдения масштаба показывается контур здания и камер, расположение оборудования
и делаются необходимые поясняющие надписи. Схема заполнения облегчает составление спецификации на оборудование, облегчает понимание конструкции распределительного устройства, но не заменяет конструктивных чертежей распределительного устройства. В некоторых случаях вычерчивается план распределительного устройства, и на нем условными обозначениями показывается размещение оборудования. Такой план-схема заполнения показан на рис.1, б.
В ГРУ предусмотрены три секции сборных шин, к каждой из которых присоединен генератор 63 МВт. К первой и третьей секциям присоединены трехобмоточные трансформаторы связи. На каждой секции установлены два групповых сдвоенных реактора 2 х 2000 А и четыре сборки КРУ с выключателями ВМПЭ-10. Генераторное распределительное устройство рассчитано на ударный ток до 300 кА. Здание ГРУ одноэтажное, с пролетом 18 м, выполняется из стандартных железобетонных конструкций, которые применяются для сооружения и других зданий тепловых электростанций. В центральной части здания в два ряда расположены блоки сборных шин и шинных разъединителей, далее следуют ячейки генераторных, трансформаторных и секционных выключателей, групповых и секционных реакторов и шинных трансформаторов напряжения. Шаг ячейки 3 м. У стен здания расположены шкафы комплектного распределительного устройства. Все кабели проходят в двух кабельных туннелях.
Охлаждающий воздух к реакторам подводится из двух вентиляционных каналов, нагретый воздух выбрасывается наружу через вытяжную шахту. В каналы воздух подается специальными вентиляторами, установленными в трех камерах.
Обслуживание оборудования осуществляется из трех коридоров: центральный коридор управления шириной 2000 мм, коридор вдоль шкафов КРУ, рассчитанный на выкатку тележек с выключателями, и коридор обслуживания вдоль ряда генераторных выключателей. Следует обратить внимание на то, что все ячейки генераторных выключателей расположены со стороны генераторного распределительного устройства, обращенной к турбинному отделению, а ячейки трансформаторов связи — со стороны открытого распределительного устройства (план-схема заполнения на рис.1, б). Такое расположение позволяет осуществить соединение генераторов и трансформаторов связи с ячейками генераторного распределительного устройства с помощью подвесных гибких токопроводов. Соединение секций сборных шин 6 кВ в кольцо производится снаружи здания гибкой связью.
Рисунок 1. ГРУ 6 —10 кВ с одной системой шин и групповыми реакторами:
а — разрез по цепям генератора и группового реактора: 1 — трансформатор тока; 2 — проходной изолятор; 3 — камера генераторного выключателя; 4 — привод выключателя; 5 — блок сборных шин; 6 — блок шинных разъединителей; 7 — привод шинных разъединителей; 8 — камера сдвоенного реактора; 9 — шинопровод; 10 — ячейки КРУ; б — план-схема заполнения: 1, 2, 3 —вентиляционные камеры
КОМПЛЕКТНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Комплектные распределительные устройства внутренней установки
Комплектное распределительное устройство (КРУ) — это распределительное устройство, состоящее из закрытых шкафов со встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами и вспомогательными устройствами. Шкафы КРУ изготовляются на заводах, что позволяет добиться тщательной сборки всех узлов и обеспечения надежной работы электрооборудования. Шкафы с полностью собранным и готовым к работе оборудованием поступают на место монтажа, где их устанавливают, соединяют сборные шины на стыках шкафов, подводят силовые и контрольные кабели. Применение КРУ позволяет ускорить монтаж распределительного устройства. КРУ безопасно в обслуживании, так как все части, находящиеся под напряжением, закрыты металлическим кожухом.
Рисунок 2. Компоновка шкафов КРУ серий К-104М и К-104МС1 для собственных нужд
6 кВ ТЭС с блоками 63 — 300 МВт:
а – вводы на секции РУСН от рабочих ТСН и от резервной магистрали, б — шкаф с выключателем и шинным вводом: 1 — рама; 2 — корпус шкафа; 3 — дверь; 4 — элемент выдвижной с выключателем; 5 — отсек выдвижного элемента; 6 — шкаф релейный; 7 — отсек линейный; 8 — перегородка; 9 — отсек сборных шин
В качестве изоляции между токоведущими частями в КРУ могут быть использованы воздух, масло, пирален, твердая изоляция, инертные газы. КРУ с масляной и газовой изоляцией могут изготовляться на высокие напряжения 220, 400 и 500 кВ. В КРУ могут применяться обычные аппараты или специально предназначенные для них, могут сочетаться и те и другие. Например, для КРУ 6 —10 кВ применяются выключатели обычной конструкции, а вместо разъединителей — втычные контакты.
