Литература Передача и распределение эл энергии Распределительные

Литература

Передача и распределение эл. энергии Распределительные устройства (РУ) выше и ниже 1 к. В

Основу системы передачи эл. энергии от эл. ст. , крупных районов эл. потребления и распред. узлов энергосистемы (ЭС) напряжением 220 к. В и выше составляют: • сети электропередач, • питающие сети

Cистемообразующая сеть – это внутри- и межсистемные магистраль- ные линии электропередачи (ЛЭП), в т. ч. протяженные ЛЭП, объединяющие на совместную (параллельную) работу эл. станции и крупные подстанции. Назначение сети – формирование ЭЭС и одновременно выполнение функции передачи, транзита эл. энергии.

Требования к передающим и связующим сетям • надежность и устойчивость работы, т. е. обеспечение ее работоспособности во всех режимах: нормальных, ремонтных, аварийных и послеаварийных; • • экономичность, безопасность и удобство эксплуатации, качество эл. энергии, гибкость системы и мак. приближение к источникам питания (ИП) к установкам эл. потребителей (ЭП)

• ИП являются эл. ст. (в т. ч. шины генераторного напряжения), собственные ТЭЦ, ТЭС, районные подстанции ЭС. • Надежность эл. снабжения промпредприятий с ЭП 1 -ой категории обеспечи- вается 2 -мя территориально независимыми ИП. • Число независимых ИП м. б. > 2 -х при протяженных ЛЭП

Сооружение собст. эл. ст. (ТЭЦ, ТЭС) целесообразно при: ü потребности предприятия в паре и гор. воде, ü наличии на предприятии отходного топлива и возможности его использовании для эл. ст. , ü при удаленности или недостаточной мощности ЭС, ü при наличии особых групп ЭП с повышенными требованиями к бесперебойности питания, когда собст. ИП необходим для резервирования электроснабжения.

От ИП энергия поступает на пункт приема эл. эн. (эл. установку для приема и распределения). ИП на промпредприятиях это: • узловые расп. подстанции 110 к. В и выше, • ГПП напряжением 35 к. В и выше, • ПГВ 35 к. В и выше, при осуществлении питания от подстанций ЭС, • центральные распредподстанции или распредподстанции при одинаковом напряжении питающей и распредсетей промпедприятий, • трансформаторные подстанции (ТП) напряжением 6 -20 к. В.

Системы электроснабжения • являются частью энергосистемы, обеспечивающей комплексное снабжение электроэнергией промышленных, транспортных, коммунальных и сельскохозяйственных потребителей данного района и состоят из питающих, распределительных подстанций, связывающих их кабельных, воздушных и распределительных сетей, а также токопроводов. • Основной элемент электроснабжения - подстанция. Подстанцией называется электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (тока и напряжения) и распределения электроэнергии, состоящая из трансформаторов и других преобразователей энергии, распределительных устройств (РУ) и устройств управления. Функционально подстанции делятся на трансформаторные, преобразовательные и распределительные

• РУ называется электроустановка, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и т. д. ), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы. • РП называется РУ с аппаратурой для управления его работой, не входящее в состав подстанции. Подстанции и РУ могут быть открытые, закрытые и комплектные. • КРУ называется РУ, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты или автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. • КТП или преобразовательной (КПП) подстанцией называется подстанция, состоящая из трансформатора или преобразователей и блоков КРУ, поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Подстанции предназначены • Трансформаторные– для приема, преобразования (тока напряжения), распределения эл. эн. • Преобразовательные – для приема, преобразования (частоты, рода тока) и распределения эл. эн. • Распределительные – для приема и распределения эл. эн. без преобразования

Схема распределения электроэнергии внутри предприятия

Осн. элементы РУ со сборными шинами напряжением 6 -220 к. В • сборные шины (короткие сети шин жесткой или гибкой конструкции), • питающие линии(ввод), • отходящие линии, • секционирование, • трансформаторы напряжения (ТН)-устанавливаются на каждую систему шин, • трансформаторы для собственных нужд – для питания оперативных цепей, освещения технол. и всп. зданий , • заземляющие разъединители сборных шин и др.

• Сборные шины делятся по назначению (рабочие, резервные и обходные). • На присоединениях от сб. шин до выключателей, предохранителей, ТН и т. п. , где возможна подача напряжения от др. источников напряжения устанавливают разъединители.

