Шкаф комплектного распределительного устройства

Полезная модель - устройство комплектное распределительное внутренней установки К-125 разработано ОАО «Мосэлектрощит» и относится к электротехнике, к комплектным распределительным устройствам, предназначенным для приема и распределения электрической энергии напряжением до 12 кВ, номинальным током до 1600 А, номинальным током отключения до 31,5 кА, частотой 50 и 60 Гц. Устройство комплектное распределительное внутренней установки К-125 (далее именуемое «устройство К-125») рассчитано для работы на всех видах электростанций, подстанциях энергосистем, промпредприятий, в том числе городских, коммунальных и других электросетей, строящихся в стесненных условиях, таких, как метрополитен или в застройках центров больших городов, где нет возможности выделить необходимого места для расположения объектов энергоснабжения. Устройство К-125 выполнено в виде одного шкафа на два самостоятельных присоединения, расположенных один над другим в два яруса, и состоит из пяти состыкованных между собой модулей. В модуле выкатные элементы с выключателями или другими аппаратами могут находиться в рабочем или контрольном положении при закрытых фасадных дверях; их перемещение из контрольного в рабочее положение и аварийное отключение выключателя также выполняется при закрытых дверях, а выкатка выкатного элемента с выключателем или другим аппаратом может быть выполнена только тогда, когда зафиксирована в корпусе шкафа инвентарная тележка, на которую выкатывается выкатной элемент. Устройство К-125 скомпановано так, что каждый модуль и отсек с аппаратурой главных электрических цепей имеет свой разгрузочный клапан, обеспечивающий безопасную работу персонала при электродуговых коротких замыканиях; силовые кабели большого диаметра к обоим присоединениям проложены так, что не требуют недопустимых изгибов и защищены кожухами; в линейных отсеках заземляющие ножи, включаясь, поднимаются вверх; каждое присоединение соединено с помощью разъемных контактов главной цепи с общими сборными шинами; два

самостоятельных присоединения выполнены в габарите шкафа на одно присоединение. Каждое присоединение устройства К-125 имеет свой релейный шкаф с аппаратурой вспомогательных цепей только своего присоединения, со свободным к ним доступом, позволяющим одновременно выполнять наладочные работы целой бригаде; общие сборные шины оборудованы защитой от электродуговых коротких замыканий, либо дугоуловителями, либо фототиристорами, либо устройствами волоконной оптики. Применение комплектного распределительного устройства К-125 обеспечивает повышенную надежность и безопасность работы в стесненных помещениях. На предприятии ОАО «Мосэлектрощит» разработана конструкторская и нормативно-техническая документация.

Заявляемая полезная модель - шкаф комплектного распределительного устройства, разработана ОАО «Московский завод «Электрощит» и относится к комплектным распределительным устройствам, предназначенным для приема и распределения электрической энергии напряжением до 12 кВ, номинальным током на 630, 1000 и 1600 А, номинальным током отключения до 31,5 кА, частотой 50 и 60 Гц.

Шкаф комплектного распределительного устройства (далее именуемый «шкаф КРУ») рассчитан на два самостоятельных присоединения, расположенных один над другим в два яруса с одинарными сборными шинами, общими для обоих присоединений. В шкафу могут размещаться присоединения с двумя вакуумными или элегазовыми выключателями, или с выключателем в одном присоединении и с группой шинных измерительных трансформаторов напряжения и заземляющим разъединителем сборных шин в другом присоединении, или с другими аппаратами по сетке схем главных цепей.

Шкаф КРУ предназначен для работы на всех видах электростанций, подстанциях энергосистем, промпредприятий, в том числе на подстанциях городских, коммунальных и других электросетей, строящихся в стесненных условиях, таких, как метрополитен или в застройках центров больших городов, где нет возможности выделить необходимого места для расположения объектов энергоснабжения.

Особенно двухъярусный шкаф КРУ найдет широкое применение в действующих, ранее построенных подстанциях, где нет места для присоединения еще одного или нескольких потребителей. В этом случае один шкаф КРУ действующей подстанции снимается, а вместо него на том же месте устанавливается шкаф КРУ на два присоединения или несколько таких шкафов, если есть в этом потребность и место.

Цель создания полезной модели - повышение надежности и безопасности обслуживания и работы шкафов в результате использования новой компановки шкафа, обеспечивающей надежное энергоснабжение одновременно двух потребителей при значительном уменьшении площади помещения распределительного

устройства, сокращении объема строительной части при одновременном удобстве работы обслуживающего персонала на элементах одного из присоединений при рабочем состоянии другого присоединения.

