Zasnova distribucijskih naprav. Popolne stikalne naprave

In sredstva za obračunavanje in merjenje.

Enciklopedični YouTube

Razvrstitev

Po lokaciji

• Odprta stikalna naprava (ORU) - stikalna naprava, v kateri so napajalni vodniki na prostem brez zaščite pred udarci okolje. Običajno so stikalne naprave izdelane v obliki zunanjih stikalnih naprav za napetosti od 27,5 kV.
• Zaprte stikalne naprave (ZRU) - stikalne naprave, katerih oprema je nameščena v zaprtih prostorih ali zaščitena pred stikom z okoljem s posebnimi ohišji (vključno z zunanjimi omarami KRUN). Običajno se takšne stikalne naprave uporabljajo za napetosti do 35 kV. V nekaterih primerih je treba uporabiti ZRU pri višjih napetostih (na trgu je na voljo oprema za napetosti do 800 kV). Uporaba visokonapetostnih stikalnih naprav je upravičena: v območjih z agresivnim okoljem (morski zrak, povečan prah), hladnim podnebjem, med gradnjo v utesnjenih razmerah, v urbanih območjih za zmanjšanje ravni hrupa in za arhitekturno estetiko.

S particijo

Stikalna naprava z enim odsekom zbiralke (brez sekcij)

Prednosti takšne stikalne naprave vključujejo preprostost in nizke stroške.

Glavne pomanjkljivosti vključujejo neprijetnosti pri delovanju, zaradi katerih tak sistem ni bil široko uporabljen:

• Preventivno vzdrževanje katerega koli elementa stikalne naprave mora spremljati izklop celotne stikalne naprave, kar pomeni odvzem vseh porabnikov električne energije, ki jih napaja stikalna naprava.
• Nesreča na zbiralnikih tudi onesposobi celotno stikalno napravo.

Stikalna naprava z dvema ali več odseki

Takšne stikalne naprave so izdelane v obliki več odsekov, od katerih ima vsak svoj napajalnik in svojo obremenitev, med seboj povezana s sekcijskimi stikali. Na postajah je zaradi potrebe po vzporednem delovanju generatorjev običajno vklopljen sekcilator. V primeru poškodbe enega od odsekov se sekcijsko stikalo izklopi, s čimer se poškodovan odsek izklopi iz stikalne naprave. V primeru nesreče na samem sekcijskem stikalu oba odseka odpoveta, vendar je verjetnost takšne poškodbe razmeroma majhna. Na nizkonapetostnih stikalnih napravah (6-10kV) je sekcijsko stikalo običajno izklopljeno, tako da medsebojno povezani odseki delujejo neodvisno drug od drugega. V primeru, da se iz nekega razloga izgubi napajanje enega od odsekov, bo delovala naprava AVR, ki bo izklopila uvodno stikalo sekcije in vklopila stikalo sekcij. Porabniki odklopljenega odseka bodo prejemali električno energijo iz napajanja sosednjega odseka preko sekcijskega stikala. Podoben sistem se uporablja v stikalnih napravah 6-35 kV transformatorskih postaj in 6-10 kV postaj tipa SPTE.

Stikalna naprava s sekcijo zbiralke in obvodno napravo

Enostavno razrezovanje ne rešuje problema načrtovanega popravila posameznih sekcijskih stikal. Če je treba popraviti ali zamenjati stikalo katere koli odhodne povezave, je treba izklopiti celoten odsek, kar je v nekaterih primerih nesprejemljivo. Za rešitev težave se uporablja obvodna naprava. Obvodna naprava je sestavljena iz enega ali dveh obvodnih stikal za dva odseka, obvodnih ločilnikov in sistema obvodnih zbiralk. Sistem obvodnih zbiralk je preko obvodnih ločilnikov priključen na ločilnike priključnih stikal s strani, nasprotne od glavnega sistema zbiralnikov. V primeru, da je treba izvesti načrtovano popravilo ali zamenjavo katerega koli stikala, vklopiti obvodno stikalo, vklopiti obvodni ločilnik, ki ustreza zahtevanemu stikalu, potem se popravljeno stikalo skupaj z njegovimi odklopniki izklopi. Odhodni napajalnik se zdaj napaja preko obvodnega stikala. Takšni sistemi so postali razširjeni v stikalnih napravah pri napetosti 110-220 kV.

Po številu sistemov zbiralnikov

Z enim sistemom zbiralnikov

Ti RU-ji vključujejo tiste, ki so opisani zgoraj.

Z dvema sistemoma zbiralnikov

Takšna stikalna naprava je po zasnovi podobna stikalni napravi s prerezom zbiralk in obvodno napravo, vendar se za razliko od nje sistem obvodnega vodila uporablja kot delovni, obremenitve sistema so porazdeljene med obema sistemoma vodil. To se naredi za izboljšanje zanesljivosti oskrbe z električno energijo. Izpad električne energije na enem od sistemov zbiralnikov je dovoljen le začasno, medtem ko se na tem sistemu zbiralk izvajajo popravila.

Prednosti tega sistema vključujejo:

• Možnost načrtovanega popravila katerega koli sistema zbiralnikov, brez razgradnje celotne stikalne naprave.
• Možnost razdelitve sistema na dva dela, za izboljšanje zanesljivosti napajanja.
• Možnost omejevanja toka kratek stik

Glavne pomanjkljivosti vključujejo:

• Kompleksnost vezja
• Povečana nevarnost poškodbe zbiralk zaradi pogostega preklapljanja ločilnikov.

Sistem je bil najbolj razširjen v stikalnih napravah za napetost 110-220 kV

Glede na strukturo sheme

radialni tip

Ta vrsta ima naslednje lastnosti:

• Viri energije in priključki se konvergirajo na zbiralke, zato okvara zbiralke vodi do umika celotnega odseka (ali celotnega sistema)
• Razgradnja enega odklopnika iz ležišča vodi do izklopa ustreznega ležišča.
• Odklopniki poleg svoje glavne funkcije (izolacija odklopljenih elementov od stikalne naprave) sodelujejo pri spremembah vezja (na primer uvedba obvodnih stikal), kar zmanjšuje zanesljivost sistema.

tip obroča

Tip obroča sheme odlikujejo naslednje značilnosti:

• Vezje je izdelano v obliki obroča z vejami povezav in napajalnikov
• Prekinitev vsake povezave se izvede z dvema ali tremi stikali.
• Izklop enega stikala ne vpliva na napajanje priključkov.
• V primeru poškodbe (kratek stik ali izpadi) na stikalni napravi odpove le manjši del sistema.
• Odklopniki opravljajo samo glavno funkcijo - izolirajo razgrajeni element.
• Obročne sheme so z vidika razvoja sistema in dodajanja novih elementov sistemu bolj priročne od radialnih shem.

Odprta stikalna naprava (OSG)

Oblikovne značilnosti

Odprta stikalna naprava (ORU) - stikalna naprava, katere oprema je nameščena na prostem. Vsi zunanji stikalni elementi so postavljeni na beton oz kovinske podlage. Razdalje med elementi so izbrane glede na PUE. Pri napetosti 110 kV in več se pod napravami, ki za delovanje uporabljajo olje (oljni transformatorji, stikala, reaktorji), ustvarijo sprejemniki olja - vdolbine, napolnjene z gramozom. Ta ukrep je namenjen zmanjšanju verjetnosti požara in zmanjšanju škode v primeru nesreče na takšnih napravah.

Zbirnice zunanje stikalne naprave so lahko izdelane tako v obliki togih cevi kot v obliki gibljivih žic. Toge cevi so nameščene na stojala z uporabo podpornih izolatorjev, fleksibilne cevi pa so obešene na portalih z uporabo izolatorjev za obešanje.

Ozemlje, na katerem se nahaja zunanja stikalna naprava, je obvezno ograjeno.

Prednosti

• Zunanja stikalna naprava omogoča uporabo poljubno velikih električne naprave, kar je pravzaprav posledica njihove uporabe na visoke ocene stresa.
• Izdelava zunanjih stikalnih naprav ne zahteva dodatnih stroškov za gradnjo prostorov.
• Zunanje stikalne naprave so z vidika širitve in posodobitve bolj priročne od notranjih stikalnih naprav
• Možno je vizualno opazovanje vseh zunanjih stikalnih naprav

slabosti

• Delovanje zunanjih stikalnih naprav je v neugodnih podnebnih razmerah oteženo, poleg tega pa okolje močneje vpliva na elemente zunanjih stikalnih naprav, kar vodi do njihove zgodnje obrabe.
• Zunanje stikalne naprave zavzamejo veliko več prostora kot notranje stikalne naprave.

Zaprta stikalna naprava (ZRU)

V nekaterih primerih ZRU uporablja isto opremo kot zunanja stikalna naprava, vendar z umestitvijo v zaprt prostor. Tipični napetostni razred: 35…110 kV, redko 220 kV. ZRU te vrste imajo malo prednosti v primerjavi z zunanjimi stikalnimi napravami, zato se redko uporabljajo. Za ZRU je bolj praktično uporabiti posebno opremo.

Celotna stikalna naprava (KRU)

Stikalna naprava, sestavljena iz standardnih enotnih blokov (tako imenovanih celic) visoka stopnja pripravljenost, sestavljena v tovarni, se imenuje popolna stikalna naprava. Pri napetostih do 35 kV so celice izdelane v obliki omaric, ki so povezane s stranskimi stenami v skupno vrsto. V takih omarah so elementi z napetostmi do 1 kV (merilna, relejna zaščita, avtomatizacija in krmilna vezja) izdelani z žicami v trdni izolaciji, elementi od 1 do 35 kV pa z zračno izoliranimi vodniki (pnevmatike z izolatorji).

Za napetosti nad 35 kV zračna izolacija ni uporabna, zato so elementi pod visoko napetostjo nameščeni v zaprtih komorah. Starejša tehnologija uporablja SF6, medtem ko v Evropi SF6 postopoma nadomeščajo vakuumske obločne žlebove z relativno preprost dizajn. Celice s komorami SF6 imajo kompleksna struktura, ki je videti kot omrežje cevovodov. Plinsko izolirane stikalne naprave so skrajšane kot stikalne naprave, okrajšave za stikalne naprave z vakuumskimi obločnimi žlebovi še niso bile dane v promet.