• В пром. сетях ТП 10(6) к. В называются цеховыми, применяются КТП Ø в пром. сетях используют для внутренней установки; наружной установки - в модульном здании, модульного типа, в бетонной оболочке; Ø В горсетях используют – отдельно стоящие ТП; подстанции, совмещеные с РП; встроеные и пристроенные подстанции . • Виды ТП–отдельно стоящие, пристроенные, встроенные и внутрицеховые. • РУВН для КТП выполняется в виде высоковольтного шкафа (УВН) без сб. шин со встроенными в шкаф коммутационными аппаратами или глухой ввод. • РУНН ТП – для распределения эл. энергии до 690 В, состоит из одного или неск. шкафов со встроенными в них аппаратами для коммутации, управления, измерения и защиты.

Классификация распределительных устройств: • камеры сборные одностороннего обслуживания (КСО); предназначены для работы в различных эл. цепях, имеющих напряжение от 6 до 10 к. В • наружные распр. устройства (КРУ); • щитовое оборудование (ЩО); • трансформаторные подстанции (КТП).

По назначению распределительные устройства делятся на следующие типы: • главные РУ, служащие для приема электроэнергии от генераторов электростанций, • РУ повысительных и понизительных подстанций, в которых электроэнергия распределяется после повышения или понижения напряжения в силовых трансформаторах, • РУ собственных нужд, предназначенные для распределения электроэнергии потребителями собственных нужд станций и подстанций, • линейные РУ (распределительные пункты), в которых энергия распределяется между отдельными воздушными линиями без трансформации напряжения.

В зависимости исполнения КРУ : • стационарного исполнения (ячейки типа КСО)-коммутационные аппараты, трансформаторы напряжения и собственных нужд небольшой мощности , • выкатного исполнения(обор. устанавливается на уст. неподвижно выкатных тележках), • моноблоки, заполненные элегазом (для небольших РП и РУВН тр. подст. 6 -20 к. В).

• КРУ выкатного исполнения используются на пром. предприятиях, имеющих большое число присоединений к сборным шинам, они находят распространение также за счет применения вакуумных и элегазовых выключателей. Выключатели могут иметь невыкатное, а выдвижное исполнение, не требующее спец. тележек, что определяет перспективность дальнейшего применения КРУ стационарного исполнения. • В эл. снабжении городов, имеющих относительно спокойный характер нагрузки и небольшое число присоединений к сборным шинам, наиболее широко используются КРУ стационарного исполнения, т. к. они более дешевы, чем выкатного исполнения и имеют меньшую металлоемкость. • КРУ стационарного исполнения имеют ряд недостатков : ü меньшая защищенность токоведущих частей и персонала при междуфазных КЗ, в первую очередь на шинах КРУ. Данный недостаток существенно уменьшается в ходе применения оптической дуговой защиты КРУ; ü менее удобные условия при ремонтах, проверках и испытаниях оборудования КРУ. Данный недостаток компенсируется в значительной мере за счет применения надежного оборудования.

Комплектные трансформаторные подстанции КТП • предназначены для приема электроэнергии и преобразования ее в токи либо более высокого, либо более низкого напряжения. • в типовой состав КТП входят управляющие устройства, трансформатор, распределительные и вспомогательные устройства

Шкафы КРУ состоят из четырех отсеков : • линейного отсека, • отсека сборных шин, • отсека выключателя • и релейного отсека. • • • В линейном отсеке, расположенном в нижней части шкафа и имеющем доступ как с фасадной, так и с тыловой стороны шкафа, располагаются аппараты и приборы главных цепей. Отсек ввода служит для размещения кабельной разделки, измерительных трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, ОПН. В задней верхней части шкафа расположен отсек сборных шин. В отсеке сборных шин располагаются силовые шины, соединяющие шкафы секции РУ В средней части расположен отсек выключателя, устанавливаемого на выкатную тележку. В отсеке выключателя располагается силовой выключатель или другое высоковольтное оборудование (разъединительные контакты, предохранители, ТН). В передней верхней части шкафа, в релейном отсеке, располагаются аппаратура релейной защиты и вторичные цепи В релейном отсеке располагается низковольтное оборудование: устройства РЗА, переключатели, рубильники. На двери релейного отсека, как правило, располагаются светосигнальная арматура, устройства учёта и измерения электроэнергии, элементы управления ячейкой Т. о. , 3 высоковольтных - кабельный отсек (ввода или линии), отсек выключателя и отсек сборных шин; и 1 низковольтный - релейный шкаф.

