Распределительные устройства из ячеек типа КРУ 6-35 кВ

Реферат.

«Распределительные устройства из ячеек типа КРУ 6 — 35 кВ»

Комплектные распределительные устройства внутренней и наружной установок предназначаются для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты. Они применяются при строительстве и проектировании распределительных устройств (РУ) электростанций и подстанций энергосистем, преобразовательных подстанций, подстанций промышленных предприятий и т. д.

Создание КРУ и их промышленное производство обеспечили возможность отказа от строительства РУ 6 — 35 кВ и их монтажа в условиях строительной площадки. Вместо этого, изготовление шкафов КРУ производится на специализированных предприятиях по отработанным технологическим процессам, что позволяет резко сократить трудовые затраты на электромонтажные работы и численность занятого на монтаже персонала, а также сроки строительства и ввода в эксплуатацию объектов, повысить качество и надежность электротехнических устройств.

В помещении РУ набираются из отдельных шкафов КРУ со встроенными в них электрическими аппаратами, приборами измерения, релейной защиты, автоматики, сигнализации и управления. Шкафы, у которых коммутационные аппараты, выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы напряжения (ТН) и тока (ТТ), разрядники и т. д., устанавливаются непосредственно в корпусе шкафа неподвижно, относятся к КРУ стационарного исполнения (без выдвижных элементов).

При размещении этих аппаратов на выдвижном элементе (тележке) шкафы КРУ относятся к выдвижному исполнению.

Опыт эксплуатации КРУ показывает, что наиболее надежной и удобной в эксплуатации конструкцией являются КРУ с наличием выдвижных элементов, так как они обеспечивают удобство обслуживания и ремонта, а в необходимых случаях позволяют производить замену поврежденных выдвижных элементов.

В зависимости от завода — изготовителя у КРУ существуют некоторые различия в исполнении (расчет на прислонную установку и одностороннее обслуживание, отсутствие дверей шкафов — фасадом шкафа является фасад выдвижного элемента). Конструкции других заводов, как правило, рассчитаны на двустороннее обслуживание, и все шкафы КРУ имеют фасадные двери, которые закрывают шкаф при нахождении выдвижного элемента, как в рабочем, так и контрольном положении.

В соответствии с ГОСТ 14 693– — 77 к КРУ предъявляется соответствующие требования по конструкции, электрической прочности изоляции, коммутационной способности, механической стойкости, надежности, атак же по нагреву, устойчивости к внешним воздействиям, стойкости к сквозным токам короткого замыкания, безопасности и др.

В соответствии с ГОСТ 15 150– — 69 КРУ для эксплуатации в климатических районах с умеренным климатом должны соответствовать категориям размещения:

У3 — для работы в помещениях с естественной вентиляцией;

У4 — для помещений с искусственно регулируемым климатом.

При этом для КРУ нижнее значение температуры окружающего воздуха принято — 25 ⁰С.

Комплектные РУ для эксплуатации в районах с тропическим (сухим или влажным) климатом должны соответствовать категориям размещения Т3 и Т4.

Конструкция КРУ должна обеспечивать нормальное функционирование всех элементов, устройств и аппаратов при вибрациях, вызванных механическими условиями внешней среды, а также при операциях включения и отключения выключателя и при перемещениях выдвижных элементов в шкафу КРУ.

При этом должна быть исключена возможность ложного срабатывания аппаратов релейной защиты, неправильная работа приборов и схем управления, автоматики, устройств сигнализации и измерения.

Выдвижной элемент может занимать в шкафу КРУ следующие фиксированные положения: рабочее, при котором главные и вспомогательные цепи шкафа замкнуты; контрольное, при котором главные цепи шкафа разомкнуты, а вспомогательные замкнуты, (в контрольном положении выдвижного элемента допускается размыкание вспомогательных цепей, такое положение выдвижного элемента называют разобщенным); ремонтное, когда выдвижной элемент находится вне корпуса шкафа и его главные и вспомогательные цепи разомкнуты. В рабочем и контрольном положениях выдвижной элемент фиксируется так, чтобы была исключена возможность его самопроизвольного перемещения внутри шкафа при работе всех механизмов шкафа в нормальном режиме и прохождении тока короткого замыкания.

Выдвижной элемент в пределах корпуса шкафа и вне его может перемещаться вручную и механически. Необходимое для ручного перемещения выдвижного элемента усилие, а также усилие на рукоятках ручных приводов разъединителей главных цепей и заземляющих разъединителей не должно превышать 245 Н (25 кгс).

При этом выдвижной элемент выполняется так, чтобы усилие при равномерном передвижении его по гладкому полу и при разворотах не превышало 490 Н (50 кгс). Для достижения этого допускается применение приспособлений или механизмов.

По степени защиты оболочки шкафы КРУ имеют защищенное исполнение 1Р20.

Все двери шкафов КРУ открываются на угол, обеспечивающий нормальное вкатывание и выкатывание выдвижного элемента шкафа и соседних шкафов. При этом должен обеспечиваться нормальный доступ обслуживающего персонала к встроенной аппаратуре. Двери шкафов КРУ имеют замки, открывающиеся одним ключом.

Шкафы КРУ должны быть удобны в эксплуатации и рассчитаны на легкий и удобный монтаж и наладку. Следует также обеспечить удобство выполнения монтажа и эксплуатации внешних присоединений силовых и контрольных кабелей и токопроводов и предусмотреть возможность доступа для осмотра этих присоединений в случае снятого напряжения.

Во всех шкафах КРУ при выкатывании выдвижного элемента из рабочего положения проемы к неподвижным разъединяющим контактам главной цепи закрываются шторками, которые имеют приспособление для их запирания.

В последнее время в целях локализации аварий в шкафу при возникновении открытой дуги все КРУ должны иметь разгрузочные клапаны с вспомогательными контактами, которые обеспечивают снижение давления в шкафу. Вспомогательные контакты позволяют осуществить схему отключения (неселективного) выключателей питающих элементов.

