КОМПЛЕКТНОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Предполагаемая полезная модель относится к электротехническим устройствам и может быть использована на всех видах электрических станций, включая атомные и газотурбинные, а также на системных трансформаторных подстанциях и других объектах электроснабжения.
Известно комплектное распределительное устройство (КРУ) серии К-121 (см., например, патент РФ на полезную модель №34811 с приоритетом от 06.05.2003 г., МПК: Н02В 11/00), состоящее их отдельных шкафов КРУ, содержащих корпус, представляющий собой сборную конструкцию отдельных отсеков, включающую коммутационную аппаратуру главной электрической цепи, трансформаторы тока и напряжения, аппаратуру вспомогательных цепей, дуговую защиту шкафов КРУ, причем шкафы КРУ выполнены прислонного типа одностороннего обслуживания, отсек выкатного элемента с выключателем расположен посередине шкафа, а в линейном отсеке установлен заземляющий разъединитель с общим на все три фазы заземляющим ножом с приводным устройством выведенным на лицевую панель отсека выкатного элемента, при этом в каждом отсеке шкафа расположен разгрузочный клапан дуговой защиты
Недостатком устройства является сложность его обслуживания.
Наиболее близким аналогом-прототипом является комплектное распределительное устройство (КРУ) серии К-104 AT (см., например, патент РФ на полезную модель №52275 с приоритетом от 01.07.2005 г., МПК: Н02В 11/00), содержащее корпус, разделенный на отсеки: выкатного элемента с выключателем, линейный, сборных шин, измерительных приборов и аппаратов, автоматики и защиты, а также управления, сигнализации и другие вспомогательные устройства, соединенные между собой в соответствии с электрической схемой, причем корпус выполнен единым с релейным отсеком в его верхней передней части, релейный отсек выполнен прямоугольным, со скосом в его нижней передней части и отделен от линейного отсека каналом сброса давления газа, а линейный отсек выполнен вынесенным вперед своей верхней частью относительно плоскости задней стенки отсека выкатного элемента, при этом ввод кабеля входных и/или отходных линий внутрь корпуса выполнен снизу вдоль задней стенки отсека сборных шин, а выкатной элемент зафиксирован в контрольном и рабочем положении шкафа с помощью штока с педалью, причем все действия по изменению положения выкатного элемента производят при открытой двери отсека, в котором он размещен.
Такое КРУ обеспечивает локализацию воздействия открытой электрической дуги в пределах шкафа или монтажной единицы при закрытой двери отсека выкатного элемента, однако, поскольку для перемещения выкатного элемента из контрольного положения в рабочее и обратно в вышеуказанном шкафу необходимо открывать дверь отсека и, соответственно, персонал при обслуживании шкафа вынужден находиться в опасной зоне.
Задача полезной модели состоит в разработке комплектного распределительного устройства серии К-128, конструктивное выполнение которого обеспечивает возможность его безопасного оперативного обслуживания и в первую очередь безопасного обслуживания выкатного элемента.
Сущность полезной модели состоит в том, что в комплектном распределительном устройстве (КРУ), выполненном в виде шкафа с кабельными и/или шинными вводами и с размещенными или в соответствующих отсеках шкафа или/и в дополнительных шкафах электрически связанными блоками аппаратуры коммутации, автоматики и защиты, управления и сигнализации, а также измерительными приборами, кабельный ввод выполнен или в верхней части шкафа, или снизу шкафа по его задней стенке, или снизу вне шкафа, а шинный ввод выполнен или в верхней части шкафа, или сбоку, на его правой или на левой боковой стороне, сборные шины размещены внизу, при этом шкаф выполнен или со стационарной установкой аппаратуры, или выполнен с частично стационарной установкой аппаратуры и частично с аппаратурой (выкатным элементом), для которой возможен вывод из шкафа в контрольное или ремонтное положение, причем выкатной элемент состоит из выдвижной части и основания с возможностью перемещения выдвижной части выкатного элемента по установленным на основании направляющим, при этом выкатной элемент содержит винтовой механизм для перемещения выдвижной части, а также механизм ее (выдвижной части) фиксации в рабочем положении в шкафу, причем в двери для закрывания отсека выкатного элемента выполнено отверстие для выхода механизма перемещения выдвижной части.
