Распределительным устройством (РУ) называется электроустановка, предназначенная для приема и распределения энергии. Распределительное устройство высокого напряжения состоит из следующих конструктивных элементов:
а) сборные шины;
б) камеры и аванкамеры выключателей;
в) камеры трансформаторов напряжения для питания аппаратов защиты, измерительных приборов и приборов учета электроэнергии;
г) коридор управления;
д) камеры реакторов.
Распределительные устройства бывают с монтажом электрооборудования непосредственно на месте установки (закрытые и открытые) и комплектные (КРУ), состоящие из металлических шкафов заводского изготовления, в которых встроены все электрические аппараты высокого напряжения, аппаратура защиты и измерительные приборы. Комплектные распределительные устройства изготовляются как для внутренней, так и для наружной установки на напряжение 6—10—35 кВ.
Закрытые распределительные устройства сооружаются на напряжение 6—10 и реже на 35 кВ. Открытые РУ строятся для установок более высокого напряжения.
Распределительные устройства должны быть надежны в эксплуатации, удобны п безопасны для обслуживания и экономичны при сооружении.
Надежность и бесперебойность питания потребителей обеспечиваются правильным выбором электрической схемы и качеством электрооборудования.
Таблица 10.1
Минимальные допустимые расстояния и габариты РУ 6—10 кВ
Удобство и безопасность обслуживания достигаются соблюдением необходимых габаритных размеров и расстояний между токоведущими частями (табл. 10.1).
Закрытые РУ высокого напряжения могут в зависимости οт располагаемого оборудования иметь однорядное или двухрядное исполнение. Наибольшее распространение имеют двухрядные распредустройства, при которых получаются более компактные здания. На рис. 10.13 приведены схематические планы распредустройств 6—10 кВ с указанием основных габаритов, входов и выходов.
Рис. 10.13. План РУ 6—10 кВ: а — однорядное; б — двухрядное
При длине коридора управления до 7 м допускается один выход, до 60 м — два выхода, расположенных друг против друга по концам коридора или на расстоянии не более 7 м от торцов здания РУ.
Помещения РУ, как правило, выполняются без окон и отопления (за исключением РУ, имеющих постоянный дежурный персонал).
Сборные шины располагаются в верхней части РУ на расстоянии не менее 500 мм от перекрытия. Шины крепятся на опорных изоляторах, устанавливаемых либо на металлических конструкциях, либо на стене.
Камеры выключателей могут быть закрытыми и открытыми. Первые носят название взрывных и в них устанавливаются масляные выключатели с объемом масла более 60 кг (ВМБ-10, ВМ-16, ВМ-22, ВМ-23 и т. д.).
В открытых камерах (чаще всего их заменяют комплектные заводские ячейки типа КСО) устанавливаются выключатели с малым объемом масла горшкового типа ВМГ-133, МГГ и т. д., которые не являются взрыво- или пожароопасными.
На встроенных подстанциях, имеющих РУ, рекомендуется устанавливать масляные выключатели только с малым объемом масла.
Взрывные камеры должны иметь огнестойкие перегородки и двери, выходящие наружу. Электрические соединения вводов масляного выключателя со сборными шинами и прочей аппаратурой выполняется при помощи проходных изоляторов, установленных в перегородке между камерой выключателя и аванкамерой1.
Разъединители устанавливаются в аванкамере, а трансформаторы тока либо в аванкамере, либо в перегородке взамен проходных изоляторов. Привод масляного выключателя устанавливается на стенке в коридоре управления вместе с приводами разъединителей.
В случае взрыва масляного выключателя (под действием незагашенной электрической дуги) двери камеры, как наиболее слабое звено, срываются силой взрывной волны, не причиняя существенных разрушений остальным частям здания РУ.
Приводы разъединителей и выключателей обязательно снабжаются механическими или электромагнитными блокировками, исключающими ошибочные отключения персоналом разъединителей под нагрузкой.
Измерительные трансформаторы напряжения совместно с разъединителями и предохранителями устанавливаются в открытых камерах РУ.
Коридор управления представляет собой помещение, в котором установлены все приводы выключателей и разъединителей и аппараты управления. При двухрядном расположении аппаратуры коридоры управления выполняются шириной не менее 2000 мм, а при однорядном — 1500 мм. При необходимости допускается местное сужение коридора не более чем на 200 мм (выступающая колонна, пилястр и т. д.).
Камеры реакторов (назначение см. гл. XII, XIII) выполняются закрытыми и снабжаются естественной вентиляцией, аналогично камерам силовых трансформаторов. Три фазы воздушных бетонных реакторов обычно располагаются внутри камеры вертикально на одном фундаменте. На рис. 10.14 показан разрез РУ на напряжение 10 кВ с закрытыми камерами.