Заводы — изготовители КРУ выдают заказчикам или проектным организациям рекомендации по выполнению закладных элементов в полу помещения РУ и разметку отверстий для прохода силовых и контрольных кабелей.

В части электрической прочности изоляции главных и вспомогательных цепей КРУ должны выдерживать в соответствии с ГОСТ 1516.1 — 76 кратковременные испытательные напряжения промышленной частоты: изоляция главных цепей КРУ б кВ должна выдерживать испытание одноминутным напряжением 32 кВ, а КРУ 10 кВ — 42 кВ (для КРУ с нормальной изоляцией). Внешняя изоляция внутри оболочки КРУ между токоведущими частями одного и того же полюса главных цепей КРУ при контрольном (разобщенном) положении выдвижного элемента при двух разрывах на полюс должна выдерживать испытание в сухом состоянии напряжением при плавном подъеме 32 и 42 кВ соответственно при U_ном = 6 ч 10 кВ.

Изоляция вспомогательных цепей (элементов управления, блокировки, сигнализации и др.) должна выдерживать одноминутное испытательное напряжение промышленной частоты 2 кВ, прикладываемое поочередно между токоведущими и заземленными частями. Если какие-либо элементы и аппараты вспомогательных цепей по стандартам или техническим условиям на них не допускают испытания напряжением 2 кВ, то испытания можно выполнять при 1,5 кВ. При наличии в цепях элементов, не допускающих испытания напряжением 1,5 кВ, испытательное напряжение должно быть приложено при отсоединении этих элементов от цепи. После этого должно быть проведено комплексное испытание цепей с присоединением всех элементов напряжением, допускаемым всеми элементами.

Кроме указанного электрическая прочность изоляции главных цепей КРУ должна выдерживать напряжения грозовых полных импульсов 75 кВ и срезанных импульсов — 90 кВ. Испытательное напряжение в этом случае прикладывается: к изоляции относительно земли и между полюсами при рабочем и контрольном (разобщенном) положениях выдвижного элемента; к изоляции между токоведущими и заземленными частями при ремонтном положении выдвижного элемента.

Коммутационная способность КРУ определяется соответствующими параметрами встраиваемых в КРУ выключателей с соответствующим приводом. Выключатели, встраиваемые в шкафы КРУ, должны выдерживать стандартные и испытательные циклы при значениях токов включения и отключения, установленных для конкретных типов КРУ в соответствии с ГОСТ 687–78Е:

для выключателей, допускающих АПВ, цикл 1: О — t_бт — ВО — 180с — ВО; цикл 2: О — 180с — ВО — 180с — ВО. Здесь О — операция отключения; ВО операция включения и немедленно следующая за нею операция отключения; t_бт — гарантированная для данного выключателя минимальная бестоковая пауза при АПВ; 180 — время, с;

для выключателей, не допускающих АПВ, применяется только цикл 2.

Работа выключателя в циклах и 2 должна гарантироваться также при наличии выдержки времени ВО, достаточной для завершения операции в с посадкой на защелку. Испытательные циклы уточняются техническими условиями на конкретные КРУ.

По механической прочности к шкафам КРУ и встроенной в них аппаратуре предъявляются требования обеспечения нормальной работы во всех эксплуатационных и аварийных режимах, а также сохранности всех элементов КРУ при их транспортировке. Стандартами и техническими условиями на КРУ регламентированы количества циклов, которые шкафы должны выдерживать: 2000 включений и отключений разъемных контактов главных и 500 вспомогательных цепей; 2000 перемещений выдвижного элемента из рабочего в контрольное положение и обратно и столько же открываний и закрываний шторок; 1000 открываний и закрываний дверей; 500 включений и отключений заземляющего разъединителя и т. п.

Показатели надежности КРУ (механический ресурс, вероятность безотказной работы, долговечность и т. п.) указываются в технических условиях на каждый тип КРУ. Эти показатели определяются на основе опыта эксплуатации КРУ, коммутационных аппаратов и других аппаратов, встроенных в шкаф КРУ, или расчетным путем.

Срок службы КРУ должен быть не менее 25 лет.

В части нагрева к шкафам КРУ предъявляются следующие основные требования: температура нагрева частей корпуса шкафов КРУ, к которым можно прикасаться в эксплуатации, не должна превышать 50 °C, в отдельных случаях, когда это связано со значительным усложнением или удорожанием конструкции, допускается нагрев этих частей до 70 °C;

наибольшая допустимая температура нагрева токоведущих частей (за исключением контактных соединений) и нетоковедущих металлических частей, не изолированных и не соприкасающихся с изоляционными материалами, 120 °C; контактных соединений из меди, алюминия, сплавов алюминия без металлопокрытий с нажатием при помощи болтов, винтов, заклепок и других обеспечивающих жесткость соединений 80 °C; то же, но с покрытием олова 90 °C; с гальваническим покрытием серебром 105 °C;

при воздействии сквозных токов короткого замыкания температура нагрева токоведущих частей шкафа КРУ не должна превышать наибольшей допустимой температуры (200°С — для токоведущих частей из алюминия; 300 °C — для токоведущих частей из меди и ее сплавов, не соприкасающихся с органической изоляцией; 25О°С — для металлических токоведущих частей (кроме алюминиевых), соприкасающихся с органической изоляцией.

Для токоведущих частей, близких к местам соприкосновения электрических контактов, наибольшая допустимая температура нагрева не нормируется.

Токоведущие части КРУ, как правило, выполняются шинами из алюминия или твердых алюминиевых сплавов. Медные шины допускается применять только для многоамперных КРУ в тех случаях, когда применение алюминиевых шин приводит к значительным усложнениям конструкции, для КРУ до 200 А допускается применение стальных шин.