Ячейка КСО-6(10)-Э 1

Блокировки в ячейке КСО-6(10)-Э 1 «Аврора» • блокировка включения и отключения разъединителей, • блокировка, не допускающая включения ВН и разъединителя при включенных ножах заземления данного присоединения, • блокировка, не допускающая открывания дверей высоковольтного отсека при включенных выключателях нагрузки (разъединителях), • блокировка, не допускающая включения заземляющего разъединителя при условии, что в других ячейках, от которых возможна подача напряжения на участок главной цепи ячейки, где размещен заземляющий разъединитель, коммутационные аппараты находятся во включенном состоянии Ш В качестве силового выключателя в главных цепях ячейки КСО 6(10)-Э 1 «Аврора» используетcя вакуумный выключатель типа ВВ/ТЕL.

приводы высоковольтных выключателей • Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем — включение, удержание во включенном положении и отключение. • Вал привода соединяют с валом выключателя системой рычагов и тяг. • Привод выключателя должен обеспечивать необходимую надежность и быстроту работы, а при электрическом управлении — наименьшее потребление электроэнергии.

Электромагнитные приводы выключателей • Электромагнитные приводы ПЭ состоят из рычажного механизма, электромагнитов включения и отключения и различных блок-контактов. • Потребляя электроэнергию в процессе включения, эти приводы создают тяговые усилия в электромагнитной катушке с сердечником. Сердечник, взаимодействуя с системой рычагов, производит включение выключателя. • Приводы обеспечивают автоматическое отключение выключателя с помощью встроенных в них отключающих электромагнитов, а также приспособлены и для ручного отключения. • Привод ПЭ-11 наиболее распространен, его преимуществами являются простота и надежность в эксплуатации. С помощью этого привода возможно дистанционное управление выключателем. Особенностью его является необходимость выпрямительного устройства или наличие источника постоянного тока (аккумуляторная батарея).

Пружинные приводы выключателей • В пружинных приводах энергия, необходимая для включения выключателя запасается в спиральной или цилиндрической пружине, встроенной в маховик. • Пружина автоматически заводится через редуктор с помощью электродвигателя мощностью до 1 к. Вт. • Пружинный привод не требует мощного источника постоянного тока подобно электромагнитному. • В настоящее время наибольшее применение находит пружинный привод ПП-67, предназначенный для управления выключателями ВМГ-10 и ВМП-10 при внутренней установке и для управления выключателями ВМП-35 П при наружной установке. • Привод устанавливают в отдельном шкафу ШПП-63. • В привод ПП-67 встроены два электромагнита для дистанционного включения и отключения и не более пяти отключающих элементов защиты (реле максимального тока - РТМ, реле минимального напряжения - РНМ и электромагниты релейного отключения - РЭ).

Пневматические приводы выключателей • Пневматические приводы создают усилие на включение выключателя за счёт сжатого воздуха, который подается в цилиндр с поршнем, заменяющий элемент выключателя. • Такие приводы требуют установки компрессоров

Основные составные части приводов выключателей • силовое устройство, служащее для преобразования подведенной к приводу энергии в механическую; • операционный и передаточный механизмы, служащие для передачи движения от силового устройства к механизму выключателя и для удержания его во включенном положении; • отключающее устройство.

Шкафы комплектных распределительных устройств наружной установки серии КРН-6(10), КРУ-6(10) , двухстороннего обслуживания со стационарно установленным оборудованием • • Выключатели вакуумные типа: ВБЭМ, ВБП, ВБУПЗ и ВВ|ТЕL до 1000 А. РЗА на электромеханических реле, по согласованию возможно исполнение на микропроцессорных устройствах типа SPAC, "Сириус", "БМРЗ" и "Орион" и др.

