что такое зру в энергетике

Распределительные устройства: типы и схемы

Распределительное устройство (РУ) – это электротехническая установка для приема и распределения электрической энергии по потребителям на одном напряжении. РУ состоит из коммутационных аппаратов и соединяющих их сборных шин, а также защитных и коммутационных устройств.

Виды распределительных устройств

Кратко о том, для чего нужны все перечисленные распределительные устройства, вы можете прочесть здесь, в одном из наших материалов. Мы же рассмотрим, какого рода схемы используются в этих устройствах для их функционирования.

Классификация распределительных устройств

ОРУ – силовые проводники находятся вне здания и не имеют защиты от внешних воздействий. Рабочее напряжение тока для них – 27,5 кВ. Такие устройства популярны за счет нетрудоемкого монтажа, простого сервисного обслуживания и модернизации.

ЗРУ – у них проводники расположены в зданиях или в отдельных помещениях. Как вариант – в шкафах на улице, то есть, с защитой от внешних факторов. Рабочее напряжение – 35 кВ. Есть ЗРУ и повышенного напряжения, то есть до 800 кВ, используемое в холодных климатических зонах и средах с неблагоприятными атмосферами, например, в чересчур влажной местности.

Пример вводно-распределительного устройства шкафного типа

Традиционные – все устройства управления, приборы и индикаторы расположены на лицевой стороне. Все остальное – изнутри самого РУ, на плате.

Функциональные – это целевые РУ с функционирующими устройствами, которые, в свою очередь, включают в себя коммутационную аппаратуру и соединения для установки и подключений.

РУ подразделяются и по видам функциональности:

На основе чего выбирается тип схемы?

Схемы, на которых работает вводно-распределительное устройство, подбираются в зависимости от количества присоединений и действующего рабочего напряжения. Кроме этих двух факторов на выбор схемы также влияют:

Классификация по структуре используемых схем

Если отталкиваться от структуры схем, то распределительные устройства бывают 2-х типов:

Больше преимуществ – у последнего варианта. Кольцевая схема позволяет добавлять в распределительное устройство новые элементы, а кроме того исключена ситуация с выводов из строя всей секции из-за малейших неполадок на шине.

Теперь перейдем к самим схемам. Определяющий фактор их выбора для радиального или кольцевого РУ – это общее число выключателей на одно присоединение. В зависимости от этого выделяют 4 вида схем:

С коммутацией присоединения 1-м выключателем:

С коммутацией присоединения 2-мя выключателями:

С коммутацией присоединения 3-мя и более выключателями:

Существуют и упрощённые схемы, где общее число выключателей меньше, чем кол-во присоединений:

Важно помнить, что при выборе схем распределительных устройств подстанций необходимо учитывать такие основные параметры, как итоговое количество присоединений (линий и трансформаторов), характер требований к надежности электроснабжения потребителей и к обеспечению транзита мощности через подстанцию в трех режимах:

Кроме того, если вы решили купить распределительное устройство, стоит иметь в виду, что рабочие схемы для распределительных устройств должны формироваться с учетом перспективы развития сети.

Источник

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции

Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ

Закрытые распределительные устройства и подстанции

4.2.81. Закрытые распределительные устройства и подстанции могут располагаться как в отдельно стоящих зданиях, так и быть встроенными или пристроенными. Пристройка ПС к существующему зданию с использованием стены здания в качестве стены ПС допускается при условии принятия специальных мер, предотвращающих нарушение гидроизоляции стыка при осадке пристраиваемой ПС. Указанная осадка должна быть также учтена при креплении оборудования на существующей стене здания.¶

Дополнительные требования к сооружению встроенных и пристроенных ПС в жилых и общественных зданиях см. в гл.7.1.¶

4.2.82. В помещениях ЗРУ 35-220 кВ и в закрытых камерах трансформаторов следует предусматривать стационарные устройства или возможность применения передвижных либо инвентарных грузоподъемных устройств для механизации ремонтных работ и технического обслуживания оборудования.¶