Vakuumske naprave imajo daljšo stikalno življenjsko dobo in so primerne za pogosto preklapljanje, SF6 naprave pa se uporabljajo za delovanje v elektromotornih tokokrogih z omejeno močjo. Hkrati zbrane statistike delovanja kažejo nesporne prednosti vakuumskih odklopnikov - znan je primer blokade krmilnih tokokrogov 59 plinsko izoliranih odklopnikov 110-500 kV, ki jih proizvajajo številna evropska podjetja v okolju. temperatura -41 ° C v regiji Tyumen leta 2006 zaradi nepopolne zasnove, nezadostne moči, nizke zanesljivosti naprav za ogrevanje rezervoarjev in pomanjkljivosti sistema za nadzor tlaka (gostote) plina SF6. Kljub prednostim nova tehnologija v ruski elektroenergetski industriji je delež vakuumskih odklopnikov le 10-15%. . Leta 2007 v Ruska federacija AO "NPP""Kontakt" je začel razvoj vakuumskih odklopnikov 110-220kV

Območje uporabe

Celotna stikalna naprava se lahko uporablja tako v zaprtih prostorih kot na prostem zunanja namestitev(v tem primeru se imenujejo KRUN). KRU se pogosto uporabljajo v primerih, ko je potrebna kompaktna postavitev stikalne naprave. Zlasti stikalne naprave se uporabljajo v elektrarnah, mestnih transformatorskih postajah, za napajanje obratov naftne industrije (naftovodov

• Relejski predal (3) vsebuje nizkonapetostno opremo: naprave RPA, stikala, nožna stikala. Na vratih relejnega prostora so praviloma svetlobno-signalne armature, naprave za obračunavanje in merjenje električne energije ter krmilni elementi celice.
• Stikalo (4) vsebuje vklopno stikalo ali drugo visokonapetostno opremo (odklopne kontakte, varovalke, VT). Najpogosteje je v stikalnih napravah ta oprema nameščena na izvlečni ali izvlečni element.
• V predalu za zbiralke (6) so napajalne zbiralke (8), ki povezujejo omare stikalnih naprav.
• Vhodni predal (5) služi za namestitev kabelskih zaključkov, instrumentalnih tokovnih transformatorjev (7), napetostnih transformatorjev, prenapetostnih odvodnikov.

Tovarne proizvajajo celice popolne stikalne naprave za različne namene, ki jih delimo na:

• po funkcionalnem namenu - uvodni, linearni, pomožni, napetostni transformatorji itd.;
• po vrsti vhodnih in izhodnih vodov - za vhod ali izhod zraka, za kabelski vhod ali izhod;
• po dogovoru - glavni namen, za pogon bagrov, za električna vozila itd.
• po vrsti - za enkratno uporabo in za vgradnjo v sklop stikalne naprave;
• po vrsti vgradnje - za notranjo uporabo in za zunanjo uporabo (KRUN);
• po vrednosti nazivnega toka;
• po izvedbi vidne reže (zaradi varnega dela na vodi) - z ločilniki in preklopno napravo v izvlečni izvedbi (na vozičku).

Za razlikovanje celic iste vrste in blagovne znamke, vendar imajo različne funkcionalni namen(včasih različne vrste vhod ali izhod) jim proizvajalec dodeli kataloške številke.

Razlikujte med notranjimi in zunanjimi stikalnimi napravami. V takšnih napravah so naprave nameščene v zgradbah in so zato zaščitene pred padavinami, vetrom, nenadnimi spremembami temperature, pa tudi pred prahom, morska sol, škodljive kemikalije v zraku. V zunanjih enotah so enote nameščene zunaj zgradb in so zato izpostavljene ozračju in onesnaževalom v zraku.
Stikalna naprava se imenuje montažna, če je večina inštalacijska dela izvedeno na mestu namestitve. Stikalna naprava se imenuje popolna, če je izdelana v specializiranem obratu in dostavljena na mesto namestitve kot končni deli.
Stikalne naprave katere koli vrste morajo izpolnjevati zahteve varnosti, zanesljivosti in ekonomičnosti.
Varnost ljudi, ki oskrbujejo reaktorski objekt, je zagotovljena na več načinov, od katerih so glavni naslednji:

1. V zunanjih stikalnih napravah so naprave in vodniki ograjeni ali nameščeni dovolj visoko, da se izključi možnost nenamernega stika z deli pod napetostjo.
2. V notranjih stikalnih napravah so naprave in vodniki povezav ločeni zaščitne stene, ki zagotavlja možnost varnega popravila delov stikalne naprave brez motenj v delovanju sosednjih delov.
3. Servisni hodniki in dovozi so izbrani dovolj široki, da omogočajo varen transport opreme.
4. Oprema je nameščena tako, da omogoča vizualno preverjanje odklopljenega položaja ločilnikov.
5. Zagotavljajo blokirne naprave, ki izključujejo možnost nepravilnega delovanja s preklopnimi napravami.
6. V stikalnih napravah 500 kV in več so predvidena posebna sredstva za zaščito ljudi pred učinki električnega polja.
7. Požarna varnost je zagotovljena z uporabo naprav brez olja ali z minimalno vsebnostjo olja in gorljivih spojin; v zunanjih napravah s stikali za olje v rezervoarju so oljni sprejemniki napolnjeni z gramozom in drobljenim kamnom, da se prepreči vžig olja; pod transformatorji so predvideni sprejemniki olja in odtoki olja; med transformatorji so predvidene močne ognjevarne stene, ki preprečujejo širjenje ognja.

Zanesljivost reaktorske naprave je odvisna od številnih pogojev, med katerimi so najpomembnejši:

1. visokokakovostne naprave;
2. skladnost preklopne zmogljivosti stikal, elektrodinamične in toplotne upornosti naprav in prevodnikov z nazivnimi tokovi kratkega stika;
3. zanesljiva hitra zaščita zbiralk in priključkov ter uporaba drugih avtomatskih naprav;
4. učinkovita zaščita od prenapetosti;
5. pravilno delovanje opreme.

Učinkovitost reaktorske naprave je določena z njenimi stroški, pod pogojem, da
Zadovoljiva rešitev zahtev glede varnosti in zanesljivosti. Pri načrtovanju notranje in zunanje stikalne naprave se možnosti ocenijo s primerjavo prostornine gradbena dela, dimenzije površine, količina, masa kovine in armiranobetonske konstrukcije, prevodni material in izolatorji, pa tudi čas gradnje.

Zaprte in odprte stikalne naprave montažnega tipa

Obstajajo zaprte stikalne naprave (ZRU) in odprte stikalne naprave (ORU). ZRU se praviloma uporabljajo pri napetostih do 35 kV, zunanja stikalna naprava - 35 - 750 kV.
Značilnosti glavnih vrst konstrukcij stikalnih naprav.
ZRU 6-10 kV z enim sistemom zbiralnikov brez reaktorjev na odhodnih vodih se široko uporabljajo v industrijski obrati in mestnih omrežjih. V takšni stikalni napravi so nameščeni odklopniki z nizko vsebnostjo olja ali brez olja majhnih dimenzij, kar omogoča namestitev celotne opreme enega priključka v eno komoro. Takšne stikalne naprave s kamerami KSO-266, KSO-366 se pogosto uporabljajo. Vendar je popravilo odklopnikov v teh komorah težko, zato se namesto njih trenutno uporabljajo komore z odklopniki na razteznem vozičku - KRU.
ZRU 6-10 kV z dvema sistemoma zbiralnikov se praviloma gradi v SPTE. Na podpostajah je takšna shema izjemno redka. Pomembni tokovi kratkega stika na zbiralnikih napetosti generatorja vodi do potrebe po povečanju razdalje med fazami, namestitvi sekcijskih in skupinskih reaktorjev. Vse to otežuje zasnovo reaktorja.
ZRU 35-220 kV se uporabljajo v posebnih pogojih (omejeno območje, onesnaženo ozračje, ostre podnebne razmere). Takšna notranja stikalna naprava je dražja od zunanje stikalne naprave za isto napetost, ker stroški stavbe so veliko višji od stroškov kovinskih konstrukcij in temeljev, potrebnih za odprto namestitev opreme. Uporabljajo samo zračno ali nizko olje, pa tudi plinsko izolirane odklopnike. Vgradnja odklopnikov za olje v rezervoarju bi povzročila znatno povečanje stroškov stikalne naprave zaradi konstrukcije posebnih komor in zbiralnikov olja. Te notranje stikalne naprave so na voljo v enonadstropni izvedbi s sistemom obvodnih zbiralk in fleksibilnimi zbiralkami ter v dvonadstropni izvedbi z zunanjim sistemom obvodnih zbiralk. Za ZRU 220 kV je razvito vezje z dvema delujočima in obvodnim zbiralnim sistemom.
Značilnosti glavnih vrst zunanjih stikalnih naprav.
Zunanja stikalna naprava 35-110 kV z zbiralkami. Zunanja stikalna naprava 35 kV po shemi z enim sekcijskim sistemom zbiralk je izvedena kot en sam portal. Vse bolj se uporablja 35 kV zunanja stikalna naprava iz montažnih blokov. Razširjena so tudi vezja z dvema delovnima in obvodnim vodilom (110-500 kV). Zbirnica se uporablja tako fleksibilna kot toga. Stikala so nameščena v eni vrsti blizu druge zbiralke.
Zunanje stikalne naprave 330-500 kV se izvajajo tako po zgornji shemi kot po shemi z enim in pol stikali na vezje s trivrstno vgradnjo stikal. V takih zunanjih stikalnih napravah se uporabljajo viseči ločilniki, ki zmanjšajo velikost zunanje stikalne naprave. V prihodnosti uporaba obesnih stikal.

