3 Конструкции распределительных устройств

Распределительным устройством называется электрическая установка, служащая для приёма и распределения электрической энергии.

По существу, распределительное устройство – это конструктивное выполнение принятой электрической схемы, т.е. расстановка электрических аппаратов внутри помещений или на открытом пространстве с соединениями между ними голыми (редко изолированными) шинами или проводами в строгом соответствии с электрической схемой. Комнпановкой распределительного устройства обеспечивается размещение всех намеченных схемой аппаратов в таком порядке, при котором вся конструкция в наибольшей степени отвечает всем действующим требованиям правилам.

Для электрической системы распределительное устройство является узлом сети, оборудованным электрическими аппаратами и защитными устройствами, служащими для управления распределением потоков энергии, отключения повреждённых участков, обеспечения надёжного электроснабжения потребителей.

Каждое распределительное устройство состоит из подходящих и отходящих присоединений, которые связаны между собой сборными шинами, перемычками, кольцевыми и многоугольными соединениями, с размещением различного количества выключателей, разъединителей, реакторов, измерительных трансформаторов и прочих электрических аппаратов, обусловленных принятой схемой. Все аналогичные присоединения выполняются одинаково, так что распределительное устройство собирается из стандартных, как бы типовых ячеек.

Распределительное устройство напряжением 110кВ предназначено для приёма вырабатываемой генераторами ТЭЦ электроэнергии, и распределение её между воздушными линиями электропередачи.

Распределительное устройство 110 кВ закрытого исполнения (ЗРУ 110 кВ). Выполнено по схеме двойной системы шин, секционированной и обходной системой шин. В ЗРУ-110кВ ранее применялись выключатели типа ВМТ-110Б-2000-40, ММО-110-1600-31,5, но в настоящее время производится их замена на элегазовые выключатели фирмы SIEMENS.

Распределительное устройство 6 кВ предназначены для присоединения электродвигательных механизмов собственных нужд мощностью более 200 кВт и понижающих трансформаторов 6/0,4 кВ для питания сетей 0,4 кВ собственных нужд. Т.к. в качестве источников питания собственных нужд на напряжение 6 кВ применяются, по условиям токов короткого замыкания, трансформаторы с расщеплёнными обмотками, то количество секций собственных нужд одного блока на напряжение 6 кВ равно двум. Секции скомплектованы из ячеек типа К-104 с выключателями типа ВМПЭ-10 или ВКЭ-10 на номинальные токи 1500, 1000 и 630 А.

Распределительные устройства 0,4 кВ состоят в основном из двух секций, имеющих в большинстве своём явный резерв. Секция комплектуется из шкафа вводов и присоединений. В состав шкафа входят силовые и релейные отсеки. В качестве коммутационных аппаратов в этих распределительных устройствах применяются автоматические выключатели типа А3700 – на отходящих присоединениях и типа «Электрон» в шкафах рабочих и резервных вводов.

Схема закрытого распределительного устройства 110 кВ (ЗРУ-110 кВ) с отходящими линиями и схема собственных нужд (СН) приведены в графической части проекта.

Турбогенератор подключен к шинам 110 кВ через блочный трансформатор ТДЦ-250000/110 мощностью 250 МВА по схеме генератор-трансформатор с отпайкой на собственные нужды без выключателя в цепи генератора.

Схема ЗРУ-110 кВ выполнена с двумя рабочими и одной обходной системами шин. Выдача электрической мощности производится по воздушным линиям электропередачи (ЛЭП) 110 кВ.

С учетом особенностей электроприемников (1-я, 2-я категории), схемы электроснабжения их (отсутствие резерва по сети), а также большого количества присоединении к сборным шинам для главного распределительного устройства ТЭЦ предусмотрена схема с двумя рабочими и одной обходной системами шин. В такой схеме каждое присоединение содержит выключатель и два шинных разъединителя. Последние служат для изоляции выключателей от сборных шин при ремонте, а также для переключения присоединении с одной системы шин на другую без перерыва в их работе. Линейные разъединители предусмотрены в присоединениях, где это необходимо для безопасного ремонта выключателей. Предусмотрены шиносоединительные выключатели.

Вторую систему сборных шин в прежнее время использовали только эпизодически в качестве резервной системы при ремонте рабочей системы, в настоящее время вторую систему шин используют постоянно в целях повышения надежности электроустановки.

При этом присоединения с источниками энергии и нагрузками распределяются между обеими системами шин. Для защиты сборных шин применяют дифференциальную токовую защиту, обеспечивающую селективное отключение поврежденной системы. Переключение присоединений с одной системы шин на другую производят с помощью шинных разъединителей. Во избежание неправильных операций с разъединителями предусматривают блокирующие устройства. В устройствах с двумя системами сборных шин шинные разъединители каждого присоединения блокируют с шиносоединительным выключателем.

Кроме того предусмотрена блокировка между выключателем и разъединителями в пределах каждого присоединения. Для обеспечения возможности поочередного ремонта выключателей без перерыва работы соответствующих присоединений, предусмотрена обходная система шин и секционирование сборных шин с помощью нормально замкнутых выключателей, шиносоединительных и обходных выключателей.

Достоинствами данного распределительного устройства являются:

– возможность поочередного ремонта сборных шин без перерыва работы присоединений;

– возможность деления системы на две части в целях повышения надежности;

– возможность ограничения тока короткого замыкания в сети.

Недостатки:

– при ремонте одной из систем шин нормальная работа установки на двух системах нарушается, следовательно, на это время надежность её снижается;

– при замыкании в шиносоединительном выключателе отключаются обе системы шин;

– в случае внешнего замыкания и отказа выключателя соответствующего присоединения отключается система шин;

– сложность схемы;

– частые переключения с помощью разъединителей увеличивают вероятность повреждении в зоне сборных шин по сравнению с устройствами с одной системой при том же числе присоединений.

Перечисленные недостатки частично устранены с помощью обходной системы шин и секционирования.