В помещениях с КРУ следует предусматривать площадку для ремонта и наладки выкатных элементов. Ремонтная площадка должна быть оборудована средствами для опробования приводов выключателей и систем управления.¶

4.2.83. Закрытые РУ разных классов напряжений, как правило, следует размещать в отдельных помещениях. Это требование не распространяется на КТП 35 кВ и ниже, а также на КРУЭ.¶

Допускается размещать РУ до 1 кВ в одном помещении с РУ выше 1 кВ при условии, что части РУ или ПС до 1 кВ и выше будут эксплуатироваться одной организацией.¶

Помещения РУ, трансформаторов, преобразователей и т.п. должны быть отделены от служебных и других вспомогательных помещений (исключения см. в гл.4.3, 5.1 и 7.5).¶

4.2.84. При компоновке КРУЭ в ЗРУ должны предусматриваться площадки обслуживания на разных уровнях в случае, если они не поставляются заводом-изготовителем.¶

4.2.85. Трансформаторные помещения и ЗРУ не допускается размещать:¶

1) под помещением производств с мокрым технологическим процессом, под душевыми, ванными и т.п.;¶

2) непосредственно над и под помещениями, в которых в пределах площади, занимаемой РУ или трансформаторными помещениями, одновременно может находиться более 50 чел. в период более 1 ч. Это требование не распространяется на трансформаторные помещения с трансформаторами сухими или с негорючим наполнением, а также РУ для промышленных предприятий.¶

4.2.86. Расстояния в свету между неизолированными токоведущими частями разных фаз, от неизолированных токоведущих частей до заземленных конструкций и ограждений, пола и земли, а также между неогражденными токоведущими частями разных цепей должно быть не менее значений, приведенных в табл.4.2.7 (рис.4.2.14-4.2.17).¶

Гибкие шины в ЗРУ следует проверять на их сближение под действием токов КЗ в соответствии с требованиями 4.2.56.¶

Изоляционное расстояние, мм, для номинального напряжения, кВ

От токоведущих частей до заземленных конструкций и частей зданий

Между проводниками разных фаз

От токоведущих частей до сплошных ограждений

От токоведущих частей до сетчатых ограждений

Между неогражденными токоведущими частями разных цепей

От неогражденных токоведущих частей до пола

От неогражденных выводов из ЗРУ до земли при выходе их не на территорию ОРУ и при отсутствии проезда транспорта под выводами

От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной к второму контакту

От неогражденных кабельных выводов из ЗРУ до земли при выходе кабелей на опору или портал не на территории ОРУ и при отсутствии проезда транспорта под выводами

1 Ограничители перенапряжений имеют защитный уровень коммутационных перенапряжений фаза-земля 1,8 U_ф.¶

Рис.4.2.14. Наименьшие расстояния в свету между неизолированными токоведущими частями разных фаз в ЗРУ и между ними и заземленными частями (по табл.4.2.9)¶

Рис.4.2.15. Наименьшие расстояния между неизолированными токоведущими частями в ЗРУ и сплошными ограждениями (по табл.4.2.9)¶

4.2.87. Расстояния от подвижных контактов разъединителей в отключенном положении до ошиновки своей фазы, присоединенной ко второму контакту, должно быть не менее размера Ж по табл.4.2.7 (см. рис.4.2.16).¶

Рис.4.2.16. Наименьшие расстояния от неизолированных токоведущих частей в ЗРУ до сетчатых ограждений и между неогражденными неизолированными токоведущими частями разных цепей (по табл.4.2.9)¶

4.2.88. Неизолированные токоведущие части должны быть защищены от случайных прикосновений (помещены в камеры, ограждены сетками и т.п.).¶

При размещении неизолированных токоведущих частей вне камер и расположении их ниже размера Д по табл.4.2.7 от пола они должны быть ограждены. Высота прохода под ограждением должна быть не менее 1,9 м (рис.4.2.17).¶

