Высоковольтное комплектное распределительное устройство



Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство
Высоковольтное комплектное распределительное устройство

 


Владельцы патента RU 2550810:

Шолохович Борис Юрьевич (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для подвода и распределения электрической энергии номинальным напряжением 6 или 10 кВ промышленной частоты 50 или 60 Гц. Технический результат состоит в уменьшении количества комплектных распределительных устройств (КРУ) до одного, необходимых для приема электроэнергии от двух разных по электрическим характеристикам источников одинаковой по силе тока электрической мощности и для последующей передачи ее одному потребителю. Высоковольтное КРУ выполнено с возможностью его использования в качестве отдельного распределительного устройства и возможностью одностороннего и двухстороннего обслуживания, содержит два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора (ВК), с возможностью дистанционного управления их включением/отключением, а также микропроцессорную защиту и защиту сборных шин главных цепей, в виде устройства дуговой защиты и разгрузочных клапанов. Оно имеет два высоковольтных ввода: один от сети 10(6) кВ, а второй - от высоковольтного преобразователя частоты (ПЧ) или высоковольтного устройства плавного пуска (УПП), и одну отходящую линию - к высоковольтному электродвигателю. Причем электрические цепи ввода от сети 10(6) кВ, ввода от ПЧ или УПП, а также отходящей линии, оборудованы каждая своим разъединителем с видимым разрывом и заземлителем. Между ВК установлена электрическая и/или механическая блокировка с целью предотвращения их одновременного включения, а ВК в цепи ввода от ПЧ или УПП выполнены с возможностью управления их включением/отключением посредством автоматики ПЧ или УПП напрямую, минуя автоматику самого КРУ. 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Изобретение относится к области электроэнергетики и электротехники, а именно к устройствам для подвода и распределения электрической энергии номинальным напряжением 6 или 10 кВ промышленной частоты 50 или 60 Гц. Вместе с тем, изобретение относится к устройствам высоковольтной автоматики и служит для коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, высоковольтных синхронных и асинхронных электродвигателей, рассчитанных на номинальное напряжение 6 или 10 кВ. Коммутацию электропитания осуществляют путем управляемого включения/отключения двух высоковольтных вакуумных или тиристорных контакторов, размещенных внутри одного отдельного корпуса комплектного распределительного устройства. При этом управление включением/отключением осуществляют как дистанционно, при помощи автоматизированной системы управления технологическими процессами или автоматики высоковольтных преобразователей частоты и устройств плавного пуска, так и вручную, при помощи органов местного управления. Один из контакторов обеспечивает подачу электрической энергии напряжением до 6 или 10 кВ от высоковольтного устройства плавного пуска или высоковольтного преобразователя частоты, а второй - от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ. Изобретение может быть использовано как в виде самостоятельного изделия, так и в составе распределительных устройств с рабочим напряжением от 6 до 10 кВ.

В нижеприведенном описании присутствует ряд аббревиатур, сокращений и понятий, имеющих следующие смысловые значения:

КРУ - комплектное распределительное устройство 6 или 10 кВ, причем под КРУ понимают высоковольтное комплектное распределительное

устройство одностороннего или двухстороннего обслуживания, выполненное в отдельном корпусе или силовой ячейке (панели или шкафе) с габаритными размерами не более Ш×Г×В, мм: 1000×1400×2200, и состоящее из отсеков.

РУ, РУ - 10(6) кВ - распределительные устройства с рабочим напряжением 6 или 10 кВ (максимальное напряжение 12 кВ), состоящие из ряда соединенных вместе КРУ (панелей или шкафов), имеющих различный состав, конфигурацию и назначение, например на схеме РУ могут быть следующие обозначения КРУ: «Ввод», «СВ» (секционный выключатель), или «СР» (секционный разъединитель), «Отходящая линия», «ТН» (трансформатор напряжения), «ТСН» (трансформатор собственных нужд), «Силовой трансформатор», «ШСН» (шкаф собственных нужд), «Эл. двигатель», др.