Высокие требования предъявляются к выполнению электрических контактных соединений. Токопроводы для КРУ, как правило, не должны иметь разборных контактных соединений или иметь их в минимальном количестве, В зависимости от материала применяемых в КРУ шин и климатических факторов внешней среды разборные контактные соединения могут выполняться без средств стабилизации контактного давления и с ними, а также с переходными деталями.

Разборные контактные соединения плоских шин и линейные контактные соединения без средств стабилизации давления с помощью стальных крепежных изделий выполняются для КРУ исполнения У и категории размещения 3 и 4 без защитных гальванопокрытий при соединении шин из следующих материалов: меди с медью и ее сплавами; меди с твердым алюминиевым сплавом; меди со сталью; твердого алюминиевого сплава с твердым алюминиевым сплавом, а также со сталью.

Разборные контактные соединения без средств стабилизации давления наиболее приемлемы для заводских условий, так как не требуют защитных гальванопокрытий и специальных крепежных изделий. Однако эти контактные соединения требуют специальной технологической обработки контактных поверхностей.

Разборные контактные соединения плоских шин со средствами стабилизации давления, с крепежными изделиями из цветного металла [ коэффициентом линейного расширения (18—21) 10^-6 1/°С] или из стали (с применением тарельчатых пружин по ГОСТ 17 279– — 71 и 3057−79) выполняются для КРУ также без защитных гальванопокрытий при соединении шин из следующих материалов: меди с алюминием; твердого алюминиевого сплава с алюминием; алюминия с алюминием; алюминия со сталью.

Разборные контактные соединения шин со штыревыми выводами без средств стабилизации давления выполняются без защитных покрытий при применении следующих крепежных деталей: с помощью стальных гаек — при соединении штыревого вывода из стали, меди или ее сплавов на ток до 40 А с шиной, из меди или из твердого алюминиевого сплава, а также при соединении штыревого вывода из меди или ее сплавов на ток до 40 А с шиной из алюминия; с помощью гаек из меди или ее сплавов по ГОСТ 5916– — при соединении штыревого вывода из меди или ее сплавов на ток 40— 630 А с шиной из меди или из твердого алюминиевого сплава, а также при соединении штыревого вывода из меди или ее сплавов на ток 40—250 А с шиной из алюминия; с помощью увеличенных гаек из меди или ее сплавов при соединении штыревого вывода из меди или ее сплавов на ток свыше 630 А с шиной из меди или твердого алюминиевого сплава, а также при соединении штыревого вывода из меди или ее сплавов на ток 250—630 А с шиной из алюминия. Увеличенные гайки выбирают из номинального ряда размеров по ГОСТ 5916– — 70 в пределах 2—2,5 диаметров штыревого вывода.

Разборные контактные соединения шин со штыревыми выводами со средствами стабилизации давления выполняют стальными крепежными изделиями с применением тарельчатых пружин по ГОСТ 17 279– — 71 и 3057−79 для КРУ также без защитных покрытий при соединении штыревого вывода из стали на ток до 40 А с шиной из алюминия. К каждому болту плоского или штыревого вывода допускается присоединение не более двух шин.

Разборные контактные соединения плоских шин с переходными деталями могут выполняться: с медно-алюминиевыми контактными переходами по ГОСТ 19 357– — 74; с контактными переходами, выполненными из плакированного медью алюминия; с пластинами из твердого алюминиевого сплава. Присоединение контактных переходов к алюминиевым шинам выполняется, как правило, сваркой. Разборное присоединение

переходных деталей к шинам или контактным выводам оборудования и аппаратуры может выполняться при помощи стальных крепежных изделий.

Штыревые разборные контактные соединения с переходными деталями могут выполняться так же, как и контактные соединения, без средств стабилизации давления с применением переходных медно-алюминиевых контактов (наконечников) или пластин (наконечников) из твердого алюминиевого сплава.

Предельные отклонения для расстояния м/ду крепежными отверстиями принимают по ГОСТ 14 140– — 69, остальные размеры контактных поверхностей выбирают в зависимости от электрической проводимости материала, допустимого превышения температуры и механической прочности.

Контактные поверхности токоведущих шин должны быть предварительно подготовлены для болтового соединения. При этом должны быть сделаны отверстия под болты, обработаны контактные поверхности, при необходимости должны быть нанесены гальванопокрытия.

Неразборные контактные соединения выполняют сваркой, пайкой или опрессовкой, а также другими методами, применяемыми на предприятиях и предусмотренных в технических условиях на КРУ.

Комплектные распределительные устройства должны удовлетворять требованиям по стойкости к сквозным токам короткого замыкания, выдерживать при включенном положении аппаратов главной цепи номинальный ток электродинамической стойкости, а также прохождения номинального тока термической стойкости в течение 3 с. другое время прохождения тока термической стойкости определяется по формуле I_терt = const, где I_тер — номинальный ток термической стойкости, кА; t — время прохождения тока термической стойкости, с.

Заземляющие ножи в КРУ выполняют стационарного исполнения. Они должны выдерживать без разрыва заземляющих цепей номинальные токи электродинамической и термической стойкости при длительности прохождения его 1 с. При этом допускается приваривание контактов ножей.

При разработке и освоении КРУ особое внимание должно быть обращено на обеспечение безопасности эксплуатации и ремонта КРУ.

Шкафы КРУ должны быть снабжены блокировками, не допускающими:

перемещение выдвижного элемента из рабочего положения и из контрольного положения в рабочее при включенном положении коммутационного аппарата, установленного на выдвижном элементе;

включение коммутационного аппарата, установленного на выдвижном элементе, при нахождении выдвижного элемента в промежуточном (между рабочим и контрольным) положении;

перемещение выдвижного элемента из контрольного (разобщенного) положения в рабочее положение при включенных ножах заземляющего разъединителя;

включение или отключение разъединителей при включенном выключателе главной цепи,

включение разъединителей при включенных ножах заземляющего разъединителя, а также включение заземляющего разъединителя при включенных разъединителях;

вкатывание и выкатывание выдвижного элемента с разъединителями под нагрузкой (для шкафов без выключателей); включение заземляющего разъединителя в шкафу секционирования с разъединителем при рабочем положении выдвижного элемента секционного выключателя.

