Открытое распределительное устройство

Определение
Распределительное устройство (РУ) – это электрическая установка, которая предназначена для приёма и распределения электроэнергии. РУ распределяет полученное электричество под одним напряжением между отдельными отходящими линиями, которые, в свою очередь, передают энергию конечному потребителю.

Защита отходящих линий обеспечивается за счёт предохранителей (плавких вставок) или автоматических выключателей. Помимо аппаратов защиты,оборудование распределительных устройств включает в себя систему шин и вспомогательные устройства, будь то измерительные приборы или устройства для питания аппаратуры внутри щита.

Производство распределительных устройств происходит согласно всем действующим стандартам и правилам. Используя свой многолетний опыт, мы обеспечиваем высокое качество и надёжность изготавливаемых устройств.

Типы распределительных устройств

Существуют разные типы распределительных устройств. Классифицировать их можно по таким параметрам, как: назначение, конструктивные особенности, место установки.

• По назначению распределительные устройства могут быть:
• – РУ высшего напряжения (РУВН) – выполняют функцию приёма энергии от линий электропередач и передачу на понижающие трансформаторы.
• – РУ низкой стороны (РУНН) – принимают электроэнергию от понижающих трансформаторов и распределяют по отдельным цепям.
• – РУ собственных нужд – необходимы для распределения электричества между потребителями в пределах станций и подстанций для собственных нужд.
• – РУ линейные – являются распределительными пунктами, распределяющими энергию между различными потребителями, и не связаны с трансформацией напряжения.

По конструктивным особенностям различают следующие РУ:
– Сборные распределительные устройства. Такие устройства имеют каркас, опору, все необходимые аппаратные элементы, которые в виде узлов доставляются на место сборки. Монтаж и установка оборудования происходит на месте функционирования устройства.

– Комплектные распределительные устройства. Состоят из готовых шкафов, полностью собранных на производстве (вместе с оборудованием внутри) и требуют только лишь установки по месту эксплуатации.
По местоположению РУ подразделяются на: – Открытое распределительное устройство. Силовые части такого устройства расположены на открытом воздухе и не защищены от действий окружающей среды.

– Закрытое распределительное устройство. Все силовые элементы внутренней установки, защищены корпусом или же присутствует помещение распределительного устройства.

Открытое распределительное устройство (ОРУ)

Открытые распределительные устройства располагаются на улице, все силовые части установки открыты и не защищены от воздействий извне. Как правило, это высоковольтные распределительные устройства с рабочим напряжением от 27,5 кВ.

Опоры устанавливаются на бетонное или металлическое основание и огораживаются забором. Шины в таких устройствах выполнены либо в виде гибкой шины из многожильных проводов, либо в виде жёсткой трубы или алюминиевого сплава.

Ниже изображено открытое распределительное устройство с рабочим напряжением 110кВ (фото с интернета).

В сравнении с ЗРУ, устройства открытого типа отличаются меньшими трудозатратами при установке и монтаже, а также более экономным расходом строительных материалов и, как следствие, финансовых средств.

Благодаря большому свободному месту между такими электроустановками, довольно легко производить обслуживание и ремонт распределительных устройств. Всё оборудование доступно для наблюдения.

Однако открытый тип предполагает обслуживание при любой погоде и температуре на открытом пространстве.

Закрытое распределительное устройство (ЗРУ)

Закрытые распределительные устройства находятся внутри помещения и обычно состоят из отдельных блоков, которые содержат комплектные распределительные устройства. Если устройства ЗРУ находятся на трансформаторной подстанции, то, как правило, комплектные распределительные устройства исполнены в виде панелей КСО (КСО300, КСО200) по высокой стороне напряжения и ЩО-70 по низкой.

Например, на фото выше показаны закрытые распределительные устройства напряжением 6кВ по высшей стороне и 0,4кВ по низшей стороне. Данные распределительные устройства находятся в составе блочной комплектной трансформаторной подстанции (КТП).

Иногда закрытые распределительные устройства содержат то же оборудование, что и ОРУ, но это оборудование находится в помещении, что обусловлено суровыми условиями климата и прочей агрессивной средой.

Чаще всего закрытые распределительные устройства выполнены на напряжение до 35кВ, однако встречаются ЗРУ с более высоким напряжением.

ЗРУ с большим напряжением возводятся в условиях холодного климата, у морских побережий или же вблизи заводов, способных загрязнить токопроводящие элементы устройств. В этих случаях необходима защита от внешних воздействий.

Помещение распределительного устройства должно удовлетворять строительным нормам СНиП и правилам пожарной безопасности (ППУ), так как должно быть обеспечено максимально безопасное обслуживание ЗРУ.

Комплектное распределительное устройство (КРУ)

Комплектные распределительные устройства состоят из закрытых шкафов, изготавливаются на производстве вместе с внутренним оборудованием. Существуют как комплектные устройства внутренней установки (КРУ), так и монтируемые снаружи (КРУН).

