КРУ – комплектно-распределительные устройства

Классификация КРУ

Все типы КРУ классифицируются с учетом определенных критериев, факторов, параметров и конструктивных особенностей:

• По месту монтажа – устройства внутренней и наружной установки.
• В соответствии с климатическими условиями – для холодного, умеренного и тропического климата.
• Устройство КРУ может быть стационарным и выдвижным. В первом случае коммутационная аппаратура устанавливается неподвижно внутри шкафа, а во втором – размещается на тележках.
• Тип основной коммутационной аппаратуры: маломасляные, вакуумные и электромагнитные выключатели.
• Условия для ремонта и обслуживания: одностороннее и двухстороннее обслуживание. В первом случае шкаф устанавливается вплотную к стене, а во втором – на определенном расстоянии, обеспечивающем подход с разных сторон.
• Токоведущие части применяются в открытом или защищенном исполнении.
• Линейный вывод может быть кабельного или воздушного типа.
• Оперативный ток – постоянный или переменный.
• Условия эксплуатации. КРУ бывают защищенными от пыли и влаги, в герметичном и взрывозащищенном исполнении.

Существует дополнительная классификация КРУ в соответствии с номинальным током и напряжением, типами выключателей и приводов к ним и другими показателями.

Типы

КРУ являются устройствами, которые можно разделить на типы в зависимости от количества секций.

К преимуществу односекционных КРУ внутренней установки можно отнести простоту конструкции и невысокую стоимость производства.

К основным недостаткам относят неудобства, возникающие в процессе эксплуатации. Эти неудобства в эксплуатации привели к тому что система такой конструкции не получила распространения.

КРУ наружной установки

КРУ наружной установки — устройства, которые имеют силовые проводники, расположенные на открытом воздухе при полном отсутствии защиты от воздействий факторов окружающей среды. Чаще всего КРУ наружной установки используется на линиях электропередачи с напряжением тока до 27,5 киловольт.

КРУ внутренней установки

КРУ внутренней установки представляют собой распределительные устройства, которые рассчитаны на установку в закрытых помещениях или же имеет защиту от воздействий негативных факторов среды. Чаще всего в качестве защиты используется спецкожух. Наиболее часто такие устройства используются для установки на линиях электропередачи с напряжением тока до 35 киловольт.

Иногда этот тип РУ применяется для оборудования линий с напряжением до 800 киловольт. Использование КРУ внутренней установки является обоснованным в местности, которая имеет в окружающей среде агрессивные факторы воздействия. Такими районами, которые могут оправдывать использование КРУ внутренней установки в прибрежной морской зоне. Помимо этого обоснованным является использование КРУ внутренней установки в условиях повышенной запыленности.

Преимущества комплектных установок

Благодаря явным достоинствам, современные комплектные установки вытеснили модели старого типа, в которых все элементы поставлялись по отдельности и собирались на месте использования. Основные преимущества:

• удобство и высокая скорость монтажных мероприятий;
• снижение временных и трудовых затрат;
• уменьшение объема и упрощение проектных работ по организации объекта, в котором будет задействована КРУ;
• упрощение строительных мероприятий;
• повышенная надежность и безотказность;
• возможность быстро и удобно подсоединять другие распредустройства;
• просторный отсек для монтажа дополнительных силовых кабелей любого сечения;
• система блокировки на случай неправильных действий оператора;
• современные комплектующие, обеспечивающие высокую эффективность и небольшие затраты на техобслуживание.

Все эксплуатационные преимущества в полной мере проявляются только при условиях монтажа с соблюдением правил и норм безопасности, квалифицированного проведения пусконаладочных и регулировочных работ.

Основные недостатки

• Необходимость осуществлять отключение при проведении ремонтных и обслуживающих работ всего КРУ.
• Возникновение аварии на сборных шинах способно привести к выходу из строя всего КРУ

Основные функциональные блоки ячейки КРУ

Корпус комплектного распределительного устройства выполнен в виде сварной конструкции, имеющей форму шкафа. Для изготовления корпуса используется стальной лист, который после завершения сварочных работ обрабатывается антикоррозионным составом и окрашивается. Внутреннее пространство шкафа разделено с помощью стальных перегородок на отсеки, в которых размещается электрооборудование. Комплектное распределительное устройство разделено на отсеки, каждый из которых имеет своё специфическое назначение:

• в низковольтном отсеке размещаются устройства релейной защиты и автоматики, коммутационные аппараты питания цепей оперативного тока, измерительные приборы;
• коммутационный отсек предназначен для размещения силового выключателя либо выключателя нагрузки и разъединителя;
• в кабельном отсеке находится кабельная разделка, а также установлены трансформаторы тока и напряжения.

Лицевая панель релейного отсека КРУ выполнена в виде открывающейся дверцы, на которой установлены контрольно – измерительные приборы, светосигнальная арматура и ключ управления. Проводка цепей вторичной коммутации, а также цепей оперативного тока надёжно защищена от воздействия различных внешних помех, в том числе от электромагнитных наводок со стороны первичной силовой схемы.

На панели отсека коммутационных аппаратов нанесена первичная схема присоединения потребителя. Положение силового выключателя контролируется специальными флажками, механически связанными с его приводом. Безопасность эксплуатации комплектного распределительного устройства обеспечена многоуровневой системой защиты оборудования и обслуживающего персонала. Система блокировок препятствует выполнению ошибочных действий, в частности, не позволяет произвести отключение разъединителя, если выключатель находится во включенном положении. Это обусловлено неприспособленностью разъединителей к коммутации нагрузочных токов (отсутствие устройств гашения дуги, ручной привод). Кроме этого, привод заземляющих ножей сблокирован с приводами основных коммутационных аппаратов, что не позволяет произвести заземление электрических цепей, находящихся под напряжением. При пробое основной изоляции и возникновении электрической дуги внутри корпуса КРУ, обслуживающий персонал и смежные электроустановки, находящиеся в непосредственной близости от повреждённой ячейки надёжно защищены прочным стальным корпусом шкафа. Для сброса избыточного давления, возникающего внутри ячейки при дуговом разряде, конструкцией опционально предусмотрено наличие специального канала для отвода газов.