При наличии в КРУ или КРУП стационарных разъединителей должны быть выполнены блокировки, не допускающие открывания дверей или сетчатых ограждений (выполненных в виде дверей) при включенных разъединителях.

Кроме указанных блокировок шкафы КРУ должны быть укомплектованы блокировками внешних присоединений; например, в шкафах КРУ, которые снабжены заземляющими разъединителями, должна быть предусмотрена возможность установки необходимых устройств для осуществления следующих блокировок, которые не допускают:

включение заземляющего разъединителя при рабочем положении выдвижных элементов или включенном положении коммутационных аппаратов в других шкафах КРУ, от которых возможна подача напряжения на шкаф, где размещен заземляющий разъединитель;

перемещение в рабочее положение выдвижных элементов (или включение коммутационных аппаратов) при включенном положении заземляющих разъединителей в

других шкафах КРУ, от которых возможна подача напряжения на шкаф, где размещен заземляющий разъединитель,

При возникновении внутри шкафа КРУ короткого замыкания с открытой электрической дугой конструкция КРУ должна обеспечивать локализацию аварии в пределах шкафа или монтажной схемы главной цепи присоединения (например, схема секционирования, выполненная из выключателя, установленного на выдвижном элементе в одном шкафу, и выдвижного элемента с разъединяющими контактами главной цепи, играющими роль разъединителя в другом шкафу) при времени действия электрической дуги 1 с.

Время действия электрической дуги может быть меньше 1 с. В этом случае конструкция шкафа КРУ должна быть снабжена такими элементами (разгрузочные клапаны с блок-контактами, фотоэлементы и т. п.), которые бы ограничивали время действия электрической дуги до величины, указываемой в технических условиях на конкретный тип КРУ.

Локализационная способность КРУ считается достаточной, если действие электрической дуги не приводит к прожогам дверей или оболочек шкафа в зоне обслуживания. При этом крышки и двери КРУ не срываются, а электрическая дуга не перебрасывается на другие шкафы или монтажные единицы.

Максимальной локализационной способностью должен обладать отсек сборных шин, так как их повреждение может привести к отключению всей секции РУ, т. е. к обесточению других электрических присоединений.

Обслуживание аппаратов, приборов, оборудования, токоведущих частей и самого шкафа КРУ должно быть безопасным при снятом напряжении с этой цепи. При этом должна быть обеспечена возможность осмотра, смены и ремонта оборудования без нарушения нормальной работы цепей в соседних шкафах КРУ.

Электрооборудование выдвижного элемента подлежит ремонту только после выведения его в ремонтное положение.

К маслонаполненным аппаратам (трансформаторам напряжения и трансформаторам собственных нужд), встроенным в КРУ, должны быть обеспечены удобный доступ для отбора проб масла при ремонтном положении выдвижного элемента или при отключенном положении разъединителя, а также возможность наблюдения за уровнем масла и показаниями термометров.

При применении в шкафах КРУ и КРУН сетчатых ограждений они должны иметь ячейки не более 25×25 мм.

Заземляющие ножи и другие аппараты рубящего типа должны устанавливаться так, чтобы они не могли замкнуть цепи самопроизвольно под действием силы тяжести.

При этом их подвижные токоведущие части в отключенном положении не должны находиться под напряжением. Приводы заземляющих разъединителей должны иметь указатели положения и приспособления для их запирания.

Шкафы КРУ должны иметь указатели рабочего и контрольного положения выдвижного элемента. Для КРУ, где фасадом шкафа является фасад выдвижного элемента, положение выдвижной части относительно шкафа КРУ должно быть отчетливо видно для визуального определения рабочего в контрольного положений выдвижного элемента.

Шкафы КРУ одного типа и исполнения должны иметь одинаковые габаритные и установочные размеры и обеспечивать взаимозаменяемость выдвижных элементов и запасных частей.

Кроме перечисленных требований к шкафам КРУ предъявляют и ряд требований к вспомогательным цепям, устройству заземления, освещению, упаковке, хранению, транспортировке и т. д.

Монтаж вспомогательных цепей КРУ должен выполняться медным проводом из проволоки марки ММ (ГОСТ 2112 — 71), сечением не менее 1,5 мм. Присоединёния к штепсельным разъемам, переходы на двери, подвижные блоки, панели и т. п. выполняют, как правило, гибкими многожильными проводами. Однако для этих целей могут быть применены и провода с однопроволочными жилами, если при этом будет обеспечена работа жгута провода только на кручение, причем на относительно небольшой угол поворота. Присоединение к счетчикам выполняют медным проводом сечением не менее 2,5 мм. Присоединения, выполняемые пайкой (без выхода на наборные зажимы), допускается выполнять гибким проводом сечением не менее 0,5 мм

Каркас выдвижного элемента должен иметь непрерывный электрический контакт с корпусом шкафа КРУ при помощи скользящих заземляющих контактов на всем протяжении пути от рабочего до контрольного положения выдвижного элемента не менее чем в двух местах.

Не допускается использовать для заземления болты, винты, шпильки, выполняющие роль крепежных деталей. Диаметры болтов (винтов и шпилек) и контактной площадки должны выбираться из условий номинального тока шкафа КРУ, например при номинальном токе шкафа от 250 до 630 А наименьший диаметр резьбы болта для заземления выбирают М10, а наименьший диаметр площадки контактной 25 мм; при токе свыше 630 А соответственно диаметр равен М12, а диаметр площадки 28 мм. Допускается применение вместо одного двух болтов. В этом случае суммарное поперечное их сечение должно быть не менее сечения требуемого болта.

Применяемые для освещения лампы должны быть доступны для их замены без снятия напряжения с главных цепей шкафа КРУ.