Характеристики • • Номинальное напряжение, к. В - 6, 10; Ном. ток главных цепей, А - 400; 630; 1000 Ном. ток сборных шин, А - 630; 1000 Ном. ток эл. динамической стойкости главных цепей, к. А - 32; 51 Ток терм. стойкости (3 сек. ), к. А- 12, 5; 20 Типы выключателей (вакуумные)ВБП, ВБЭМ, ВВ/ТЕL, ВБУПЗ Мощность трансформатора собственных нужд, к. ВА - в составе КРН до 40; отдельно стоящий шкаф ТСН до 63 Габаритные размеры, мм: 2750 х1500 х1000

КРУ «Классика» серии D-12 P • Функциональна и гибкая архитектура шкафов • Шкафы КРУ «Классика» серии D-12 P одностороннего обслуживания, что предоставляет возможность их пристенной установки и. б. и 2 -стор. исп.

Комплектные распределительные устройства стационарного исполнения Отличаются простотой конструкции, имеют меньшую глубину шкафа, низкие стоимость и металлоемкость по сравнению с КРУ выкатного исп. Имеется ряд технических недостатков: • открытая незащищенная конструкция камер (сб. шины проложены открыто); • при выходе из строя коммут. аппарата присоединение отключается на время, необходимое для его ремонта; • стационарно установленные выключатели неудобны в техн. обслуживании, существенно увеличивается время, необх. на контроль и ремонт основного электрооборудования камер; • в камерах КСО используется одноступенчатая дуговая защита. Промышленностью выпускаются КСО внутренней установки: • КСО серии 300 с выключателями нагрузки: КСО-366; КСО-366 М; КСО-386; КСО-392; КСО-399, КСО-301; КСО-302; КСО-ЗСЭЩ и др. ; • КСО серии 200 с высоковольтными выключателями: КСО-285, КСО 292; КСО 2 -10, КСО-298, КСО-2000, КСО-2001, КСО-2 СЭЩ, КСО-202, КСО-6(10)-Э 1 «Аврора» и др. ; • серии КРУ/TEL.

Классификация НКУ • по функциям ü НКУ распределения электрической энергии; ü НКУ распределения и управления - комбинация низковольтных коммут. и защитных аппаратов совместно с устройствами управления, измерения, защиты и т. п. ; ü НКУ управления для управления, измерения, защиты, регулирования; • по конструкции: открытое, защищенное с передней стороны, шкафное и др. ; • по месту установки, возможности перемещения; • по защите от поражения электрическим током.

НКУ распределения электрической энергии • предназначены для приема и распределения электрической энергии, • состоят из сборных шин и низковольтных коммутационных и защитных аппаратов (автоматических выключателей, плавких предохранителей, рубильников). • К ним относятся панели распределительные, силовые распределительные шкафы, щитки (силовые, осветительные, этажные, квартирные и т. д. ).

Низковольтные комплектные устройства включает в себя ряд типовых видов оборудования • щит распределительный (предназначен для ввода, распределения, учета электроэнергии, защиты электрических цепей при перегрузках и коротких замыканиях в энергоустановках жилых, общественных, промышленных, административных и других подсобных зданий – т. е. для комплектования РУ трансформаторных ПС. Выпускаются панели на ном. ток до 2500 А серий ЩО 70, ЩО-70 -1, ЩО-70 -3 М, ЩО-01, ЩРО 94); • главный распределительный щит (предназначен для полного или частичного резервируемого снабжения электроэнергией, трехфазного переменного тока с номинальным рабочим напряжением 380 В и частотой 50 Гц в общественных и промышленных зданиях); • вводно-распределительное устройство (ВРУ предназначено для приема, учета и распределения электрической энергии 380/220 В 3 -хфазного переменного тока частотой до 60 гц в электроустановках жилых, общественных и промышленных зданий); • шкаф управления (предназначен для коммутации силовых цепей, цепей управления и контроля исполнительных устройств технологического оборудования, защиты от коротких замыканий и перегрузок по току).

щит распределительный

Панели распределительные • предназначены для комплектования распределительных устройств трансформаторных подстанций (городского, промышленного типа, наружной установки и др. ) и отдельно стоящих распределительных устройств напряжением 0, 4/0, 23 к. В трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью • Распределительные устройства комплектуются из вводных, секционных, линейных и торцевых панелей. • Кроме перечисленных могут предусматриваться панели с аппаратурой АВР, диспетчерского управления уличным освещением, учета электроэнергии, управления, торцевые панели (номенклатура выпускаемых панелей определяется заводом-изготовителем).

