ЯЧЕЙКА КОМПЛЕКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ КРУ/ТЭК-206

Техническое решение относится к области электротехники, а именно к высоковольтным комплектно распределительным устройствам (КРУ), предназначенным для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока.
Из существующего уровня техники известна ячейка КРУ (см. RU 55513 U1, МПК Н02В 11/00, опубл. 10.08.2006), в корпусе которой на выкатных элементах установлено два высоковольтных выключателя, что в отличие от ячеек КРУ с одним высоковольтным выключателем позволяет существенно экономить пространство, занимаемое ячейками КРУ. При этом выкатные элементы и в рабочем и в контрольном положении находятся внутри высоковольтного отсека ячейки, закрытого с фасадной стороны ячейки дверью.
Недостатком такой конструкции ячейки КРУ является увеличение ее объема в глубину для обеспечения необходимой величины разрыва главной цепи при нахождении выкатного элемента в контрольном положении. Также затруднен осмотр выкатного элемента при нахождении его в контрольном положении и доступ к выкатному элементу и внутреннему объему ячейки при нахождении выкатного элемента в ремонтном положении. Кроме того, недостатком данной конструкции является вероятность поражения электрическим током от разъединяющих контактов при отсоединении от них высоковольтного выключателя и нахождении его выкатного элемента вне ячейки в ремонтном положении.
Технический результат, на достижение которого направлено данное техническое решение, заключается в улучшении технических и эксплутационных характеристик ячейки КРУ, в части удобства обслуживания, надежности и безопасности, а также в существенном уменьшении площади, занимаемой ячейкой КРУ, при сохранении всех электрических характеристик аналогичных ячеек.
Согласно заявленному техническому решению корпус ячейки КРУ разделен на пять основных отсеков: два высоковольтных отсека, два низковольтных отсека и отсек сборных шин.
В корпусе ячейки размещено два высоковольтных выключателя, каждый из которых установлен на своем выкатном элементе, где помимо
высоковольтного выключателя размещены трансформаторы тока и блок управления высоковольтным выключателем. В верхней и нижней частях каждого выкатного элемента расположены контакты высоковольтного выключателя, которые при вкатывании и выкатывании выкатного элемента в ячейку соответственно замыкаются или разъединяются с шинными и линейными неподвижными контактами. Указанное обеспечивает возможность соответственно присоединения или отсоединения высоковольтного выключателя от сборных шин и кабельных присоединений. В ячейке предусмотрены шторки, которые при выкатывании из нее выкатного элемента автоматически закрывают доступ к шинным и линейным контактам, оставшимся под напряжением, для предотвращения поражения обслуживающего персонала электрическим током. Токоведущие шины внутри ячейки разделены изоляционными перегородками. Кабельные присоединения могут осуществляться как с задней стороны ячейки, так и внутри ячейки сверху и снизу, а установленные в ячейке стационарные заземлители для заземления кабельных присоединений или сборных шин оснащены механизмом ускоренного включения.
При этом для обеспечения безопасности обслуживающего персонала в ячейке дополнительно предусмотрен ряд блокировок, которые
- не допускают перемещения выкатного элемента из рабочего положения в контрольное и из контрольного положения в рабочее при включенном положении высоковольтного выключателя,
- не допускают включения высоковольтного выключателя при нахождении выкатного элемента в промежуточном (между рабочим и контрольным) положении,
- не допускают перемещения выкатного элемента из контрольного положения в рабочее при включенных ножах заземлителя,
- не допускают включения заземлителя при включенном выключателе,
- не допускают разъединения токовых цепей на выкатном элементе, находящемся в рабочем положени, и
- не допускают перемещения выкатного элемента из контрольного положения в рабочее без установленного и заблокированного разъема (12).
Предложенное техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид ячейки КРУ.
Ячейка КРУ напряжением 6 и 10 кВ предназначена для распределительных устройств переменного трехфазного тока частотой 50 Гц систем с изолированной или заземленной через дугогасительный реактор нейтралью, является ячейкой одностороннего обслуживания и
представляет собой сборную металлоконструкцию, составные части которой сварены из листовых гнутых профилей, внутри которой размещена вся аппаратура схем главных и вспомогательных цепей.
В корпусе ячейки КРУ на выкатных элементах (1) размещено два высоковольтных выключателя (2). Вследствие этого площадь, занимаемая ячейкой КРУ 10(6) кВ, в два раза меньше площади, занимаемой ячейками традиционной компоновки с одним выключателем. Другой особенностью ячейки КРУ является то, что на каждом выкатном элементе (1) помимо высоковольтного выключателя (2) размещены трансформаторы тока (3), а также блок управления (11) высоковольтным выключателем (1), что упрощает доступ к ним и выявление неисправностей в процессе обслуживания ячейки. Размещение основных компонентов главной цепи на выкатном элементе (1) дает возможность осмотра, смены и ремонта в условиях, обеспечивающих безопасность работ, без нарушения нормальной работы цепей в соседних присоединениях ячеек КРУ.
