Комплектные РУ 6-10 кВ с электромагнитными выключателями.

Создание выключателей с электромагнитным гашением дуги позволило значительно расширить область применения КРУ путём существенного увеличения у них электрических параметров электродинамической и термической стойкости при отключении токов КЗ, повышенной износоустойчивости дугогасящий части выключателей, большего допустимого числа коммутационных операций без ревизий и ремонта, пожаро- и взрывобезопасности и чистоты эксплуатации, так как они не требуют масла или другого материала дугогасящей среды. Эти выключатели гарантируют низкий уровень коммутационных перенапряжений.

Все перечисленные преимущества приводят к снижению расходов на эксплуатацию и трудоёмкость, позволяют широко применять КРУ с электромагнитными выключателями в установках с частыми операциями включения и отключения.

Комплектные РУ серий К-Х и К-ХХI предназначены, в основном, для собственных нужд тепловых и атомных электростанций с энергоблоками единичной мощности 300, 500, 800, 1000 и 1200 МВт, для которых применяют рабочие и резервные трансформаторы СН мощностью до 63 МВ-А типа ТРНДС (с расщеплённой обмоткой низкого напряжения).

По конструктивному исполнению КРУ К-Х (К-ХХI) подразделяют на шкафы: с выдвижными элементами (с выключателями, трансформаторами напряжения и разрядниками) и без выдвижных элементов (с глухим шинным вводом, с шинами секционирования и с шинами кабельных вводов). Шкафы КРУ К-Х и К-ХХI состоят из следующих основных частей: корпуса с аппаратурой; тележки с выключателем; релейного шкафа и шинного короба. Корпус шкафа разделён металлическими перегородками на три отсека: выкатная тележка; сборные шины; кабельный отсек (с трансформаторами тока). Перемещение тележки в рабочее и испытательное положение производится с помощью механизма доводки. Для удобства обслуживания указательные реле установлены в нижней части шкафа (под релейным шкафом). В связи с большой высотой шкафов серий К-Х и К-ХХI счётчики в релейных шкафах этих серий не устанавливаются, а выносятся на отдельные панели счётчиков.

Шкафы серий К-Х и К-ХХI снабжены механическими блокировками, исключающими возможность операций с разъединяющими контактами под на­грузкой, а также предусматривают установку механических и электромагнитных блок-замков для выполнения оперативных блокировок.

Взамен шкафов серий К-Х и К-ХХI разработана модернизированная серия шкафов К-ХХV.

Комплектное РУ серии К-ХХV. Модернизированная серия КРУ (серия К-ХХV) имеет следующие основные отличия шкафов серий К-Х и К-ХХI:

• применение модернизированного выключателя ВЭМ-6;

• сборные шины КРУ отделены от отсека выключателя и от верхних разъёмных контактов главных цепей с помощью проходных изоляторов;

• в целях повышения локализационной способности КРУ при возникновении дуговых замыканий в корпусах шкафов предусмотрены
разгрузочные клапаны с вспомогательными контактами, которые используются для быстродействующего (неселективного) отключения выключателей ввода;

• в конструкции выдвижного элемента, механизмов доводки и блокировки, шторочного механизма на основании накопленного опыта эксплуатации внесены некоторые изменения, повышающие надёжность их работы;

• сборные шины КРУ серии К-ХХV выполнены на номинальный ток 3200А, что обеспечивает выполнение вводов в КРУ от рабочих трансформаторов мощностью 63 МВ-А;

• в сетку схем КРУ внесены некоторые дополнения, обеспечивающие возможность выполнения всех электрических присоединений собственных нужд ТЭС и АЭС с агрегатами мощностью 800 и 1000 МВА.

Комплектное РУ серии КЭ-10 (рис. 1) предназначено для работы в общепромышленных установках, особенно с частыми коммутационными операциями, и рассчитано на напряжение 6-10 кВ. Конструкция шкафов КРУ серии КЭ-10 значительно отличается от ранее рассмотренных конструкций КРУ. Это единственная серия, где шкафы на все номинальные токи до 3150 А имеют одинаковые габариты, и, несмотря на то, что сборные шины расположены вверху, шинные разъёмные контакты главной цепи расположены внизу, а линейные контакты - вверху.