Popolne stikalne naprave za notranjo in zunanjo montažo

Pakirane stikalne naprave (KRU) se pogosto uporabljajo pri gradnji industrijskih in mestnih postaj, glavnih stikalnih naprav srednjih in malih elektrarn, stikalnih naprav za pomožne potrebe močnih elektrarn.
Stikalne komore in omare izdelujejo tovarne, elektroinštalaterske organizacije in podjetja, kar omogoča natančno montažo vseh komponent in zagotavljanje zanesljivo delovanje električna oprema. Komore in omare z opremo, ki je v celoti sestavljena in pripravljena za obratovanje, se dostavi na montažno mesto, kjer se vgradi, na spojih komor in omar priključijo zbiralke ter napajalni in krmilni kabli. Uporaba KRU vam omogoča, da pospešite namestitev stikalne naprave. Stikalna naprava je varna za vzdrževanje, saj so vsi deli pod napetostjo pokriti s kovinskim ohišjem.
Zrak, olje, piralen, trdna izolacija, inertni plini se lahko uporabljajo kot izolacija med tokovnimi deli v stikalnih napravah. Stikalne naprave z oljno in plinsko izolacijo je mogoče izdelati za visoke napetosti (v svetovni praksi obstajajo izvedbe za 220,400 in 500 kV).
Komore in omare KRU se izdelujejo v različnih serijah z različnimi shemami primarnih in sekundarnih tokokrogov. Prisotnost omaric z različnimi shemami primarnih tokokrogov omogoča njihovo dokončanje v skladu s sprejeto shemo električnih povezav inštalacije.
KRU namestitev v zaprtih prostorih izvajati v obliki komor tipa KSO (stacionarna komora, enostranski servis) ali omar tipa KRU. V takšnih napravah so naprave nameščene v zgradbah in so zato zaščitene pred padavinami, vetrom, nenadnimi temperaturnimi spremembami, pa tudi pred prahom, morsko soljo in škodljivimi kemikalijami v zraku.
Popolne zunanje stikalne naprave (KRUN) so zasnovane za odprto vgradnjo na prostem. KRUN sestavljajo kovinske omare z vgrajenimi napravami, instrumenti, zaščitnimi in krmilnimi napravami.
Omare KRUN imajo tesnila, ki ščitijo opremo pred onesnaženjem in padavinami. Ker omare niso popolnoma hermetične, KRUN ni zasnovan za delovanje v okolju z zračno vlažnostjo več kot 80 %, ki je nevarno v zvezi z eksplozijo in požarom, pa tudi v okolju z reaktivnimi plini in prevodnim prahom. KRUN so zasnovani za delovanje pri temperaturah okolice od 40 do +35 C. V nekaterih serijah KRUN je zagotovljeno umetno ogrevanje zraka v notranjosti omare, da se ustvarijo pogoji, ki preprečujejo kondenzacijo vlage ob močnih nihanjih zunanje temperature.
KRUN ima lahko stacionarno vgradnjo odklopnika v omaro ali razgibni voziček z odklopnikom, podobno kot notranji KRU. Prednosti izvlečne zasnove so bile navedene zgoraj.
Omare KRUN se pogosto uporabljajo za kompletne transformatorske postaje in v odprtih stikalnih napravah elektrarn in transformatorskih postaj. Tako kot stikalne naprave so zasnovane za eno vezje zbiralke.
KRUN morda ima drugačen dizajn odvisno od uporabljene opreme različne sheme glavne in pomožne povezave, zato se morate pri njihovi izbiri osredotočiti na mrežo vezij in kataloških podatkov.

Popolne transformatorske postaje

Dokončano transformatorske postaje(KTP) so izdelani v tovarnah in dostavljeni na mesto vgradnje v velikih blokih. Široka uvedba PTS je omogočila industrializacijo in hitrejšo montažo transformatorskih postaj, zagotavljanje največje varnosti med vzdrževanjem in zmanjšanje velikosti transformatorskih postaj.
Popolne transformatorske postaje 6-10 / 0,4-0,23 kV za notranjo in zunanjo montažo se pogosto uporabljajo za napajanje industrijskih podjetij, kmetijskih in komunalnih odjemalcev. Takšni PTS so opremljeni z močnostnimi transformatorji tipa TNZ z negorljivim polnilom, hermetičnimi transformatorji tipa TMZ z dušikovo blazino ali običajnimi oljnimi transformatorji TM, TSMA z močjo 30-1000 kV A. Visokonapetostna omara ima slepi kabelski vhod 6-10 kV, ali bremensko stikalo z varovalko, ali ločilnik in varovalko. V nizkonapetostnih omarah, izvlečnih odklopnikih, blokih varovalk, magnetni zaganjalniki z varovalkami.
PTS dimenzije manjše velikosti običajne transformatorske postaje enakih tokokrogov in zmogljivosti, kar omogoča njihovo namestitev blizu obremenitvenega središča. V PTS ima stikalna in zaščitna oprema običajno zasnovo.
KTP notranja namestitev. PTS z napetostjo 6-10 / 0,4-0,23 kV se najpogosteje uporablja za neposredno napajanje industrijskih objektov in instalacij. Takšne postaje so nameščene v delavnicah in drugih prostorih v neposredni bližini odjemalcev, kar močno poenostavi in ​​zniža stroške distribucijske mreže, ki gredo do odjemnikov toka, in omogoča izvedbo s popolnimi (konstrukcijsko) glavnimi (SHMA) in razdelilnimi (SHRA) zbiralkami.
Za varnost delovanja na KTP se uporabljajo suho izolirani transformatorji z rezervoarjem. povečana moč.
Celotni prodajni TP se izvajajo z napetostjo 6-10 / 0,4. 0,23 kV s transformatorji do 2500 kV A. Na razmeroma majhnem območju, ki ga zaseda PTS, je nameščen močnostni transformator, stikalna zaščitna in merilna oprema in po potrebi sekcijski stroj za priključitev drugega sklopa dvotransformatorskega PTS. . V PTS se na strani višje napetosti uporabljajo PK varovalke in VNP stikala, na nizkonapetostni strani pa varovalke PN-2 ali AVM odklopniki.
Na sl. 1 prikazuje PTS za notranjo namestitev s transformatorjem z močjo do 1 MB-A, z rezervoarjem povečane trdnosti brez ekspanderja. Na strani višje napetosti je omarica, v kateri je nameščeno obremenitveno stikalo z varovalkami. Omara zagotavlja prostor za povezavo dveh kablov. Zbiralke nizkonapetostne stikalne naprave se napajajo skozi sekcijski odklopnik AVM-20.



riž. 1. KTP notranje instalacije s transformatorjem z močjo 1000 kVA in napetostjo 6-10 / 0,4-0,23 kV
Notranja inštalacija KTP je sestavljena iz treh glavnih elementov: vhodne naprave (6 ali 10 kV), močnostnega transformatorja in stikalne naprave (0,4 kV).
Visokonapetostna vhodna naprava tipa BB-1 je kovinska omarica, nameščena na rezervoarju močnostnega transformatorja; vhodna naprava tipa BB-2 - zaprta omara z vgrajenim obremenitvenim stikalom tipa VNP-17 in z varovalkami tipa PK. Stikalo za obremenitev je zasnovano za odklop transformatorja z višje napetostne strani pri prostem teku ali pri nazivni obremenitvi. V primeru kratkega stika se transformator izklopi z varovalko. Za odklop ene od linij v omari BB-2 so odstranljive blazinice zbiralke. Zagotovljeno je suho rezanje visokonapetostnega kabla.
Energetski transformator tipa TMZ ima naravno oljno hlajenje in zaprt rezervoar povečane trdnosti (zasnovan za tlak 80 kPa in vakuum 40 kPa z dušikovo blazino). Napetost se regulira, ko je transformator izklopljen iz omrežja.
Transformatorji so opremljeni z električnimi kontaktnimi vakuumskimi merilniki za nadzor notranjega tlaka. Povečanje tlaka, ki ga povzroči nasilno nastajanje plina zaradi notranjih poškodb, spremlja tlačno stikalo.
Transformatorji so opremljeni tudi s termičnimi alarmi za merjenje temperature zgornje plasti olja. Nivo olja v rezervoarju nadzira merilnik olja.
Stikalna naprava je sestavljena iz sklopa kovinskih omaric z vgrajeno opremo, zbiralkami in žicami. Zaščitna in stikalna oprema KTP so avtomatski zračni odklopniki serije AVM-4, AVM-10 v izvlečni izvedbi, ki so nameščeni v zaprtih omarah, krmiljeni z ročaji ali ključi na vratih omare. Merilne naprave in releji so nameščeni v prostorih za instrumente in na vratih omare. Pri dvovrstni razporeditvi PTS so vrste povezane z zbiralnim mostom, ki je sestavljen iz kovinska škatla s povezovalnimi palicami in žicami.
KTP zunanja namestitev. KTPN se izvajajo za različne napetosti in so namenjene za napajanje gradbišč industrijskih podjetij in posameznih območij. KTPN so zasnovani za zunanjo montažo, vendar niso zasnovani za delovanje v atmosferi s prevodnim prahom, reaktivnimi plini in hlapi.
Na transformatorskih postajah elektroenergetskih sistemov se uporabljajo PTS zunanje inštalacije z višjo napetostjo 35 in 110 kV.
Na višjo napetostno stran PTS se lahko vgradijo varovalke PVT tipa ali kratki stiki in ločevalniki. Na dvotransformatorskih PTS je mogoče predvideti mostno vezje z ločilniki ali odklopniki (za PTS 35 kV). S strani 6-10 kV se uporablja KRUN.
Široka uporaba (za elektrifikacijo kmetijstvo) poiščite PTS z varovalkami HTP. Vse enote 11-kV zunanjih stikalnih naprav in 6-10 kV stikalnih naprav so izdelane tovarniško, le močnostni transformator ni vključen v tovarniško dobavo. Izpušna varovalka je nameščena na sesalni portal z odprtim koncem cevi navzdol. Mesto pod varovalko je ograjeno, saj se ob sprožitvi vrže fleksibilna povezava, staljena kovina in plamen. Uporaba HTP omogoča hiter odklop poškodovanega odseka v primeru kratkega stika v transformatorju. Stroški PTS s HTP so nizki, zasnova je preprosta in enostavna za vzdrževanje. Slabosti PTS so: nezadostna občutljivost PVT na preobremenitve in sorazmerno majhni tokovi poškodbe v transformatorju, možnost njihovega neselektivnega delovanja zaradi širjenja lastnosti varovalk, pa tudi možnost odpiranja. fazno delovanje, ko pregori vložek varovalke ene faze.

Stikalna naprava (SW) je električna instalacija, v kateri se vhodna električna energija razporedi v ločena vezja, od katerih je vsak krmiljen in zaščiten z varovalkami ali odklopniki. Stikalna naprava je razdeljena na več funkcionalnih blokov, od katerih vsak vključuje vse električne in mehanske elemente, ki so potrebni za izvedbo dano funkcijo. Je ključni člen v verigi zanesljivosti.

Zato mora biti tip stikalne naprave idealno primeren za uporabo. Načrtovanje in izdelava stikalne naprave morata biti izvedena v skladu z veljavnimi normativi in ​​standardi ter upoštevati izkušnje z obratovanjem.

Ohišje stikalne naprave zagotavlja dvojno zaščito:

• Zaščita merilni instrumenti, releji, varovalke proti mehanskim udarcem, tresljajem in drugo zunanji vplivi ki lahko ovirajo njihovo delovanje (elektromagnetne motnje, prah, vlaga, žuželke itd.).
• Zaščita ljudi pred neposrednim stikom (glej oceno IP in indeks IK v pododdelku Seznam zunanjih vplivov).

Vrste stikalnih naprav

Stikalne naprave se lahko razlikujejo po namenu in izvedbi (zlasti po postavitvi zbiralke).