Благодаря тому, что шкафы производятся и комплектуются на предприятии, происходит максимально тщательная сборка всех силовых узлов и обеспечивается высокая надёжность работы электрооборудования.

Остаётся только купить распределительное устройство, которое полностью собрано и готово к работе, доставить на место монтажа и установить с соединением всех узлов и шин между собой.

Ниже приведён пример проекта для Балтийского завода. ГРЩ 380В выполнен в виде киосков наружной установки, корпуса со степенью защиты IP54 в климатическом исполнении У1.

Как правило, КРУ разделяется на различные отсеки, которые содержат в себе вводную секцию, секцию сборных шин, низковольтную ячейку (релейный отсек), а также ячейку с силовым выключателем и другой высоковольтной аппаратурой. Автоматический выключатель в шкафу КРУ может быть стационарным или же с выкатным механизмом.

Все токопроводящие части комплектного распределительное устройство закрыты и безопасны в обслуживании. Изоляцией в КРУ могут служить элегаз, воздух, твёрдая изоляция и масло.

Например, распределительные устройства на напряжение 3-35кВ изготавливаются с воздушной защитой, а комплектные устройства под напряжением 110-220кВ – с элегазовой изоляцией.

Комплектные распределительные устройства могут быть различной конструкции и комплектации. Это зависит от назначения распределительных устройств, производителя оборудования и других требований заказчика.

Низковольтное комплектное устройство (НКУ)

Производство НКУ происходит согласно требованиям технических условий, а также документации и требованиям заказчика. Низковольтное комплектное устройство предназначено для приёма и распределения трёхфазного тока с частотой 50Гц.

Это распределительные щиты (шкафы распределительные), ящики, пульты. Напряжение таких распределительных устройств – 1000 В и ниже.

Помимо функции распределения НКУ обеспечивает защиту отходящих линий от перегрузок и КЗ, управление, сигнализацию и т.д.

Низковольтные комплектные устройства могут представлять собой вводно-распределительное устройство (ВРУ), главный распределительный щит (ГРЩ), кабельный киоск (КЛ) и другое электрощитовое оборудование.

Также НКУ могут обеспечивать переключение питания на дизель-генератор при пропадании питания на основном (сетевом) вводе, либо обеспечить питание от обоих источников при недостаточной мощности основного ввода. Автоматическое переключение между вводами осуществляется с помощью АВР – автоматического ввода резерва.

Низковольтные комплектные устройства изготавливаются в виде комплектных шкафов (щитов), которые по частям транспортируются на объект, где происходит монтаж и соединение панелей между собой.

Для дополнительной защиты оборудования может быть выполнено секционирование НКУ, при котором происходит разделение распределительного устройства на ячейки. В этом случае ячейки отделяются друг от друга и от сборных шин в зависимости от степени секционирования.

Компания «Промышленные системы» активно производит распределительные устройства различной компоновки и изготавливает индивидуально по схемам заказчика. Сборка щитов происходит на нашем производстве и поставляется во многие регионы России.

Открытое распределительное устройство | это… Что такое Открытое распределительное устройство?

Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения

ОРУ

электрической энергии. Распределительное устройство содержит набор коммутационных аппаратов, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства РЗиА и средства учёта и измерения.

Классификация

По месту расположения

• Открытые распределительные устройства (ОРУ) — это такие распределительные устройства, которые располагаются на открытом воздухе. Обычно в виде ОРУ выполняются распределительные устройства на напряжение от 27,5 кB.
• Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) — распределительные устройства, оборудование которых располагается в закрытых помещениях. Такие распределительные устройства применяют на напряжения до 10 кB. В случаях, когда РУ располагается в местности с агрессивной средой (морской воздух, повышенное запыление), допускают применение ЗРУ на напряжение вплоть до 220 кB.

По выполнению секционирования

Схема РУ с одной секцией сборных шин

РУ с одной секцией сборных шин (без секционирования)

К преимуществам такого РУ можно отнести простоту и низкую себестоимость. К основным недостаткам относятся неудобства в эксплуатации, из-за которых такая система не получила широкого применения:

• Профилактический ремонт любого элемента РУ должен сопровождаться отключением всего РУ — а значит лишением всех питающихся от РУ потребителей электроэнергии.
• Авария на сборных шинах так же выводит из строя всё РУ.

РУ с двумя и более секциями

Схема РУ с двумя секциями сборных шин

Такие РУ выполняются в виде нескольких секций, каждая из которых имеет своё питание и свою нагрузку, соединённых между собой секционными выключателями. На станциях секционный выключатель обычно замкнут, из-за необходимости параллельной работы генераторов.

В случае повреждения на одной из секций секционный выключатель отключается, отсекая повреждённую секцию от РУ. В случае аварии на самом секционном выключателе из строя выходят обе секции, но вероятность такого повреждения относительно мала.