Рис.4.2.17. Наименьшие расстояния от пола до неогражденных неизолированных токоведущих частей и до нижней кромки фарфора изолятора и высота прохода в ЗРУ. Наименьшее расстояние от земли до неогражденных линейных выводов из ЗРУ вне территории ОРУ и при отсутствии проезда транспорта под выводами¶

Токоведущие части, расположенные выше ограждений до высоты 2,3 м от пола, должны располагаться в плоскости ограждения на расстояниях, приведенных в табл.4.2.7 для размера В (см. рис.4.2.16).¶

Аппараты, у которых нижняя кромка фарфора (полимерного материала) изоляторов расположена над ypoвнем пола на высоте 2,2 м и более, разрешается не ограждать, если при этом выполнены приведенные выше требования.¶

Применение барьеров в огражденных камерах не допускается.¶

4.2.89. Неогражденные неизолированные ведущие части различных цепей, находящиеся на высоте, превышающее размер Д по табл.4.2.7 должны быть расположены на таком расстоянии одна о другой, чтобы после отключения какой-либо цепи (например, секции шин) было обеспечено ее безопасное обслуживание при наличии напряжения в соседних цепях. В частности, расстояние между неогражденными токоведущими частями, расположенными с двух сторон коридора обслуживания, должно соответствовать размеру Г по табл.4.2.7 (см. рис.4.2.16).¶

4.2.90. Ширина коридора обслуживания должна обеспечивать удобное обслуживание установки и перемещение оборудования, причем она должна быть не менее (считая в свету между ограждениями): 1 м — при одностороннем расположении оборудования; 1,2 м — при двустороннем расположении оборудования.¶

В коридоре обслуживания, где находятся приводы выключателей или разъединителей, указанные выше размеры должны быть увеличены соответственно до 1,5 и 2 м. При длине коридора до 7 м допускается уменьшение ширины коридора при двустороннем обслуживании до 1,8 м.¶

4.2.91. Ширина коридора обслуживания КРУ с выкатными элементами и КТП должна обеспечивать удобство управления, перемещения и разворота оборудования и его ремонта.¶

При установке КРУ и КТП в отдельных помещениях ширину коридора обслуживания следует определять, исходя из следующих требований:¶

При наличии коридора с задней стороны КРУ и КТП для их осмотра ширина его должна быть не менее 0,8 м; допускаются отдельные местные сужения не более чем на 0,2 м.¶

При открытой установке КРУ и КТП в производственных помещениях ширина свободного прохода должна определяться расположением производственного оборудования, обеспечивать возможность транспортирования наиболее крупных элементов КРУ к КТП и в любом случае она должна быть не менее 1 м.¶

Высота помещения должна быть не менее высоты КРУ, КТП, считая от шинных вводов, перемычек или выступающих частей шкафов, плюс 0,8 м до потолка или 0,3 м до балок.¶

Допускается меньшая высота помещения, если при этом обеспечиваются удобство и безопасность замены, ремонта и наладки оборудования КРУ, КТП, шинных вводов и перемычек.¶

4.2.92. Расчетные нагрузки на перекрытия помещений по пути транспортировки электрооборудования должны приниматься с учетом массы наиболее тяжелого оборудования (например, трансформатора), а проемы должны соответствовать их габаритам.¶

4.2.93. При воздушных вводах в ЗРУ, КТП и закрытые ПС, не пересекающих проездов или мест, где возможно движение транспорта и т.п., расстояния от низшей точки провода до поверхности земли должны быть не менее размера Е (табл.4.2.7 и рис.4.2.17).¶

При меньших расстояниях от провода до земли на соответствующем участке под вводом должны быть предусмотрены либо ограждение территории забором высотой 1,6 м, либо горизонтальное ограждение под вводом. При этом расстояние от земли до провода в плоскости забора должно быть не менее размера Е.¶

При воздушных вводах, пересекающих проезды или места, где возможно движение транспорта и т.п., расстояния от низшей точки провода до земли следует принимать в соответствии с 2.5.212 и 2.5.213.¶