В шкафу комплектного распределительного устройства К-2-АЭ производства НПФ «Альянс-Электро» предусмотрено применение двух вакуумных выключателей, установленных на выкатных тележках. Этот аналог по совокупности назначения является прототипом [1].

Предлагаемая полезная модель «шкаф комплектного распределительного устройства» имеет существенные отличия и преимущества от аналога.

Применена новая компоновка, отличающаяся тем, что шкаф КРУ состоит из пяти отдельных модулей, в которых размещается схема двух присоединений. Каждое присоединение шкафа работает независимо от работы другого присоединения. Модули связаны между собой болтовыми соединениями.

В двух модулях, на выкатных элементах могут размещаться вакуумные или элегазовые выключатели; трансформаторы напряжения со встроенными предохранителями; силовые трансформаторы собственных нужд или другие аппараты [2].

Выкатные элементы с размещенными на них аппаратами имеют два фиксированных положения - рабочее и контрольное.

Рабочее положение выкатного элемента обеспечивает надежную работу при протекании через выключатели либо номинального тока присоединения, либо тока короткого замыкания.

Контрольное положение выкатного элемента служит для выполнения наладочных работ, при которых требуется включение и отключение выключателя оперативно или от релейных защит, но потребитель при таком положении не чувствует выполнения наладочных работ, так как электрическая цепь разомкнута в этом положении.

Над каждым модулем выкатного элемента расположены модули релейных шкафов, в которых размещается аппаратура релейной защиты и автоматики, выполненной с помощью микропроцессорных устройств различных типов и исполнений. Там же расположены аппараты управления, измерения и сигнализации своего присоединения.

Отдельный модуль металлическими перегородками разделен на три отсека: сборных шин; линейный отсек верхнего присоединения; линейный отсек нижнего присоединения. В каждом линейном отсеке, например, отходящей линии или ввода размещаются измерительные трансформаторы тока, заземляющий разъединитель, трансформаторы тока нулевой последовательности, датчики наличия напряжения, ограничители перенапряжений и кабельные разделки.

Предлагаемая полезная модель шкафа КРУ поясняется чертежами, представленными на фиг.1 и 2.

На фиг.1 показан шкаф, представляющий собой сборную конструкцию, состоящую из отдельных модулей, например: выключателя отходящей линии (1); выключателя ввода (2); релейного шкафа отходящей линии (3); релейного шкафа ввода (4); сборных шин и линейных отсеков обоих присоединений (5). Модули выключателей отходящей линии и ввода, отсек сборных шин и линейные отсеки верхнего и нижнего присоединения имеют разгрузочные клапаны (6), обеспечивающие с помощью конечных выключателей надежную защиту оборудования от электродуговых коротких замыканий. («Шкафы КРУ, как правило должны быть оборудованы клапанами сброса давления в сочетании с датчиками дуговой защиты...» [3]. п.3.2.). Отсеки нижних присоединений шкафа КРУ К-2-АЭ клапанов не имеют [1].

Шкаф КРУ К-2-АЭ имеет общий сварной каркас. Отсеки выкатных элементов имеют бездверную конструкцию. Выкатной элемент не имеет контрольного положения и из рабочего положения выкатывается из корпуса шкафа на инвентарную тележку или в ремонтное, что противоречит требованию п.2.8.3. «Выкатной элемент в шкафу КРУ должен иметь два фиксированных положения: рабочее, контрольное.» [3].

У аналога на выкатном элементе вместе с выключателем размещены измерительные трансформаторы тока, которые исключают выполнение пункта 2.8.11.1 о взаимозаменяемости [3], так как трансформаторы тока могут быть от 50/5А до 1000/5А.

В шкафу КРУ полезной модели измерительные трансформаторы тока устанавливаются в линейных отсеках.

Модули выключателей (1, 2) предлагаемой полезной модели с фасада закрыты дверями (11), на которые выведены механизмы: позволяющие перемещать выкатные элементы из контрольного положения в рабочее и обратно (7) при закрытых дверях; позволяющие вручную отключать выключатель, находящийся в рабочем положении (8), не открывая дверь при аварийной ситуации; показывающие на дисплее рабочее состояние всего присоединения (9): включен-отключен выключатель, включен-отключен заземляющий разъединитель, рабочее или контрольное положение выкатного элемента, а также индикатор (10) наличия напряжения на присоединении и на сборных шинах.