На низковольтных РУ (6-10кВ) секционный выключатель обычно оставляют отключенным, так что связанные между собой секции работают независимо друг от друга. В случае если по каким-либо причинам питание одной из секций пропадёт, сработает устройство АВР, которое отключит вводной выключатель секции и включит секционный выключатель.

Потребители секции с отключенным питанием будут получать электроэнергию от питания смежной секции через секционный выключатель. Подобная система используется в РУ 6 — 35 кВ подстанций и 6 — 10 кВ станций типа ТЭЦ.

РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством

Схема РУ с двумя секциями сборных шин и обходным устройством

Простое секционирование не решает проблемы планового ремонта отдельных выключателей секции. В случае если необходимо провести ремонт или замену выключателя любого отходящего присоединения, приходится отключать всю секцию, что в некоторых случаях недопустимо. Для решения проблемы используется обходное устройство.

Обходное устройство представляет собой один или два обходных выключателя на две секции, обходные разъединители и обходную систему шин. Обходную систему шин подключают через обходные разъединители к разъединителям выключателей присоединений с противоположной от основной системы шин стороны.

В случае, когда необходимо провести плановый ремонт или замену какого-либо выключателя, включают обходной выключатель, включают соответствующий нужному выключателю обходной разъединитель, затем этот выключатель вместе с его разъединителями отключают. Теперь питание отходящего присоединения осуществляется через обходной выключатель.

Подобные системы получили распространение в РУ на напряжении 110—220 кВ.

По числу систем сборных шин

С одной системой сборных шин

К этим РУ относятся описанные выше.

С двумя системами сборных шин

Подобное РУ похоже по устройству на РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством, но, в отличие от него, обходная система шин используется как рабочая, нагрузки на систему распределяют между обеими системами шин. Это делается для повышения надёжности электроснабжения. Отсутствие питания на одной из систем шин допускается только временно, пока ведутся ремонтные работы на другой системе шин.

К достоинствам этой системы относятся:

• Возможность планового ремонта любой системы шин, без вывода из эксплуатации всего РУ.
• Возможность разделения системы на две части, для повышения надёжности электроснабжения.
• Возможность ограничения тока короткого замыкания

К основным недостаткам следует отнести:

• Сложность схемы
• Увеличение вероятности повреждений на сборных шинах из-за частых переключений разъединителей.

Наибольшее распространение система получила в РУ на напряжение 110—220 кВ

По структуре схемы

Радиального типа

Этому типу присущи следующие признаки:

• Источники энергии и присоединения сходятся на сборных шинах, поэтому авария на шинах приводит к выводу всей секции (или всей системы)
• Вывод из эксплуатации одного выключателя из присоединения приводит к отключению соответствующего присоединения.
• Разъединители кроме своей основной функции (изоляция отключенных элементов от РУ), участвуют в изменениях схемы (например, ввод обходных выключателей), что снижает надёжность системы.

Кольцевого типа

Кольцевой тип схемы отличается следующими признаками:

• Схема выполнена в виде кольца с ответвлениями присоединений и подводов питания
• Отключение каждого присоединения осуществляется двумя или тремя выключателями.
• Отключение одного выключателя никак не отражается на питании присоединений
• При повреждениях (КЗ или отключениях) на РУ, выходит из строя лишь незначительная часть системы.
• Разъединители выполняют только основную функцию — изолируют выведенный из эксплуатации элемент.
• Кольцевые схемы удобнее радиальных в плане развития системы и добавления новых элементов в систему.

Открытое распределительное устройство (ОРУ)

Масляный выключатель на ОРУ

Конструктивные особенности

Все элементы ОРУ размещаются на бетонных или металлических основаниях. Расстояния между элементами выбираются согласно ПУЭ.

На напряжении 110 кВ и выше под устройствами, которые используют для работы масло (масляные трансформаторы, выключатели, реакторы) создаются маслоприемники — заполненные гравием углубления.

Эта мера направлена на снижение вероятности возникновения пожара и уменьшение повреждений при аварии на таких устройствах.

Сборные шины ОРУ могут выполняться как в виде жёстких труб, так и в виде гибких проводов. Жёсткие трубы крепятся на стойках с помощью опорных изоляторов, а гибкие подвешиваются на порталы с помощью подвесных изоляторов.

Территория, на которой располагается ОРУ, в обязательном порядке огораживается.

Преимущества

• ОРУ позволяют использовать сколь угодно большие электрические устройства, чем, собственно, и обусловлено их применение на высоких классах напряжений.
• Изготовление ОРУ не требует дополнительных затрат на строительство помещений.
• ОРУ удобнее ЗРУ в плане расширения и модернизации
• Возможно визуальное наблюдение всех аппаратов ОРУ

Недостатки

• Эксплуатация ОРУ затруднена в неблагоприятных погодных условиях, кроме того, окружающая среда сильнее воздействует на элементы ОРУ, что приводит к их раннему износу.
• ОРУ занимают намного больше места, чем ЗРУ.