Промышленность выпускает КРУ 3 — 35 кВ с воздушной изоляцией и 110—220 кВ с изоляцией из элегаза. Применение КРУ приводит к сокращению объема и сроков проектирования.
Шкаф КРУ несгораемыми перегородками разделен на отсеки: выключателя на выдвижной тележке; сборных шин; линейного ввода; релейного шкафа. Конструкция шкафов КРУ предусматривает возможность установки тележек с выключателем, трансформатором напряжения или с разъединяющими контактами с перемычкой в рабочем, контрольном положении и выкатывание из шкафа для ревизии и ремонта. Шкафы КРУ имеют блокировочные устройства, не позволяющие вкатывать или выкатывать тележку при включенном выключателе, а также включать заземляющий разъединитель при рабочем положении тележки и вкатывать тележку при включенном заземляющем разъединителе.
Вторичные цепи релейного шкафа соединяются с вторичными цепями выкатного элемента с помощью штепсельных разъемов и гибких шлангов.
Изготовители КРУ в каталогах приводят сетку типовых схем главных цепей шкафов, ориентируясь на которую подбирают типы шкафов и комплектуют распределительное устройство конкретной электроустановки.
В зависимости от номинального напряжения и тока, типов применяемых выключателей, трансформаторов тока и напряжения, размещения их в шкафу в электроустановках применяются различные типы КРУ, выбор которых производится по каталогам.
Рисунок 3. Выкатной элемент с элегазовым выключателем VF 07 для шкафа КРУ серии K-XXVI: 1—гибкая связь и штепсельный разъем цепей вторичной коммутации;2—разъемные контакты главных цепей; 3 — выключатель; 4 — тележка
Комплектные распределительные устройства наружной установки
Комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН) предназначены для открытой установки вне помещения. КРУН состоят из металлических шкафов со встроенными в них аппаратами, приборами, устройствами защиты и управления.
КРУН могут иметь стационарную установку выключателя в шкафу или выкатную тележку с выключателем подобно КРУ внутренней установки.
Шкафы КРУН широко применяются для комплектных трансформаторных подстанций и в открытых РУ электростанций и подстанций. Они разработаны для схемы с одной системой шин.
Закрытый коридор обслуживания в КРУН серии К-59 образуется передней стенкой коридора со стороны фасада, крышей и торцевыми стенками с дверями, открывающимися наружу. Все эти части поставляются отдельными элементами и собираются на месте. Тележка с выключателем 3 (рис. 5) выкатывается в коридор. Сборные шины 10 расположены в нижней части шкафа, так же как в сериях К-104, К-105. Разгрузочный клапан 19 и заземляющий разъединитель 16 обеспечивают более надежную работу автоматики ограничения времени горения открытой дуги КЗ. Шкаф К-59 металлическими перегородками разделен на отсеки: тележки 7, сборных шин 10, ввода 17, шкафа релейного 22.
КРУН может иметь различную конструкцию в зависимости от применяемого оборудования, схем главных и вспомогательных соединений, поэтому при их выборе надо ориентироваться на сетку схем и каталожные данные.
Рисунок 4. Шкаф воздушного ввода КРУН типа КРЗ-10:
1 — трансформатор тока; 2 — задние двери; 3 — воздушный ввод; 4 — клапан дуговой защиты; 5 — сборные шины; б — отсек релейной аппаратуры; 7 — выключатель вакуумный; 8 — двери фасадные; 9 — заземлитель
Рисунок 5. Шкаф воздушного ввода КРУН типа К-59
1 — разъем штепсельный; 2 — привод заземляющего разъединителя; 3 — тележка с высоковольтным выключателем; 4 — педаль фиксатора положения тележки; 5, 6 — рамы основания блока; 7 — отсек тележки; 8 — электронагреватель; 9 — стенка съемная; 10 — отсек сборных шин; 11 — изолятор проходной с неподвижными разъединяющими контактами; 12 — перегородка предохранительная; 13 — дверь отсека ввода; 14 — трансформатор тока; 15 — шторки защитные; 16 — заземляющий разъединитель; 17 — отсек ввода; 18 — клапан дифференциальный; 19 — клапан разгрузочный; 20 — кронштейн ввода; 21 — перегородка; 22 — шкаф релейный; 23 — узел освещения; 24 — дверь; 25 — блок релейных шкафов
ОТКРЫТЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА (ОРУ)
Требования к конструкциям ОРУ
Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми.
Так же как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить: надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.
Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ.
Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие — с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках.
Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ.
Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник, укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см, и масло стекает в аварийных случаях в маслосборники. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ.
Открытое РУ должно быть ограждено.
ОРУ имеют следующие преимущества перед закрытыми
меньше объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с этим уменьшаются время сооружения и стоимость ОРУ;
легче выполняются расширение и реконструкция;
все аппараты доступны для наблюдения.
