В чем заключается функциональное предназначение распределительного устройства

37. Распределительные устройства. Назначение и требования к распределительным устройствам (ру). Конструкции ру: а) зру – 6-10 кВ одно- двухэтажные; зру – 110 — 220 кВ; б) ору; в) кру.

38. Комплектное распределительное устройство (КРУ) — это распределительное устройство, состоящее из закрытых шкафов с 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.должны быть помещены в камеры или ограждены.

Применение КРУ позволяет существенно сократить время монтажа распределительного устройства. КРУ целиком изготавливается на заводе, что обеспечивает

тщательную сборку и высокую надёжность всех узлов. КРУ безопасно в обслуживании, т.к. все токоведущие части находятся внутри заземлённого металлического шкафа.

КРУ применяются в схемах с одной системой шин. В настоящее время наиболее распространены КРУ с вакуумными выключателями.

В качестве изоляции между токоведущими частями в КРУ могут быть использованы воздух, масло, пирален, твердая изоляция, инертные газы.

Для РУ 6—10 кВ понизительных подстанций, а также в системе СН электростанций для схемы с одной системой шин широко применяются КРУ различных типов

1. Распределительное устройство. Назначение. Типы

Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики, телемеханики, связи и измерений.

Открытое распределительное устройство (ОРУ) — РУ, все или основное оборудование которого расположено на открытом воздухе.

Закрытое распределительное устройство (ЗРУ) — РУ, оборудование которого расположено в помещении.

Комплектное распределительное устройство — РУ, состоящее из шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами измерения, защиты и автоматики и соединительных элементов (например, токопроводов), поставляемых в собранном или полностью подготовленном к сборке виде.

Комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ) — РУ, в котором основное оборудование заключено в оболочки, заполненные элегазом (SF₆), служащим изолирующей и/или дугогасящей средой.

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

2. Трансформаторная подстанция. Назначение. Типы

Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения энергии и состоящая из трансформаторов, РУ, устройств управления, технологических и вспомогательных сооружений.

Пристроенная ПС (РУ) — ПС (РУ), непосредственно примыкающая к основному зданию электростанции или промышленного предприятия.

Встроенная ПС (РУ) — ПС (РУ), занимающая часть здания.

Внутрицеховая ПС (РУ) — ПС (РУ), расположенная внутри цеха открыто (без ограждения), за сетчатым ограждением, в отдельном помещении.

Комплектная трансформаторная ПС (КТП) — ПС, состоящая из трансформаторов, блоков (КРУ и КРУН) и других элементов, поставляемых в собранном или полностью подготовленном на заводе-изготовителе к сборке виде.

Столбовая трансформаторная ПС (СТП) — открытая трансформаторная ПС, все оборудование которой установлено на одностоечной опоре ВЛ на высоте, не требующей ограждения ПС.

Мачтовая трансформаторная ПС (МТП) — открытая трансформаторная ПС, все оборудование которой установлено на конструкциях (в том числе на двух и более стойках опор ВЛ) с площадкой обслуживания на высоте, не требующей ограждения ПС.

3. Основные сведения о типах трансформаторов.

Силовые трансформаторы являются основным электрическим оборудованием электро­энергетических систем, обеспечивающим передачу и распределение электроэнергии на пере­менном трехфазном токе от электрических станций к потребителям. С помощью трансформато­ров напряжение повышается от генераторного до значений, необходимых для электропередач системы (35. 750 кВ), а также многократное ступенчатое понижение напряжения до значений, применяемых непосредственно в приемниках электроэнергии (0,22. 0,66 кВ).

В справочных данных на трансформаторы приводятся: тип, номинальная мощность, но­минальные напряжения обмоток, потери мощности холостого хода и короткого замыкания, на­пряжение короткого замыкания, ток холостого хода.

На повышающих и понизительных подстанциях применяют трехфазные или группы однофазных трансформаторов с двумя или тремя раздельными обмотками. В зависимости от числа обмоток трансформаторы разделяются на двух обмоточные и трех обмоточные. Двух обмоточные трансформаторы номинальной мощностью больше 25000кBА выполняются с расщеп­ленной обмоткой вторичного напряжения 6. 10 кВ. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжений принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

В настоящее время применяются трансформаторы следующих стандартных номи­нальных мощностей: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 6300, 10000, 16000, 25 000, 32000, 40 000, 63 000, 80 000, 160 000 кВА.

Конструктивно трансформаторы делят на масляные и сухие.

3. Распределительные устройства до 1кВ

Распределительное устройство (РУ)до 1кВ – это электроустановка, в которой входящая электроэнергия распределяется по отдельным цепям, каждая из которых контролируется и защищается плавкими предохранителями или автоматическими выключателями. Распределительное устройство разделяется на ряд функциональных блоков, каждый из которых включает в себя все электрические и механические элементы, которые необходимы для выполнения заданной функции. Оно представляет собой ключевое звено в цепи обеспечения надежности.

Поэтому тип РУ должен идеально подходить для области применения. Проектирование и изготовление распределительного устройства должны осуществляться в соответствии с действующими нормами и стандартами и учитывать опыт эксплуатации.