Комплектное распределительное устройство (КРУ)

Камеры КСО

КРУ — такое РУ, оборудование которого располагается в полностью или частично закрытых металлических шкафах. Каждый шкаф называется ячейкой КРУ.

Область применения

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.

Если основное оборудование КРУ заключено в оболочку, заполненную элегазом, то РУ сокращённо обозначают КРУЭ.

КРУ, у которого возможно только одностороннее обслуживание, называется камерой сборной одностороннего обслуживания (КСО).

Устройство КРУ

Типовая ячейка КРУ состоит из четырёх основных отсеков: линейного (кабельного), релейного (низковольтного), отсека выключателя (высоковольтного) и отсека сборных шин.

• 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 высоковольтном отсеке (4) располагается силовой выключатель. Иногда отсек выполняют с выкатным элементом, на котором и устанавливается выключатель.
• В отсеке сборных шин (6) располагаются силовые шины (8), из которых состоит секция РУ.
• Линейный отсек (5) служит для размещения измерительных трансформаторов тока (7) , трансформаторов напряжения, ОПН.

Источники

• ПУЭ
• Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1987.
• Неклепаев Б. Н., Крючков И. С. Электрическая часть станций и подстанций. — М.: Энергоатомиздат, 1989.

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Распределительные устройства: виды, особенности | ЧЗЭО

Электрическая установка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии одного класса напряжения для последующей передачи потребителям, а также питания электрооборудования в пределах установки называется распределительным устройством. Распределительное устройство имеет в своем составе: коммутационные аппараты, соединительные и сборные шины, устройства автоматики, связи, защиты, измерений, телемеханики.

Выделяют несколько классификаций распределительных устройств

По месту расположения оборудования распределительные устройства подразделяют на открытые и закрытые.

• Открытые распределительные устройства (ОРУ) – это устройства, у которых основное оборудование располагается на открытом воздухе. ОРУ обладают следующими достоинствами: удобный доступ для наблюдения за всем оборудованием; простота расширения и модернизации; относительно низкая цена. Но, наряду с достоинствами, есть и недостатки ОРУ: занимает много места; оборудование подвержено загрязнению; затрудненная эксплуатация в неблагоприятных климатических условиях.
• Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) – это устройства, оборудование которых устанавливается  в закрытых помещениях. Такие устройства применяются при повышенной химической активности и загрязненности окружающей среды, а также в районах Крайнего Севера. Главным достоинством ЗРУ по сравнению с ОРУ является меньшая занимаемая площадь, поскольку расстояние между токоведущими частями в закрытых устройствах меньше, чем в открытых. Размещение таких устройств обосновано на промышленных предприятиях и в городских условиях с интенсивной застройкой.

Распределительные устройства открытого и закрытого типов, в зависимости от их конструктивного исполнения классифицируются по нескольким критериям:

1. способ выполнения секционирования. По данному критерию выделяют распределительные устройства с секциями и системами шин. Системы шин позволяют переключать одного потребителями между несколькими секциями, а секции шин питают каждого отдельного потребителя от одной секции;
2. схема питания оборудования. По данному критерию выделяют два варианта схемы – кольцевая и радиальная. Кольцевая схема предусматривает питание каждого потребителя от двух-трех выключателей. Радиальная схема предполагает питание потребителей через разъединители сборных шин и один выключатель. Радиальная схема более упрощенная, а кольцевая более практичная и надежная в плане эксплуатации и обслуживания оборудования;
3. наличие обходных устройств. При использовании обходной системы шин можно выводить в ремонт выключатели без обесточивания присоединений.

Кроме этих устройств существует распределительное устройство, в котором основное оборудование заключено в оболочки, заполненные элегазом. Такое РУ называется комплектным распределительным устройством элегазовым. Элегаз обладает высокими дугогасительными и электроизоляционными свойствами, не образует взрывоопасных смесей, не горит, не токсичен.

Еще одним видом распределительных устройств является комплектное распределительное устройство (КРУ). Данное устройство состоит из типовых шкафов или блоков (ячеек) с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты, автоматики, управления и измерения и поставляется в собранном или полностью готовом к сборке виде.

Комплектное распределительное устройство, предназначенное для наружной установки, сокращенно обозначается КРУН, а для внутренней — КРУ. Разновидностью КРУ является камера сборная одностороннего обслуживания, сокращенно КСО.

Изготовление комплектных распределительных устройств одно из основных направлений деятельности Челябинского завода электрооборудования. Наш завод производит комплектные распределительные устройства серии КРУ 2-12Р напряжением до 10 кВ.

Специалисты нашей компании ответят на все возникшие вопросы по подбору комплектных распределительных устройств под выполнение конкретных задач.

