Конструкции и монтаж комплектных распределительных устройств (КРУ)
Распределительное устройство, все основные элементы которого изготовлены и испытаны на заводе и поставляются комплектно вместе с оборудованием и аппаратурой в собранном или полностью подготовленном для сборки виде, называется комплектным распределительным устройством (КРУ).
Комплектные распределительные устройства служат для приема и распределения электроэнергии и выполняются из шкафов со встроенными в них аппаратами для коммутации, управления, измерения, защиты и регулирования. Шкафы КРУ представляют собой жесткую металлическую конструкцию, которая защищает персонал от случайного соприкосновения с токопроводящими и подвижными частями, заключенными в оболочки, и оборудование от попадания твердых инородных тел.
Комплектные распределительные устройства различают по назначению, конструктивному исполнению, типу основного коммутационного аппарата, условиям обслуживания и эксплуатации, защищенности токоведущих частей, роду оперативного тока, условиям окружающей среды и климатическим.
По назначению комплектные устройства разделяют на КРУ, комплектные трансформаторные подстанции КТП и комплектные токопроводы.
По конструктивному исполнению КРУ бывают выдвижные (выкатные) и стационарные; по условиям обслуживания — одностороннего и двустороннего обслуживания, по защищенности токоведущих частей — защищенного и открытого исполнения.
Монтаж КРУ сводится к сборке готовых элементов, подключению силовых кабелей или воздушных линий и контрольных кабелей. При использовании КРУ значительно уменьшаются объемы строительно-монтажных работ и сокращаются сроки их выполнения при расширении или реконструкции; экономятся затраты труда; сокращаются эксплуатационные расходы. Применение комплектных электротехнических устройств является основной индустриализации строительно-монтажных работ ' при сооружении распределительных устройств и подстанций.
Комплектные РУ напряжением до 1 кВ выпускаются в обычном, объемном и контейнерном исполнении. Комплектные РУ в обычном исполнении размещают в промышленных зданиях обычного типа, в объемном исполнении — в отапливаемых, вентилируемых и освещенных помещениях облегченного типа, в контейнерном исполнении — в специальных контейнерах.
Комплектные распределительные устройства в обычном исполнении состоят из панелей, шкафов и блоков, которые при монтаже объединяют в щиты. В зависимости от назначения щиты могут быть распределительные, управления, защитные и сигнализации.
Распределительные устройства напряжением 0, 4 кВ типовых подстанций комплектуют унифицированными щитами одностороннего обслуживания серии ЩО, которые собирают из типовых панелей — линейных, вводных (рис.1, а, б), секционных. В настоящее время применяют щиты ЩО-70, панели и шкафы которых имеют различные схемы (рис.1, в, г) и комплектуются рубильниками Q с предохранителями F или автоматами SF. Шины распределительных устройств 0, 4 кВ секционируют воздушным автоматом или рубильником.
Кроме панелей ЩО-70 выпускают силовые пункты с предохранителями СП и СПУ, распределительные пункты с автоматическими выключателями серии ПР-21 и ПР-9000, силовые шкафы ШС, щиты ПРС (рис.2)
релейные шкафы ШР и другие унифицированные комплектные ' РУ как для силовых установок, так и для установок освещения, автоматики, управления и диспетчеризации.
Комплектные распределительные устройства напряжением б—10 кВ по способу установки в них аппаратов и приборов разделяют на два типа: стационарные КСО и выкатные КРУ:
Стационарные КРУ типа КСО (сборная камера одностороннего обслуживания) выпускаются серий КСО-366 и КСО-272. Эти камеры комплектуют электрооборудованием, установленным стационарно без выкатных элементов.
Камера КСО-366 (рис.3 а) состоит из сварного корпуса и передней сетчатой двери. Размеры, камеры в основании 1000ХЮОО мм, а высота — 2080 мм. В камере устанавливают разъединитель или выключатель нагрузки с предохранителями при номинальных токах до 600 А. На рис.15, б — ж показаны схемы коммутаций камеры КСО-366.
Камера КСО-272 (рис. 4 а) рассчитана на номинальный ток до 1000 А и комплектуется масляным выключателем 7. На ее лицевой стороне имеется панель для приборов защиты и измерений, приводов разъединителей 1—4 и масляного выключателя 7. Камера делится листовой сталью или асбестоцементными плитами на три отсека. В верхнем отсеке размещены сборные шины 8 и шинный разъединитель 9, в среднем — выключатель 7 и трансформаторы тока, в нижнем — линейный разъединитель 6 и кабельные заделки. Камеры КСО-272 изготовляют по схеме с двумя заземляющими
ножами на шинных и линейных разъединителях. Аппаратура измерения и защиты находится на верхней двери, за которой установлено сетчатое ограждение для осмотров оборудования без отключения напряжения. Выпускают камеры длиной по фронту 1000 мм, шириной 1200 мм и высотой 2870 мм. Схемы коммутации камер КСО-272 показаны на рис. 4 б — ж.