Корпус ячейки КРУ состоит из пяти основных отсеков: двух высоковольтных (А), отсека сборных шин (С) и двух низковольтных (D). Кабельные присоединения (В) могут осуществляться как в местах присоединения (7), расположенных с задней стороны ячейки КРУ, так в местах присоединения (5), расположенных внутри ячейки сверху и снизу. В первом варианте достигается возможность удобного и безопасного обслуживания кабельных присоединений с задней стороны ячейки. Во втором варианте выводы мест присоединения (7) не устанавливаются, ячейка может обслуживаться только с фасадной стороны и устанавливается прислонно к стене. Токоведущие шины внутри ячейки разделены изоляционными перегородками (10).
В ячейке друг над другом в каждом из высоковольтных отсеков (А) размещено по выкатному элементу (1) высоковольтного выключателя (2).
В верхней и нижней частях выкатного элемента (1) расположены разъединяющие контакты, которые при вкатывании выкатного элемента (1) в ячейку замыкаются с шинными и линейными неподвижными контактами. При выкатывании выкатного элемента (1) с предварительно отключенным выключателем (2) разъемные контакты разъединяются, при этом выключатель (2) отсоединяется от сборных шин отсека (С) и кабельных присоединений (В).
Выкатные элементы (1) ячейки КРУ имеют три положения:
- рабочее, когда выкатной элемент (1) находится в корпусе ячейки, главные цепи замкнуты,
- контрольное, когда выкатной элемент (1) находится в корпусе ячейки, главные цепи разомкнуты (достигается создание видимого разрыва главной цепи) и
- ремонтное, когда выкатной элемент (1) находится вне корпуса ячейки, главные цепи разомкнуты, доступ к токоведущим частям шинных и
линейных контактов автоматически закрыт шторками. При этом исключается возможность случайного прикосновения к токоведущим частям, оставшимся под напряжением, и обеспечивается удобный доступ к выключателю (2) и его приводу или другому оборудованию, установленному на выкатном элементе (1).
В рабочем, контрольном и ремонтном положении выкатной элемент имеет механизм фиксации. Для облегчения перемещения выкатного элемента (1) в рабочее положение имеется винтовой механизм, к приводу (13) которого присоединяется съемная рукоятка.
Рукоятки приводов и аппаратов управления, приборы учета, измерения и сигнализации расположены с фасадной стороны ячеек КРУ.
В ячейке КРУ для заземления кабельных присоединений или сборных шин (9) устанавливаются стационарные заземлители (6), приводы (8) которых расположены с фасадной стороны ячейки. Заземлители (6) оснащены механизмом ускоренного включения для предотвращения образования дуги при случайном заземлении токоведущих частей, находящихся под напряжением.
Для обеспечения безопасности ячейка КРУ имеет целый ряд блокировок, в том числе ячейка КРУ может быть снабжена блокировками внешних присоединений, т.е. в ячейках КРУ с заземлителями предусмотрена возможность установки устройств, не допускающих включения заземлителей при рабочем положении выкатных элементов или находящегося во включенном положении любого коммутационного электрооборудования в других ячейках КРУ, от которых возможна подача напряжения на ячейку, где размещен заземлитель.
В двух низковольтных отсеках (D), расположенных над высоковольтными отсеками (А), размещены выдвижные элементы с аппаратурой защиты, управления и сигнализации. При этом органы управления и визуального контроля располагаются на лицевой панели (14). Конструкция низковольтного отсека (D) позволяет устанавливать любой набор релейной защиты, а также блоки микропроцессорной защиты.
Конструкция передней панели высоковольтного выключателя совместно с конструкцией ячейки КРУ обеспечивает надежную локализацию высоковольтного отсека без использования дополнительных дверей.
Сборные шины располагаются в отделенном от соседних ячеек отсеке.
При возникновении внутри КРУ короткого замыкания с открытой электрической дугой конструкция КРУ обеспечивает локализацию воздействия открытой электрической дуги в пределах отсека путем применения в КРУ специальных мер по ограничению времени действия дуги до величины не более 0,2 с. Диапазон токов короткого замыкания,
при котором обеспечивается отключение дугового короткого замыкания за указанное время - от 5 до 20 кА.
Ячейки КРУ оборудованы устройствами сброса давления в сочетании с датчиками дуговой защиты и схемами, имеющими блокировку от ложных отключений КРУ, например, по наличию тока короткого замыкания или падения напряжения в КРУ.
Все установленные в ячейках КРУ аппараты и приборы, подлежащие заземлению, заземлены. На фасаде ячейки в нижней части имеется бонка заземления, предназначенная для присоединения к заземленному корпусу элементов, временно подлежащих заземлению.
Магистральные шинки оперативных цепей питания, управления и сигнализации проходят через канал межъячеечных соединений вспомогательных цепей. Каналом для межъячеечных соединений служит короб (4), расположенный в верхней части ячеек КРУ.