Эксплуатация распределительных устройств — Открытые распределительные устройства

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством (ОРУ). Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми. Открытые РУ, так же как и другие распределительные устройства, должны обеспечивать надежность работы, безопасность и удобство обслуживания, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления. ОРУ перед закрытыми имеют следующие преимущества: 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, проще выполняются расширение и реконструкция; все аппараты доступны для наблюдения. В то же время ОРУ менее удобны в обслуживании при низких температурах и в ненастье, занимают значительную площадь, аппараты на ОРУ подвержены запылению, загрязнению и колебаниям температуры. Компоновка и конструкция ОРУ разрабатываются для принятого номинального напряжения, схемы электрических соединений, количества присоединяемых линий, трансформаторов и автотрансформаторов, выбранных параметров и типов высоковольтной коммутационной и Измерительной аппаратуры (выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения) и ошиновки. При этом должны учитываться местные условия размещения площадки, отведенной для ОРУ: рельеф, грунты, размеры площадки, Направления выводимых линий, примыкание железнодорожных путей и автомобильных дорог. Должны быть учтены также климатические условия. В соответствии с местными условиями и генпланом электростанции (или подстанции) ОРУ принимается с однорядным, двухрядным или трехрядным расположением выключателей, с расположением этих рядов параллельно или перпендикулярно рядам силовых трансформаторов или главного корпуса электростанции. Собственно ОРУ может выполняться широким, то коротким или узким, то длинным. ОРУ может быть выполнено с гибкой, жесткой и смешанной (и гибкой, и жесткой) ошиновкой, что отразится на конструкциях для установки (подвески) этой ошиновки и на размерах этих конструкций — пролетах порталов, высоте колонн, их количестве и массе, количестве опорных и подвесных изоляторов. Каждое решение имеет свои достоинства и недостатки, поэтому для данных местных условий необходимо выбрать наиболее целесообразное решение, обеспечивающее надежность, удобство в эксплуатации и экономичность.

Размеры каждой ячейки ОРУ определяются типами коммутационного оборудования и их габаритами, принятыми изоляционными промежутками (расстояние между фазами и от фаз до заземленных конструкций) и расстояниями, допустимыми по условиям безопасного для персонала прохода вблизи оборудования, находящегося под напряжением, или длительного пребывания вблизи оборудования при проведении ремонтных работ.

Для определения размеров конструкции ОРУ значение имеет решение следующих вопросов:

1.  допустимость прохождения над ремонтируемыми выключателями гибкой ошиновки, находящейся в работе (под напряжением) какой-либо линии или трансформатора;
2.  высота стульев под оборудование. На основании замеров напряженности поля показано, что стулья под аппараты в ОРУ 500- 750 кВ должны быть высотой не 4 м (в США и Канаде применяют стулья высотой 5-5,5 м, что обеспечивает лучшие условия для персонала и для подъезда монтажно-ремонтных механизмов к оборудованию ОРУ);
3.  тип ошиновки для сборных шин и перемычек между коммутационной аппаратурой, установленной на ОРУ — гибкой или жесткой. Для ОРУ 35 кВ и блочных ОРУ 110 кВ применяются жесткая трубчатая алюминиевая ошиновка. За рубежом жесткая ошиновка используется шире; применяются трубчатые самонесущие конструкции; трубчатые, подвешенные на тросах; токоведущие пространственные самонесущие конструкции. Жесткая ошиновка ОРУ позволяет применять более низкие порталы для подвески верхних ярусов гибкой ошиновки и устанавливать относительно невысокие опоры для сборных шин, что облегчает условия наблюдения за ними и увеличивает безопасность и удобство ремонтных работ. Применение жесткой ошиновки позволяет перенести на завод изготовление ряда узлов ОРУ и тем самым ускорить его сооружение;
4. типы электрооборудования (разъединители опорные, подвесные; выключатели — масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные; измерительные трансформаторы тока и напряжения);
5. размещение подъездных дорог и монтажно-ремонтных механизмов при монтаже и ремонтах выключателей;
6. способ укладки больших потоков кабелей (подземные туннели, наземные короба).

Конструкции ОРУ разнообразны и зависят от схемы электрических соединений, от типов выключателей, разъединителей и их взаимного расположения. ОРУ 35 кВ по схеме с одной секционированной системой шин сооружается из блоков заводского изготовления. 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. обходной системами шин применяется типовая компоновка ОРУ 110- 220 кВ.

В принятой компоновке все выключатели размещаются в один рад около второй системы шин, что облегчает их обслуживание. Такие ОРУ называются однорядными в отличие от других компоновок, в которых выключатели линии расположены в одном ряду, а выключатели трансформаторов — другом. Ошиновка ОРУ выполняется гибким сталеалюминиевым проводом.

Линейные и шинные порталы, все опоры под аппаратами — стандартные, железобетонные. Большое количество портальных конструкций в типовом ОРУ вызывает необходимость выполнения работ на высоте, затрудняет и удорожает монтаж. Если сборные шины выполнить жесткими, то шинных порталов не требуется, а монтаж облегчается.

