5.42M

Categories:

electronics

industry

Исследование комплектных распределительных устройств

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции ячеек КРУ
Достоинства и недостатки различных типов изоляции ячеек КРУ
Типы изоляции
Воздушная изоляция
Газовая изоляция
Твёрдая полимерная изоляция
Достоинства
Недостатки
1. Простота конструкции;
2. Возможность быстрой замены выключателя
резервным, установленным на тележке;
3. Высокая ремонтопригодность.
1. Требует периодического обслуживания;
2. Высокий риск возникновения дугового
замыкания.
1. Безопасность;
2. Уменьшенные габариты ячейки КРУ;
3. Минимальное обслуживание.
1. Высокая цена оборудования;
2. Низкая ремонтопригодность.
1. Безопасность;
2. Уменьшенные габариты и масса ячейки КРУ;
3. Необслуживаемая.
1. Ухудшенный теплоотвод с токоведущих шин.
Номинальный ток сборных шин
ограничивается – 1250 А*. При увеличении
номинального тока – необходимо применять
активное охлаждение;
2. Низкая ремонтопригодность.
* В настоящее время АО «Таврида-Электрик» ведётся разработка КРУ с твёрдой полимерной изоляцией на номинальный ток 1600 А.
Ориентировочная дата начала производства – 2023г.

3.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции ячеек КРУ
Габаритные размеры КРУ с различными типами изоляции
Таблица 1 – Габаритные размеры КРУ с воздушной изоляцией
Номинальный ток главных цепей, А
630
1250
1600
2000
2500
3150
4000
Ширина, мм
600-800
600-800
750-800
750-800
1000
1000
1000
Глубина, мм
Высота, мм
Масса, кг
1300-1650
2230-2470
480-1500
Глубина, мм
Высота, мм
755-1330
1850-2780
Масса, кг
Не более 700
Не более 700
Не более 800
Не более 900
Не более 1100
Глубина, мм
800-910
800-910
800-910
910-970
910-970
Высота, мм
Масса, кг
1950-2000
Не более 750
Таблица 2 – Габаритные размеры КРУ с газовой изоляцией
Номинальный главных цепей, А
800
1250
1600
2000
2500
Ширина, мм
400-600
600
800
800
900
Таблица 3 – Габаритные размеры КРУ с полимерной изоляцией
Номинальный ток главных цепей, А
630
800
1000
1250
1600*
* - начало производства 2023 год
Ширина, мм
335-400
335-400
335-400
450-650
470-650

4.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Количество ЗРУ в ОСТ
ОСТ
ООО "Транснефть - Восток"
ООО "Транснефть - Балтика"
АО "Транснефть - Верхняя Волга"
АО "Транснефть - Дружба"
АО "Транснефть - Приволга"
АО "Транснефть - Прикамье"
АО "Транснефть - Север"
Черномортранснефть
Порт Козьмино
Порт Приморск
ООО "Транснефть - Дальний Восток"
АО "Транснефть - Западная Сибирь"
АО "Транснефть - Сибирь"
АО "Транснефть - Урал"
ИТОГО ЗРУ
ИТОГО
630
1000
2
7
3
3
7
2
1
9
1
2
1
4
1
13
56
4
8
5
11
14
11
12
18
3
2
5
6
13
17
129
Количество ЗРУ с номинальным током сборных шин, А
1250
1600
2000
0
2
1
0
0
0
0
1
0
0
0
3
1
4
12
6
13
11
12
9
11
0
7
0
3
9
14
33
5
133
478
2
0
8
7
12
7
2
0
0
0
1
3
13
14
69
2500
3150
6
6
2
9
3
4
0
1
0
0
0
3
11
4
49
12
0
0
3
1
8
0
0
0
0
0
1
3
2
30