Vrste stikalnih naprav po namenu

Glavne vrste stikalnih naprav:

• Glavni stikalna plošča nizka napetost (gl riž. E27a)
• Krmilna omarica motorja (glej riž. E27b)

riž. E27: a Glavna stikalna plošča (Prisma Plus P) z zbiralkami, b Nizkonapetostna krmilna omarica motorja (Okken)

• Vmesna (sekundarna) stikalna naprava (gl. riž. E28)

riž. E28: Vmesna stikalna naprava (Prisma Plus G)

• Končni RU (glej. riž. E29)

riž. E29: Končni RU: a Prisma Plus paket, b Kaedra, c Mini Pragma

Distribucijske naprave poseben namen(npr. za ogrevalne sisteme, dvigala, proizvodnih procesov) se lahko nahaja:

• poleg glavne NN glavne stikalne plošče;
• v bližini ustrezne opreme.

Sekundarne in končne distribucijske naprave so praviloma razporejene po celotnem objektu.

Dve vrsti stikalnih naprav

Tradicionalne stikalne naprave

Stikalne naprave, varovalke itd. se nahajajo na vezju v notranjosti ohišja. Indikatorji in krmilne naprave (naprave, svetilke, gumbi itd.) so nameščene na sprednji strani stikalne naprave.

Postavitev komponent v ohišje zahteva skrbno premislek, pri čemer se upoštevajo dimenzije posameznega elementa in njegovih povezav ter razmiki, ki so potrebni za varno in nemoteno delovanje.

Funkcionalne stikalne naprave

Praviloma so to naprave za posebne namene. Sestavljeni so iz funkcionalnih blokov, ki vključujejo stikalne naprave in standardne napeljave za montažo in povezavo, kar zagotavlja visoka stopnja zanesljivost in veliko možnosti za spremembe.

• Prednosti

Funkcionalne stikalne naprave se uporabljajo na vseh ravneh nizkonapetostne distribucije (od glavne nizkonapetostne stikalne naprave (MLS) do končne distribucije) zaradi številnih prednosti:
- Modularnost sistema, ki omogoča združevanje številnih funkcij v eni stikalni napravi, vključno z zaščito, nadzorom in upravljanjem električnih instalacij.
poleg tega modularna zasnova zagotavlja večjo raven vzdrževanja, delovanja in nadgradljivosti.
- Pospešite razvoj stikalnih naprav, saj morate dodati le dodatne funkcionalne bloke.
- Enostavna namestitev montažnih komponent.
- Stikalne naprave so tipsko preizkušene, da se zagotovi visoka raven zanesljivosti.

Nova stikalna naprava Prisma Plus G in P podjetja Schneider Electric ima nazivno moč do 3200 A in ponuja naslednje prednosti:
- Prilagodljivost in enostavnost namestitve.
- IEC 60439 certificiran in zagotavlja zanesljivo delovanje v varnih pogojih.
- Prihranek časa v vseh fazah - od razvoja do namestitve, delovanja in modifikacije ali posodobitve.
- Enostavno prilagajanje, na primer, na znane delovne sloge in norme različne države mir.
riž. E27a, E28 in E29 prikazujejo primere funkcionalnih stikalnih naprav, zasnovanih za vse nazivne moči, in sl. E27b je visoko učinkovita funkcionalna stikalna naprava za industrijska vezja.

• Osnovne vrste funkcijskih blokov

V stikalnih napravah se uporabljajo tri glavne vrste funkcionalnih blokov:
- Stacionarni funkcijski bloki (glej riž. E30)
Teh enot ni mogoče ločiti od napajanja, zato kakršni koli posegi za vzdrževanje, modifikacije itd. zahteva izklop celotne stikalne naprave. Vendar pa je mogoče uporabiti vtičnice ali izvlečne enote za zmanjšanje izpadov in povečanje razpoložljivosti preostalega dela naprave.

riž. E30: Končna stikalna naprava s fiksnimi funkcionalnimi enotami (Prisma Plus G)

Vtični funkcijski bloki (glej riž. E31)
Vsak funkcionalni blok je nameščen na odstranljivi montažni plošči in je opremljen z izolacijskimi sredstvi na vhodni strani (bus) in izolacijskimi sredstvi na izhodni strani (odhodni tokokrog). Zato je mogoče enoto odstraniti zaradi vzdrževanja, ne da bi izklopili celotno napravo.

riž. E31: Stikalna naprava z vtičnimi funkcionalnimi bloki

Izvlečni funkcionalni bloki (gl. riž. E32)
Stikalne naprave in sorodne naprave za zagotavljanje delovanja funkcij so nameščene na ohišje. Praviloma je opravljena funkcija zapletena in pogosto povezana z nadzorom motorjev.

Odklop je možen na vhodni in izhodni strani popolno podaljšanje odsekov, kar vam omogoča hitro zamenjavo poškodovane enote brez izklopa ostale stikalne naprave.

riž. E32: Stikalna naprava z izvlečnimi funkcionalnimi enotami

norme

Različni standardi

Določene vrste stikalnih naprav (zlasti funkcionalne stikalne naprave) morajo ustrezati posebnim predpisom glede na uporabo ali okoljske pogoje.

Referenca mednarodni standard za naprave, ki so predmet popolnih in delnih tipskih preskusov, je standard IEC 60439-1.

standard IEC 60439-1

• Razredi naprav

Standard IEC 60439-1 opredeljuje dva razreda naprav:
- Celotna nizkonapetostna stikalna naprava, tipsko preizkušena, brez večjih odstopanj od uveljavljen tip sistem (TTA), skladnost s katerim zagotavljajo tipski preskusi, predvideni v standardu.
- Celotna nizkonapetostna stikalna naprava, ki je prestala delne tipske preskuse (PTTA), ki lahko vključuje komponente, ki niso prestale tipskih preskusov, pod pogojem, da so del opreme, ki je opravila tipske preskuse.

Če jih namesti usposobljeno osebje v skladu s strokovnimi delovnimi praksami in navodili proizvajalca, zagotavljajo te naprave podobno raven varnosti in kakovosti.

• Funkcijski bloki

Isti standard definira funkcijske bloke:
- Del naprave, ki vključuje vse električne in mehanske elemente, potrebne za opravljanje določene funkcije.
- Stikalna naprava vključuje dohodni funkcionalni blok in enega ali več funkcionalnih blokov za odhodne vodove, odvisno od operativne zahteve na namestitev.

Funkcijski bloki so lahko fiksni, vtični ali izvlečni (glej definicije in standarde).

• razdeljevanje (prim. riž. E33)

Ločitev funkcionalnih blokov znotraj naprave je zagotovljena s pomočjo pregradnih obrazcev, določenih za različni načini delo.

Obrazci so oštevilčeni (od 1 do 4 z možnostmi "a" ali "b"). Številčenje ima integralni značaj, t.j. obrazec za particijo z višjim številom združuje značilnosti prejšnjih oblik.
Standard opredeljuje naslednje oblike:
- Obrazec 1: brez ločitve.
- Oblika 2: ločitev zbiralk od funkcionalnih enot.
- Obrazec 3: ločitev zbiralk od funkcionalnih enot in ločitev vseh funkcionalnih enot med seboj, razen njihovih izhodnih sponk.
- Obrazec 4: kot za obrazec 3, vendar z izhodnimi priključki vseh funkcionalnih enot, ločenimi drug od drugega.

Odločitev o uporabi takšne ali drugačne oblike particije temelji na dogovoru med proizvajalcem in uporabnikom.

Stikalne naprave serije Prima Plus so razdeljene na oblike 1, 2b, 3b, 4a, 4b.

• Tipski testi

Prepričajte se, da je vsaka stikalna naprava skladna s standardom. Poročila o preskusih, certificirana s strani neodvisne organizacije, so garancija za uporabnike.

riž. E33: Oblike sekcij za funkcionalne nizkonapetostne stikalne naprave

Daljinsko vodenje in vodenje električne napeljave

Danes daljinsko upravljanje in nadzor ni omejeno na velike instalacije. Uporaba teh funkcij se širi in zagotavlja znatne prihranke pri stroških. Glavne prednosti:

• Zmanjšanje računov za elektriko.
• Zmanjšanje stroškov vzdrževanja obrata v delovnem stanju.
• Optimalna izraba investicij, predvsem optimizacija življenski krog namestitev.
• Povečano zadovoljstvo odjemalcev električne energije (gradnja in proizvodnja) s povečano razpoložljivostjo in/ali kakovostjo električne energije.

Protokol Modbus postaja odprt standard za izmenjavo podatkov znotraj stikalne naprave ter med stikalno napravo in porabniki za nadzor in regulacijo porabe energije. Komunikacija Modbus poteka na dva načina: preko sukanega para (RS 485) in z uporabo Ethernet TCP/IP (IEEE 802.3).

Spletna stran www.modbus.org predstavlja vse specifikacije protokola in nenehno posodablja seznam izdelkov in podjetij, ki uporabljajo odprt industrijski standard.

Uporaba spletnih tehnologij je močno razširila uporabo tega standarda, saj je zmanjšala stroške dostopa do teh funkcij z uporabo vmesnika, ki je postal univerzalen, pa tudi povečala raven odprtosti in nadgradljivosti, ki je preprosto ni bilo le nekaj pred leti.

Avtotransformatorji se od transformatorjev razlikujejo po prisotnosti električne povezave med obema navitjema. Avtotransformatorji so praviloma izdelani s tremi navitji, z električno povezavo med navitji višje in srednje napetosti. Povezava visoko in srednjenapetostnega navitja z nizkonapetostnim navitjem je elektromagnetna.

Uporaba avtotransformatorjev se izkaže za ekonomsko izvedljivo v omrežjih 220 kV in več za povezavo dveh sistemov tesnih nazivnih napetosti, na primer 220 in 110 kV. Električno povezana navitja visoke in srednje napetosti so povezana v zvezdo z odstranjenim nevtralnim. Nizkonapetostno navitje je povezano v trikotniku. Shema in skupina povezav navitij avtotransformatorjev Yн/Yн/∆ -12, 11.

5.2. Splošne informacije o stikalnih napravah

Stikalne naprave (RU) transformatorskih postaj so električne napeljave, namenjene sprejemanju in distribuciji električne energije. Na transformatorskih postajah je število stikalnih naprav določeno s številom nazivnih napetosti navitij transformatorja. Zasnova stikalne naprave vključuje različne električne naprave, pnevmatike in pomožne naprave.

Izdelane so stikalne naprave z napetostjo 35 kV in več odprto, zaprto in SF6. Odprte stikalne naprave se nahajajo na prostem. Vse naprave odprte stikalne naprave so nameščene na nizkih kovinskih ali armiranobetonskih podlagah. Ozemlje odprtih reaktorskih objektov je ograjeno.

Za Prednosti odprtih stikalnih naprav vključujejo: relativno nizke stroške,

dobra dostopnost za spremljanje vseh naprav, enostavnost razširitve in rekonstrukcije.