В шкафах КРУ для внутренней установки встраивают выключатели, штепсельные разъединители, трансформаторы тока или напряжения, предохранители 6 или 10 кВ,
разрядники, аппараты релейной защиты и приборы учета электроэнергии.
Камеры КРУ состоят из трех основных частей: корпуса, выкатной. тележки и релейного шкафа (рис.5).
Камера разделена стальными перегородками на отсеки 1, 2, 5 и 5 (приборов, шинный, выкатной тележки и трансформаторов тока с кабельными заделками). Выкатная часть представляет собой тележку, на которой установлено основное оборудование (выключатель, трансформатор напряжения, привод, подвижный контакт разъединителя). Роль разъединителей выполняют специальные штепсельные контакты (рис.6), неподвижная часть которых находится в корпусе шкафа. Для осмотра и ремонта основного оборудования тележку выкатывают из шкафа. Отсек трансформаторов тока с концевыми заделками отделен от отсека тележки съемной крышкой и шторкой безопасности, открывающейся при вкатывании тележки в шкаф и закрывающейся при ее выкатывании.
Выкатная тележка может занимать три положения: рабочее, контрольное (испытательное) и ремонтное.
В рабочем положении тележки цепи первичных и вторичных соединений включены в схему, заземление тележки осуществляется через скользящие контакты на корпус шкафа. Тележка в этом режиме жестко закреплена фиксаторами механизма вкатывания. В контрольном положении тележки цепи первичных соединений остаются разомкнутыми, а цепи вторичных соединений включены в схему и обеспечивают возможность опробования действий цепей защиты сигнализации и управления. В ремонтном положении тележка находится вне корпуса шкафа и контакты цепей первичных и вторичных соединений разомкнуты.
Выкатывание тележки из шкафа и вкатывание ее из ремонтного в контрольное положение осуществляются вручную, а вкатывание из контрольного положения в рабочее и выкатывание обратно — с помощью рычажного механизма доводки. Шкафы снабжают блокировочными устройствами, исключающими вкатывание или выкатывание тележки при включенном выключателе. В шкафах с заземляющими норками предусмотрены дополнительные блокировочные устройства, не допускающие включения ножей в рабочем положении тележки.
Все части оборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие Оказаться под напряжением из-за нарушения изоляции, надежно заземляют на корпус шкафа, который соединяют сваркой с закладным швеллером, присоединенным к контуру заземления. Для осмотра оборудования без снятия напряжения в шкафу имеется сетчатая Дверь, расположенная за двухстворчатой дверью.
Комплектные распределительные устройства для наружной установки (КРУН) выпускают стационарные, выкатные и объемные.
Стационарные КРУН изготовляют без штепсельных разъединителей и комплектуют выключателями, предохранителями ПК-10 и разъединителями с приводами РВ-10. Шкафы снабжают механической блокировкой от неправильных действий при оперировании выключателем и разъединителями.
Выкатные КРУН изготовляют нормального и малогабаритных размеров. Их компоновка такая же, как и соответствующих КРУ внутренней установки.
Объемные КРУН выполняют нормального и малых габаритных размеров с двурядным расположением ячеек, между фасадами которых образуется коридор обслуживания шириной около 2 м. Малогабаритные объемные КРУН изготовляют только с двурядным расположением ячеек. В них используют выключатели ВММ-10 и предусматривают более плотный монтаж оборудования. Шкафы КРУН объемного исполнения монтируют в собственном помещении из стальных листовых панелей.
Комплектные трансформаторные подстанции внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установок выпускают с одним или двумя трансформаторами мощностью от 250 до 2500 кВ • А (в КТП) и до 1000 кВ • А (в КТПН) при напряжении 6—10 кВ; 630—16 000 кВ-А (в КТПН) при напряжении 35 кВ. Эти подстанции комплектуются защитной коммутационной аппаратурой, приборами измерений, сигнализации и учета электроэнергии и состоят из блока ввода высокого напряжения, силового трансформатора и РУ 0,4 кВ.
Блок ввода высокого напряжения представляет собой короб со съемной дверью на лицевой стороне или шкаф из листовой стали с сетчатой дверью. Между выключателем и сетчатой дверью имеется блокировка, позволяющая включать и выключать выключатель при открытой двери.
Питание обмоток токовых измерительных приборов, реле, а также цепей для измерения токов, мощности и 0^ учета электроэнергии осуществляется от трансформа торов тока. Для питания цепей напряжения измерительных приборов, релейной защиты от замыкания на землю, - цепей автоматики и сигнализации используют трансфор матор напряжения НОСК. Для совместного питания цепей измерения, защиты автоматики и контроля изоляции на подстанции служат трансформаторы напряжения НТМИ (пятистержневые) с дополнительной обмоткой, соединенной по схеме разомкнутого треугольника. В серийно выпускаемых КТП-250, КТП-400, КТП-630 со стороны напряжения 10 кВ трансформатор оборудуют вводным шкафом с выключателем нагрузки ВНП-17, а со стороны 0,4 кВ — распределительным устройством, состоящим из шкафов с автоматическими выключателями.