Как видно из рисунка, баковые масляные выключатели в закрытых камерах подвешиваются на металлической конструкции, закрепленной на боковых стенках камеры. Высота установки масляного выключателя принимается с учетом возможности опускания бака для осмотра контактов. Крупные масляные выключатели могут устанавливаться на особых тележках. Малообъемные масляные выключатели могут быть укреплены на стене, на стальной конструкции или установлены на полу.
Рис. 10.14. Разрез РУ с закрытыми (взрывными) камерами масляных выключателей
Широкое распространение получили в последнее время комплектные распределительные устройства, благодаря тому, что их применение значительно упрощает и ускоряет строительство и монтаж распределительных устройств. Комплектные распредели тельные устройства могут комплектоваться либо из отдельных металлических шкафов (камер) типа КСО (камера сборная одностороннего обслуживания), в каждом из которых неподвижно встраиваются все электрооборудование одной ячейки, либо из металлических шкафов (КРУ), в которых коммутационные аппараты — выключатели и разъединители, а также измерительные трансформаторы напряжения и разрядники размещаются в шкафах на выкатной тележке.
1 Аванкамерой (предкамерой) называется открытая со стороны коридора управления ячейка РУ, в которой смонтирован кабельный или воздушный ввод отходящей или питающей линии.
Для сборки из камер КСО и КРУ различных схем распределительных устройств последние выпускаются по определенной сетке первичных и вторичных схем с различным электрооборудованием. Камеры КСО отличаются простотой конструкции и их изготовляют как на заводах, так и в мастерских монтажных организаций. На монтажную площадку они доставляются с вмонтированным оборудованием. Конструктивно шкафы КРУ выполнены так, что основное оборудование (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные трансформаторы) размещены внутри шкафа, а приводы управления выключателями и разъединителями, приборы управления и защиты расположены на наружной стене шкафа. Главные шины расположены открыто сверху над шкафом. На рис. 10.15 приведены некоторые камеры КСО1. В настоящее время ЦПКБ треста «Электромонтажконструкция» разработана новая конструкция КСО-266 вместо КСО-2УМ, выпускавшихся ранее.
Рис. 10.15. Камеры КСО:
а — с выключателем ВМГ и трансформаторами тока ТИФ; б — с трансформатором напряжения НТМИ; в — с выключателем нагрузки ВНП
В основном КСО-266 отличается от КСО-2УМ наличием стационарных заземляющих ножей, блокировок и уменьшенным размером по ширине. На рис. 10.16 представлен шкаф КСО-266 с масляным выключателем.
Большое распространение получили камеры КРУ выкатного исполнения, допускающие смену встроенной аппаратуры, в частности выключателя, выкаткой тележки с аппаратурой, требующей ремонта, и заменой ее такой же тележкой с резервной аппаратурой. Это позволяет обеспечить быструю ликвидацию аварии и ввод в действие распределительного устройства.
1 Размеры камер КСО одинаковы. Рисунок является безмасштабным.
Кроме того камеры КРУ надежны в эксплуатации и безопасны при обслуживании. По конструктивному выполнению шкафы КРУ рассчитаны на двустороннее обслуживание. Корпус шкафа разделен металлическими перегородками на ряд отсеков (отсек выкатной тележки, трансформаторов тока и кабельной сборки, отсек первичного шинного разъединяющего контакта, блок сборных шин, блок вторичной аппаратуры, блок релейной защиты), в которых устанавливаются оборудование и аппараты. В отсеке тележки размещается металлическая тележка на четырех катках, на которой установлены выключатель с приводом, подвижные части первичных разъединяющих контактов, вставка штепсельного разъема с гибким металлическим рукавом.
Рис. 10.16. Общий вид камеры КСО-266 с масляным выключателем ВМГ-133
В качестве разъединителя здесь используются вторичные разъединители штепсельного типа. При выкатывании тележки в ремонтное положение предназначенные для первичных разъединяющих контактов проемы закрываются автоматически падающими шторками, а ври вкатывании тележки шторки автоматически открываются. Этим самым исключается случайное прикосновение людей к частям, оставшимся под напряжением. Камеры КРУ с выключи телями имеют механическую блокировку, исключающую выкат ку или вкатку тележки при неотключенном выключателе. Тележка в корпусе шкафа КРУ может занимать следующие положения:
а) рабочее — при котором тележка вдвинута до упора и первичные и вторичные цепи замкнуты;
б) испытательное — при котором первичные цепи разомкнуты (разъединители отключены), а вторичные цепи (управления, сигнализации, защиты и измерения) могут оставаться замкнутыми.
При ремонтных работах или ревизии тележка полностью выдвигается из шкафа. На рис. 10.17 показан шкаф КРУ серии К-ХП с выключателем типа ВМП-10К с приводом типа ПЭ-11.