При этом в отсеке выкатного элемента помещены шторочный механизм, привод заземляющего разъединителя с системой рычагов и тяг, система устройств фиксации и заземления выкатного элемента, а также неподвижные контакты главной электроцепи и защищенные металлическими кожухами или металлорукавом соединений вспомогательных электроцепей, шторочный механизм содержит передаточный и исполнительный узлы, а также привод, передаточный узел шторочного механизма выполнен в виде двухсторонней системы тяг и рычагов, исполнительный узел шторочного механизма выполнен в виде двух складывающихся шторок, причем выкатной элемент выполнен с разъединителем и выключателями и электрически с помощью одного или двух штепсельных разъемов связан с цепями (релейной защиты и автоматики (РЗ и А) установленного в КРУ релейного шкафа.
Кроме того, корпус комплектного распределительного устройства выполнен в виде металлической сборно-сварной конструкции, разделенной рамой и горизонтальной плоскостью на линейный отсек, отсек выкатного элемента и отсек сборных шин, причем горизонтальная плоскость выполнена из металлического листа, а над образующим горизонтальную плоскость металлическим листом установлен изоляционный лист соответствующих габаритов.
При этом в линейном отсеке КРУ размещены трансформатор тока, три вводные шины и отпайки от них, три общие шины электрической связи смежных шкафов, три проходных изолятора, а также заземляющий разъединитель и два концевых выключателя, причем заземляющий разъединитель содержит привод, передаточный механизм и исполнительные элементы выполненные в виде подвижных контактов, установленных на валу разъединителя, привод выполнен в виде рычага, а передаточный механизм выполнен в виде системы рычагов и тяг.
Кроме того, релейный шкаф КРУ содержит аппаратуру релейной защиты и автоматики (РЗ и А) и выполнен в виде съемного корпуса с дверью, причем на внутренней стороне двери шкафа размещены приборы сигнализации и измерения, приборы с ручным управлением, а также установлена с возможностью поворота панель с закрепленными на ней счетчиками электроэнергии, при этом релейная аппаратура установлена или на поворотном блоке, или частично на двери и частично на задней стенке релейного шкафа, причем на задней стенке установлен блок отпаек для соединения шинок оперативных цепей и силовой блок для подключения электромагнитного привода, на дне шкафа и на задней стенке установлены ряды клеммных зажимов, на двери релейного шкафа установлены цифровые устройства РЗ и А, а на его задней стенке установлены или защитные выключатели электроцепей питания и управления, или дополнительные реле защиты.
Кроме того, шкаф шинного ввода выполнен с выходом на сборные шины через выключатель, шкаф шинного ввода с выходом в соседний шкаф через выключатель содержит шины, идущие от верхних или от нижних разъемных контактов к шинам соседних шкафов, причем шкаф шинного ввода выполнен с выходом на сборные шины с двумя группами трансформаторов тока через выключатель.
При этом кабельный ввод снизу вне шкафа КРУ выполнен с помощью шинного отсека, установленного на линейном отсеке шкафа КРУ, причем кабель, проходящий через кабельный блок и через трансформаторы тока нулевой последовательности, закреплен на кронштейне и закрыт съемным кожухом, при этом кабельный ввод снизу в шкафу КРУ выполнен в линейный отсек шкафа с выключателем, при этом кабель проходящий через трансформаторы тока нулевой последовательности закреплен на кронштейне и закрыт съемным кожухом, а кабельный ввод сверху выполнен с помощью кабельного блока, установленного на линейном отсеке шкафа КРУ.
Кроме того, блок кабельного ввода вне шкафа КРУ через выключатель на сборные шины содержит измерительные трансформаторы тока, своими шинами соединенные с соответствующими шинами шинного блока, блок кабельного ввода через выключатель в смежный шкаф КРУ содержит шины, идущие от верхних или от нижних разъемных контактов к шинам соответствующего смежного шкафа КРУ, а блок кабельного ввода через выключатель на сборные шины с выходом в смежный шкаф КРУ содержит шины, идущие от трансформаторов тока к шинам установленного на линейном отсеке шинного блока.