Монтаж шкафов КРУ в помещении РУ сводится к сборке отдельных шкафов и блоков, состоящих из нескольких шкафов КРУ, в общее РУ в соответствии с проектом. Монтажные работы при этом согласно СНиП производят в две стадии:

первая — выполнение подготовительных работ по установке закладных частей в строительные конструкции для закрепления шкафов КРУ, подготовка трасс для внешних электропроводок и прокладка проводников заземления. Монтажные работы первой стадии выполняют одновременно с основными строительными работами. После выполнения монтажных работ первой стадии строительная организация заканчивает в помещении РУ строительные работы, включая укладку чистых полов и побелку помещения;

вторая — выполнение сборочных работ (установка и соединение отдельных шкафов КРУ и блоков из нескольких шкафов КРУ, монтаж шинных связей, монтаж внешних электрических проводок и кабелей).

Осмотр, наладка и регулировка комплектующей аппаратуры и оборудования, встраиваемых в шкафы КРУ, производятся в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей этих изделий.

Для шкафов КРУ, имеющих выдвижные элементы, выполняется следующее: вкатывают выдвижной элемент в корпус для проверки правильности монтажа шкафа; проверяют работу заземляющего разъединителя и его блокировку, шторочного механизма, все фарфоровые изоляторы (наличие трещин, сколов, состояния армировки) и протирают их смоченной в бензине тряпкой; проверяют работу механизмов вкатывания (при этом должно быть обеспечено свободное вкатывание и выкатывание выдвижного элемента из корпуса; фиксаторы должны четко и надежно фиксировать выдвижной элемент в рабочем и контрольном положениях); проверяют сочленение штепсельного разъема; измеряют переходное сопротивление связи заземления выдвижного элемента с корпусом (оно не должно превышать 0,1 Ом, см. ГОСТ 12.2.007.0−75) между металлической конструкцией выдвижного элемента и корпусом; проверяют работу приводов с выключателями в шкафах, для чего устанавливают выдвижные элементы с выключателями в контрольное положение и производят до 10 операций включения и отключения выключателя.

При регулировке выключателей необходимо убедиться в отсутствии каких-либо затираний в механизмах привода и выключателя. Наиболее полное представление о качестве регулировки дает виброграмма, которую снимают в соответствии с инструкцией по монтажу и эксплуатации выключателей.

Проверяют состояние эпоксидной изоляции трансформаторов тока, выключателей, изоляции из пластмассы; изоляционные поверхности дополнительно протирают. Производят тщательный осмотр всех элементов шкафов КРУ, подтягивают все крепежные болтовые и контактные соединения ошиновки главной цепи, а также винты в зажимах, блок-контактах и других элементах вторичных цепей.

Проверяют выдвижные элементы каждого шкафа:

совпадение разъединяющих контактов главной цепи, при этом должны соблюдаться регламентируемые завода ми соосность и величина захода контактов;

сочленение штепсельного разъема (разъединяющих контактов) вспомогательных цепей;

совпадение скользящих заземляющих контактов выдвижного элемента;

совпадение контактов заземляющего разъединителя при его включении, которое производят при выкатывании выдвижного элемента в контрольное или ремонтное положение;

работу шторочного механизма (при вкатывании или выкатывании выдвижного элемента шторки должны легко открываться и закрываться без перекосов и заеданий);

работу блокировки заземляющего разъединителя и выдвижного элемента, электромагнитной блокировки, механизма доводки (его фиксация) и блокировки.

Блокировку заземляющего разъединителя регулируют таким образом, чтобы обеспечивалась невозможность включения разъединителя в рабочем положении выдвижного элемента, а также невозможность вкатывания выдвижного элемента в рабочее положение при включенном заземляющем разъединителе.

Проверяют работу клапана разгрузки по давлению (в петлях клапана не должно быть заеданий, клапан должен свободно открываться и закрываться); замыкание блок-контактов при открывании клапана.

Производят опробование работы выключателя с приводом в соответствии с действующими инструкциями.

Выполняют следующие пусконаладочные работы: проверку релейной аппаратуры с установкой соответствующих уставок; проверку измерительных приборов, а также схем управления, сигнализации и защиты; испытание повышенным напряжением изоляции главных цепей.

Перед испытанием изоляции повышенным напряжением производят следующие подготовительные работы: фарфоровую изоляцию протирают сухой салфеткой и измеряют сопротивление изоляции мегаомметром; все выдвижные элементы с выключателями устанавливают в рабочее положение, включают выключатели; выдвижные элементы с разрядниками, силовыми трансформаторами и трансформаторами напряжения выкатывают в контрольное положение. Испытания повышенным напряжением производят до присоединения отходящих силовых кабелей.

Проверку сочленения выключателей с приводами выполняют по заводским инструкциям. Выдвижной элемент с выключателем устанавливают в контрольное либо ремонтное положение и производят до 10 включений и отключений его с целью проверки совместной работы привода с выключателем, взаимодействия всех элементов схемы устройства и действия устройства на выключатели и другие аппараты, а также проверку устройства в целом (в полной схеме) с питанием от постороннего источника.

После выполнения указанных проверок приступают к приемо-сдаточным испытаниям КРУ.

Приемо-сдаточные испытания производят после монтажа, наладки и регулировки, перед вводом в эксплуатацию. При этом подвергают испытаниям каждый шкаф КРУ, отдельные его элементы, а также входящую в состав КРУ аппаратуру.

Объем и нормы испытаний принимаются согласно «Нормам испытаний электрооборудования» .

Основными задачами эксплуатации КРУ являются: надзор и уход за оборудованием и аппаратурой, установленной в КРУ, за механизмами шкафов КРУ и помещением РУ; устранение в кратчайший срок неисправностей, так как развитие их может привести к аварии; своевременное производство профилактических испытаний и ремонта аппаратуры и оборудования.

Надзор за работой аппаратуры и оборудования выполняют при наружных осмотрах КРУ, производимых дежурным или эксплуатационным персоналом.