Za Pomanjkljivosti odprtih stikalnih naprav vključujejo:

velik odtis,

neprijetnost vzdrževanja opreme pri nizkih temperaturah in v slabem vremenu,

dovzetnost opreme za kontaminacijo.

Stikalna naprava, ki se nahaja znotraj posebne zgradbe, se imenuje zaprta. V primeru povečanega onesnaženja so razdelilne naprave zaprte

in kemična aktivnost okolja, pa tudi v regijah skrajnega severa.

Zaprte stikalne naprave so dražje od odprtih, saj zahtevajo posebno zgradbo. Za znižanje stroškov takšne stikalne naprave je stavba zgrajena iz montažnih armiranobetonskih konstrukcij. Glavna prednost zaprtih stikalnih naprav mora biti manjša zasedena površina kot odprta stikalna naprava, saj so razdalje med tokovnimi deli v zaprtih stikalnih napravah manjše kot v odprtih. V tem smislu je stikalne naprave lažje postaviti v središča električnih obremenitev industrijskih podjetij in v urbanih območjih z intenzivnim razvojem.

V plinsko izoliranih stikalnih napravah se SF6 (žveplov heksafluorid SF6) uporablja kot izolacija med deli, ki vodijo tok. SF6 ima visoke električne izolacijske in gasilne lastnosti, ni strupen, ne gori, ne tvori eksplozivnih zmesi. Vsa stikalna oprema z izolacijo SF6 ima manjše dimenzije kot tista s klasično zračno izolacijo. Zato je zasnova reaktorjev SF6 še bolj kompaktna kot pri zaprtih reaktorjih.

Tokovni elementi stikalne naprave SF6 so zaprti v hermetično zaprtem kovinskem ohišju, napolnjenem s plinom SF6 pod nadtlakom. Posamezni elementi so povezani s plinotesnimi prirobnicami. Električne povezave so izvedene s paličnimi zbiralkami, zaprtimi v kovinskih ohišjih s plinom SF6, in z vtičnimi kontakti. Razdelitev takšne stikalne naprave na ločene bloke omogoča zamenjavo katerega koli od njih, hkrati pa ohranja polnjenje preostalih blokov s SF6.

Bloke stikalnih naprav SF6 za napetosti 110...220 kV izdelujejo v tovarnah in jih v končni obliki dostavijo na mesto namestitve, kjer se iz posameznih blokov sestavi celoten sklop stikalnih naprav SF6.

Stikalna naprava za napetosti 6…10 kV, praviloma so sestavljeni iz ločenih celih celic. Takšne celice so stikalne omare z raztegljivimi vozički ali montažne komore za enostransko vzdrževanje KSO. Celice so izdelane z vgrajenimi stikalnimi, merilnimi in zaščitnimi napravami.

Prefabrikacija celic omogoča skrbno montažo vseh komponent in visoko zanesljivost. Popolnoma sestavljene in pripravljene za obratovanje celice dostavimo na mesto namestitve, kjer jih povežemo z zbiralkami, povežemo napajalni in krmilni kabli.

Splošna oblika stikalna omarica z izvlečnim vozičkom je prikazana na sl. 5.2, a. Na voziček se lahko namesti: napajalno stikalo, napetostni transformator ali druga oprema. Popravilo in

vzdrževanje te opreme se izvede po tem, ko je voziček izvlečen iz omare. Splošni pogled na komoro KSO je prikazan na sl. 5.2b.

Omare KRU so izdelane za notranjo (KRU) in zunanjo (KRUN) montažo. Te omare so izdelane iz enostranskega in dvostranskega servisa.

Celice KSO so izdelane samo za notranjo montažo in imajo enostransko uporabo.

riž. 5.2. Splošni pogled na kompletne stikalne omarice

5.3. Glavna stikalna oprema

Stikalne naprave podpostaja vključujejo veliko število različna oprema. To so stikalna, merilna in zaščitna oprema, vodila, viri jalove energije, tokovno-omejevalni reaktorji, odvodniki ipd. Večino teh elementov podrobneje obravnavajo posebne stroke. Spodaj so na kratko obravnavane zbiralke in glavne stikalne naprave, nameščene v stikalnih napravah.

Pnevmatike so zasnovane tako, da so medsebojno povezane posamezne elemente Stikalne naprave, kot tudi za priključitev ustreznih in odhodnih nadzemnih in kabelskih daljnovodov na stikalno napravo.

Zbiralke stikalnih naprav so izdelane iz aluminija ali njegovih zlitin in so izdelane iz fleksibilnih vpredenih aluminijasto-jeklenih žic in togih različnih profilov. Fleksibilne zbiralke odprtih stikalnih naprav so pritrjene z visečimi vrvicami izolatorjev na portalih. Toge zbiralke so nameščene na nosilnih izolatorjih, nameščenih na armiranobetonskih ali kovinskih regalih.

Uporaba togih zbiralk v odprtih stikalnih napravah omogoča zavrnitev portalov in zmanjšanje površine stikalne naprave. Trde pnevmatike so pobarvane rumeno (faza A), zeleno (faza B) in rdečo (faza C).

V stikalnih napravah z napetostjo 6 ... 10 kV za zunanjo in notranjo namestitev se uporabljajo samo toge pnevmatike. Enake pnevmatike se uporabljajo v zaprtih stikalnih napravah višjih napetosti.

Preklopna oprema je namenjen izvajanju vklopa in izklopa (preklapljanja) v tokokrogu stikalne naprave. Kot glavne elemente stikalne opreme lahko ločimo stikala in odklopnike. Ista oprema vključuje obremenitvena stikala in varovalke.

Stikala so glavne stikalne naprave za vklop in izklop električnega tokokroga v katerem koli od njegovih načinov: tokovna obremenitev, preobremenitev, kratek stik, prosti tek, nesinhrono delovanje. Najtežja in odgovorna operacija je izklop toka kratkega stika. Ko se tokovni tokokrog prekine, se med kontakti stikala pojavi električni lok. Gašenje obloka se izvaja v posebnih napravah za gašenje obloka.

Po načinu gašenja obloka delimo odklopnike na oljne, zračne, vakuumske in SF6. AT oljni odklopniki Medij za gašenje loka je transformatorsko olje. AT zračni odklopniki Oblok se ugasne s stisnjenim zrakom. Visoka dielektrična trdnost vakuuma in SF6 se uporablja v napravah za gašenje obloka vakuumski in SF6 odklopniki.

Oljni in zračni odklopniki imajo številne pomanjkljivosti, in sicer: nizka zanesljivost, kratka vklopna življenjska doba, požarna nevarnost, visoki obratovalni stroški. Vakuumski in SF6 odklopniki imajo višje Tehnične specifikacije. Torej Trenutno se pri projektiranju novih in rekonstrukciji obstoječih objektov daje prednost vakuumskim in plinsko izoliranim odklopnikom.

Odklopnik je električni aparat za izvajanje obratovalnega preklopa v stikalnem krogu in za ustvarjanje viden prelom električni tokokrog pri izvajanju vzdrževanja in popravil stikalne opreme. Strukturno je ločilnik sistem premičnih in fiksnih kontaktov, nameščenih na izolatorjih.

V stikalnih napravah 6…10 kV iz stikalnih omaric z odklopnikom na izvlečnem vozičku igrajo vlogo ločilnikov vtični kontakti, ki se odprejo, ko voziček izvlečemo iz omarice, in zaprejo, ko voziček zvijemo v omarico. kabinet.

Ker ločilniki niso opremljeni z napravami za dušenje obloka, se lahko operacije odpiranja in zapiranja izvajajo na tokokrogu, ki ga odpre odklopnik. Odklopnik lahko vklaplja in izklaplja tokokroge, ki so pod napetostjo, vendar brez toka ali z majhnim tokom, ko ni nevarnosti električnega obloka. Zlasti ločilnik lahko vklopi in izklopi transformatorje brez obremenitve.

Odklopniki so običajno nameščeni na obeh straneh odklopnika. Če je potrebno izklopiti tokovno obremenjeno vezje, najprej izklopite stikalo in nato ločilnike. Vezje se vklopi v obratnem vrstnem redu: najprej se vklopijo ločilniki in nato stikalo.

Prekinitvena stikala se pogosto uporabljajo na transformatorskih postajah z višjo napetostjo 6...10 kV. Ti odklopniki imajo obločno napravo, s katero je mogoče prekiniti obratovalne tokove, ne pa tudi kratkih stikov. Z odprtimi kontakti to stikalo, tako kot ločilnik, ustvari vidno prekinitev.

Varovalke izvedite operacijo samodejnega izklopa vezja, ko tok preseže določeno vrednost. Tok se izklopi s prepihanjem varovalke. Zato, ko se varovalka sproži, se njena varovalka zamenja. Varovalke se pogosto uporabljajo v kombinaciji z ločilnimi stikali. V tem primeru se delovni tokovi izklopijo s stikalom za obremenitev, tokovi kratkega stika - z varovalkami.

Avtomatska stikala (avtomatski stroji) se uporabljajo v napajalnih sistemih z napetostjo do 1 kV in izvajajo delovanje samodejnega izklopa vezja, ko tok preseže določeno vrednost.

Za izvedbo zaščitne funkcije avtomatski stroji so opremljeni s termičnimi in elektromagnetnimi sprostitvami. S pomočjo termične sprostitve se zaščitena oprema odklopi v primeru preobremenitve, s pomočjo elektromagnetne sprostitve - v primeru kratkega stika.

5.4. Glavne vrste in sheme postaj

Po načinu pridružitve električno omrežje transformatorske postaje (SS) delimo na slepe, vmesne in vozlišča. Vmesne postaje so po drugi strani razdeljene na veje in skozi. Po namenu se razlikujejo sistemske in potrošniške postaje.

Na sl. 5.3 prikazuje glavne načine priključitve postaje na električno omrežje. Vse RTP so pogojno prikazane le z višjimi vodili. Napajalni center (CPU) električnega omrežja se nanaša na zbiralke ustrezne napetosti elektrarne oziroma zbiralke transformatorske postaje višje napetosti. Tako so na primer 110 kV vodila 220/110 kV transformatorske postaje CPE za 110 kV električno omrežje.

slepa postaja prejema moč z ene strani preko ene ali dveh vzporednih linij (PS1 na sliki 5.3, a, b). Moč, ki teče od CPU-ja do slepe postaje, prihaja samo do porabnika te podpostaje in ne teče naprej.

riž. 5.3. Glavne vrste postaj

Vmesna podpostaja je povezan z gluhim (brez stikalnih naprav) s spajkanjem na eno ali dve

prehodne črte (PS2 na sliki 5.3, a, b). Priključitev postaj na prehodne vodove z uporabo slepih pip ne zahteva velikih stroškov, vendar delovanje vodov s pipami ni priročno, saj je pri popravilu enega odseka potrebno izklopiti celotno linijo.