По исполнению КРУ серии КЭ-10 подразделяются на шкафы с выдвижными элементами, без них и с аппаратурой, частично установленной на выдвижных элементах, а частично - стационарно. На выдвижных элементах устанавливаются: выключатели, трансформаторы напряжения, ошиновка с подвижными контактами на токи от 630 до 3150 А (взамен разъединителей), трансформаторы тока и напряжения, силовые предохранители, разрядники типа РВО, трансформаторы напряжения с литой изоляцией вместе с разрядниками РВО. Шкафы КРУ без выдвижных элементов изготовляются по электрическим схемам главных цепей: шинного или кабельного ввода, кабельные сборки, трансформаторы СН 25 или 40 МВ-А, разрядники РВРД, разрядники РВРД с конденсаторами и сопротивлениями, разрядники РВРД с трансформаторами напряжения. В шкафах со смешанным размещением электрооборудования выключатель установлен на выдвижном элементе, а трансформатор напряжения - стационарно. Шкаф КРУ с выключателем (рис. 1) состоит из трёх блоков: корпус, выдвижной элемент и релейный шкаф. Корпус шкафа сборный (не сварной) разделён металлическими перегородками на отсеки: сборных шин, представляющий собой единое целое с отсеком, в котором проходят отпайки от сборных шин к нижним (шинным) неподвижным контактам; линейный; выдвижного элемента.

Рис. 1. Шкаф КРУ-КЭ-10 с выключателем 3200 А: 1,3,9 - изоляционные опоры; 2,4,6,8,11,16,17 - металлические перегородки; 5 -отпайки; 7 - изолятор специальной конструкции; 10 - корпус шкафа; 12 - металлорукав; 13 - выдвижной элемент; 14 -фасадная дверь; 15 - релейный шкаф; 18 - сборные шины

 

Вся ошиновка во всех отсеках шкафов КЭ-10 выполняется алюминиевыми или медными шинами со скруглёнными краями, заключёнными в изоляционную оболочку. Шины между собой в местах присоединения к электрооборудованию и кабельных наконечников закрепляются изоляционными коробками. В своём отсеке сборные шины размещены на ребро и закреплены на опорных изоляционных досках, установленных на боковинах отсека, таким образом, отсек сборных шин каждого шкафа отделён от такого же отсека соседнего шкафа. Отпайка от сборных шин к проходным изоляторам с нижним неподвижным контактом имеют большую протяжённость, поэтому они закреплены на двух поворотных изоляционных опорах. Верхняя опора поворачивается вверх на 90° вокруг оси, закреплённой на боковинах у задней стенки шкафа. Для того, чтобы шина не выпадала из пазов опоры, на вертикальной металлической перегородке, отделяющей отсек от линейного отсека, установлены три опорных изолятора. В горизонтальном положении опора ложится на упоры, прикреплённые к поворотным осям опоры. Нижняя опора вместе с горизонтальной изоляционной перегородкой удерживают отпайки в нижней части отсека. Опора в рабочем (горизонтальном) положении закреплена болтами и вращается вокруг оси у задней стенки шкафа вниз до дна шкафа.

Линейный отсек расположен между отсеком сборных шин и отсеком выдвижного элемента, и от всех отсеков он отгорожен металлическими перегородками. В отсеке на изоляционных досках размещаются прессованные опорные или проходные изоляторы из полимерных материалов, на которых крепятся шины кабельной сборки. От этих шин отходят отпайки к выводам трансформаторов тока, а если их нет, то к проходным изоляторам с неподвижным контактом главной цепи. Трансформаторы тока имеют специально предназначенную для КЭ-10 конструкцию, один из выводов главной цепи направлен вверх для присоединения шин от кабельной сборки, а другой вывод оформлен в виде неподвижного контакта главной цепи - в проходной изолятор такой же конструкции, как у нижнего неподвижного контакта. В отсеке размещаются также заземляющий разъединитель с неподвижными контактами на шинах кабельной сборки, кабельные разделки, трансформаторы тока защиты от замыканий на землю. При присоединении до двух силовых кабелей шины кабельной сборки не устанавливаются, а жилы кабеля присоединяются непосредственно к трансформаторам тока или вводу неподвижного контакта главной цепи. В зависимости от электрических схем главных цепей ввод в линейный отсек может быть выполнен сверху шинами или такими же четырьмя силовыми кабелями. В этом случае линейный отсек от части линейного отсека, где обычно проходят силовые кабели, отделяется дополнительной перегородкой, установленной выше проходного изолятора верхних неподвижных контактов.