Персонал, производящий техническое обслуживание, осмотры и ремонт КРУ, должен иметь квалификационную группу не ниже IV и отчетливо представлять назначение отдельных частей КРУ, их взаимодействие и состояние во время работы, хорошо знать установленное в КРУ оборудование и руководствоваться инструкциями осмотра и проверки. Сроки периодических осмотров устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации энергосистемой или главным инженером энергорайона. После отключения коротких замыканий производят внеочередные осмотры. В зависимости от местных условий (усиленное загрязнение) шкафы КРУ подвергают дополнительным осмотрам.

В объем технического обслуживания КРУ входят:

осмотры шкафов КРУ по графику, определяемому местными условиями, но не менее 1 раза в месяц;

ежесуточные осмотры аппаратуры и оборудования с постоянным дежурством оперативного персонала по местной инструкции, в которой указывается конкретный состав аппаратуры и оборудования, осматриваемого каждой сменой. В этих инструкциях предусматривается осмотр оборудования также в ночное время, не менее 1 раза в месяц, для контроля за отсутствием разрядов и свечения контактов;

мелкий ремонт аппаратуры и оборудования, не требующий снятия напряжения и осуществляемый во время перерывов в работе питающихся от шкафов КРУ технологических установок;

отключение оборудования в аварийных ситуациях в соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ и в порядке, предусмотренном местными инструкциями;

участие в приемке шкафов КРУ после монтажа, наладки, испытаний, ремонта.

Во время осмотров обращается внимание на: состояние помещения (в части исправности дверей, замков, отопления, вентиляции), сети освещения и заземления; наличие средств безопасности; уровень масла в цилиндрах выключателей; отсутствие течи масла; состояние изоляции (запыленность, состояние армировки, отсутствие видимых дефектов), выключателей, приводов, механизмов блокировки, разъединителей, главных разъединяющих контактов, механизмов доводки, шторочного механизма; наличие смазки на трущихся частях механизмов, разъединяющих контактах главной цепи и контактах заземления; состояние контактных соединений (обгорание, перегрев по цветам побежалости и т. п.); состояние рядов зажимов, переходов вторичных цепей на дверцы, гибкой связи; плотность за тяжки контактных соединений вторичных цепей; действие кнопок местного управления выключателей, находящихся в испытательном положении, и т. д.

Все ненормальности со смонтированным в шкафах КРУ оборудованием, обнаруженные при осмотре, регистрируют в журнале ремонта. Устранение неисправностей должно производиться в кратчайший срок. Тщательность проведения указанных выше работ во многом предопределяет дальнейшую эксплуатацию КРУ.

В объем текущего ремонта входят предусмотренные осмотрами и техническим обслуживанием работы, а также:

разборка, проверка состояния, ремонт или замена подвижных разъединяющих контактов, осей, шарниров, измерение и регулировка хода подвижной части, вжима (хода) контактов, одновременности замыкания и размыкания контактов, проверка и регулировка механизмов свободного расцепления привода, измерение и регулировка расстояния между бойком и рычагом отключающего устройства, ремонт приводов и приводных механизмов, тяг и рычагов, замена дефектных изоляторов, испытание и замена масла при необходимости, смазка трущихся частей привода и приводного механизма; проверка и ремонт сигнализации и блокировок, проверка и замена крепежных деталей, измерение сопротивления постоянному току контактов, шунтирующих сопротивлений дугогасительных устройств, обмоток включающей и отключающих катушек, испытание повышенным напряжением основной изоляции и изоляции вторичных цепей элементов КРУ, выключателей, разъединителей, заземляющих ножей, их приводов и т. п. в соответствии с требованиями ПТЭ и ГIТБ;

чистка изоляторов, проверка и ремонт присоединений главных и вторичных цепей, проверка заземляющих болтов, шунтирующих перемычек, измерение сопротивления изоляции первичных и вторичных обмоток, угла диэлектрических потерь, испытание электрической прочности изоляции первичных и вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения в соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ;

проверка состояния поверхности разрядника и расположения зон выхлопа, измерение сопротивления элемента вентильного разрядника, тока проводимости и пробивных напряжений вентильных разрядников в соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ;

проверка целости, соответствия схемам, действующим нагрузкам и нормам, замена плавких вставок предохранителей и токоограничивающих сопротивлений при необходимости, проверка и регулировка плотности вжима контактной части силовых предохранителей и т. д.

В зависимости от местных условий для КРУ устанавливают сроки очистки изоляции от пыли и загрязнений. Текущий ремонт аппаратов КРУ и профилактические испытания производят по мере необходимости. Текущий ремонт трансформатора с. н. производят не менее 1 раза в год.

В объем капитального ремонта КРУ входят работы текущего ремонта, а также:

полная разборка всех узлов, ремонт арматуры и чистка фаз, ремонт или замена подвижных и неподвижных кон тактов, дугогасительных камер, регулировка контактов и приводного механизма, проверка правильности включения ножей и очистка их от нагрева и наплывов, испытание отдельных узлов и деталей на электрическую прочность, полная разборка и капитальный ремонт приводов и приводных механизмов с проверкой износа и заменой изношенных деталей, проверка усилия нажатия каждой пары ламелей разъединяющих контактов главной цепи с заменой пружин тех ламелей, усилие которых менее нормы, проведение полного объема послеремонтных испытаний выключателей, разъединителей, заземляющих разъединителей и т. д. в соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ;

проверка измерительных трансформаторов тока и напряжения в соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ;

комплексные испытания вентильных разрядников в соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ;

восстановление лакокрасочных покрытий на поврежденных участках;

проверка и ремонт разъединяющих контактов вторичной цепи с заменой пришедших в негодность деталей.