Для питания сетей от КТП, как правило, применяют комплектные магистральные серии ШМА и распределительные серии ШРА шинопроводы на токи 250, 400 и 630 А при большом количестве электроприемников.
Монтаж комплектных распределительных устройств напряжением до 1 кВ. Щиты поставляют на объект монтажа отдельными блоками длиной до 4 м со всеми деталями для их соединения, а сборные шины, измерительные приборы, реле и аппаратуру — в отдельных упаковках. В мастерских электромонтажных заготовок комплектные РУ собирают в упакованные блоки по нескольку панелей с полностью законченной ошиновкой, подсоединением цепей вторичных соединений, предварительной наладкой и маркировкой в местах разъема блоков и связей вторичных цепей. После этого блоки доставляют на место монтажа.
Установку блоков и сборку панелей щитов осуществляют на заранее подготовленные фундаментные рамы или закладные металлоконструкции. После установки первого монтажного блока на раму выверяют его положение в пространстве и крепят к фундаментной раме. Затем устанавливают другие блоки, также выверяя, прикрепляя и соединяя их между собой, выполняют монтаж сборных шин в соответствии с маркировкой, монтируют и крепят приборы и аппараты. Перед установкой осматривают (без разборки) реле, приборы и аппараты и, убедившись в исправности, размещают их на панелях, соединяя концы проводов в соответствии со схемой присоединения. Одновременно выполняют работы по прокладке и разделке кабелей, монтаж концевых заделок для подсоединения их к панелям. Опорную часть каждой панели приваривают в нескольких точках к заземленной раме. Осуществляют наладку смонтированного оборудования.
При проверке и регулировке аппаратов подгоняют контактные поверхности губок предохранителей и рубильников так, чтобы при включений ножи легко, плотно и без перекосов входили в губки по всей поверхности контакта. Плотность прилегания проверяют щупом толщиной 0,05 мм и шириной 10 мм, который должен с трудом проходить между ножом и губкой. Фиксаторы положения приводов должны работать четко, не допуская самопроизвольного отключения рубильника.
Сопротивление изоляции всех вторичных цепей вместе с приборами и аппаратами измеряют мегаомметром 500—1000 В (оно должно быть не менее 0,5 МОм). Механическую прочность крепления рубильников и переключателей проверяют 30-кратными включениями и отключениями.
Монтаж комплектных распределительных устройств напряжением 6—10 кВ. Монтаж комплектных РУ состоит из следующих этапов: доставка на место установки укрупненных блоков или камер; распаковка; проверка комплектности и исправности аппаратов и приборов; установка на заранее подготовленные фундаментные рамы панелей и камер и выверка в пространстве их положения; крепление к основанию и между собой отдельных блоков и камер; установка сборных шин; подключение кабелей и приводов.
При монтаже шкафов КРУ в помещении ширина прохода с фасадной стороны для однорядной установки должна быть равной длине выкатной тележки плюс 0,8 м, а для двухрядной — длине выкатной тележки плюс 1 м.
После установки камер КСО и КРУ в щиты соединяют болтами корпуса блоков, начиная с крайнего, и в первую очередь затягивают нижние болты, а затем верхние. Далее проверяют по шнуру прямолинейность верхней части щита и при необходимости регулируют с помощью стальных подкладок.
Правильность установки шкафов проверяют медленным вкатыванием тележки, добиваясь совпадения подвижных и неподвижных частей разъединяющих и заземляющих контактов при четкой фиксации положения тележки роликами. Выверенные камеры КСО прикрепляют сварочным швом длиной 60—70 мм к направляющим в четырех углах, а камеры КРУ — опорными швеллерами к раме не менее чем в двух точках каждый.
На панелях камер КСО и релейных шкафах камер КРУ устанавливают измерительные приборы, реле защиты, сигнализации и управления, заземляют вторичные обмотки трансформаторов тока, а неиспользованные вторичные обмотки закорачивают перемычками непосредственно на их выводах.
Смонтированные шкафы и камеры очищают от пыли, грязи и приступают к ревизии оборудования. Проверяют уровни масла в маслонаполненных аппаратах и при необходимости доливают. Осматривают все элементы, подтягивают крепежные болтовые соединения. Измеряют мегаомметром сопротивление изоляции вторичных обмоток измерительных трансформаторов. Проверяют регулировку .масляных выключателей, сигнальных контактов, работу механизма доводки вкатывания тележки, блокировку и действие разъединяющих контактов. Затем присоединяют питающие и отходящие кабели, а также кабели и провода цепей вторичных соединений.
После установки камер КСО и КРУ все металлические конструкции, на которых они смонтированы, присоединяют к сети заземления.