Кроме того, отсек глухого ввода шкафа КРУ со стационарной установкой аппаратуры выполнен в виде сборной конструкции разделенной горизонтальным листом с закрепленными на нем изоляторами на закрытые съемными крышками отсек сборных шин и линейный отсек.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение безопасного и удобного обслуживания систем шкафа КРУ серии К-128 и выкатного элемента.
На фиг.1-2 приведены чертежи вариантов исполнения шинных вводов для шкафов КРУ, где показаны: на фиг.1 - шинный ввод сверху, на фиг.2 - шинный ввод сбоку (справа или слева).
На фиг.3-5 представлены чертежи вариантов для шкафов КРУ исполнения кабельных вводов, где показаны: на фиг.3 - кабельный ввод снизу вне шкафа, на фиг.4 - кабельный ввод снизу по задней стене шкафа, на фиг.5 - кабельный ввод сверху.
На фиг.6-8 приведены чертежи вариантов соединения шинных вводов, где показаны: на фиг.6 - шинный ввод с выходом в соседний шкаф, на фиг.7 - шинный ввод с выходом на кабель, на фиг.8 - шинный ввод на сборные шины с двумя группами трансформаторов тока.
На фиг.9 представлен чертеж шинного моста, на фиг.10 приведен чертеж шинного ввода к ближнему ряду КРУ.
На фиг.11 приведен чертеж шкафа шинного ввода с элегазовым выключателем типа VF (LF), на фиг.12 представлен чертеж шкафа кабельного ввода снизу вне шкафа.
На фиг.13-15 приведены чертежи выкатного отсека, при этом на фиг.13 представлен вид внутренней части выкатного отсека, на фиг.14 приведен вид выкатного отсека спереди, а на фиг.15 показан вид выкатного отсека сбоку.
На фиг.16 представлен чертеж линейного отсека и отсека сборных шин, на фиг.17 показан общий вид релейного шкафа, на фиг.18 приведен чертеж шкафа с конденсаторами, на фиг.19 представлен чертеж шкафа с разрядниками, а на фиг.20 приведен чертеж дугоуловителя.
Здесь пронумеровано: 1 - отсек сборных шин; 2 - контакты (нижние разъемные); 3 - шины смежных шкафов; 4 - шины; 5 - контакты (верхние разъемные); 6 - линейный отсек; 7 - шины ввода; 8 - шинный блок; 9 - трансформатор тока; 10 - проходной изолятор; 11 - релейный шкаф; 12 - отсек выкатного элемента; 13 - выкатной элемент; 14 - корпус шкафа шинного ввода; 15 - рама; 16, 17 - листы вертикальные (съемные); 18 - лист горизонтальный; 19 - контактные соединения; 20 - фланец; 21 - контакт неподвижный (в проходном изоляторе); 22 - шторочный механизм; 23 - контакт заземления (неподвижный); 24 - направляющие; 25 - розетка; 26 - рама отсека выкатного элемента; 27 - ламель заземляющего контакта; 28 - фасадный лист выкатного элемента; 29 - механизм фиксации и доводки; 30 - рукоятки; 31 - штепсельные разъемы вторичных цепей; 32 - основание выкатного элемента; 33 - контакты выкатного элемента; 34, 35 - отпайки; 36, 37 - шины сборные; 38 - стойка; 39, 40 - изолятор опорный; 41 - изолятор проходной; 42 - контакт неподвижный; 43 - разъединитель заземляющий; 44 - клапан; 45 - концевые выключатели; 46 - измерительный прибор; 47 - счетчики; 48 - панель релейного шкафа; 49 - сигнальные лампы; 50 - запор натяжной; 51 - аппарат ручного управления; 52 - реле указательные; 53 - ограничитель открывания двери релейного шкафа; 54 - зажимы соединительные; 55 - зажимы испытательные; 56 - розетка штепсельного разъема; 57 - поворотный блок; 58 - корпус релейного шкафа; 59 - приборы; 60 - блок отпаек; 61 - упор; 62 - блок зажимов силовой; 63 - дверь релейного шкафа; 64 - отсек конденсаторов; 65 - конденсаторы; 66 - изолятор опорный; 67 - контакт подвижный верхний; 68 - контакт подвижный нижний; 69 - рама шкафа с конденсаторами; 70 - лист изоляционный; 71 - разрядник; 72 - изолятор проходной; 73 - металлоконструкция дугоуловителя; 74 - шина; 75 - заглушка; 76 - выключатель; 77 - крышка.