Панель распределительная

• Панели распределительных щитов серии ЩО -70 предназначены для использования в низковольтных комплектных распределительных устройствах (НКУ) 0, 4 к. В с глухозаземленной нейтралью. • Панели предназначены для установки в электропомещениях. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию.

Панели распределительных щитов одностороннего обслуживания серии ЩО 70

вводно-распределительные устройства (ВРУ) • предназначены для приема, распределения и учета электрической энергии напряжением 380/220 В трехфазного переменного тока частотой до 60 Гц, которые устанавливаются в жилых и общественных зданиях.

• • • Состав ВРУ с двумя вводами, состоит из следующих основных блоков: блок ввода; блок автоматического включения резервного питания (АВР); блок учета электроэнергии; блок распределения; Исполнение шкафное ( 50, 63, 100, 125, 160 А); однопанельное ( 160, 250 А); многопанельное ( 250, 400, 630 А). Защита от перегрузок и токов КЗ : от многофазных коротких замыканий и перегрузок; от однофазных коротких замыканий; от коротких замыканий в цепях управления и сигнализации. Световая сигнализация : состояние вводных и секционного автоматических выключателей (включен, выключен, авария); положение автоматических выключателей отходящих линий ( по заказу);

Принципиальные схемы устройств ВРУ а, 6, в – вводные; г, д, е – распределительные; ж, з, к, и – вводно-распределительные (однофазные отходящие линии на схеме не показаны)

ВРУ могут быть: • многопанельное: устройство, в котором функциональные блоки размещены в нескольких панелях, количество которых определяется составом и количеством аппаратов, требуемых для конкретной электроустановки многоквартирного жилого дома (с числом этажей более пяти) или общественного здания. • однопанельное : устройство, выполненное на той же конструктивной основе, что и панели многопанельного ВРУ (УВР), и содержащее все необходимые функциональные блоки для электроустановки здания или ее части (с числом этажей не более пяти). • шкафное ВРУ: устройство, содержащее все необходимые функциональные блоки для электроустановки индивидуального дома или коттеджа, установленные в оболочку шкафного типа.

Шкафы, панели ВРУ подразделяются на • вводные: как правило, содержащие аппаратуру блока(ов) ввода и блока(ов) учета. • вводные с АВР (панель с АВР): вводные, содержащие также блоки с аппаратурой АВР. • распределительные: содержащие аппараты блока(ов) распределения и в которой могут также размещаться блоки учета, блоки автоматического или неавтоматического управления освещением и т. п. • противопожарных устройств (панель ППУ): Распределительная панель многопанельного ВРУ, присоединяемая к вводной панели с АВР и предназначенная для питания электрооборудования и цепей управления средств пожаротушения, цепей сигнализации противопожарных устройств, эвакуационного освещения и других необходимых для оповещения и ликвидации пожара электроприемников.

НКУ распределения и управления • представляют собой комбинацию низковольтных коммутационных и защитных аппаратов совместно с устройствами управления, измерения, защиты, регулирования и т. п. , смонтированных на единой конструктивной основе.

НКУ управления предназначены для управления, измерения, защиты, регулирования. • • Конструктивные исполнения НКУ: открытое – НКУ, на несущей конструкции которого установлена электрическая аппаратура, при этом ее части, находящиеся под напряжением, не защищены; защищенное с передней стороны – НКУ открытое, имеющее с передней стороны степени защиты не менее IP 2 x, доcтуп к частям, находящимся под напряжением, возможен с другой стороны; защищенное – НКУ, закрытое со всех сторон, в котором обеспечивается степень защиты 1 Р 2 х; шкафное – защищенное НКУ, предназначенное в основном для установки на полу, может состоять из нескольких секций, подсекций или отсеков; многошкафное – НКУ, состоящее из нескольких механически соединенных шкафов; пультовое – защищенное НКУ с горизонтальной или наклонной поверхностью управления, сигнализации, измерения и т. д. ; ящичное – защищенное НКУ, предназначенное в основном для установки на вертикальной плоскости.

По месту установки НКУ делятся на: • • для внутренней установки, наружной установки, стационарные и передвижные.

Шкафы 0, 4 к. В НКУ-ИЭ • используется для распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380/220 В для защиты от перегрузок и КЗ, а также для управления, измерения и сигнализации.