Имеется конструкция ОРУ 110 кВ по схеме четырехугольника. Расположение токоведущих частей разъединителей, выключателей и другой аппаратуры на площадке принято таким, чтобы при расширении распределительного устройства можно было перейти к схеме с одной или двумя рабочими системами шин и обходной системой.

В конструкции ОРУ 330 кВ по схеме 3/2 широко применяется компоновка с трехрядной установкой выключателей При этом необходимо сооружение дорог вдоль трех рядов выключателей, что значительно увеличивает длину ячеек. В ОРУ 500кВ по такой же компоновке настолько возрастают общие размеры ОРУ, что его трудно разместить на площадке электростанции.

Для уменьшения размеров возможно применение других компоновок, например с шахматным расположением выключателей в два ряда.

Возможен отказ oт сооружения трех дорог вдоль трех рядов выключателей, если высоту стульев под оборудование принять 4 м (и более), что обеспечивает проезд ремонтно-монтажных механизмов и подготовку их к работе без снятия напряжения на соседних шинах.

Существенно сокращаются ширина ОРУ, количество ветвей изоляции, длина ошиновки, расход железобетона на сваи при использовании в ОРУ 500 кВ подвесных разъединителей. Разработана конструкция ОРУ с продольным расположением выключателей (параллельно сборным шинам) для схем четырехугольника, трансформатор — шины с присоединением линий через два и полтора выключателя и схемы 3/2. В этом случае над выключателем отсутствует ошиновка, вдоль выключателей между полюсами проходит дорога и не требуется специальных заездов к аппаратам.

Для ОРУ 750 кВ по схеме 3/2 наиболее прогрессивной является компоновка с однорядным расположением выключателей, подвесными разъединителями и ограничителями перенапряжений ОПНИ-750.

Распределительные устройства: виды, особенности конструкции

Распределительное устройство (РУ) представлено коммутационными аппаратами и устройствами (в том числе и защитными), соединяющимися сборными шинами. Оборудование принимает и распределяет энергию по потребителям, при условии одинакового напряжения.

Распределительное устройство (РУ) представлено коммутационными аппаратами и устройствами (в том числе и защитными), соединяющимися сборными шинами. Оборудование принимает и распределяет энергию по потребителям, при условии одинакового напряжения.

Различают 10 основных групп РУ. Изделия могут быть представлены:

• Сборными камерами оснащения.
• Комплексными распределяющими механизмами.
• Частным учитывающим оборудованием.
• Комплексными трансформаторными подстанциями.
• Автоматическими регуляторами напряжения.
• Щитами для распределения.
• Шкафами распределительными низковольтными.
• Шкафами по учету электроэнергии наружной установки в частные домовладения.
• Оборудованием, контролирующим напряжение с помощью специальных устройств.
• Главными распределительными щитами.

Дополнительные классификации

Существует две группы. Первая представлена открытыми распределительными устройствами (ОРУ). Вторая — закрытыми распределительными устройствами (ЗРУ).

Элементы для сборки ОРУ устанавливаются на открытых площадках, при этом без защиты от повреждений, наносимых природой и климатом. Рабочим напряжением тока является — 27,5 кВ. Самым надёжным основанием под ОРУ считается бетон. Расстояние между элементами выбираются согласно ПУЭ.

Преимущества ОРУ: главным достоинством над ЗРУ является незамысловатая инсталляция и монтаж оборудования. ОРУ позволяет применять много электронных аппаратов. Благодаря этому их используют на больших предприятиях для высоких напряжений.

Недостатки ОРУ: главный минус — затруднение установки и работы аппаратуры ОРУ в неблагоприятных условиях природы. Слишком жаркий или холодный климат приводит к быстрому износу изделий. Кроме того, ОРУ занимает в три раза больше места, чем ЗРУ.

Проводники ЗРУ располагаются всегда в помещениях. Это обеспечивает защиту от негативного воздействия климата и непогоды. Возможно оснащение оборудования в герметичных установках на свежем воздухе посредством обычных счётчиков. Рабочее напряжение — 35 кВ.

При использовании ЗРУ в холодных климатических условиях предлагается специальная улучшенная модель оборудования с особым напряжением (не выше 800 кВ).

Преимущества ЗРУ. Полная заводская готовность. Возможна эксплуатация в условиях сложного климата. Размещение ЗРУ возможно в стенах (для эстетичности) при строительстве. Большой срок годности и маленький процент износа. Габаритные транспортировочные размеры.

Недостатки ЗРУ. Дорогая установка и монтаж оборудования. Трудность локализации аварии (пожаров, взрывов) при крупных авариях в оборудование ЗРУ. Высокая стоимость.

РУ бывают:

• Традиционными: все устройства управления, приборы и дисплеи находятся на передней панели. Все остальное находится на внутренней стороне платы.
• Функциональными: сортировочное оборудование с дополнительным распределительным устройством и узлами для функций подключения, монтажа и взаимоподключения.

