Электрическую подстанцию желательно размещать в центре нагрузки. Однако, часто, основным препятствием такого размещения подстанции является требуемое для нее пространство. Эта проблема может быть решена за счет применения технологии КРУЭ.
Очень желательно устанавливать электрическую подстанцию в центре нагрузки. Это связанно с тем, что такое размещение подстанции достаточно экономично, и дает существенные преимущества. Так как длина отходящих линий в этом случае уменьшается, улучшается качество регулирования напряжения. Однако основным препятствием размещения подстанции в центре нагрузки является требуемое для нее пространство. Несомненно, центр основной нагрузки в любом месте является достаточно заполненным, и необходимое для размещения традиционной электрической подстанции место найти очень нелегко.
Эта проблема может быть решена за счет применения технологии КРУЭ. При использовании распределительного оборудования данного типа, все необходимые компоненты могут быть собраны в довольно ограниченном пространстве. КРУЭ относится к распределительному оборудованию с герметичным металлическим корпусом. Это означает, что все оборудования закрыто газонепроницаемой оболочкой, внутри которой в качестве изолятора между частями оборудования и заземленным корпусом используется элегаз. КРУЭ доступны для систем с напряжением от 10 кВ до 750 кВ. Для размещения электрических подстанций в достаточно ограниченном пространстве, такой тип распределительного оборудования с использованием элегазовой изоляции играет очень важную роль.
Компонентами, для изоляции которых используется элегаз, обычно являются:
1. Электрические шины
2. Электрические изоляторы и разъединители
3. Выключатели
4. Трансформаторы тока
5. Трансформаторы напряжения
6. Заземляющие ножи
7. ОПН и грозовые разрядники
Подстанции, использующие КРУЭ, известны, как подстанции с герметичной газовой изоляцией (GIMES). Технология GIMES относительно не нова, и успешно используется более тридцати лет.
При использовании элегаза в распределительном оборудовании для среднего напряжения, прерывание тока может выполняться с использованием вакуумной технологии, а элегаз используется в качестве изолирующего материала. Но во многих системах КРУЭ для среднего напряжения, элегаз используется и в качестве изолятора, и в качестве среды для прерывания тока. Однако в таком оборудовании для прерывания тока и для изоляции используется различное давление элегаза. Давление элегаза для целей изоляции обычно удерживается ниже 2.5 бар, в то время как для прерывания электрического тока применяется давление от 5 до 7 бар.
Поскольку вакуумная технология не применяется для высокого напряжения, то в распределительном оборудовании с газовой изоляций для напряжений свыше 35 кВ элегаз используется и для изоляции, и в качестве среды, прерывающей ток.
В зависимости от конструктивных особенностей, распределительное оборудование с герметичным корпусом и элегазовой изоляцией относится к одному из следующих типов.
Распределительное оборудование с элегазовой изоляцией
КРУЭ для отдельной фазы
В этой конфигурации оборудование каждой фазы в отсеке не зависит от оборудования для других фаз. То есть, для каждой фазы компонуются один полюс выключателя, один полюс электрического изолятора, и один трансформатор тока. Такой тип КРУЭ требует большей ширины отсека, чем КРУЭ другого типа.
Интегрированное 3-фазное КРУЭ
В данной конфигурации выключатели, прерыватели и трансформаторы тока для всех трех фаз размещаются в отдельном металлическом корпусе. Такая организация обеспечивает единый модуль для трех фаз. Размер такого модуля втрое меньше, чем у КРУЭ с отдельными фазами.
Гибридные КРУЭ
Эта конфигурация является комбинацией элементов для отдельных фаз и общих элементов для трех фаз. В данном случае общая для всех трех фаз система шин упрощает подключение к общей шине. Раздельное по каждой фазе оборудование препятствует влиянию отказа в одной фазы на ток в других фазах. Это оптимальная конструкция, учитывающая оба фактора - требование к пространству и простоту обслуживания.
Компактные КРУЭ
В данном типе распределительного оборудования один функциональный элемент заключается в отдельный металлический корпус. Например, в некоторых конструкциях такого типа трехфазный выключатель, трансформатор тока, заземляющие ножи и другие элементы фидера собраны вместе в едином металлическом корпусе.
Система высокой интеграции
Этот тип конструкции появился в 2000-х годах, и обеспечивает заключение в единый корпус всего оборудования подстанции. Такая подстанция из одного модуля получила признание у пользователей, так как она предоставляет полное комплексное решение для подстанций, находящихся на открытом воздухе. В этом случае, вместо распределительного устройства, заполненного оборудованием, используется единственное устройство.