Vmesna postaja vključeni v rez ene ali dveh linij z enostranskim ali dvostranskim napajanjem (PS3 na sliki 5.3, a, b in PS1 na sliki 5.3, c). Takšne transformatorske postaje so dražje od podružnic, saj zahtevajo več preklopne naprave. Delovanje vodov s takšnimi podpostajami je bolj priročno.

Za vozliščne postaje priključene so vsaj tri linije električnega omrežja, ki so povezane z različnimi CPE (PS1 na sliki 5.3, d). Takšne postaje se uporabljajo v kompleksno zaprtih (več-zank) električnih omrežjih.

Skozi gume sistemske postaje komunikacija poteka med ločenimi področji enega elektroenergetskega sistema ali med različnimi elektroenergetskimi sistemi. Praviloma je to postaja z višjo napetostjo

Porabniške postaje namenjen samo potrošniški uporabi.

Prehodne in vozlišne postaje, skozi katerih potekajo pretoki električne energije iz enega dela električni sistem drugemu, se tudi imenujejo tranzitne postaje.

Sheme postaj so tesno povezane z namenom in načinom priključitve na elektroenergetski sistem. Shema postaje mora izpolnjevati naslednje zahteve:

zanesljivo oskrbo potrošnikov z električno energijo v normalnem in po izrednem načinu;

zanesljiv prenos električne energije skozi transformatorsko postajo v normalnih in ponesrečnih razmerah;

možnost razširitve stikalne naprave vseh napetosti; priložnosti za popravila na posameznika

elementi vezja brez odklopa sosednjih povezav.

V skladu s temi zahtevami, razvit tipične sheme transformatorske postaje različnih napetosti in namena. Pri načrtovanju elektroenergetskega sistema je treba sprejeti shemo transformatorske postaje, ki se razlikuje od tipične, utemeljiti s tehničnimi in ekonomskimi izračuni.

Na sl. 5.4 prikazuje nekaj tipičnih diagramov stikalnih naprav 35 ... 750 kV visoko in srednjenapetostnih postaj.

Blok diagrami, ki jih izdela blok linijski transformator (slika 5.4, a), se uporabljajo za slepe in odcepne postaje, ki oskrbujejo neodgovorne odjemalce, ali pa so prva faza v razvoju dvotransformatorskih postaj.

e) g)

riž. 5.4. Tipične sheme visoko in srednjenapetostnih stikalnih naprav

Mostna vezja s skakalcem pri najvišji napetosti (slika 5.4, b) se pogosto uporabljajo za dvotransformatorske transformatorske postaje 110 ... 220 kV s transformatorji do 125 MV. A. Skakalec dveh ločilnikov se uporablja za opravljanje popravil in se imenuje popravilo. Pri prehodu električne energije skozi transformatorsko postajo je nameščen drugi mostiček z vklopnim stikalom.

Štirikotnik diagram(slika 5.4, c) se uporablja na 220 kV transformatorskih postajah z močjo transformatorja več kot 125 MW. In pri 330 kV RTP, ko so priključene na električno omrežje preko dveh vodov.

Shema z enim delujočim sekcijskim bus sistemom

(slika 5.4, d) se običajno uporablja na strani srednje napetosti (35 ... 110 kV) 110 ... 330 kV podpostaja. Na strani višje napetosti se takšno vezje uporablja za napetost 110 kV.

Shema z enim delovnim in obvodnim vodilom (slika 5.4, e)

priporočamo za RTP z višjo napetostjo 110 kV s številom priključkov (vodov in transformatorjev) do vključno šest. Ta shema vam omogoča, da opravite pregled in popravilo odklopnikov brez odklopa vodov. Pri popravilu linijskega stikala je ustrezna linija povezana prek obvodnega stikala Q na sistem obvodnega vodila SNR.

Shema z dvema stikalima za povezavo (slika 5.4, e)

uporablja se za 3...4 vodove na podpostajah 330...500 kV.

Ena in pol shema(eno in pol stikala na priključek) se uporabljajo pri najvišji napetosti RTP 330...750 kV in srednji napetosti (330...500 kV) RTP 750...1150 kV

(slika 5.4, g).

Na sl. 5.5 prikazuje tipične diagrame stikalnih naprav z napetostjo 6 ... 10 kV, izdelane na podlagi stikalnih omar. Na vsaki strani odklopnika so vtični kontakti, ki delujejo kot ločilniki. Na podpostajah s transformatorji se uporablja vezje z enim odsečnim sistemom zbiralk (slika 5.5, a) brez cepitve nizkonapetostnega navitja. Sheme z dvema razdeljenima sistemoma vodil (slika 5.5, b) se praviloma uporabljajo z razdeljenimi navitji transformatorja.

riž. 5.5. Tipični diagrami stikalnih naprav 6...10 kV RTP

riž. 5.6. Tipične sheme potrošniških postaj 6 ... 10 / 0,4 kV

Večina preprosta vezja imajo transformatorske postaje z napetostjo 6 ... 10 / 0,4 kV, ki zagotavljajo neposredno napajanje mestnim, podeželskim in industrijskim odjemalcem. Na sl. 5.6 prikazuje tipične diagrame takšnih postaj.

Glede na zahtevano zanesljivost oskrbe odjemalcev z električno energijo je na teh podpostajah nameščen en (slika 5.6, a, b) ali dva transformatorja (slika 5.6, c). Vhod v RTP se izvede s kabelskim ali kabelskim vložkom W. Na primarni strani RTP je običajno nameščen QS ločilnik ali QW stikalo-ločilnik, skupaj z varovalko F.

riž. 5.7. Izvedba konstrukcije (načrt in oddelek A-A) 110/10 kV transformatorske postaje:

1 - žice VL; 2 - strelovod na portalu; 3 - sprejemni portal; 4 - visokofrekvenčna komunikacijska oprema; 5, 8, 10 - linijski odklopniki; 6, 9 - ločilniki v skakalcih; 7, 15 - aluminijaste pnevmatike; 11 - stikalo; 12 - odvodnik; 13 - odvodnik in ozemljitveni nož v nevtralnem položaju transformatorja; 14 - močnostni transformator; 16 - blok pomožnega transformatorja; 17 - zaprta stikalna naprava 10 kV; 18 - samostojen strelovod; 19 - napetostni transformator; 20 - odvodnik; 21 - stikalo v skakalcu; 22 - ograja postaje.

Na nizkonapetostni strani so praviloma nameščeni odklopniki QF tako na vhodu v 0,4 kV vodila kot na vodi, ki odhajajo iz teh vodil. Dvotransformatorske postaje so izdelane z dvema deloma pnevmatik 1 in 2, ki sta povezana s sekcijskim varovalka QFB.

Trenutno so najbolj razširjeni kompletni transformatorji transformatorske postaje KTP z višjo napetostjo do vključno 110 kV. Uporaba PTS, katerih povečani bloki so v celoti izdelani v tovarni, omogoča zmanjšanje obsega gradbenih in inštalacijskih del, povečanje zanesljivosti oskrbe z električno energijo, povečanje varnosti storitev in zmanjšanje velikosti transformatorskih postaj.

Glede na namen je oprema takšnih postaj lahko zelo raznolika. Na sl. 5.7, kot primer, je prikazana zasnova celotne dvotransformatorske transformatorske postaje z napetostjo 110/6 ... 10 kV. Visokonapetostna stikalna naprava je odprta v skladu s shemo na sl. 5.4b. Nizkonapetostna stikalna naprava je zaprta.

Varnostna vprašanja za razdelek 5

1. Poimenujte glavno strukturnih elementov transformator.

2. Kakšna je lestvica nazivne moči transformatorjev?

3. Naštejte vrste transformatorskih hladilnih sistemov.

4. Pojasni alfanumerično oznako transformatorja.

5. Kakšna je shema in skupina povezav navitij transformatorja?

6. Kaj so oblikovne značilnosti avtotransformatorji proti transformatorjem?

7. Za karakterizacijo glavnih struktur stikalnih naprav z napetostjo 35 kV in več.

8. Kakšne so prednosti in slabosti odprtih in zaprtih stikalnih naprav?

9. Kako so izdelane plinsko izolirane stikalne naprave?

10. Kako se izvajajo stikalne naprave z napetostjo 6 ... 10 kV?

11. Poimenujte glavno opremo RU.

12. Kakšen je namen električnih stikal?

13. Poimenujte glavne vrste napajalnih stikal.

14. Kakšen je namen ločilnikov?

15. Kakšen je obseg uporabe stikala za prekinitev obremenitve in varovalk?

16. Poimenujte slabosti oljnih in zračnih odklopnikov.

17. Navedite prednosti vakuumskih in SF6 odklopnikov.

18. Opišite namen in obseg odklopnikov.

19. Podajte klasifikacijo postaj glede na način priključitve na električno omrežje.

20. Poimenujte osnovne zahteve za tokokroge postaj.

21. Navedite tipične diagrame stikalnih naprav z napetostjo 35 kV in več.

22. Zagotovite tipične diagrame stikalnih naprav z napetostjo 6 ... 10 kV.

23. Podajte tipične diagrame potrošniških postaj

6…10/0,4 kV.

24. Navedite glavne prednosti pakiranih transformatorskih postaj.

6. Izračun konstrukcijskega dela nadzemnih vodov

6.1. Splošne informacije

Nadzemni vod deluje v naravnih podnebnih razmerah in je izpostavljen obremenitvam vetra in ledu, spremembam temperature okolja in nevihtam. Vse klimatske razmere se beležijo na vremenskih postajah. Na podlagi statističnih podatkov vremenskih postaj je celotno ozemlje države razdeljeno na regije:

po debelini ledene stene (pet regij); pritisk vetra pri visoki hitrosti (sedem regij); povprečno letno trajanje neviht;

ples žic - vibracije žic z veliko amplitudo in nizko frekvenco pod vplivom obremenitev vetra in ledu (tri regije).

Zemljevidi zoniranja ozemlja države so podani v PUE.

V vsaki regiji se zabeležijo vrednosti najnižje in najvišje temperature zraka, temperature pri največji hitrosti vetra, močne žledice, nevihte in izračuna se povprečna letna temperatura.

Pri načrtovanju daljnovoda je treba upoštevati podnebne razmere območja, kjer bo vod zgrajen.

Eden od pomembne točke načrtovanje nadzemnih vodov je izračun žic in kablov za mehansko trdnost. Izračun nosilcev in drugih elementov nadzemnih vodov (izolatorji, armatura) se praviloma ne izvaja. Ti elementi, zlasti nosilci, so izbrani iz enotnega obsega ob upoštevanju podnebnih razmer na območju gradnje daljnovoda. Za vsako enotno podporo v referenčni materiali navedene so njegove dimenzije in obseg (glej dodatki 3 in 4).