5.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Количество ЗРУ включенных в долгосрочную программу ТПиР ЗРУ 6-10 кВ на 2023-2030 гг.
ОСТ
ООО "Транснефть - Восток"
ООО "Транснефть - Балтика"
АО "Транснефть - Верхняя Волга"
АО "Транснефть - Дружба"
АО "Транснефть - Приволга"
АО "Транснефть - Прикамье"
АО "Транснефть - Север"
Черномортранснефть
Порт Козьмино
Порт Приморск
ООО "Транснефть - Дальний Восток"
АО "Транснефть - Западная Сибирь"
АО "Транснефть - Сибирь"
АО "Транснефть - Урал"
ИТОГО
Итого до 1250А
Итого до 1600А
ИТОГО ВСЕГО
630
1000
0
0
2
1
1
1
0
2
0
0
0
0
0
3
10
0
0
1
2
2
0
5
3
0
0
0
1
3
7
24
Количество ЗРУ с номинальным током сборных шин, А,
1250
1600
2000
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
7
1
1
3
4
1
1
0
0
0
0
0
5
13
3
32
41
73
113
0
0
0
1
3
2
0
0
0
0
0
0
5
6
17
2500
3150
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
8
2
14
0
0
1
1
0
4
0
0
0
0
0
0
1
2
9

6.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Количество ЗРУ включенных в долгосрочную программу ТПиР ЗРУ 6-10 кВ на 2023-2030 гг.
Подвести итог по изоляции

7.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Достоинства и недостатки различных типов измерительных трансформаторов
Типы трансформаторов
Достоинства
Недостатки
Электромагнитные трансформаторы тока
(ТОЛ-10 – 11,4 тыс руб)
1.
2.
3.
Применяемые схемы РЗА разработаны под использование ТН;
Широкий опыт эксплуатации;
Надёжность
1.
Насыщение магнитопровода электромагнитного ТТ апериодической
составляющей тока короткого замыкания (КЗ) и отсутствие передачи
информации о первичном токе в первые периоды аварийного переходного
процесса, когда эта информация наиболее необходима системам РЗА
Электромагнитные трансформаторы напряжения
(3 ЗНОЛ-10 – 45 тыс руб)
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
Нелинейность их вольтамперной характеристики
Возможность ферримагнитного резонанса
1.
2.
3.
Высокая стоимость;
Cложность обслуживания электронно-оптического блока;
Необходимость разместить в релейном отсеке громоздких оптических
кроссов и электронно-оптических блоков.
1.
Чувствительность к центровке датчика относительно токоведущих частей
5.
Применяемые схемы РЗА разработаны под использование ТН;
Широкий опыт эксплуатации;
Ремонтопригодность.
Линейность характеристик на всем диапазоне измерений;
Отсутствие насыщения;
Возможность с одного датчика получать измерения для нескольких
приборов разного назначения: для РЗА, для технического учета, для
коммерческого учета;
Безопасность использования, так как для измерений первичных значений
тока со вторичной обмотки снимается значение напряжения до 5 В;
Линейность характеристик на всем диапазоне измерений;
Отсутствие насыщения;
Возможность с одного датчика получать измерения для нескольких
приборов разного назначения: для РЗА, для технического учета, для
коммерческого учета;
Возможность измерений номинального тока до 4 кА.
Делители напряжения для измерения напряжения
(Стоимость 20 тыс руб)
1.
2.
3.
Отсутствие ферримагнитного резонанса;
Работает в любом пространственном положении;
Компактность
1.
Отсутствие продолжительного опыта эксплуатации таких датчиков и их
применения для задач релейной защиты.
Комбинированные датчики тока и напряжения (далее КДТН) сочетающие в
себе комбинацию катушки Роговского и делителя напряжени
(Стоимость 45 тыс руб)
1.
2.
Позволяет отказаться от отдельной ячейки трансформатора напряжения;
Возможно совмещение функции трансформатора тока нулевой
последовательности;
Повышение надёжности работы РЗА
1.
Отсутствие продолжительного опыта эксплуатации таких датчиков и их
применения для задач релейной защиты.
Электронно-оптические трансформаторы тока
(Стоимость 63 тыс руб)
Трансформаторы тока на основе катушки Роговского
(Стоимость 23 тыс руб)
1.
2.
3.
4.
3.

8.

9.

10.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Размещение электромагнитных трансформаторов в ячейке КРУ
Сборные шины
Коммутационный
модуль
Электромагнитные
трансформаторы тока
Шинный трансформатор напряжения,
может быть смонтирован на сборных
шинах сверху ячейки

11.

12.

13.