Комплектное распределительное устройство (КРУ) серии К-128, выполнено в виде шкафа с кабельными и/или шинными вводами (фиг.1-5) и с размещенными или в соответствующих отсеках шкафа или/и в дополнительных шкафах электрически связанными блоками аппаратуры коммутации, автоматики и защиты, управления и сигнализации, а также измерительными приборами, при этом шинный ввод выполнен или в верхней части шкафа (фиг.1), или сбоку, на его правой или на левой боковой стороне (фиг.2), а кабельный ввод выполнен или снизу вне шкафа (фиг.3), или снизу шкафа по его задней стенке (фиг.4), или в верхней части шкафа (фиг.5), причем шкаф КРУ выполнен (фиг.6-21) или со стационарной установкой аппаратуры, или с частично стационарной установкой аппаратуры с возможностью вывода части аппаратуры (выкатных элементов) в контрольное или ремонтное положение.
При этом сборные шины 36 и 37 размерены внизу в отсеке 1 сборных шин, выкатной элемент 13 состоит из выдвижной части (на фиг. не пронумерована) и основания 32, с возможностью перемещения выдвижной части выкатного элемента 13 по установленным на основании 32 направляющим 24, при этом выкатной элемент 13 содержит винтовой механизм (на фиг. не обозначен) для перемещения выдвижной части, а также механизм 29 ее фиксации в рабочем положении в шкафу, причем в двери (на фиг. не пронумерована) для закрывания отсека 12 выкатного элемента 13 выполнено выходное отверстие (на фиг. не обозначено) механизма перемещения выдвижной части.
При этом шкаф с шинным вводом (на фиг. не пронумерован) содержит выкатной элемент 13 и релейный шкаф 11, причем корпус шкафа выполнен в виде металлической сборно-сварной конструкции, разделенной рамой 15 и горизонтальной плоскостью (соответственно листом 18) на линейный отсек 6, отсек 12 выкатного элемента 13 и отсек 1 сборных шин, при этом горизонтальная плоскость выполнена из металлического листа 18, а над образующим горизонтальную плоскость металлическим листом 18 установлен изоляционный лист (на фиг. не обозначен) соответствующих габаритов.
Кроме того, в отсеке 12 выкатного элемента 13 помещены шторочный механизм 22, привод 27 (ламель) заземляющего разъединителя с системой рычагов и тяг (на фиг. не пронумерованы), устройство (механизм) 29 фиксации и заземления выкатного элемента 13, а также неподвижные контакты 23 главной электроцепи и защищенные металлическими кожухами или металлорукавом соединения вспомогательных электроцепей (на фиг. не пронумерованы), причем шторочный механизм 22 содержит передаточный и исполнительный узлы, а также привод (на фиг. не показаны), передаточный узел шторочного механизма выполнен в виде двухсторонней системы тяг и рычагов, а исполнительный узел шторочного механизма выполнен в виде двух складывающихся шторок.
При этом в линейном отсеке 6 размещены трансформатор 9 тока, три вводные шины 7 и отпайки 34 от них, три общие шины 3 электрической связи смежных шкафов, три проходных изолятора 41, а также заземляющий разъединитель 43 и два концевых выключателя 45, причем заземляющий разъединитель 43 содержит привод, передаточный механизм и исполнительные элементы выполненные в виде подвижных контактов 68, установленных на валу разъединителя, при этом привод выполнен в виде рычага, а передаточный механизм выполнен в виде системы рычагов и тяг (на фиг. не показаны).