Pod izračunom žic in kablov daljnovodov na mehansko trdnost mislimo na določanje mehanskih obremenitev v žicah in kablih pri različnih kombinacijah klimatskih razmer in primerjavo teh napetosti z dovoljenimi vrednostmi. Izračuni žic in kablov imajo veliko skupnega, zato bo spodaj izraz "žica" pomenil tudi kabel in posebnosti Izračuni vrvi bodo obravnavani v poglavju 6.5.

Glavni dejavniki, ki vplivajo na mehansko obremenitev žice, so:

temperatura zunanjega zraka;

obremenitve z ledom; obremenitve vetra.

Ko se temperatura zraka spremeni, se zaradi spremembe dolžine žice v razponu spremeni notranja mehanska obremenitev žice. Led in veter vplivata na mehansko obremenitev žice zaradi zunanjega mehanskega delovanja.

Kot je navedeno v oddelku 1.2, se za nadzemne vodove uporabljajo predvsem žice iz jekla in aluminija. Fizikalne in mehanske lastnosti aluminija in jekla se bistveno razlikujejo. V praktičnih inženirskih izračunih jekleno-aluminijevih žic se uporabljajo enakovredne fizikalne in mehanske lastnosti, zmanjšane na žico kot celoto:

modul elastičnosti E; temperaturni koeficient linearnega raztezka α ; mehanska obremenitev σ.

Značilnosti jekleno-aluminijastih žic različnih presekov so podane v Dodatku 1.

PUE določi dovoljene mehanske napetosti v žici za tri načine:

nizkotemperaturni način [σ tmin ]; povprečni letni temperaturni režim [σ tav ];

največja zunanja obremenitev [σ pmax ].

Glavna naloga mehanskega izračuna žice je določiti takšne pogoje za njeno namestitev, tako da se med delovanjem proge mehanske napetosti v žici v načinih

najnižja temperatura σ tmin , povprečna letna temperatura σ tav in najvišja zunanja obremenitev σ pmax niso presegli dovoljenih vrednosti.

Tako so pogoji za preverjanje mehanske trdnosti žice naslednji:

σtmin< [ σ tmin]; σ t ср< [ σ tср]; σ рmax< [ σ рmax].

Poleg teh treh načinov PUE vzpostavi in načini oblikovanja, ki so po potrebi obravnavani v nadaljevanju.

6.2. Posebne obremenitve žice

Pri mehanskem izračunu žic različnih presekov F pri različnih dolžinah razpona je priročno uporabiti specifične mehanske obremenitve žice, t.j. obremenitve zmanjšane na 1 m razpona in 1 mm2 preseka žice. Enota specifične obremenitve - daN/m. mm2.

Specifična obremenitev iz lastne teže žice se določi preko teže P enega km žice in njenega preseka, kot je

kjer je g 0 \u003d 0,9. 103 daN/m3 = 0,9. 10-3 daN/m. mm2 - gostota ledu;

Z max - največja debelina ledene stene v skladu z regijo države na ledu, mm;

d - premer žice, mm.

Skupna specifična obremenitev iz teže žice in ledu se določi s seštevanjem obremenitev p 1 in 2, saj imata obe obremenitvi isto navpično smer. tako,

Specifična obremenitev zaradi tlaka vetra, ki deluje pravokotno na žico v odsotnosti ledu, je

Pri določanju specifične obremenitve p 5 se šteje, da je nemogoče sočasno vplivati ​​na žico in največji tlak vetra ter največji led. Zato se pri izračunu te specifične obremenitve predpostavlja, da je tlak vetra 0,25Q max.

Specifična obremenitev iz teže žice brez ledu in vetra je

Specifične obremenitve p 6 ir 7 so določene z geometrijskim seštevanjem komponent, saj so te komponente usmerjene

navpično (p1 in p3) in vodoravno (p4 in p5).

Za izračun mehanske trdnosti žic PUE ureja naslednje kombinacije podnebnih razmer (način):

1. Način najnižje temperature v odsotnosti vetra in ledu, za katerega je značilna specifična obremenitev p 1 in temperatura t min;

2. režim povprečne letne temperature v odsotnosti vetra in ledu, za katerega je značilna specifična obremenitev p 1 in temperatura t cf; 3. Način največje zunanje obremenitve, za katerega je značilno

specifična obremenitev p max in temperatura t g \u003d -5 ° C;

Temperatura t g \u003d - 5 ° C, pri kateri intenzivno zaledenitev in največ obremenitev vetra določeno na podlagi meteoroloških opazovanj in se domneva, da je enako za vse regije države.

V načinu 3, kot največja specifična obremenitev, p6 ali p 7. Ko je sprejeto razmerje p 7 > p 6 p max \u003d p 7. Ko je sprejeto razmerje p 6 >p 7 p max =p 6 .

6.3. Enačba stanja žice. Izvorni način

Mehanska obremenitev žice se razlikuje glede na specifično obremenitev žice in temperaturo okolice. Za katera koli dva načina, način "i" in način "j", za katerega so značilne specifične obremenitve p i ir j in temperature t i in t j , so mehanske napetosti v žici σ i in σ j v teh načinih povezane z enačbo stanja žica. Ta enačba ima naslednjo obliko:

σ i +α E t i -р i 2 l 2 E / 24σ i

2 =σ j +α E t j -р j 2 l 2 E / 24σ j 2 , (6.10)

kjer je α temperaturni koeficient linearnega raztezka materiala žice, 1/o C;

E - modul elastičnosti materiala žice, daN/mm2;

l je predvidena dolžina razpona, m, odvisno od vrste izbranega nosilca (glej Dodatek 4).

Po tej enačbi je treba določiti mehanske napetosti v žici v načinih najnižje temperature (p 1, t min), povprečne letne temperature (p 1, t cf ) in največje zunanje obremenitve (p max, t g \u003d -5o C) in preverite pogoje (6.1).

Neposredna rešitev enačbe (6.10) za katera koli dva režima je nemogoča, saj ta enačba vsebuje dve neznanki

napetosti: σ i in σ j .

Predstavljamo koncept izvirni način. To je način, pri katerem je mehanska napetost v žici enaka dovoljeni vrednosti, pri vseh ostalih načinih pa je mehanska obremenitev žice manjša od dovoljene vrednosti.

Ker za izračun mehanska trdnostžice, je treba upoštevati le tri načine, začetni način pa je lahko kateri koli od teh treh načinov, uporabili bomo metodo štetja opcije. Obstajajo tri takšne možnosti.

1. Začetni način - način največje zunanje obremenitve

parametra p max in t g \u003d -5 ° C. Napetost v žici v tem začetnem načinu se šteje za znano in enako dovoljeno za ta način, to je σ pmax \u003d [σ pmax]. Če zamenjamo parametre začetnega načina v levo stran enačbe stanja žice (6.10), izračunamo njeno vrednost:

Po rešitvi enačbe (6.12) najdemo napetost v žici v najnižjem temperaturnem načinu σ tmin. Priporočila za reševanje kubične enačbe so podana v Dodatku 6.

Nato v desno stran enačbe stanja (6.10) nadomestimo parametra povprečnega letnega temperaturnega režima p 1 in t cf . Enačba (6.10) se reducira na nepopolno kubično enačbo

σ tav 3 +A σ tav 2 +B = 0,

kjer je A =α E t cf -C;

B \u003d -p 1 2 l 2 E / 24.

Po rešitvi enačbe (6.12) najdemo napetost v žici v načinu povprečne letne temperature σ tav.

Preverimo pogoje (6.1). Če so izpolnjeni, je začetni način pravilno izbran. V nasprotnem primeru razmislite o možnosti 2.

2. Začetni način - nizkotemperaturni način z

parametra p 1 in t min. Šteje se, da je napetost v žici v tem začetnem načinu znana in enaka dovoljeni napetosti za ta način, to je σ tmin = [σ tmin ]. Če nadomestimo parametre tega načina v levo stran enačbe stanja žice (6.10), izračunamo njegovo vrednost:

B \u003d -p max 2 l 2 E / 24.

Po rešitvi enačbe (6.15) najdemo napetost v žici v načinu največje zunanje obremenitve σ рmax.

kjer je A \u003d α E t cf -C;

B \u003d -p 1 2 l 2 E / 24.

Po rešitvi enačbe (6.16) najdemo napetost v žici v načinu povprečne letne temperature σ tav.

Preverimo pogoje (6.1). Če so izpolnjeni, je začetni način pravilno izbran. V nasprotnem primeru razmislite o možnosti 3.

3. Začetni način - povprečni letni temperaturni režim

parametra p 1 in t cf. Šteje se, da je napetost v žici v tem začetnem načinu znana in enaka dovoljeni za ta način, to je σ tav = [σ tcp ]. Če nadomestimo parametre tega načina v levo stran enačbe stanja žice (6.10), izračunamo njegovo vrednost:

kjer je A \u003d α E t min -C; B \u003d -p 1 2 l 2 E / 24.

Z reševanjem enačbe (6.18) najdemo napetost v žici v najnižjem temperaturnem načinu σ tmin.

Nato na desni strani enačbe stanja (6.10) nadomestimo parametre načina največje zunanje obremenitve p max in t g \u003d -5 ° C. Enačba (6.10) se zmanjša na nepopolno kubično enačbo

σ рmax3 + A σ рmax2 + B = 0,

kjer je A =αEtg-C;

stikalne naprave (RU) je električna instalacija, namenjena sprejemanju in distribuciji električna energija, ki vsebuje električne naprave, pnevmatike in pomožne naprave. Elektrarne, padajoče in stopnjevajoče postaje imajo običajno več stikalnih naprav različnih napetosti (RU VN, RU SN, RU NN).

V bistvu RU to je konstruktivna izvedba sprejetega električni tokokrog postaje, tj. razporeditev električnih naprav v zaprtih prostorih ali na prostem s povezavami med njimi z golimi (redko izoliranimi) pnevmatikami ali žicami strogo v skladu z električnim vezjem.

Stikalna naprava je za energetski sistem omrežno vozlišče, opremljeno z električnimi napravami in zaščitnimi napravami, ki služijo za nadzor distribucije energetskih tokov, odklop poškodovanih odsekov in zagotavljanje zanesljivega napajanja porabnikov.

Vsako stikalno napravo sestavljajo dohodni in odhodni priključki, ki so med seboj povezani z zbiralkami, skakalci, obročnimi in poligonalnimi povezavami, pri čemer se drugačna številka stikala, ločilniki, reaktorji, instrumentni transformatorji in druge električne naprave, zaradi sprejete sheme. Vse podobne povezave so narejene na enak način, tako da je stikalna naprava sestavljena iz standardnih, tako rekoč tipičnih celic.