Капитальный ремонт выдвижных элементов с выключателями производят не менее 1 раза в 4 года. Ремонт трансформаторов тока и напряжения и т. д. определяют по результатам профилактических испытаний. Капитальный ремонт трансформаторов с. н. производят через 5 лет после включения в эксплуатацию и в дальнейшем в зависимости от результатов состояния трансформатора. Ремонт неподвижных разъединяющих контактов сборных шин производят только при обнаружении неисправности или необходимости чистки изоляторов. Установленные сроки капитального ремонта с учетом опыта эксплуатации, мощности короткого замыкания, напряжения сети и результатов испытания могут быть увеличены.

Если вся изоляция КРУ рассчитана на напряжение 10 кВ, то при эксплуатации на напряжении б кВ КРУ имеет повышенную надежность. Ремонт электрооборудования КРУ производят согласно инструкциям заводов изготовителей электрооборудования. Резервные шкафы КРУ и выдвижные элементы должны находиться в состоянии, допускающем немедленное включение их в эксплуатацию.

После проведения капитального ремонта шкафов КРУ до включения их под напряжение производят приемо-сдаточные испытания и приемку шкафов КРУ по акту, который должен утверждаться в установленном порядке.

При эксплуатации шкафов КРУ категорически запрещается деблокирование аппаратов и защитных ограждений, отвинчивание съемных деталей шкафов, поднятие и открывание автоматических шторок, закрывающих доступ в отсеки и блоки при наличии там напряжения. Наблюдение за уровнем масла в выключателях ведется через смотровые окна или сетчатые ограждения. Осмотры сборных шин, контактных соединений ошиновки и т. п. без снятия напряжения возможны только в том случае, если конструкцией КРУ предусмотрены смотровые люки, закрытые защитной сеткой.

Во избежание поломки приводного шторочного механизма перед вкатыванием выдвижного элемента в корпус шкафа защитные шторки освобождают от навесных замков.

В шкафах КРУ выкатного исполнения для производства заземления отходящей линии с помощью заземляющих разъединителей, встроенных в КРУ, необходимо: отключить выключатель, выкатить выдвижной элемент в ремонтное положение, проверить отсутствие напряжения на нижних разъединяющих контактах с помощью указателя напряжения, включить заземляющий разъединитель, вкатить выдвижной элемент в контрольное положение, если нет необходимости вести работы внутри корпуса шкафа. Работы в кабельном отсеке производят при отсутствии напряжения на линейных нижних разъединяющих контактах (кроме КРУ КЭ-10 и КМ-10, у которых линейные разъединяющие контакты расположены сверху), включенном заземляющем разъединителе и при запертых навесным замком шторках, закрывающих доступ к шинным разъединяющим контактам. Работы на оборудовании, расположенном на выдвижном элементе, производят только при ремонтном положении выдвижного элемента; работы в отсеке выдвижного элемента выполняют при запертых на навесной замок шторках, запрещающих доступ в отсеки с шинными и линейными разъединяющими неподвижными контактами.

Смену силовых предохранителей в шкафу трансформа тора производят при снятой нагрузке. Если выполняются работы внутри отсека выдвижного элемента, на автоматические шторки вывешивают плакат: «Высокое напряжение. Опасно для жизни». Выкатка выдвижного элемента с выключателем и установка его в рабочее положение являются операциями по отключению и включению присоединения и производятся только лицами, выполняющими оперативные переключения, или под их руководством.

Блокировка заземляющего разъединителя не позволяет включить его в рабочем положении выдвижного элемента. Вкатывание выдвижного элемента в рабочее положение возможно только в отключенном положении заземляющего разъединителя.

В шкафах КРУ, где связь вторичных цепей выдвижного элемента с корпусом осуществляется штепсельным разъемом СШР или ему подобным, при работах в этих цепях необходимо учесть следующее: для правильной ориентации расположения вставки по отношению к колодке (и на оборот) колодка устанавливается всегда так, чтобы шпоночное соединение было со стороны фасада шкафа и против него; на колодку и вставку наносят риски краской красного цвета. Для облегчения сочленения и расчленения разъема и предотвращения порчи резьбы необходимо пользоваться соединительной гайкой только для фиксации положения штепсельного разъема, а сочленение и расчленение осуществлять вручную (рукой) оператором (дежурным). При этом соединительная гайка свободно вращается без приложения особых усилий. Следует нанести тонкий слой технического вазелина или любой другой технической смазки на резьбовую часть разъема. При полном сочленении (до упора) разъема соединительная гайка навинчивается до положения, когда остается один виток разъема, (вся резьбовая часть имеет восемь витков). При этом штырь входит своей цилиндрической частью в гнездо примерно на 6 мм.

Штепсельный разъем обеспечивает нормальное контактное соединение вторичных цепей (включая цепи электромагнитов включения выключателя) при следующих положениях соединительной гайки разъема: гайка навинчивается до положения, когда остается три витка резьбы. При этом штырь входит своей цилиндрической частью в гнездо на 3−3,5 мм; гайка навинчивается до положения, когда остается два витка резьбы. При этом штырь входит своей цилиндрической частью в гнездо на 4,5−5 мм.

В шкафах КРУ со штепсельными разъемами СШР и подобных ему перед выкатыванием выдвижного элемента в ремонтное положение расчленяется штепсельный разъем. Его сочленение и расчленение во избежание поломки производят в контрольном фиксированном положении выдвижного элемента при отключенном автомате цепей питания электромагнита включения привода.

В КРУ со съемным релейным шкафом, последний при необходимости можно снять с корпуса, не нарушая магистрали оперативных шинок вторичных цепей и шинок питания оперативным током. Для этого на токовом ряде зажимов закорачивают выводы трансформаторов тока; отсоединяют провода внешних присоединений с рядов зажимов и про вода, идущие отпайками от оперативных шинок; отсоединяют болтовые соединения шкафа с корпусом и шкафа с коробом, в котором проложены оперативные шинки и шинки питания. Во избежание поломки колодки штепсельного разъема, которая выступает за размеры релейного шкафа на 20 мм, складирование релейных шкафов допускается только на специальных стендах (подставках).

В процессе эксплуатации следят за своевременным переключением конечных выключателей ВПК, сигнализирующих о положении выдвижного элемента в шкафу и состоянии заземляющего разъединителя.