Кроме того, отсек 12 выкатного элемента 13 содержит вертикальную раму 26, направляющие 24 для вкатывания (выкатывания) выкатного элемента 13, неподвижный контакт 23 заземления, а также установленные на раме шторку 22 и три неподвижных контакта 21 в проходных изоляторах, причем выкатной элемент 13 выполнен с разъединителем и выключателями (на фиг. не пронумерованы) и электрически с помощью одного или двух штепсельных разъемов 31 связан с цепями РЗ и А (релейной защиты и автоматики) релейного шкафа, при этом релейный шкаф 11 содержит аппаратуру релейной защиты и автоматики и выполнен в виде съемного корпуса с дверью 63, на внутренней стороне которой размещены приборы 46 измерения и сигнализации (сигнальные лампы 49), приборы 51 с ручным управлением, а также установлена с возможностью поворота панель 48 с закрепленными на ней счетчиками 47 электроэнергии, причем релейная аппаратура установлена или на поворотном блоке 57, или частично на двери 63 и частично на задней стенке релейного шкафа 11, при этом на задней стенке (на фиг. не пронумерована) установлен блок 60 отпаек для соединения шинок оперативных цепей и силовой блок 62 зажимов для подключения электромагнитного привода, а на дне шкафа и на задней стенке установлены ряды клеммных зажимов 54 и 55.
При этом на двери 63 релейного шкафа 11 установлены цифровые устройства 52 (реле указательные) релейной защиты и автоматики (РЗ и А), а на его задней стенке установлены или защитные выключатели электроцепей питания и управления, или дополнительные реле защиты (на фиг. не показаны и не пронумерованы).
Кроме того, шкаф шинного ввода (на фиг. не пронумерован) выполнен с выходом на сборные шины 37 через выключатель, при этом шкаф шинного ввода с выходом в соседний шкаф через выключатель содержит шины 4, идущие от верхних или от нижних разъемных контактов (соответственно 5 и 2) к шинам соседних (смежных) 3 шкафов, причем шкаф шинного ввода выполнен с выходом на сборные шины 37 с двумя группами трансформаторов 9 тока через выключатель (на фиг. не показан).
Кроме того, кабельный ввод снизу вне шкафа КРУ выполнен с помощью шинного отсека (блока) 8, установленного на линейном отсеке 6 шкафа КРУ, при этом кабель, проходящий через кабельный блок и через трансформаторы тока нулевой последовательности, закреплен на кронштейне и закрыт съемным кожухом (на фиг. не пронумерованы), причем кабельный ввод снизу в шкафу КРУ выполнен в линейный отсек 6 шкафа с выключателем, а кабель проходящий через трансформаторы тока нулевой последовательности закреплен на кронштейне и закрыт съемным кожухом.
При этом кабельный ввод сверху выполнен с помощью кабельного блока, установленного на линейном отсеке 6 шкафа КРУ, блок кабельного ввода вне шкафа КРУ через выключатель 76 на сборные шины 37 содержит измерительные трансформаторы 9 тока, своими шинами соединенные с соответствующими шинами шинного блока, блок кабельного ввода через выключатель в смежный шкаф КРУ содержит шины, идущие от верхних или от нижних разъемных контактов к шинам соответствующего смежного шкафа КРУ, причем блок кабельного ввода через выключатель на сборные шины 37 с выходом в смежный шкаф КРУ содержит шины, идущие от трансформаторов тока к шинам установленного на линейном отсеке шинного блока 8.
Кроме того, отсек глухого ввода шкафа КРУ со стационарной установкой аппаратуры выполнен в виде сборной конструкции разделенной горизонтальным листом с закрепленными на нем изоляторами на закрытые съемными крышками отсек 1 сборных шин и линейный отсек 6.
Комплектное распределительное устройство (КРУ) работает следующим образом:
При включении КРУ сборные шины подключают к входным шинным или кабельным линиям и через соответствующие системы КРУ производят передачу электроэнергии к потребителям.