Корпус РУ обеспечивает двойную защиту:

• Защита измерительных приборов, реле, плавких предохранителей от механических ударов, вибраций и других внешних воздействий, которые могут нарушать их работу (электромагнитные помехи, пыль, влажность, насекомые и т.д.).
• Защита людей от прямых прикосновений (см. степень защиты IP и показатель IK в подразделе Перечень внешних воздействий).

Типы распределительных устройств

Распределительные устройства могут различаться по назначению и конструкции (особенно по компоновке шин).

Типы распределительных устройств по назначению

Нагрузочные требования определяют тип распределительного устройства.

Основные типы распределительных устройств:

• Главный распределительный щит низкого напряжения (см. рис. 14a)
• Шкаф управления двигателями (см. рис. 14б)

Рис. 14 :aГРЩ (Prisma Plus P) с шинопроводами,bШкаф управления двигателями низкого напряжения (Okken)

• Промежуточные (вторичные) РУ (см. рис. 15) Рис. 15 :Промежуточное РУ (Prisma Plus G)

• Конечные РУ (см. рис. 16)

Рис. 16 :КонечноеРУ:aPrisma Plus G Pack,bKaedra,cMini Pragma Распределительные устройства специального назначения (например, для систем отопления, лифтов, производственных процессов) могут располагаться:

• рядом с главным ГРЩ НН;
• около соответствующего оборудования.

Как правило, вторичные и конечные распределительные устройства распределяются по объекту.

Два типа распределительных устройств Традиционные распределительные устройства

Коммутационные аппараты, плавкие предохранители и т.д. расположены на монтажной плате внутри корпуса. Индикаторы и контрольные устройства (приборы, лампы, кнопки и т.д.) установлены на передней стороне РУ. Размещение компонентов в корпусе требует тщательного анализа с учетом размеров каждого элемента и его соединений, а также зазоров, необходимых для обеспечения безопасной и безотказной работы.

Функциональные распределительные устройства

Как правило, это устройства специального назначения. Они состоят из функциональных блоков, которые включают в себя коммутационные аппараты и стандартные приспособления для монтажа и соединений, что обеспечивает высокий уровень надежности и большие возможности для изменений.

• Преимущества

Функциональные распределительные устройства используются на всех уровнях низковольтного распределения (от главного РУ низкого напряжения (ГРЩ) до конечного распределения) в силу ряда их преимуществ: — Модульность системы, которая позволяет объединить многие функции в одном распределительном устройстве, включая защиту, контроль и управление электроустановками. Кроме того, модульная конструкция обеспечивает повышение уровня техобслуживания, эксплуатации и возможности модернизации. — Ускорение разработки распределительных устройств, поскольку нужно просто добавить дополнительные функциональные блоки. — Простота установки сборных компонентов. — Распределительные устройства проходят типовые испытания, которые обеспечивают высокий уровень надежности. Новые распределительные устройства Prisma Plus G и P компании Schneider Electric рассчитаны на ток до 3200 A и обеспечивают следующие преимущества: — Гибкость и простота монтажа. — Сертификация по стандарту МЭК 60439 и гарантия надежной работы при безопасных условиях. — Экономия времени на всех этапах – от разработки до монтажа, эксплуатации и модификации или модернизации. — Простота в адаптации, например, к привычным стилям работы и нормам в разных странах мира. Рис. 14а, 15 и 16 показывают примеры функциональных распределительных устройств, рассчитанных на все номинальные мощности, а рис. 14b – высокоэффективное функциональное распределительное устройство для промышленных цепей.

• Основные типы функциональных блоков

В распределительных устройствах применяются три основных типа функциональных блоков: — Стационарные функциональные блоки (см. рис. 17) Эти блоки не могут изолироваться от питания, так что любое вмешательство для техобслуживания, внесения изменений и т.д. требует отключения всего распределительного устройства. Однако, могут использоваться втычные или выдвижные устройства для минимизации времени простоя и повышения уровня готовности остального оборудования установки. Рис. 17 :Конечное РУ со стационарными функциональными блоками (Prisma Plus G) — Втычные функциональные блоки (см. рис. 18) Каждый функциональный блок смонтирован на съемной монтажной панели и обеспечен средствами изоляции от входной стороны (шины) и средствами разъединения на выходной стороне (выходящая цепь). Поэтому блок может сниматься для техобслуживания без отключения всего устройства. Рис.18 :РУ с втычными функциональными блоками — Выдвижные функциональные блоки (см. рис. 19) Коммутационные аппараты и сопутствующие приспособления для обеспечения выполнения функций смонтированы на шасси. Как правило, выполняемая функция является комплексной и часто связана с управлением двигателями. Разъединение возможно на входной и выходной сторонах путем полного выдвижения секции, что позволяет быстро заменять поврежденный блок без отключения остальной части распределительного устройства. Рис. 19 :РУ с выдвижными функциональными блоками

Распределительные устройства

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.

Распределительное устройство фото. 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.