ВК - высоковольтный контактор, вакуумный или тиристорный, стационарного или выкатного типа. Причем вакуумный контактор может быть выполнен с электромагнитным и пружинно-моторным приводами или с электромагнитным приводом и электромеханической защелкой. ВК является для настоящего КРУ одним из двух высоковольтных коммутационных аппаратов его главных цепей, имеющим электрическое управление и отличающимся от других известных коммутационных аппаратов, например, высоковольтных вакуумных выключателей, значительно большим числом механических (до 1000000) и электрических (до 250000) коммутационных циклов (включение/отключение), более высоким быстродействием, а также значительно большим разрешенным числом коммутационных циклов в один час (до 600).

Блокировка - совокупность методов и средств, обеспечивающих фиксацию рабочих частей (элементов) аппарата, машины или схемы (электрической) в определенном состоянии, которое сохраняется независимо от того, устранено или нет блокирующее воздействие. Блокировка повышает безопасность обслуживания и надежность работы оборудования, обеспечивает требуемую последовательность включения механизмов и элементов устройств, а также ограничение перемещений механизмов в пределах рабочей зоны. Механическая блокировка осуществляется при помощи тросового или рычажного механизма, механически связанного с приводными валами главных высоковольтных контактов ВК.

РЗиА (релейная защита и автоматика) - комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы поврежденных элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы. Действия средств релейной защиты организованы по принципу непрерывной оценки технического состояния отдельных контролируемых элементов электроэнергетических систем. Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль состояния всех элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить поврежденный участок и отключить его от ЭЭС, воздействуя на специальные силовые выключатели (коммутационные аппараты), предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания). Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем. Современные устройства защиты РЗиА могут строиться на схеме, включающей в себя программируемый (микро-) контроллер.

УПП - высоковольтное устройство плавного пуска номинальным напряжением 6 кВ или 10 кВ, предназначенное для плавного разгона и торможения электрических двигателей путем плавного регулирования выходного напряжения.

ПЧ - высоковольтный преобразователь частоты, в том числе реализованный по двухтрансформаторной схеме, с номинальным напряжением 6 кВ или 10 кВ, предназначенный для плавного регулирования скорости вращения электрических двигателей путем создания на выходе электрического напряжения заданной частоты.

Коммутация электропитания - автоматическое, при помощи автоматики ПЧ или УПП или системы АСУТП или ручное при помощи органов местного управления переключение электрических соединений в КРУ, имеющих назначение: ввод от электрической сети 6 кВ или 10 кВ, а также ввод от УПП или ПЧ, с последующей выдачей электрической энергии в отходящую линию к электрической машине.

АСКУЭ - автоматическая система контроля и учета электроэнергии.

АСУТП - в нашем случае автоматизированная система управления технологическими процессами, обеспечивающая автоматизированный сбор данных от устройств, участвующих в технологических процессах промышленных предприятий, и обработку информации и имеющая функцию дистанционного управления автоматикой КРУ.

ПУЭ - «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ), седьмое издание. Утверждено Министерством энергетики Российской Федерации, приказ от 8 июля 2002 г. № 204.

ПУЭ обязательны для всех организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, а также для физических лиц, занятых предпринимательской деятельностью без образования юридического лица.

Известно комплектное распределительное устройство по патенту РФ №2080722 с приоритетом от 27.09.1993 г. Это КРУ относится к устройствам низкого напряжения до 1 кВ. Это комплектное распределительное устройство содержит отсек с главными шинами, кабельные отсеки, шины питания и отсеки с выдвижными выключателями. Кроме того, оно выполнено в виде набора силовых ячеек, каждая из которых имеет отсек выдвижного выключателя с ручным приводом, кабельный отсек, цепи индивидуальной сигнализации положения выключателя и малогабаритный шинный отсек. Шины этого КРУ, отходящие от нижних выводов выключателя к нагрузке, направлены в кабельный отсек между шинами питания, расположенными в малогабаритном шинном отсеке. При этом устройство снабжено отсеком, в котором размещена сборка зажимов шинок сигнализации, на каждом выдвижном выключателе установлена одна часть штепсельного разъема, ответная часть которого присоединена индивидуальным жгутом проводов непосредственно к сборке зажимов шинок сигнализации и также непосредственно к элементам схемы индивидуальной сигнализации положения выдвижного выключателя, размещенным на двери соответствующей ячейки. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии либо от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