Подключение
КЛ
адаптерами

14.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Применение кабельных адаптеров
Материалы кабельных адаптеров
Неэкранированные адаптеры
Адаптер состоит из изоляционного корпуса и монтажной
конструкции
1. Применяются для кабелей с бумажной и ПВХ изоляцией
Экранированные адаптеры
Двухкомпонентная конструкция. Первый компонент
обеспечивает
геометрическое
выравнивание
напряженности электрического поля и геометрическую
адаптацию для кабелей различных сечений, а второй –
изоляцию и экранирование места соединения, внутри
которых располагается монтажная конструкция
1. Применяются только для кабелей с ПВХ изоляцией и с
изоляцией из сшитого полиэтилена
2. Требуют значительно меньше места.
3. При использовании указанной изоляции имеется
возможность изготовления адаптеров для двойного
подключения

15.

16.

Диагностика

17.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Диагностирование и мониторинг состояния оборудования
Основные задачи
1. Определение технического состояния и оценка остаточного ресурса кабельных линий:
Определение технического состояния и оценка остаточного ресурса кабельной линии,
концевых и соединительных муфт по частичным разрядам.
Определение вида дефектов в изоляции, оценка степени их опасности для эксплуатации КЛ.
Локация места возникновения дефектов, проводимая без отключения рабочего напряжения.
2. Оценка остаточного ресурса коммутационной аппаратуры:
• Учёт операций «включен/отключен» для ВВ и ЗН;
• Анализ времени между командой на отключение и физическим разрывом цепи высоковольтным
выключателем (упругость пружины провода);
Анализ остаточного ресурса коммутационного оборудования путём учёта и фиксации
протекающего в момент коммутации тока КЗ, корреляция с учётом температурного режима в
момент работы;
3. Контроль температуры шин КРУ

18.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Диагностирование и мониторинг состояния оборудования
Система диагностирования кабельных линий состоит из:
1. Датчики систем мониторинга
Первичные датчики, предназначенные для контроля
частичных разрядов «ЧР» и токов утечки в экране «I»,
представляют собой кольцевые трансформаторы тока.
Сердечник датчика контроля частичных разрядов
изготавливается из высокочастотного феррита, а для
датчика тока промышленной частоты используется
сердечник из электротехнической стали.
Оба датчика располагаются в высоковольтном отсеке КРУ
рядом с контролируемым кабелем. Датчики легко
монтируются на проводнике (шине) заземления экрана
кабельной линии благодаря своей разъемной конструкции.

19.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Диагностирование и мониторинг состояния оборудования
Система диагностирования кабельных линий
2. Блок мониторинга информации
В зависимости от размеров контролируемого КРУ –
количества подключенных КЛ, может быть использованы
разные модификации систем, имеющих от 6 до 45
входных каналов.
В
блоке
мониторинга
информации,
контроль
технического
состояния
высоковольтной
изоляции
кабельных линий, соединительных и концевых муфт,
осуществляется с использованием метода регистрации и
анализа частичных разрядов. Этот метод имеет
максимально высокую чувствительность и эффективность
для
диагностики
большинства
дефектов
в
высоковольтных кабельных линиях с изоляцией любого
типа.

20.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Диагностирование и мониторинг состояния оборудования
Система диагностирования кабельных линий
3. Сервер с АРМ мониторинга КЛ
• При помощи программного обеспечения автоматически
создаются технологические документы, на основании которых
персонал формирует оптимальные управляющие воздействия на
эксплуатацию, определяет сроки и объемы необходимых
ремонтных работ для КЛ.
• Локальные сетевые и WEB программные решения для просмотра
информации из базы данных АРМ о состоянии оборудования
специалистами. Такой просмотр предусматривает различный
уровень информационного допуска, в зависимости от решаемых
специалистами функциональных задач.
• Расширенный режим работы специалистов службы управления
эксплуатацией электротехнического оборудования с базой
данных АРМ. Учет офлайн испытаний, ремонтных и наладочных
работ.

21.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Диагностирование и мониторинг состояния оборудования
Система диагностирования кабельных линий
4. Результат обработки данных
4.1 Распределение импульсов по длине
Распределение частичных разрядов по
длине КЛ, наглядно показывает участки
кабельной линии, где возможно развитие
дефектов изоляции.