При воздушных выводах из ЗРУ на территорию ОРУ указанные расстояния должны приниматься по табл.4.2.5 для размера Г(см. рис.4.2.6).¶

Расстояния между смежными линейными выводами двух цепей должны быть не менее значений, приведенных в табл.4.2.3 для размера Д, если не предусмотрены перегородки между выводами соседних цепей.¶

На кровле здания ЗРУ в случае неорганизованного водостока над воздушными вводами следует предусматривать козырьки.¶

4.2.94. Выходы из РУ следует выполнять исходя из следующих требований:¶

1) при длине РУ до 7 м допускается один выход;¶

2) при длине РУ более 7 до 60 м должны быть предусмотрены два выхода по его концам; допускается располагать выходы из РУ на расстоянии до 7 м от его торцов;¶

3) при длине РУ более 60 м, кроме выходов по концам его, должны быть предусмотрены дополнительные выходы с таким расчетом, чтобы расстояние от любой точки коридора обслуживания до выхода было не более 30 м.¶

Выходы могут быть выполнены наружу, на лестничную клетку или в другое производственное помещение категории Г или Д, а также в другие отсеки РУ, отделенные от данного противопожарной дверью II степени огнестойкости. В многоэтажных РУ второй и дополнительные выходы могут быть предусмотрены также на балкон с наружной пожарной лестницей.¶

Ворота камер с шириной створки более 1,5 м должны иметь калитку, если они используются для выхода персонала.¶

4.2.95. Полы помещений РУ рекомендуется выполнять по всей площади каждого этажа на одной отметке. Конструкция полов должна исключать возможность образования цементной пыли. Устройство порогов в дверях между отдельными помещениями и в коридорах не допускается (исключения — см. в 4.2.100 и 4.2.103).¶

4.2.96. Двери из РУ должны открываться в направлении других помещений или наружу и иметь самозапирающиеся замки, открываемые без ключа со стороны РУ.¶

Двери между отсеками одного РУ или между смежными помещениями двух РУ должны иметь устройство, фиксирующее двери в закрытом положении и не препятствующее открыванию дверей в обоих направлениях.¶

Двери между помещениями (отсеками) РУ разных напряжений должны открываться в сторону РУ с низшим напряжением.¶

Замки в дверях помещений РУ одного напряжения должны открываться одним и тем же ключом; ключи от входных дверей РУ и других помещений не должны подходить к замкам камер, а также к замкам дверей в ограждениях электрооборудования.¶

Требование о применении самозапирающихся замков не распространяется на РУ городских и сельских распределительных электрических сетей напряжением 10 кВ и ниже.¶

4.2.97. Ограждающие конструкции и перегородки КРУ и КТП собственных нужд электростанции следует выполнять из негорючих материалов.¶

Допускается установка КРУ и КТП собственных нужд в технологических помещениях ПС и электростанций в соответствии с требованиями 4.2.121.¶

4.2.98. В одном помещении РУ напряжением от 0,4 кВ и выше допускается установка до двух масляных трансформаторов мощностью каждый до 0,63 МВ•A, отделенных друг от друга и от остальной части помещения РУ перегородкой из негорючих материалов с пределом огнестойкости 45 мин высотой не менее высоты трансформатора, включая вводы высшего напряжения.¶

4.2.99. Аппараты, относящиеся к пусковым устройствам электродвигателей, синхронных компенсаторов и т.п. (выключатели, пусковые реакторы, трансформаторы и т.п.) допускается устанавливать в общей камере без перегородок между ними.¶

4.2.100. Трансформаторы напряжения независимо от массы масла в них допускается устанавливать в огражденных камерах РУ. При этом в камере должен быть предусмотрен порог или пандус, рассчитанный на удержание полного объема масла, содержащегося в трансформаторе напряжения.¶