В отсеке выдвижного отсека, кроме него, размещаются:

• направляющие рельсы для перемещения выдвижного элемента;

• скоба для фиксации его в контрольном и рабочем положениях;

• шина его заземления;

• захват для предотвращения его опрокидывания;

• конечный выключатель, сигнализирующий о месте нахождения
выдвижного элемента;

• приводное устройство шторочного механизма;

• приводное устройство с блокировкой заземляющего разъединителя;

• пластина с отверстиями для упора рычага доводки при перемещении выдвижного элемента в пределах отсека;

• регулятор температуры для создания микроклимата в отсеке, который автоматически, через промежуточное реле, включает и отключает электронагреватели;

• розетка штепсельного соединения для включения ключа от замка электромагнитной блокировки;

• предусмотрено место для прохода контрольных кабелей и проводов вспомогательных цепей с закрытыми кожухами.

Выдвижные элементы с трансформаторами напряжения и разрядниками, с трансформаторами СН имеют самостоятельные жёсткие конструкции только с тремя подвижными контактами главной цепи. Выдвижные элементы - разъединители на все номинальные токи и силовые предохранители. Они имеют верхние и нижние подвижные контакты главной цепи. Выдвижным элементом КРУ является выключатель с пружинным приводом. На нём установлены:

• верхние и нижние подвижные контакты главных цепей, проложенные в двух металлорукавах провода гибкой связи с релейным шкафом, на концах которых смонтированы вставки штепсельных разъёмов;

• пластины для открытия шторок;

• блокировочный шток (фиксатор), связанный с педалью;

• подвижный контакт заземлителя;

• электроблокировочные замки для блокирования внешних присоединений;

• изоляционный кожух, закрывающий дугогасительные камеры и токопроводы выключателя.

Релейный шкаф имеет такую же конструкцию, как и в КРУ серии КМ-1 на 1600 А. Он состоит из сварного каркаса, внутри которого размещён поворотный блок реечной конструкции с установленными на нём реле заднего присоединения. Для насыщенных аппаратурой схем вспомогательных цепей применяется релейный шкаф увеличенного по высоте размера (до 960 мм), в этом случае высота шкафа до 1600 А составляет 2310 мм. Поворотный блок для удобства обслуживания открывается справа налево, а фасадная дверь с установленными на ней приборами управления, измерения, сигнализации, учёта и др. - слева направо. В крайних положениях блок может быть зафиксирован фиксаторами. На задней стенке релейного шкафа установлено два ряда зажимов по 20 клемм в каждом, через которые проходят магистральные шинки вспомогательных цепей.

Цепи вспомогательных соединений тележки и релейного шкафа соединяются между собой гибкими проводами и двумя разъёмными контактами по 20 цепей каждый. На дне релейного шкафа размещается три ряда зажимов, на которых может быть до 124 зажимов. При необходимости на задней стенке устанавливается дополнительно 30 зажимов.

Низковольтная аппаратура для схемы собственных нужд размещается в отдельном шкафу, который установлен в одном ряду со всеми шкафами КРУ.

На базе шкафов серии КЭ-10 разработано КРУ серии КЭ-6 на номинальные токи отключения 40 кА и электродинамическую стойкость 128 кА, предназначенные для собственных нужд АЭС, ГРЭС, ТЭЦ с турбогенераторами мощностью 300 МВт и выше.