22.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Диагностирование и мониторинг состояния оборудования
Система диагностирования кабельных линий
4. Результат обработки данных
4.2
Амплитудно
фазовое
распределение импульсов ЧР
По этому распределению возможно
определение типа дефекта.

23.

Контроль
состояния
изоляции

24.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Контроль состояния изоляции
Реле контроля состояния изоляции
Присоединение
производится
при
помощи
специализированных емкостных датчиков - «конденсаторов связи»
- выполненных в форме опорного изолятора, устанавливаемых
вместо существующих опорных изоляторов. Датчики могут
различаться в зависимости от класса напряжения.
Прибор имеет три семисегментных индикатора, девять
светодиодов и три клавиши, этого достаточно, чтобы настраивать
прибор и контролировать показания без подключения
переносного компьютера.
В процессе работы прибор постоянно контролирует наличие
напряжения на шинах и в соответствии с установленным
расписанием измеряет частичные разряды. На экране
отображается только значение выбранного контролируемого
параметра и оценочное значение фазного напряжения, но прибор
рассчитывает и сохраняет в памяти и другие параметры, доступ к
этим параметрам можно получить только через интерфейсы связи.

25.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Контроль состояния изоляции
Прибор предварительного контроля сопротивления изоляции
Прибор предварительного контроля сопротивления изоляции
(ППКСИ-01) совместно с блоком высоковольтных делителей
предназначен для измерения и контроля сопротивления изоляции
кабельных линий (КЛ) 3-фазной цепи в ячейках комплектных
распределительных устройств (КРУ) класса напряжения 6-10 кВ
перед включением силового выключателя.
В случае, если уровень изоляции кабеля отходящей линии
находится в пределах, обеспечивающих безаварийную работу,
ППКСИ разрешает прохождение сигнала на включение силового
выключателя в КРУ. В случае, если уровень изоляции кабеля
отходящей линии ниже определенного опасного уровня, ППКСИ
выдает сигнал, запрещающий включение силового выключателя.

26.

РЗА

27.

Задача:
Разместить оборудование РЗА в отсеке
Максимальные габариты которого:
Ширина -470мм;
Глубина – 300мм;
Высота – 500мм.
Минимальные габариты которого (КРУ «Эталон»):
Ширина -333 мм;
Глубина – 180 мм;
Высота – 300 мм.

28.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
В настоящее время используются следующие каналы передачи данных между ячейками КРУ:
- Кабельные связи;
- RS-485 с поддержкой протоколов Modbus-RTU/ASCI, МЭК 60870-5-103 и SPABus;
- Ethernet c поддержкой Modbus-TCP и МЭК 60870-5-104, МЭК 61850-9-1;
- Ethernet с поддержкой МЭК 61850-9-2.

29.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
Кабельные связи
Электрическая связь между модулями разных шкафов КРУ выполнена по шинкам оперативных цепей.
Преимущества такого способа: сохранение отработанных технических решений в смежных системах.
Недостатки: снижение уровня заводской готовности, необходимость прокладки медных кабельных связей
между ячейками и шкафами автоматики смежных систем, дополнительные монтажные и наладочные
работы на площадке заказчика, отсутствие возможности установки современных средств измерения, так
как оборудование смежных систем рассчитано на подключение только к традиционным трансформаторам
тока и напряжения;

30.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
RS-485 с поддержкой протоколов Modbus-RTU/ASCI и SPABus
Самый дешёвый для реализации канал для связи между терминалами РЗА и сервером АРМ инженера РЗА.
Данный интерфейс поддерживает следующие протоколы передачи данных: Modbus-RTU/ASCI и SPABus.
Недостатками данных протоколов являются: отсутствие возможности передачи данных между терминалами
и резервирования каналов связи и среды передачи. Так же интерфейс RS-485 чувствителен к ЭМС вплоть
до необратимых повреждений при близких коротких замыканиях, требует установки устройств защиты от
импульсных перенапряжений. Для подключения к серверу АСУ ТП и АРМ инженера РЗА требуются
отдельные порты на терминале.

31.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
Структура сети RS-485 с поддержкой протоколов Modbus-RTU/ASCI и SPABus

32.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
Ethernet c поддержкой Modbus-TCP и МЭК 60870-5-104, МЭК 61850-9-1
Интерфейс Ethernet со стеком протоколов TCP/IP обеспечивает более производительную, гибкую в плане
наладки и резервирования каналов связи среду передачи данных. При этом протокол Modbus-TCP имеет те
же недостатки, что и Modbus-RTU/ASCI. Телемеханический протокол МЭК 60870-5-104 обеспечивает
резервирование каналов связи и передачу данных с меткой времени от источника данных. Протокол
МЭК 61850-9-1 помимо прочего обеспечивает передачу некритичных ко времени доставки сигналов
(например, состояния коммутационных аппаратов для реализации логической блокировки) при помощи
GOOSE сообщений.
Протоколы Modbus-TCP и МЭК 60870-5-104, поддерживаются используемыми терминалами РЗА и
измерительными приборами.

33.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
Структура сети Ethernet c поддержкой Modbus-TCP и МЭК 60870-5-104, МЭК 61850-9-1

34.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
Ethernet с поддержкой МЭК 61850-9-2
Самым перспективным решением по обмену данными между ИЭУ решением является использование
протокола МЭК 61850-9-2. Данный протокол обеспечивает не только передачу сигналов о пуске или работе
защит между терминалами, но и измерений в виде SV-потоков. Это позволяет убрать большинство медных
соединений между ячейками и терминалами защит и заменить их передачей сигналов и измерений по
сети. Отказ от цепей напряжения, шинок пуска УРОВ, запрета АПВ, пуска ЗДЗ и т.д. сокращение медных
соединений только для подачи питания приводов и устройств РЗА.

35.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Релейная защита и автоматика
Описание каналов передачи данных между ячейками КРУ
Структура сети Ethernet с поддержкой МЭК 61850-9-2

36.

БАВР

37.

38.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции ячеек КРУ
Воздушная изоляция
Газовая изоляция
Твёрдая полимерная изоляция
Достоинства:
1. Простота конструкции;
2. Возможность быстрой замены
выключателя резервным,
установленным на тележке;
3. Высокая ремонтопригодность.
Достоинства:
1. Безопасность;
2. Уменьшенные габариты
ячейки КРУ;
3. Минимальное обслуживание.
Достоинства:
1. Безопасность;
2. Уменьшенные габариты
ячейки КРУ;
3. Необслуживаемая.
Недостатки:
1. Требует периодического
обслуживания;
2. Высокий риск возникновения
дугового замыкания
Недостатки:
1. Высокая цена оборудования;
2. Низкая ремонтопригодность.
Недостатки:
1. Ухудшенный теплоотвод с
токоведущих шин.
Номинальный ток сборных
шин ограничивается – 1250 А.
При увеличении номинального
тока – необходимо применять
активное охлаждение;

39.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции
Воздушная изоляция
2
Конструкция КРУ с воздушной
изоляцией типовая. КРУ с воздушной изоляцией состоит из:
1
1. Отсека
сборных шин. В отсеке размещается система сборных шин, объединяющая главные цепи всех
шкафов КРУ в единую электрическую схему распределительного устройства (Элемент D на рисунке);
2. Отсека РЗА. В отсеке располагаются блок управления вакуумным выключателем (в случае его
3
использования), микропроцессорные устройства защиты, управления и автоматики, приборы контроля и
учёта электроэнергии, клеммные ряды (Элемент А на рисунке);
3. Отсек коммутационного аппарата. В отсеке размещаются кассетный выдвижной элемент (Элемент В на
рисунке);
4. Высоковольтный отсек (отсек присоединений). В отсеке располагаются заземлитель, трансформаторы
4 или несколько групп), трансформаторы напряжения стационарно или на выдвижной
тока (одна
конструкции (если это предусмотрено схемой шкафа) (Элемент С на рисунке);

40.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции
Воздушная изоляция
2
КРУ «Классика» серии D-12P (PL) производтва ООО «ЭТЗ «Вектор»
1. Отсек РЗА (увеличенный);
2. Терминал РЗА;
3. Шторочный механизм;
4. Коммутационный вакуумный элемент (КВЭ);
5. Заземляющий разъединитель;
6. Измерительные трансформаторы напряжения;
7. Клапаны сброса избыточного давления;
8. Места размещения регистраторов оптической дуговой защиты;
9. Проходные изоляторы сборных шин;
10. Главные токоведущие цепи шкафа;
11. Проходные (втычные) изоляторы от КВЭ в отсек сборных шин;
12. Опорные изоляторы от КВЭ в отсек присоединений;
13. Измерительные трансформаторы тока;
14. Опорные изоляторы с интегрированными емкостными индикаторами;
15. Ограничители перенапряжений;
16. Дверь для доступа в высоковольтный отсек;
17. Измерительные трансформаторы тока нулевой последовательности;
18. Кабельные воронки с хомутами для поддержания высоковольтного кабеля.

41.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции
Газовая изоляция
Конструкция КРУ с газовой изоляцией различных производителей однотипна. В общем случае ячейка КРУ
состоит:
1. Заполненного газом отсека сборных шин с трехпозиционным разъединителем/заземлителем,
соединительным вентилем для газонепроницаемого переключателя и каналом для отвода газов;
2. Заполненного газом отсека силовых выключателей, включая соединительные компоненты для
кабельных подключений, соединительный вентиль для газонепроницаемого переключателя, канал
отвода газов, трансформатор напряжения и разъединительное устройство для трансформатора
напряжения(опция), блока приводов со всеми приводными агрегатами и вспомогательными
устройствами;
3. Шкафа кабельных присоединений опционально с трансформатором тока с тороидальным
сердечником;
4. Шкафа РЗА. В шкафу располагаются блок управления вакуумным выключателем (в случае его
использования), микропроцессорные устройства защиты, управления и автоматики, приборы контроля
и учёта электроэнергии, клеммные ряды
У производителей КРУ с элегазовой изоляцией, отсутствуют готовые решения, для выполнения ячеек с
номинальным током сборных шин более 2500А.

42.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции
Газовая изоляция
Ячейка КРУ с элегазовой изоляцией серии GHA производства
Schneider Electric
1
2
8
3
9
4
5
10
11
7
12
6

43.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции
Твёрдая полимерная изоляция
2
Конструкция КРУ с полимерной
изоляцией аналогична конструкции КРУ с газовой изоляцией различных
производителей
однотипна. Разница заключается в том, оборудование покрыто полимерной изоляцией, а
1
не размещается в емкостью с газом.
1. Отсека сборных шин. В отсеке размещается система сборных шин, объединяющая главные цепи всех
шкафов КРУ в единую
электрическую схему распределительного устройства;
3
2. Отсека силового выключателя, включая соединительные компоненты для кабельных подключений,,
трансформатор напряжения, блока приводов со всеми приводными агрегатами и вспомогательными
устройствами;
3. Шкафа кабельных присоединений опционально с трансформатором тока с тороидальным
сердечником,
а также с трехпозиционным разъединителем/заземлителем;
4
4. Шкафа РЗА. В шкафу располагаются блок управления вакуумным выключателем (в случае его
использования), микропроцессорные устройства защиты, управления и автоматики, приборы контроля
и учёта электроэнергии, клеммные ряды
У производителей КРУ с полимерной изоляцией, отсутствуют готовые решения, для выполнения ячеек с
номинальным током сборных шин более 1250А.

44.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции
Твёрдая полимерная изоляция
1
2
1
3
2
3
4
4
5
8
Ячейка КРУ 10 кВ серии Premset с твёрдой полимерной
экранированной изоляцией, производства "Schneider
Electric" JSC
7
6
1. Отсек РЗА (Отсек низкого напряжения);
2. Блок испытания кабелей;
3. Верхние присоединения в отсеке сборных шин;
4. Коммутационный аппарат;
5. Нижние присоединения;
6. Шкаф кабельных присоединений;
7. Датчики и измерительные трансформаторы;
8. Газоотводный канал.

45.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением
современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в
комплектных распределительных устройствах
Типы изоляции
Полимерная изоляция
Полимерная изоляция из эпоксидной смолы или EPDM (этиленпропиленового каучука) обеспечивает:
1. Защиту от влажности, пыли и др. при тяжелых условиях эксплуатации;
2. Значительное сокращение риска возникновения междуфазных коротких замыканий.
Твёрдой изоляцией покрываются не только токоведущие части, но и коммутационный аппарат.
Следующим решением стала идея нанесения на твердую изоляцию заземленного экранирующего
материала.
Экранированная изоляция обеспечивает: максимальную безопасность обслуживающего персонала –
поверхность изоляции в любой точке имеет нулевой потенциал относительно земли.