В то же время открытые РУ менее удобны в обслуживании при низких температурах и в ненастье, занимают значительно большую площадь, чем ЗРУ, а аппараты на ОРУ подвержены запылению, загрязнению и колебаниям температуры.
Конструкции ОРУ разнообразны и зависят от схемы электрических соединений, от типов выключателей, разъединителей и их взаимного расположения.
Конструкции ОРУ с разъединителями поворотного типа
Открытое ОРУ 35 кВ по схеме с одной секционированной системой шин сооружается из блоков заводского изготовления (рис. 6). В таком ОРУ все оборудование смонтировано на заводе и готовыми блоками поставляется для монтажа. Сборные шины, к которым присоединяются блоки, могут быть гибкими или жесткими. Разъединители в блоках расположены на небольшой высоте, что облегчает их ремонт. Для безопасности обслуживания блоки имеют сетчатое ограждение.
Блок выключателя — это металлическая конструкция, на которой смонтированы выключатель, шинный и линейный разъединители. Привод выключателя установлен в шкафу, закрепленном на той же металлической конструкции. Выключатель и разъединители сблокированы между собой для предотвращения неправильных операций. Аппараты релейной защиты, автоматики, измерения и сигнализации размещаются в релейном шкафу рядом со шкафом привода. Такие блоки применяются для ввода линии, секционирования и ввода от трансформатора.
Блок шинных аппаратов также представляет собой металлическую конструкцию, на которой смонтированы разъединители с двумя заземляющими ножами и трансформатор напряжения 3HOM-35. На конструкции крепится релейный шкаф наружной установки. Вся регулировка и наладка оборудования в пределах блока осуществлены на заводе, что значительно облегчает монтаж и включение подстанции в работу. Блоки рассмотренной конструкции применяются в КТПБ 110/35/6(10) кВ.
Для широко распространенной схемы с двумя рабочими и обходной системами шин применяется типовая компоновка ОРУ.
Рисунок 6. Крупноблочное ОРУ 35 кВ.
1 — разъединитель линейный; 2 — ремонтное ограждение; 3 — выключатель; 4 — разъединитель шинный; 5 — привод разъединителей; 6 — металлоконструкция; 7 — шкаф привода выключателя; 8 — релейный шкаф
1 — обходная СШ; 2 — разъединитель ОСШ; 3 — конденсатор связи; 4 — заградитель; 5 — линейный разъединитель; 6 — трансформатор тока; 7 — воздушный выключатель; 8 — вторая СШ; 9 — шинные разъединители килевого расположения; 10 —
шинные разъединители; 11 — первая СШ
Из рис. 7 видно, что каждый полюс шинных разъединителей 9 второй системы шин расположен под проводами соответствующей фазы сборных шин. Такое расположение позволяет выполнить соединение шинных разъединителей (развилку) непосредственно под сборными шинами и на этом же уровне присоединить выключатель 7.
Рассмотренные разъединители имеют пополюсное управление.
Ошиновка ОРУ выполняется гибким сталеалюминиевым проводом. При большой нагрузке или по условиям проверки на коронирование в каждой фазе могут быть два-три провода. На рис.7 сборные шины и ошиновка ячеек выполнены проводами АС. Линейные и шинные порталы и все опоры под аппаратами — стандартные, железобетонные.
Большое количество портальных конструкций в рассмотренном типовом ОРУ вызывает необходимость производства работ на высоте, затрудняет и удорожает монтаж. Если сборные шины выполнить жесткими, то шинных порталов не требуется, а монтаж облегчается. Конструкция такого ОРУ 110 кВ, показана на рис.8. Сборные шины выполнены трубами, закрепленными на изоляторах ОНС-110-1000, которые установлены на железобетонных опорах высотой 4,6 м. Шинные разъединители расположены на типовой опорной конструкции ниже сборных шин, причем все три полюса — под средней фазой. Разъединители шинных аппаратов и линейные крепятся на опорных конструкциях высотой 2,5 м.
Кабели и воздухопроводы проложены в лотках из железобетонных плит, которые служат одновременно пешеходными дорожками. В местах пересечений с дорогой лотки прокладываются под проезжей частью дороги.
Площадь распределительного устройства такого типа меньше площади типового, сокращается расход сборного железобетона и металлоконструкций, снижается стоимость строительно-монтажных работ.