При эксплуатации шкафов КРУ необходимо, чтобы:

в помещение с установленными шкафами КРУ не могли попасть животные, птицы и пресмыкающиеся, а также вода; при температуре окружающей среды в помещении РУ более +35°С (но не выше 40°С) необходимо снизить токовые нагрузки КРУ с учетом ГОСТ 8024–69 в помещение РУ не должны проникать пыль и вредные газы;

с учетом того, что в настоящее время в основном все конструкции шкафов КРУ в соответствии с требованиями ГОСТ 14 693–77 рассчитаны на взаимозаменяемость выдвижных элементов, желательно, чтобы в РУ, где установлены КРУ, был резервно оборудованный, полностью смонтированный резервный шкаф КРУ отходящей линии. Это нужно для того, чтобы при обнаружении неисправностей какого-либо выключателя, установленного на выдвижном элементе, можно было на его место установить выдвижной элемент резервного шкафа КРУ, вкатить его взамен вышедшего из строя, который может быть отремонтирован вне шкафа КРУ.

При эксплуатации шкафов КРУ должны соблюдаться «Правила техники безопасности при эксплуатации электрических станций и подстанций» .

Эксплуатация шкафов КРУ и встроенного в них оборудования производится в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей.

До создания и освоения промышленного производства шкафов КРУ на строительство поставлялись россыпью выключатели и разъединители, аппаратура и приборы, монтаж которых производился в железобетонных ячейках (камерах), на которые было заранее разделено помещение РУ.

Наиболее распространенным было трехэтажное РУ зального типа, на первом этаже которого располагалось кабельное хозяйство и линейные разъединители; на втором — основное оборудование: выключатели с приводами, измерительные трансформаторы тока и напряжения, разрядники, а также приборы защиты, измерения, сигнализации, блокировок, управления и т. п.; на третьем — сборные шины и шинные разъединители.

Проектирование РУ электрических станций и трансформаторных подстанций, выполнение строительных работ, монтажных и наладочных работ требовали большой затраты труда квалифицированных специалистов, а также большого количества времени до ввода РУ в эксплуатацию. Особенно трудоемки были работы по монтажу и наладке основного оборудования выключателей и их подготовке к включению в работу. Приходилось выполнять работы по сочленению выключателей с приводами со всеми блокировками, которые требовались по технике безопасности, так как эти аппараты изготовлялись, как правило, на разных заводах и элементы их связей не поставлялись заводами.

Применение КРУ по сравнению со сборными РУ имеет следующие основные преимущества:

значительно сокращаются размеры и объем помещений РУ; здание (помещение), в котором размещается КРУ, имеет более простую конструкцию (одноэтажное здание

без железобетонных ячеек), что значительно удешевляет строительную часть и резко сокращает расход металла и других строительных материалов;

повышается надежность и безопасность эксплуатации, а применение изготовленных в заводских условиях блокировок повышает безопасность обслуживания и ремонта КРУ;

обеспечивается бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией за счет возможности быстрой замены поврежденного выключателя, размещенного на выдвижном

элементе, имеющимся в системе резервным выдвижным элементом с таким же выключателем, при этом резко сокращается время на выполнение ревизий, ремонтов выключателей и других аппаратов, установленных на выдвижных элементах;

комплектные РУ заводского изготовления дешевле ячеек РУ за счет серийного массового их изготовления на специализированных промышленных предприятиях, где все элементы КРУ изготавливают по отработанным технологическим процессам;

резко сокращается необходимое для монтажа время, которое составляет всего 14 необходимого для монтажа сборного РУ времени;

значительно упрощается проектирование РУ, так как при применении КРУ проектирование РУ сводится к выбору типовых шкафов КРУ, выпускаемых заводом с указанием типовых схем вторичных соединений, выполненных на заводах. Применение КРУ позволяет широко применять РУ глубокого ввода.

Современные индустриальные конструкции КРУ требу ют минимальных трудовых затрат на строительно-монтажной площадке, их монтаж сводится к доставке их в помещение РУ, установке на закладные основания РУ, подсоединения силовых и контрольных кабелей, проведения незначительного объема пусконаладочных работ, после чего подается напряжение на сборные шины и на шины оперативных цепей. Таким образом, повсеместное применение КРУ обеспечивает существенное сокращение квалифицированной рабочей силы при строительстве и монтаже. Передовые предприятия — изготовители КРУ приступили в последние годы к крупноблочным поставкам на объект по нескольку состыкованных шкафов КРУ вместе со сборными шинами, присоединенными к ним отпайками с проложенными и подсоединенными шинками оперативных цепей.

В зависимости от нужд и условий эксплуатации применяют различные типы КРУ:

КРУ с масляными выключателями;

КРУ с электромагнитными выключателями;

КРУ с вакуумными выключателями.

Так же применяют КРУ целевого назначения:

КРУ генераторного напряжения (ГРУ);

КРУ для экскаваторов;

КРУ для нефтебуровых установок;

КРУ для угольной промышленности.

В зависимости от условий используют комплектные РУ внутренней и наружной установки.

шкаф распределительный устройство

1. Дорошев К. И. Комплектные распределительные устройства напряжением 3 — 35 кВ. М.: Энергия, 1969. 104 с.

2. ГОСТ 14 693–77. Устройства комплектные распределительные в металлической оболочке на напряжение до 10 кВ. Общие технические условия.

З. ГОСТ 15 150– — 69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

4. ГОСТ 151б.1 Электрооборудование переменного тока на напряжения от 3 до 500 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.

5. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. 13-е изд. М.: Энергия, 1977. 288 с.

6. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. 3-е изд. М.: Атомиздат, 1974. 352 с.

7. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций. 19-е изд. М.: Энергия, 1972. 120 с.

8. Крючков И. П., Кувшинский Н. Н., Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. М.: Энергия, 1978. 456 с.