46.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением
современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в
комплектных распределительных устройствах
Типы изоляции
Полимерная изоляция
Преимущества:
1. Уменьшенные габариты ячейки КРУ;
2. Безопасность. Первичная цепь имеет степень защиты IP67 и покрыта заземленной экранированной
изоляцией, включая корпуса аппаратов и токоведущих частей, полностью заземлен и обеспечивает
нулевой периметр безопасности. Кроме того, существенно снижен риск возникновения внутренней
дуги;
3. Минимальное обслуживание. Экранированная твердая изоляция не требует регулярного
обслуживания, а коммутационные аппараты запаяны на весь срок службы (производители заявляют –
срок службы 30 лет).
Недостатки:
1. Пофазная конструкция, затрудняющая процесс теплоотвода от токоведущих частей, что сводит
практически на нет преимущества в габаритах. Номинальный ток сборных шин – 1250 А. При
увеличении номинального тока – необходимо применять активное охлаждение;

47.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции ячеек КРУ
Воздушная изоляция
Газовая изоляция
Твёрдая полимерная изоляция
Достоинства:
1. Простота конструкции;
2. Возможность быстрой замены
выключателя резервным,
установленным на тележке;
3. Высокая ремонтопригодность.
Достоинства:
1. Безопасность;
2. Уменьшенные габариты
ячейки КРУ;
3. Минимальное обслуживание.
Достоинства:
1. Безопасность;
2. Уменьшенные габариты
ячейки КРУ;
3. Необслуживаемая.
Недостатки:
1. Требует периодического
обслуживания;
2. Высокий риск возникновения
дугового замыкания
Недостатки:
1. Высокая цена оборудования;
2. Низкая ремонтопригодность.
Недостатки:
1. Ухудшенный теплоотвод с
токоведущих шин.
Номинальный ток сборных
шин ограничивается – 1250 А.
При увеличении номинального
тока – необходимо применять
активное охлаждение;

48.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции ячеек КРУ
Воздушная изоляция
Габаритные размеры КРУ с воздушной изоляцией
Таблица 1 – Характеристики КРУ серии «Классик» ЭТЗ «Вектор»
Номинальный ток главных цепей, А
Ширина, мм
Глубина, мм
Высота,
мм
Масса, кг
630
1250
1600
2000
2500
3150
4000
600
600
750
750
1000
1000
1000
1300
2320-2470
480-1350
Таблица 2 – Характеристики КРУ серии КРУ СЭЩ-80 АО «ГК-Самара-Электрощит»
Номинальный ток главных цепей, А
Ширина, мм
Глубина, мм
Высота,
мм
Масса (не более), кг
630
800
1250
1600
2000
600
600
600
750
750
1650
2400
1500
Глубина, мм
Высота,
мм
Масса, кг
Таблица 3 – Характеристики КРУ серии PIX 50 Schneider Electric
Номинальный ток главных цепей, А
1250
2000
2500
3150
4000*
*-ячейка с принудительной вентиляцией
Ширина, мм
800
900
1590
1000
2244
1300

49.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции ячеек КРУ
Газовая изоляция
Габаритные размеры КРУ с газовой изоляцией
Таблица 4– Характеристики КРУЭ с элегазовой изоляцией серии КРУЭ ООО «ИРиС» 10кВ
Номинальный ток главных цепей, А
Ширина, мм
Глубина, мм
Высота, мм
Масса, кг
630
800
400
546
755
1850
Не более 500
Высота с
низковольтным
отсеком
Масса, кг
Таблица 5– Характеристики КРУЭ с элегазовой серии GHA производства Schneider Electric
Номинальный главных цепей, А
Ширина, мм
800
1250
1600
2000
2500
600
600
800
800
900
Глубина, мм
1330
2380-2780
700
700
800
900
1100