Известно также комплектное распределительное устройство по патенту РФ №2107370 с приоритетом от 10.01.1994 г. Это КРУ, также как и вышеописанное, относится к устройствам низкого напряжения до 1 кВ. Оно выполнено в виде шкафа, содержащего отсек со сборными шинами, отсек со сборкой зажимов шинок сигнализации, силовые ячейки, каждая из которых имеет дверь, отсек с шинами питания, отсек выдвижного выключателя с ручным приводом и схему индивидуальной сигнализации положения выдвижного выключателя и силовые кабели. Силовые ячейки этого КРУ размещены с двух сторон шкафа, при этом шины питания, расположенные в малогабаритном шинном отсеке, выполнены общими для установленных друг напротив друга выключателей. А силовые кабели проложены в отсеках с выключателями, причем все элементы схемы индивидуальной сигнализации положения выключателя размещены на двери соответствующей ячейки. В этом КРУ цепи сигнализации каждого выключателя соединены с внешними цепями с помощью штепсельного разъема, одна часть которого установлена на выключателе, а вторая, ответная часть этого разъема, присоединена индивидуальным жгутом проводов непосредственно к сборке зажимов шинок сигнализации, а также непосредственно к элементам схемы индивидуальной сигнализации положения выключателя. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии либо от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

Известен шкаф комплектного распределительного устройства, по авторскому свидетельству СССР №1023477 с приоритетом от 12.12.1980 г. Это изобретение описывает только конструкцию шкафа и не описывает устройство и назначение изделия в целом. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ, это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии либо от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

Известно комплектное распределительное устройство по авторским свидетельствам №1615832 и №1615833 с приоритетом от 26.05.1986 г. Так же, как и в предыдущем аналоге, настоящее изобретение описывает только конструкцию сборных шин и характерные принципы построения КРУ. Однако допускает изготовление КРУ, как одностороннего, так и двухстороннего обслуживания. Этому аналогу присущи те же недостатки, что и предыдущему. А именно: не дано описание устройства и назначения КРУ. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии с различающимися параметрами от двух различных по характеристикам источников, например, от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

Известно комплектное распределительное устройство по патенту №2123748 с приоритетом от 30.09.1994 г. Это КРУ является развитием предшествующих изобретений, то есть изобретений по авторским свидетельствам СССР №№1615832 и 1615833. В них дано описание нового расположения шин и коммутационных аппаратов. Этому аналогу присущи те же недостатки, что и предыдущему, а именно: отсутствует описание назначения и устройства КРУ. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии с различающимися параметрами от двух различных по характеристикам источников, например, от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

Известно комплектное распределительное устройство по патенту РФ №2189680 с приоритетом от 29.11.2000 г. Это комплектное распределительное устройство выполнено в виде нескольких сопряженных панелей со сборными шинами, соединенными между собой. В качестве коммутационных аппаратов применены автоматические выключатели с малым, по сравнению с ВВК, числом коммутационных циклов. Сама конструкция этого комплектного распределительного устройства не предусматривает его исполнение в отдельном корпусе, а также размещение внутри одного отдельного устройства двух ВВК. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии с различающимися параметрами от двух различных по характеристикам источников, например, от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ. Кроме того, известное высоковольтное КРУ является громоздкой конструкцией, так как состоит из значительного числа панелей и относится скорее к РУ.

Известно силовое распределительное устройство по патенту РФ №2225667 с приоритетом от 20.11.1998 г. Настоящее изобретение описывает принцип работы выдвижного блока распределительного устройства с воздушной изоляцией для сетей среднего напряжения с функциональными признаками "силовое выключение", "разъединение" и "заземление". При этом коммутационный модуль (SM), образованный из различных по своим функциям унифицированных узлов, содержит только один коммутационный аппарат, размещенный внутри одного отдельного корпуса, что не позволяет произвести коммутацию электропитания в пределах одного КРУ. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии с различающимися параметрами от двух различных по характеристикам источников, например, от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

В настоящее время существуют КРУ с двумя высоковольтными коммутационными аппаратами главных цепей стационарного либо выкатного типа в пределах одного корпуса КРУ, однако их конструкция позволяет принимать электрическую энергию 6 кВ или 10 кВ только от одного источника и распределять ее через две отходящие линии. Кроме того, конструкция этих КРУ, в случае применения их как отдельного распределительного устройства, нарушает действующие на территории РФ «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) в части п.4.2.17, а именно: «Во всех цепях РУ должна быть предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, отделителей, предохранителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и т.п.) каждой цепи от сборных шин, а также от других источников напряжения».