РУ по функциональным возможностям ещё делят на:

• Главные: отвечают за основные передачи напряжения;
• Убывающие или увеличивающие: отвечают за выдачу определённого напряжения на устройство.
• Для личных нужд: отвечают за передачу электричества на станции или подстанции

Как подобрать схему

Схема подбирается по количеству подключений и активному постоянному напряжению. Есть факты, влияющие на схему.

При этом уделяют внимание:

• Системам электростанций.
• Характеристикам генераторных установок.
• Связующих количество линий.
• Схемам и уровням напряжения.
• Показателям токов короткого замыкания.
• Рабочим возможностям РУ по схемам.
• Типу – ЗРУ, ОРУ, КРУ, КРУЗ

Важно учитывать характеристики схемы. Большое значение имеют габариты и надёжность схемы электроснабжения. Прежде всего, определяются с целью установки схемы. Стоит тщательно выбирать поставщика и состояние схемы.

Классификация по структуре схем

Классификация по структуре используемых схем делится на два основных типа:

1. Радиальные: реализуется путём прокладки нескольких кабельных потоков без ответвлений. Расположением являются сборные шины, поэтому поломка в одном из кабелей приводит к выводу из строя всего устройства, работающего по радиальной схеме. Поэтому такую схему довольно редко используют и, в основном, на более дешёвых предприятиях, что дает возможность сэкономить.
2. Кольцевые: соединяются между собой, образуя кольцо. Все компоненты линия и трансформатор присоединены посредством двух соседних выключателей. Данные схемы предусматривают в себя добавление новых компонентов или замену старых. Поломка кольцевого типа схемы будет не так плачевна.

Основным моментом в выборе радиального или круглого распределительного устройства выступает общее количество автоматических выключателей на одно соединение. Также учитывается количество шинных систем. Наиболее распространенное применение: две системы сборных шин с четырьмя переключателями для трех подключений (диаграмма 4/3). Может быть адаптирован для радиальных и кольцевых РУ.

Кроме того, принимая решение о покупке распределительного устройства, следует учитывать, что схемы работы распределительного устройства создаются с учетом расширения сетевой перспективы.

О распределительных устройствах до 1000 в

Распределительные устройства предназначены для установки в крытых помещениях, где расположены специальные шкафы (электрические щиты). Устройства 220/380В относятся к классу напряжения 0,4 кВт. Их выполняют для поставки электроэнергии потребителям или непосредственно для конкретной электрической установки, в соотношении с их предназначением.

Распределительные устройства 0,4 кВт — конструкции с максимальными возможностями. Предусмотрено оснащение защитной аппаратурой, включающей предохранители с плавкими свойствами и выключатели-автоматы; рубильными устройствами; разъединяющими выключателями; сборными шинами для их соединения; клеммными колодками, подключающими линии кабеля пользователей.

Комплектация

В низковольтных щитах устанавливают не только силовые цепи, но и другие сопутствующие устройства и цепи.

Среди них стоит выделить:

• устройства, учитывающие электроэнергию, силовые трансформаторы;
• цепи для отображения и сигнализации позиции коммутационной аппаратуры;
• аппаратура, позволяющая измерять и контролировать силу напряжения и тока в отдельных участках электрической цепи прибора;
• в сетях типа ІТ устройства индикации и предохранения от замыкания;
• приборы автоматического введения в работу резервных устройств и контуров;
• прибор для управления устройствами коммутационного типа удаленно (приборы с моторными приводами).

К разряду указанных механизмов относятся и щиты постоянного тока (они распределяют электрический ток от преобразователей и аккумуляторных батарей с целью обеспечения питанием оперативных цепей электрооборудования и автоматических устройств или приборов защиты релейного вида).

О высоковольтных распределительных устройствах

Оборудование распределения с напряжением 1000 В и больше располагаются в середине помещения (их называют устройствами закрытого типа или ЗРУ) и за пределами помещений (устройства открытого типа или ОРУ).

В первых аппаратуру помещают в КСО (сборные камеры одностороннего обслуживания) или в КРУ (комплектные распределительные устройства).

КСО являются достаточно популярными изделиями. Во-первых, конструкции можно легко установить в помещении с небольшой площадью, поскольку их можно смонтировать впритык к стене или к другой поверхности, в том числе и друг к другу тыльной стороной. Во-вторых, в таких камерах есть несколько отделений, каждое из которых закрыто специальной сеткой или дверцей.

Комплектация КСО зависит от ее предназначения. Внутри камеры может находиться ряд компонентов.

Речь о высоковольтных выключателях (питают отходящие линии), разъединителях, силовых трансформаторах, рычагах управления, приводах выключателей, низковольтных цепях, защитных устройствах, рассчитанных на управление конкретной линией системы, трансформаторах напряжения, предохранителях и разрядниках.

КРУ — комплектные распределительные устройства.