4.2.101. Ячейки выключателей следует отделять от коридора обслуживания сплошными или сетчатыми ограждениями, а друг от друга — сплошными перегородками из негорючих материалов. Такими же перегородками или щитами эти выключатели должны быть отделены от привода.¶

Под каждым масляным выключателем с массой масла 60 кг и более в одном полюсе требуется устройство маслоприемника на полный объем масла в одном полюсе.¶

4.2.102. В закрытых отдельно стоящих, пристроенных и встроенных в производственные помещения ПС, в камерах трансформаторов и других маслонаполненных аппаратов с массой масла в одном баке до 600 кг при расположении камер на первом этаже с дверями, выходящими наружу, маслосборные устройства не выполняются.¶

При массе масла или негорючего экологически безопасного диэлектрика в одном баке более 600 кг должен быть устроен маслоприемник, рассчитанный на полный объем масла или на удержание 20% масла с отводом в маслосборник.¶

4.2.103. При сооружении камер над подвалом, на втором этаже и выше (см. также 4.2.118), а также при устройстве выхода из камер в коридор под трансформаторами и другими маслонаполненными аппаратами должны выполняться маслоприемники по одному из следующих способов:¶

1) при массе масла в одном баке (полюсе) до 60 кг выполняется порог или пандус для удержания полного объема масла;¶

3) при массе масла более 600 кг:¶

4.2.104. Вентиляция помещений трансформаторов и реакторов должна обеспечивать отвод выделяемого ими тепла в таких количествах, чтобы при их нагрузке, с учетом перегрузочной способности и максимальной расчетной температуре окружающей среды, нагрев трансформаторов и реакторов не превышал максимально допустимого для них значения.¶

Вентиляция помещений трансформаторов и реакторов должна быть выполнена таким образом, чтобы разность температур воздуха, выходящего из помещения и входящего в него, не превосходила: 15 °С для трансформаторов, 30 °С для реакторов на токи до 1000 А, 20 °С для реакторов на токи более 1000 А.¶

При невозможности обеспечить теплообмен естественной вентиляцией необходимо предусматривать принудительную, при этом должен быть предусмотрен контроль ее работы с помощью сигнальных аппаратов.¶

4.2.105. Приточно-вытяжная вентиляция с забором на уровне пола и на уровне верхней части помещения должна выполняться в помещении, где расположены КРУЭ и баллоны с элегазом.¶

4.2.106. Помещения РУ, содержащие оборудование, заполненное маслом, элегазом или компаундом, должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией, включаемой извне и не связанной с другими вентиляционными устройствами.¶

В местах с низкими зимними температурами приточные и вытяжные вентиляционные отверстия должны быть снабжены утепленными клапанами, открываемыми извне.¶

4.2.107. В помещениях, в которых дежурный персонал находится 6 ч и более, должна быть обеспечена температура воздуха не ниже +18 °С и не выше +28 °С.¶

В ремонтной зоне ЗРУ на время проведения ремонтных работ должна быть обеспечена температура не ниже +5 °С.¶

При обогреве помещений, в которых имеется элегазовое оборудование, не должны применяться обогревательные приборы с температурой нагревательной поверхности, превышающей 250 °С (например, нагреватели типа ТЭН).¶

4.2.108. Отверстия в ограждающих конструкциях зданий и помещений после прокладки токопроводов и других коммуникаций следует заделывать материалом, обеспечивающим огнестойкость не ниже огнестойкости самой ограждающей конструкции, но не менее 45 мин.¶

4.2.109. Прочие отверстия в наружных стенах для предотвращения проникновения животных и птиц должны быть защищены сетками или решетками с ячейками размером 10х10 мм.¶

4.2.110. Перекрытия кабельных каналов и двойных полов должны быть выполнены съемными плитами из несгораемых материалов вровень с чистым полом помещения. Масса отдельной плиты перекрытия должна быть не более 50 кг.¶

4.2.111. Прокладка в камерах аппаратов и трансформаторов транзитных кабелей и проводов, как правило, не допускается. В исключительных случаях допускается прокладка их в трубах.¶