Также существуют КРУ с двумя системами сборных шин (вводами). Однако эта конструкция имеет только один коммутационный аппарат стационарного или выкатного типа с автоматическим управлением и не может обеспечить автоматическую коммутацию электропитания от двух разных источников электрической энергии (двух систем сборных шин) 6 или 10 кВ. Кроме того, конструкция этих КРУ нарушает действующие на территории РФ «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) в части п.4.2.25, а именно: «РУ и подстанции выше 1 кВ должны быть оборудованы стационарными заземляющими ножами, обеспечивающими в соответствии с требованиями безопасности заземление аппаратов и ошиновки, как правило, без применения переносных заземлений».

Причем, оба упомянутых выше КРУ не рассматриваются производителем, как самостоятельное законченное изделие, а только как одна из панелей (шкафов) РУ-10(6) кВ, и поэтому они не имеют в составе своих главных цепей некоторых обязательных узлов (разъединителей, заземлителей, электрических и/или механических блокировок и т.п.), которые необходимы для правильной и безопасной работы самостоятельного КРУ, предназначенного для коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, высоковольтных синхронных и асинхронных электродвигателей, рассчитанных на номинальное напряжение 10 кВ и 6 кВ

Например, аналогом к заявленному изобретению является коммутационное распределительное устройство UniGear производства компании ABB двухуровневой конфигурации (см._UniGear%28RU%29_1VLC000010%20R2-2005.12.05.pdf. Стр.55. Описание. Технические характеристики). В соответствии с описанием, это РУ состоит из ряда шкафов (причем из состава РУ невозможно выделить отдельный шкаф и использовать его как полноценное комплектное распределительное устройство КРУ). Кроме того, шкафы двухуровневой конфигурации имеют один ввод через сборные шины и две отходящие линии - через верхнюю и нижнюю половинчатые шины и их коммутационные аппараты, причем номинальные токи половинчатых шин вдвое меньше номинального тока ввода. Недостатком этой конструкции является, прежде всего, то, что она занимает большую площадь. Например, для обеспечения приема электрической энергии с различающимися параметрами по напряжению и частоте от двух различных источников, как то: от УПП или ПЧ, и от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ, с выдачей ее на последующую нагрузку, необходимо использовать РУ, состоящее не менее, чем из четырех таких КРУ. Также недостатком указанной конструкции является отсутствие механических и/или электрических блокировок между коммутационными аппаратами, и, вследствие этого, невозможность использовать шкаф двухуровневой конфигурации как отдельное устройство для приема от двух независимых источников электрической энергии 6 или 10 кВ с выдачей ее на последующую нагрузку. Кроме того, конфигурация описанного отдельного шкафа РУ нарушает действующие на территории РФ «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) в части п.4.2.17, так как на его вводе, который в случае применения шкафа РУ в качестве отдельного устройства, фактически может стать для него отходящей линией, отсутствует разъединяющее устройство с видимым разрывом, и внутри КРУ может оказаться напряжение даже при условии выключенного и верхнего и нижнего коммутационных аппаратов с их разъединителями одновременно. То есть, отсутствие разъединителя на отходящей линии может служить причиной короткого замыкания внутри КРУ и поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае, если на отходящей линии имеется остаточное напряжение. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ как самостоятельное изделие не может обеспечить подачу электрической энергии либо от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

Известно также высоковольтное распределительное устройство электропитания высоковольтных электрических машин, которое может производить коммутацию электропитания одного электродвигателя М без нарушений правил ПУЭ при помощи трех КРУ с высоковольтными вакуумными выключателями Q и разъединителями QS (http://forca.ru/stati/podstancii/produkciya-zavoda-bktp-dlya-raspredsetey-3.html). Данное РУ работает следующим образом: через КРУ1 с высоковольтным вакуумным выключателем, шинным и линейным разъединителями, электрическую энергию от сети 10(6) кВ подают на УПП или ПЧ. От УПП или ПЧ преобразованную ими электрическую энергию передают на КРУ2, также с высоковольтным вакуумным выключателем, шинным и линейным разъединителями, через которое эту электрическую энергию подают на электродвигатель М. