Схемы и конструкции ЗРУ.

Распределительное устройство (РУ) – это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии, содержащая коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины и вспомогательные устройства.

Закрытое распределительное устройство (ЗРУ) – РУ, оборудование которого расположено в здании.

Закрытые РУ наиболее часто сооружают до 10 кВ включительно. При затруднении с получением нужной для размещения ОРУ площадки, при расположении на предприятиях в стесненных условиях, в районах с загрязненным воздухом, а также в северных районах с очень низкой температурой и обильными снегопадами, строят ЗРУ 35 и 110 кВ. При этом ЗРУ 110 кВ сооружают с применением оборудования, предназначенного для ОРУ.

ЗРУ 35 и 110 кВ размещают в одно-, двух- или трехэтажных зданиях из унифицированных сборных железобетонных конструкций. ЗРУ 6 и 10 кВ и подстанции, размещают во встроенных, пристроенных или отдельно стоящих зданиях из кирпича или сборного железобетона. Размеры помещений зависят от типа применяемого электрооборудования, схемы главных цепей, схемы заполнения и допустимых размеров ширины коридоров и проходов в ЗРУ, камерах трансформаторов и помещениях щитов. Оборудование ЗРУ может быть сборным и комплектным. Наибольшее распространение при монтаже современных ЗРУ и подстанций 6 и 10 кВ получили комплектные устройства. Комплектные распределительные устройства компонуются из сборных камер одностороннего обслуживания (КСО) или шкафов КРУ. Они поставляются по заказным схемам с установленными в камерах и шкафах аппаратами главной цепи, с приборами защиты, измерения, учета и сигнализации, с полной ошиновкой и проводками вторичной цепи в пределах камер. В зависимости от расположения оборудования и ячеек в ЗРУ могут иметься один или несколько коридоров управления, коридор обслуживания и взрывной коридор. Взрывные камеры и взрывные коридоры имеются в ЗРУ со взрывоопасным оборудованием, например, баковыми масляными выключателями, многообъемными ТН с масляной изоляцией, силовые предохранители и т.д. Для устранения возможности растекания масла при аварии и предотвращения пожара во взрывной камере под оборудованием находится маслосборная яма, которая закрыта стальной решеткой. Под мощными трансформаторами предусматривают маслосборные ямы, рассчитанные на полный объем масла или маслостоки, вмещающие не менее 20% масла. Для охлаждения трансформаторов предусматривают естественную вентиляцию ячеек. Масляные выключатели с малым объемом масла устанавливают в камерах невзрывного типа, с обслуживанием из общего коридора, маслосборные ямы под такими выключателями не устанавливаются. Приводы масляных выключателей размещают в коридоре обслуживания, ручные приводы монтируют на щите. Приводы выключателей дистанционного управления монтируются непосредственно на полу.

Оборудование сборных ЗРУ располагают в закрытых и огражденных камерах. Все токоведущие части, расположенные на доступной высоте, ограждают с помощью различных перегородок. Сборные шины монтируют в верхней части РУ и располагают горизонтально, вертикально или под углом 45°. Горизонтально шины располагают в одноэтажных РУ небольшой мощности, вертикально и под углом 45° – в РУ средней и большой мощности.

К схемам электрических соединений электроустановок предъявляется целый комплекс требований, из которых можно выделить семь основных: надежность, экономичность, удобство эксплуатации, технологическая гибкость, экологическая чистота, компактность и унифицированность.

На высшем и среднем напряжениях применяются схемы с одиночной и двойной системами сборных шин. Обе эти схемы применяются в сочетании с обходной системой сборных шин, позволяющей производить поочередный ремонт выключателей без отключения присоединений путем замены ремонтируемого выключателя обходным выключателем (ОВ).

По выполнению секционирования схемы с одной системой СШ подразделяются на:

1. Схемы без секционирования.

Преимущества: простота и низкую себестоимость. Недостатки: неудобства в эксплуатации, профилактический ремонт любого элемента РУ должен сопровождаться отключением всего РУ . Авария на сборных шинах так же выводит из строя всё РУ.

2. Схема с двумя и более секциями сборных шин.

При такой схеме каждая секция имеет своё питание и свою нагрузку. Секции соединены между собой секционными выключателями (СВ). На станциях секционный выключатель обычно замкнут, из-за необходимости параллельной работы генераторов. В случае повреждения на одной из секций СВ отключается, отсекая повреждённую секцию от РУ. В случае аварии на самом СВ из строя выходят обе секции, но вероятность такого повреждения относительно мала. На низковольтных РУ (6-10кВ) СВ обычно оставляют отключённым, так что секции работают независимо друг от друга. В случае нарушения питания одной секции, сработает устройство АВР, которое отключит вводной выключатель секции и включит СВ. Потребители секции с отключённым питанием будут получать электроэнергию от питания смежной секции через секционный выключатель.

Недостатки: на все время проведения контроля или ремонта секции СШ один источник питания отключается; повреждения в зоне секции СШ приводят к отключению всех линий соответствующей СШ; ремонт выключателей связан с отключением соответствующих присоединений.

3. Схема с двумя секциями сборных шин и обходным устройством.

Для устранений недостатков предыдущих схем используется обходное устройство. Обходное устройство представляет собой один или два обходных выключателя на две секции, обходные разъединители и обходную систему шин. Схема позволяет проводить ревизию и ремонт выключателей без отключения присоединения. В нормальном режиме обходная система шин находится без напряжения, обходные разъединители отключены. В схеме могут быть установлены два обходных выключателя, осуществляющие связь каждой секции шин с обходной. В целях экономии средств ограничиваются одним обходным выключателем с двумя шинными разъединителями, с помощью которых обходной выключатель может быть присоединен к первой или второй секциям шин.

Схемы с двумя системами сборных шин.

Подобное РУ похоже по устройству на РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством, но, в отличие от него, обходная система шин используется как рабочая, нагрузки на систему распределяют между обеими системами шин. Это делается для повышения надёжности электроснабжения. Отсутствие питания на одной из систем шин допускается только временно, пока ведутся ремонтные работы на другой системе шин.

Преимущества: возможность планового ремонта любой системы шин, без вывода из эксплуатации всего РУ; возможность разделения системы на две части, для повышения надёжности электроснабжения; возможность ограничения тока короткого замыкания

Недостатки: сложность схемы; увеличение вероятности повреждений на сборных шинах из-за частых переключений разъединителей; при замыкании в шиносоединительном выключателе отключаются обе системы шин; ремонт выключателей и линейных разъединителей связан с отключением на время ремонта соответствующих присоединений;

Наибольшее распространение система получила в РУ на напряжение 110–220 кВ.