Электропроводки освещения и цепей управления и измерения, расположенные внутри камер или же находящихся вблизи неизолированных токоведущих частей, могут быть допущены лишь в той мере, в какой это необходимо для осуществления присоединений (например, к измерительным трансформаторам).¶

4.2.113. При выборе схемы РУ, содержащего элегазовые аппараты, следует применять более простые схемы, чем в РУ с воздушной изоляцией.¶

Источник

Виды распределительных устройств(РУ)

Доставка электрической энергии к потребителям требует организации и устройства соответствующей материально-технической базы, важнейшими элементами которой выступают распределительные устройства. Рассмотрим основные разновидности распределительных устройств, их назначение и характеристики, порядок подключения и требования.

Назначение распределительных устройств

Распределительными устройствами называют электроустановки, принимающие и распределяющие электроэнергию в ходе доставки её к потребителям. Кроме доставки энергии по назначению, РУ служат для подачи напряжения соответствующих характеристик на оборудование электроустановок и коммутационных систем.

Классификация

Различают несколько классификаций РУ по различным особенностям. Распределительные устройства, в зависимости от условий эксплуатации бывают(чтобы увеличить схему кликните по ней):

Указанные РУ могут различаться по следующим критериям:

В дополнение к перечисленным разновидностям используется элегазовое оборудование, предусматривающее помещение установок внутрь пространства, заполненного специальным составом с высокими свойствами безопасности.

Также применяются комплектные распределительные устройства (КРУ), состоящие из типовых модулей, помещённых в шкафы. Такие элементы содержат необходимые предохранительные блоки, выключатели и другие составляющие и поставляются в готовом виде, не требующем комплектации. Если устройство предполагает наружную установку, его называют КРУН. Такой модуль предусматривает наличие соответствующей защиты.

В зависимости от класса напряжения, параметров сети, численного состава абонентов, предусмотрено наличие следующих распределительных устройств:

Детальнее об особенностях РУ по характеристикам напряжения.

Подробнее про РУ можете найти в этой книге(про РУ со страницы 392): Открыть книгу

РУ до 1 кВ

Указанные элементы комплектуют и размещают в специальных шкафах или щитках. Их назначение может предусматривать передачу энергии потребителям или запитку собственного оборудования.

Кроме основных систем, такие модули могут снабжаться дополнительными устройствами:

Низковольтные распределительные устройства могут включать модули с постоянным током, распределяющие напряжение от источников питания к оборудованию и потребителям.

Высоковольтное оборудование

Данные системы рассчитаны на работу элементов в условиях напряжения выше 1 кВ.

РУ могут комплектоваться в шкафах, разделённых на отдельные отсеки с токовыми трансформаторами, отходящими кабелями, сборными шинами, выкатной частью и отсеками вторичных цепей.

Отдельные отсеки надёжно изолируются, для обеспечения безопасности эксплуатации. В выкатных модулях, учитывая назначение, размещаются выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники, трансформаторы собственных потребностей.

Расположение выдвижного элемента может предусматривать нахождение в рабочем, контрольном (разобщённом) или ремонтном положении. Если аппарат в работе, замыкаются главные и вспомогательные схемы. Для контрольного положения характерно разомкнутое состояние главных и замкнутое – вспомогательных цепей. При ремонтном положении обе цепи размыкаются, а выдвижной элемент располагается за пределами шкафа.

Шины токоведущих элементов выполняются из алюминия или сплавов на его основе. При применении токов большой величины используются медные элементы, а если значение номинального электротока в пределах 200 А – из стали.

Безопасность работы оборудования обеспечивается за счёт соответствующих блокирующих систем. Применяются шторки и ограждения, закрывающие выкаченный выдвижной элемент и не допускающий возможность включения оборудования в таком состоянии.

Грамотное использование и комплектация распределительных устройств обеспечивает надёжную подачу энергии потребителям в заданных параметрах и безопасность эксплуатации энергетического оборудования.

Источник