Ошиновка в кабельном отсеке надёжно закреплена на опорных изоляторах, благодаря чему конструкция способна выдерживать любые динамические нагрузки, которые могут возникать в аварийных режимах.

Схема КРУ

КРУ: производство и сфера  применения

Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для общепромышленного применения и могут использоваться в распределительных устройствах электрических станций всех видов, на электрических подстанциях, в электроустановках промышленных предприятий, железных дорог и метрополитенов, и на объектах нефтегазового комплекса.

Комплектные распредустройства характеризуются основными номинальными параметрами: напряжением, током и током отключения,  а также схемой основной цепи. Производство КРУ осуществляется в соответствии с технической документацией, разработанной заводом и другими нормативными документами.

Шкаф и ячейки КРУ

Шкаф КРУ традиционно разделен на несколько основных отсеков, которые изолированы между собой металлическими перегородками.  Четыре из них высоковольтные: отсек выдвижного элемента, отсек сборных шин, и отсеки линейных шин и трансформаторов тока. Пятый релейный отсек является низковольтным, в нем  располагается низковольтное оборудование: устройства РЗиА, переключатели, рубильники. На двери релейного отсека размещается светосигнальная арматура, устройства для измерения и последующего учета электрической энергии, а также элементы, предназначенные для управления ячейкой. Ячейка КРУ с силовым вакуумным выключателем  оснащена выкатным элементом, на котором расположен сам выключатель. Распределительные устройства могут быть со средним и нижним расположением выдвижного элемента. Наличие выдвижного элемента значительно упрощает работу обслуживающего персонала. Перемещение выдвижного элемента из рабочего положения в контрольное и обратно может осуществляться ручным или электромоторным приводом.

В отсеке сборных шин ячейки КРУ размещаются сборные шины, опорные изоляторы, отпайки сборных шин и втулки проходные  для крепления верхних втычных неподвижных контактов шкафа.

В отсеке линейных шин и трансформаторов тока устанавливаются трансформаторы тока, ограничители перенапряжения, трансформаторы тока нулевой последовательности, заземлитель, дополнительно может быть установлена шина магистрали заземления.

Распределительные устройства оснащены современными вакуумными выключателями собственного производства. Имеют высокие эксплуатационные характеристики, обеспечивают высокую надежность и безопасность для обслуживающего персонала.  Широкая сетка схем главных цепей позволяет компоновать любые схемы РУ. Производитель КРУ – «Высоковольтный союз» (ООО «НТЭАЗ Электрик») осуществляет производство ячеек на напряжение 6(10) и 35 кВ с применением вакуумных выключателей собственного производства. Все комплектные распределительные устройства прошли сертификацию и имеют все разрешительные документы.

Технические характеристики

<td>6; 10<td>6; 10<td>6; 1035<td>20; 31,5; 40<td>20; 31,5<td>20; 25; 31,5<td>20; 31,5; 40<td>20; 31,5<td>20; 25; 31,5<td>51; 81; 102<td>51; 81<td>51; 81

* Шкафы на номинальный ток 630; 1 000; 1 250 А

Проверка состояния оборудования КРУ

Конструкция КРУ позволяет без отключения напряжения проверить:

• работоспособность осветительной сети;
• функциональность отопительной системы при пониженных температурах;
• уровень масла, наличие или отсутствие его протечек;
• функциональность и показания приборов измерения;
• состояние контактов и блокираторов, которые позиционируются как доступные для осмотра без снятия напряжения;
• состояние прочей низковольтной аппаратуры.

Если после такой проверки обнаружены дефекты, не требующие немедленной ликвидации, их заносят в журнал. Если проблема способна вызвать аварию, то установку отключают от напряжения и производят срочные ремонтные работы.

Безопасная эксплуатация КРУ

Безопасность электрооборудования и персонала обеспечивается тщательно продуманной конструкцией КРУ. В установках старого типа при коротком замыкании на концевых заделках кабелей негативные последствия распространяются на оборудование и другие отсеки из-за отсутствия между ними перегородок. В современных комплектных устройствах эта проблема решена, благодаря следующим конструктивным особенностям:

• Сборные шины находятся внизу шкафа.
• Кабельный ввод размещается в отдельном специальном отсеке.
• Между отсеками предусмотрены глухие перегородки.
• Наличие дуговой защиты, которая при формировании дуги немедленно отключает подачу тока. Срабатывание защиты обеспечивают датчики, оперативно срабатывающие при скачках температуры, давления, резкое увеличение интенсивности светового излучения.

Повышенная влажность негативно влияет на состояние изоляции, поэтому изоляторы чистят от пыли и обрабатывают гидрофобной пастой. В шкафах поддерживают микроклимат с относительной влажностью, не превышающей 70%. Внутри предусмотрены электрообогреватели, стены утеплены минераловатными матами. Оборудование может давать сбои при отрицательных температурах. При −5°C необходим обогрев релейной аппаратуры и счетчиков, при −25°C обогревают выключатели масляного типа. Летом содержимое ячеек защищают от перегрева методом окрашивания корпуса в белый цвет.

Условия эксплуатации КРУ регламентируются ГОСТами 15543.1-89 и 15150-69.