Рисунок 8. ОРУ 110 кВ из крупных блоков заводского изготовления с маломасляными выключателями по схеме с двумя рабочими и обходной системами шин:
а — разрез по ячейке трансформатора: 1 — обходная система шин; 2 — разъединитель обходной СШ; 3 — разъединитель в цепи трансформатора; 4 — трансформатор тока; 5 — выключатель ВМТ-110; 6 — кабельный лоток; 7 — сборные шины; 8 — шинный разъединитель; 9 — разрядник (ограничитель перенапряжения); б — разрез по ячейке шиносоединительного выключателя: 1 — разрядник; 2 — трансформатор напряжения; в — разрез по ячейке линии: 1 — опорный изолятор; 2 — высокочастотный заградитель и конденсатор связи
Комплектная трансформаторная подстанция
КТП имеет следующие составные части: устройство со стороны высокого напряжения, силовой трансформатор, распределительное устройство со стороны низкого напряжения, кожух, разъединитель (устанавливается на ближайшей опоре линии электропередач) 10 кВ. В верхней части устройства высокого напряжения устанавливаются проходные изоляторы 7 для присоединения высоковольтной линии и высоковольтные ограничители перенапряжения (ОПН) или разрядники 4. В верхней части расположен кронштейн со штырями для установки изоляторов низковольтных линий. Для защиты выводов трансформатора от случайного прикосновения и попадания посторонних предметов установлен кожух 8 (рис.9).
Провода низковольтных линий проходят по боковой стороне распределительных устройств низкого и высокого напряжений и выходят на низковольтные изоляторы через отверстия в верхней части устройства высокого напряжения. В КТП имеются блокировки, не допускающие открывания двери устройств высокого напряжения при отключенных заземляющих ножах разъединителя, отключения заземляющих ножей разъединителя при открытой двери устройства высокого напряжения, отключения рубильника под нагрузкой.
Рисунок 9.Составные части КТП (габаритные, установочные, присоединительные размеры):
1 — РУ ВН; 2 — трансформатор; 3 — РУ НН; 4 — разрядники; 5 — перемычки; 6 — предохранители ВН; 7 — проходные изоляторы ВН; 8 — кожух
Рисунок10. Общий вид комплектной трансформаторной подстанции
Блок-замок двери устройства высокого напряжения и блок-замок привода заземляющих ножей разъединителя имеют одинаковый секрет. Во включенном положении разъединителя ключ с привода заземляющих ножей невозможно снять. После отключения главных и включения заземляющих ножей разъединителя снимается ключ с привода заземляющих ножей, которым открывается дверь устройства высокого напряжения.
Работа КТП рассматривается по электрической схеме рис.11. КТП имеет следующие виды защит: на стороне высокого напряжения — от атмосферных и коммутационных перенапряжений, от многофазных коротких замыканий. На стороне низкого напряжения — от перегрузки, однофазных и многофазных коротких замыканий, силовых линий, от коротких замыканий линии уличного освещения, цепей внутреннего освещения, от атмосферных перенапряжений. Защита оборудования от атмосферных перенапряжений осуществляется высоковольтными FV1-FV3 и низковольтными FV4-FV6 разрядниками или ОПН. Защита силового трансформатора от многофазных коротких замыканий обеспечивается предохранителями FU1-FU3.
От многофазных коротких замыканий и перегрузки отходящие линии защищаются автоматическими выключателями QF1-QF3. Для защиты отходящих линий от однофазных коротких замыканий в нулевых проводах линий №1, 2, 3 предусмотрены токовые реле КА1, КА2, К A3, которые должны настраиваться на срабатывание при однофазных коротких замыканиях в наиболее удаленных точках сети. Защита линий уличного освещения от коротких замыканий осуществляется предохранителями FU4-FU6. Автоматическое включение и отключение линий уличного освещения осуществляется посредством фотореле KS, ручное — переключателем SA2.Учет расхода активной электроэнергии выполняется счетчиком PI, токовые обмотки которого питаются от трансформаторов тока ТА1-ТАЗ. Для поддержания нормальной температуры воздуха вблизи счетчика в зимних условиях служат резисторы R1, R2, R3, включаемые переключателем SA1.
Рисунок 11. Электрическая схема КТП- 250/10/0,4-81-У1
Таблица 1 Пояснения к рисунку 11
Столбовая трансформаторная подстанция
Столбовые трансформаторные подстанциислужат для приема, преобразования и распределения электрической энергии. СТП предназначены для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей и небольших промышленных объектов.
Столбовые трансформаторные подстанциивыполнены в климатическом исполнении «У» категории размещения 1, степень защиты подстанции IP23.
Рисунок 12. Общий вид столбовой трансформаторной подстанции
Столбовые трансформаторные подстанциикомплектные мощностью от 25 до 160 кВА с автоматическими выключателями изготавливаются в общепромышленном исполнении и комплектуются трансформаторами типа ТМ.
Столбовая трансформаторная подстанцияподключается к воздушной линии через разъединитель, поставляемый комплектно. На отходящих линиях установлены стационарные выключатели, максимальное количество линий — 5.
Подстанции СТП обеспечивают:
В подстанциях СТП имеется:
· фидер уличного освещения с ручным и автоматическим включением и отключением;
· возможность подключения переносного освещения на 36 В.
Номинальная мощность силового трансформатора, кВА