При закрытых дверях шкафа КРУ выкатные элементы с выключателями (или другими аппаратами) могут находиться в рабочем (12) и контрольном (13) зафиксированном положениях (фиг.2). В модулях выключателей предусмотрены все присущие КРУ блокировки, а также блокировка, не позволяющая выкатить выкатной элемент из шкафа в ремонтное положение, пока не будет зафиксирована инвентарная тележка в корпусе шкафа, на которую выкатываются выкатные элементы (Ремонтное положение - это выкатной элемент с любым аппаратом, находится вне шкафа КРУ).

Линейный отсек верхнего и нижнего присоединения ввода или отходящей линии рассчитаны на присоединение либо двух трехжильных силовых кабелей 2 (3×240) мм², либо трех многоамперных одножильных кабелей (3×1×500) мм ². Прокладка силовых кабелей выполнена внутри шкафа устройства, причем кабели к верхнему присоединению, проходя через нижний линейный отсек, закрыты съемным металлическим кожухом (14), а компоновка устройства позволяет присоединение кабелей (15) большого сечения без недопустимых изгибов.

Заземляющие разъединители (16) линейных отсеков верхнего и нижнего присоединения, включаясь, поднимаются вверх, что полностью исключает включение их при нахождении выкатного элемента в рабочем положении.

У аналога К-2-АЭ верхний заземляющий разъединитель при обрыве тяги включается, падая вниз и создавая аварийную ситуацию, что противоречит п.3.14. [3].

Каждое присоединение имеет свой релейный шкаф (3, 4), в котором в зависимости от назначения присоединения может быть размещена любая схема релейной защиты и автоматики с микропроцессорными устройствами, имеющая свободный доступ при открытых дверях и позволяющая одновременно выполнять работу по наладке бригаде в любом присоединении и во всех шкафах при наличии напряжения в другом присоединении шкафа КРУ.

При возникновении электродугового короткого замыкания в отсеке сборных шин обоих присоединений электрическая дуга перемещается от источника питания сборных шин и попадает в дугоуловитель с разгрузочными клапанами, не оставляя следов и не вызывая никаких повреждений, в том числе изоляторов, на которых закреплены сборные шины [4].

Применение шкафов комплектных распределительных устройств, разработанных ОАО «Мосэлектрощит», обеспечивает повышение надежности и безопасности обслуживания и работы шкафов на всех видах электростанций и подстанций энергосистем, не допуская перебоя в электроснабжении, при резком сокращении помещения распредустройств.

1. Шкаф комплектного распределительного устройства сборной конструкции, состоящий из отдельных модулей, расположенных один над другим в два яруса, включающий в себя вакуумные или элегазовые выключатели, измерительные трансформаторы тока и напряжения, аппаратуру вспомогательных цепей релейной защиты, автоматики, управления, сигнализации и блокировок на два самостоятельных присоединения, отличающийся тем, что выкатной элемент с выключателем или другим аппаратом в корпусе модуля находится в рабочем или контрольном положении при закрытых фасадных дверях корпуса шкафа.

2. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что выкатной элемент с выключателем или другим аппаратом перемещается из контрольного в рабочее положение и обратно при закрытых фасадных дверях корпуса шкафа.

3. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что при нахождении выключателя в рабочем положении он механически может быть отключен в аварийной ситуации при закрытой фасадной двери.

4. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что выкатной элемент с выключателем или другим аппаратом выкатывается в ремонтное положение на инвентарную тележку только при зафиксированном положении инвентарной тележки в корпусе шкафа.

5. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что модули выключателей, отсеки линейных присоединений и сборных шин имеют свои разгрузочные клапаны.

6. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что к каждому присоединению подведены силовые кабели с жилами большого диаметра, не допускающие больших изгибов.

7. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что силовые кабели каждого присоединения, проходя через отсеки другого присоединения, защищены съемным кожухом.

8. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что в обоих линейных отсеках заземляющие ножки, включаясь, поднимаются вверх, исключая их произвольное замыкание.

9. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что каждое присоединение имеет свой релейный шкаф с аппаратурой, который размещен над модулем с аппаратурой главных цепей своего присоединения.

10. Шкаф по п.1, отличающийся тем, что общие сборные шины для обоих присоединений оборудованы защитой от электродуговых коротких замыканий с помощью дугоуловителей.