Stikalna naprava mora izpolnjevati določene zahteve, med katerimi so najpomembnejše: zanesljivost, udobje in varnost storitev na minimalni stroški na konstrukcijo, požarno varnost in obratovalno učinkovitost, možnost razširitve, maksimalno uporabo montažnih velikoblokovnih sklopov.

Zagotovljena je zanesljivost delovanja reaktorske naprave prava izbira in pravilna namestitev električna oprema (električne naprave, tokovni deli in izolatorji), kot tudi dobra lokalizacija nesreč z električno opremo v primeru njihovega nastanka. Poleg tega je zanesljivost delovanja stikalne naprave v večji meri odvisna od kakovosti gradbenih in elektroinštalacijskih del.

Stikalne naprave so izdelane za vse uporabljene napetosti. Po analogiji z napravami jih delimo na stikalne naprave do 1000 kV, visokonapetostne stikalne naprave od 3 do 220 kV, ultravisokonapetostne stikalne naprave: 330, 500, 750 kV in napredne ultravisokonapetostne stikalne naprave 1150 kV in več.

Po zasnovi so stikalne naprave razdeljene na zaprte (notranje), v katerih je vsa električna oprema nameščena znotraj stavbe, in odprta (zunanja), v kateri je vsa električna oprema nameščena na prostem.

riž. 2.1. GRU 6 - 10 kV z enim sistemom zbiralnikov in skupinskimi reaktorji (odsek generatorja in skupinski reaktorski tokokrogi) 1 - tokovni transformator, 2 - puša, 3 - komora odklopnika generatorja, 4 - pogon odklopnika, 5 - blok zbiralke, 6 - ločilni blok zbiralke, 7 - ločilni pogon zbiralke, 8 - dvojna reaktorska komora, 9 - zbiralka, 10 - celice KRU

Zaprta stikalna naprava (ZRU) je stikalna naprava, ki se nahaja v notranjosti stavbe. Običajno so zgrajeni pri napetosti 3 - 20 kV. V visokonapetostnih inštalacijah 35 - 220 kV so notranje stikalne naprave vgrajene le z omejeno površino pod stikalnimi napravami, kadar se nahajajo v neposredni bližini industrijskih podjetij, ki onesnažujejo zrak s prevodnim prahom ali plini, ki uničujejo izolacijo in kovinske dele električne energije. opremo, pa tudi v bližini morskih obal in na območjih z zelo nizkimi temperaturami zraka (območja skrajnega severa).

Vzdrževanje ZRU mora biti priročno in varno. Zaradi varnosti, minimalno dovoljene razdalje od tokovnih delov do različnih elementov stikalnih naprav

Neizolirani tokovni deli, da bi se izognili nenamernemu stiku z njimi, morajo biti nameščeni v komorah ali ograjeni. Ograja je lahko masivna ali mrežasta. Številne notranje stikalne naprave uporabljajo mešano ograjo - pogoni stikal in ločilnikov so nameščeni na trdnem delu ograje, mrežasti del ograje pa omogoča spremljanje opreme. Višina takšne ograje mora biti najmanj 1,9 m, mreže pa morajo imeti luknje največ 25 × 25 mm, ograje pa morajo biti zaklenjene.

Iz prostorov stikalne naprave so predvideni izhodi navzven ali v prostore z ognjevarnimi stenami in stropi: en izhod z dolžino stikalne naprave do 7 m; dva izhoda na koncih z dolžino 7÷60 m; z dolžino več kot 60 m - dva izhoda na koncih in dodatna izhoda, tako da razdalja od katere koli točke hodnika do izhoda ne presega 30 m. Vrata stikalne naprave se morajo odpirati navzven, imeti samozaklepne ključavnice in odpirati brez ključa s strani stikalne naprave.

ZRU bi moral zagotoviti požarna varnost. Pri vgradnji oljnih transformatorjev v stikalne naprave so predvideni ukrepi za zbiranje in odvajanje olja v sistem zbiranja olja. ZRU zagotavlja naravno prezračevanje prostori transformatorjev in reaktorjev ter zasilni izpušni hodniki za servisiranje odprtih komor z opremo, napolnjeno z oljem.

Montažna stikalna naprava (SBRU) montirani iz povečanih enot (omare, plošče itd.), izdelanih in dokončanih v tovarnah ali delavnicah. V SBRU je stavba zgrajena v obliki škatle, brez predelnih sten, dvoranskega tipa. Osnova komor je jekleni okvir, predelne stene med komorami pa so iz azbestno-cementnih ali mavčnih plošč.

riž. 2.2. ZRU 110 kV hale (odsek celice zračnega odklopnika)1 - odklopnik VNV-110 kV, 2 - prvi sistem vodila, 3 - ločilniki vodila, 4 - sistem drugega vodila, 5 - sistem obvodnega vodila, 6 - obvodni ločilnik, 7 - sklopni kondenzator, 8 - ločilnik.

Celotna stikalna naprava (KRU) je stikalna naprava, v celoti izdelana v tovarnah, sestavljena iz zaprte omare z vgrajenimi napravami, merilnimi in zaščitnimi napravami ter pomožnimi napravami; na mestu so vsi elementi stikalne naprave samo montirani. Te stikalne naprave so najprimernejše za industrializacijo elektroenergetskih konstrukcij, zato postajajo trenutno najpogostejša oblika stikalnih naprav. Uporaba KRU vam omogoča, da pospešite namestitev stikalne naprave. Stikalna naprava je varna za vzdrževanje, saj so vsi deli pod napetostjo pokriti s kovinskim ohišjem. Zrak, olje, piralen, trdna izolacija, inertni plini se lahko uporabljajo kot izolacija med tokovnimi deli v stikalnih napravah. Stikalne naprave z oljno in plinsko izolacijo lahko izdelamo za visoke napetosti 220 - 500 kV. Naša industrija proizvaja stikalne naprave 3 - 35 kV z zračno izolacijo in 110 - 220 kV z SF6 izolacijo (v svetovni praksi do 800 kV). Kompletne stikalne naprave za zunanjo montažo (KRUN) so zasnovane za odprto vgradnjo zunaj

prostore. KRUN sestavljajo kovinske omare z vgrajenimi napravami, instrumenti, zaščitnimi in krmilnimi napravami. KRUN so zasnovani za delovanje pri temperaturah okolice od -40 do +35 °C in zračni vlagi največ 80%. KRUN ima lahko stacionarno vgradnjo odklopnika v omaro ali razgibni voziček z odklopnikom, podobno kot notranji KRU.

Omare KRZ-10 (slika 2.3) za zunanjo montažo 6 - 10 kV so zasnovane za omrežja kmetijstva, industrije in elektrifikacije železniškega prometa. Torbice KRZ-10 so zasnovane za temperaturo okolice od +50 do -45°C.

Hkrati se množično gradijo tudi stikalne naprave. mešani tip, izvedena deloma kot montažna in deloma kot kompletna.

riž. 2. 4. Tipična razporeditev zunanje stikalne naprave 110 - 220 kV za vezje z dvema delovnima in obvodnim vodilom

1 - obvodni SL, 2 - ločilnik SSH, 3 - spojni kondenzator, 4 - pregrada, 5 - ločilnik, 6 - tokovni transformator, 7 - zračni odklopnik, 8 - sekundarni SL, 9 - ločilniki na zbiralnikih, 10 - ločilniki zbiralnikov , 11 – prvi SS.

Odprta stikalna naprava (OSG)- To je stikalna naprava, ki se nahaja na prostem. Praviloma so stikalne naprave v električnih inštalacijah z napetostjo 35 in več vgrajene odprte. Najenostavnejše odprte transformatorske postaje male moči s primarno napetostjo 10 (6) -35 kV so razširjene tudi za elektrifikacijo kmetijskih in primestnih območij, industrijskih vasi in manjših mest.

Vse naprave v zunanji stikalni napravi so izdelane na nizkih podlagah (kovinskih ali armiranobetonskih). Po ozemlju zunanje stikalne naprave so izdelani dovozi za možnost mehanizacije vgradnje in popravila opreme. Zbirnice so lahko gibljive iz naprednih žic ali iz togih cevi. Fleksibilne zbiralke se montirajo z visečimi izolatorji na portale, toge zbiralke z nosilnimi izolatorji pa na armiranobetonske ali kovinske regale.

Uporaba togega zbiralnika omogoča zavrnitev portalov in zmanjšanje površine zunanje stikalne naprave.

Pod močnostnimi transformatorji, oljnimi reaktorji in odklopniki rezervoarjev 110 kV in več je predviden sprejemnik olja, položena je plast gramoza z debelino najmanj 25 cm, olje pa v nujnih primerih odteka v podzemne zbiralnike olja. Kabli za obratovalne tokokroge, krmilne tokokroge, relejno zaščito, avtomatizacijo in zračne kanale so položeni v pladnje iz armiranobetonskih konstrukcij, ne da bi bili zakopani v zemljo ali v kovinske pladnje, obešene na zunanjih stikalnih konstrukcijah.

Stikalna naprava mora biti ograjena.

Prednosti zunanjih stikalnih naprav v primerjavi z zaprtimi stikalnimi napravami

1) manjši obseg gradbenih del; torej je nujna le priprava lokacije, gradnja cest, gradnja temeljev in postavitev podpor;

2) znatni prihranki gradbeni materiali(jeklo, beton);

3) nižji kapitalski stroški;

4) krajši čas gradnje;

5) dobra vidljivost;

6) enostavnost razširitve in enostavnost zamenjave opreme z drugimi manjšimi ali večjimi dimenzijami, pa tudi možnost hitrega razstavljanja stare in namestitve nove opreme.

7) manjša nevarnost širjenja škode zaradi dolge razdalje med napravami sosednjih vezij;

Slabosti zunanjih stikalnih naprav v primerjavi z notranjimi stikalnimi napravami

1) manj priročno vzdrževanje, saj se preklapljanje ločilnikov in opazovanje naprav izvajata v zraku v vsakem vremenu ( nizke temperature, slabo vreme);

2) velik kvadrat strukture;

3) izpostavljenost naprav ostri spremembi temperature okolja, izpostavljenosti onesnaženju, prahu itd., Kar otežuje njihovo delovanje in prisili uporabo naprav posebne zasnove (za zunanjo namestitev), dražje.

Stroški ZRU so običajno 10 - 25 % višji od stroškov ustrezne zunanje stikalne naprave.

Trenutno se v večini primerov uporablja zunanja stikalna naprava tako imenovanega nizkega tipa, v kateri so vse naprave nameščene v isti vodoravni ravnini in so nameščene na posebne podlage relativno majhna višina; zbiralke so pritrjene tudi na nosilce sorazmerno majhne višine.