50.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Типы изоляции ячеек КРУ
Твёрдая полимерная изоляция
Габаритные размеры КРУ с твёрдой полимерной изоляцией
Таблица 6 – Характеристики КРУ с твёрдой полимерной экранированной изоляцией производства ООО «ИРиС»
Номинальный ток главных цепей, А
Ширина, мм
Глубина, мм
630
1250
400
650
800
950
Высота,
мм
1950
Масса, кг
Не более 450
Таблица 7 – Характеристики КРУ с твёрдой полимерной экранированной изоляцией серии Premset производства Schneider Electric
Номинальный ток главных цепей, А
Ширина, мм
Глубина, мм
630
1250
375
750
910
910
Высота,
мм
2150
Масса, кг
Не более 450
Таблица 8 – Характеристики КРУ 10кВ серии «Эталон» с твёрдой полимерной изоляцией, производства ООО "ТЭЛ ТЭК"
Номинальный ток главных цепей, А
Ширина, мм
Глубина, мм
630
800
1000
335
335
335
820
820
820
Высота,
мм
Масса, кг
2000
Не более 355

51.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Габариты ячеек КРУ
Снижение габаритных размеров ячеек КРУ, с полимерной изоляцией, относительно ячеек КРУ с
газовой изоляцией, в зависимости от производителя, составляет:
По ширине до 38%;
По глубине до 30%.
Снижение габаритных размеров ячеек КРУ, с полимерной изоляцией, относительно ячеек КРУ, с
воздушной изоляцией, в зависимости от производителя, составляет:
По ширине до 44%;
По глубине до 40%.

52.

Исследование комплектных распределительных устройств, реализованных с применением современных технологий.
Анализ существующих в РФ и мире современных технологий, применяемых в комплектных распределительных
устройствах
Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Достоинства и недостатки различных типов измерительных трансформаторов
Типы трансформаторов
Достоинства
Недостатки
Электромагнитные трансформаторы тока
1.
2.
3.
Применяемые схемы РЗА разработаны под использование ТН;
Широкий опыт эксплуатации;
Надёжность
1.
Насыщение магнитопровода электромагнитного ТТ апериодической
составляющей тока короткого замыкания (КЗ) и отсутствие передачи
информации о первичном токе в первые периоды аварийного переходного
процесса, когда эта информация наиболее необходима системам РЗА
Электромагнитные трансформаторы напряжения
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Применяемые схемы РЗА разработаны под использование ТН;
Широкий опыт эксплуатации;
Ремонтопригодность.
Линейность характеристик на всем диапазоне измерений;
Отсутствие насыщения;
Возможность с одного датчика получать измерения для нескольких
приборов разного назначения: для РЗА, для технического учета, для
коммерческого учета;
Безопасность использования, так как для измерений первичных значений
тока со вторичной обмотки снимается значение напряжения до 5 В;
Линейность характеристик на всем диапазоне измерений;
Отсутствие насыщения;
Возможность с одного датчика получать измерения для нескольких
приборов разного назначения: для РЗА, для технического учета, для
коммерческого учета;
Возможность измерений номинального тока до 4 кА.
1.
2.
Нелинейность их вольтамперной характеристики
Возможность ферромагнитного резонанса
1.
2.
Высокая стоимость (в три раза дороже электромагнитных ТТ);
Необходимость разместить в релейном отсеке громоздких оптических
кроссов и электронно-оптических блоков.
1.
Чувствительность к центровке датчика относительно токоведущих частей
Высокая линейность характеристик;
Высокая точность измерения малых токов при нагрузках менее 1% от
номинала.
Отсутствие ферримагнитного резонанса;
Компактность
Позволяет отказаться от отдельной ячейки трансформатора напряжения;
Повышение надёжности работы РЗА
1.
Отсутствует аттестация как средство измерения АИИСКУЭ
1.
Стоимость (указать удорожание)
1.
Стоимость (указать удорожание)
Электронно-оптические трансформаторы тока
Трансформаторы тока на основе катушки Роговского
1.
2.
3.
4.
5.
Трансформатор тока с низкоуровневым напряжением на выходе (ТТНН), Low
Power Current Transformer, (LPCT)
1.
2.
Делители напряжения для измерения напряжения
1.
2.
1.
2.
Комбинированные датчики тока и напряжения (далее КДТН) сочетающие в
себе комбинацию катушки Роговского и делителя напряжения

53.

54.

English Русский Rules