Отличие от РУ в том, что они поступают на место сборки и эксплуатации полностью укомплектованными всеми необходимыми на конкретном объекте приборами и устройствами: включения, защиты, контроля, коммутации, распределения и т.д. Имеют вид короба (шкафа) с отдельными рабочими отсеками для трансформаторов, приборов, рубильников, входящих и выходящих шин.

Чаще всего шкаф имеет выдвижную (выкатную) часть. Это существенно упрощает процесс обслуживания и ремонта. Оборудование, которое находится в этой части, бывает разным. Это зависит от особенностей энергопотребления каждого объекта (разрядников, трансформаторов, выключателей).

Выдвижной отсек сконструирован таким образом, что можно не отключать полностью энергоснабжение объекта каждый раз при любых работах, в том числе при проверке состояния рабочих узлов. Конструктивно предусмотрены три позиции: рабочая, контрольная и ремонтная.

В рабочем положении все цепи остаются подключёнными. В контрольном положении главные цепи остаются подключенными. Это особенно важно для работы предприятий непрерывного цикла, где нельзя прерывать энергоснабжения основных технологических линий. В зависимости от необходимости отключается только вспомогательные и второстепенные цепи.

• В ремонтном положении размыкаются все цепи, а выдвижной отсек извлекается из шкафа для замены вышедших из строя элементов.
• Есть конструктивные требования к удобству обслуживания таких узлов — усилие при выдвижении отсека не должно превышать 50 килограмм/сил (кгс) или 500Н.
• Для безопасности работ в рабочем и контрольном положении при выкатывании отсека стационарные шины, остающиеся под напряжением, закрывают в автоматическом режиме посредством изолирующих створок.

Токопроводящие детали КРУ производятся преимущественно из алюминия, меди или сплавов с наименьшим сопротивлением, технологически предназначенных для передачи энергии. При силе тока до 200А допускается использование стальных шин.

Сечение шин и сплавы, из которых они выполнены, подбираются расчётным путем при проектировании и конструировании КРУ.

Для чего обращаются к действующим таблицам и нормативам в зависимости от специфики энергопотребления каждого объекта: номинальное потребление, пиковые и пусковые нагрузки.

Для производства вспомогательных цепей предпочтение отдается изолированной проводке из меди. Параметры сечений более 1,5 кв. мм, даже если это сети минимальной мощности. Счетчики энергопотребления присоединяются посредством проводов с сечением не меньше 2,5 кв. мм. Требование к толщине спаянных соединений — не менее 0,5 кв. мм.

Неподвижные участки цепи производятся из одножильного изолированного провода. Участки, которые складываются и раскладываются при выдвижении отсека, изготавливаются из многожильного провода, который не может сломаться при многократных изгибах. Для того, чтобы отсоединить выдвижной отсек от цепей шкафа, применяются штепсельные разъёмы.

Система заземления и все компоненты изоляции КРУ обязаны отвечать расчётным нормативным требованиям на термо- и электродинамическую стойкость при пользовании, пиковых нагрузках и в случае короткого замыкания.

Подвижные детали обязаны отвечать требованиям по механической стойкости и выдерживать определённое производителем количество циклов вкл/выкл, размыкания, открытия и закрытия и т.д. К подвижным узлам в КРУ относятся токопроводящие контакты в пускателях и рубильниках всех сетей, штепсельные разъединители, а также изолированные от сетей детали – двери, корпус выдвижного отсека, защитные шторы.

Требования к минимальному количеству рабочих циклов определяются ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Кроме эксплуатационных требований, к КРУ предъявляются требования по безопасности.

При выдвижении отсека все не изолированные части цепи автоматически закрываются изолированными шторками. Эту защиту нельзя случайно открыть, а снять можно только с помощью специальных ключей.

Все узлы, пребывающие под напряжением, разделены внутри шкафа по отсекам изолирующими перегородками. Запрещено использовать для подключения заземления резьбовые фиксаторы корпуса. Для этого предусмотрен резьбовой контакт со специальным знаком или подписью «земля».

Габариты шкафа зависят от размеров узлов, необходимых для энергообеспечения объекта.

Разрешается монтаж выключателей разных типов. Речь об электромагнитных, газовых, маломасляных, вакуумных. Расположение разводки (вторичных цепей) зависит от потребностей объекта.

КРУ устанавливают в помещениях и снаружи. Корпус наружных вариантов (КРУН) защищен от атмосферных осадков.

Схемы подключения в КРУ выполняются секционными или системными способами. В первом случае одна секция питает только одного потребителя. Во втором случае возможно переключение потребления. Это даёт возможность не прерывать электроснабжение, если нет напряжения на одной из шин, а также регулировать нагрузки.

Для стабильности энергоснабжения используют также обходные системы шин. В случае ремонта сети энергоснабжения проводится по ним.

Есть отличия в организации сети по радиальному и кольцевому принципу. В первом варианте один потребитель подключается от одного выключателя. Во втором варианте сеть закольцована и питание возможно от нескольких выключателей. Такая система надежнее и практичнее.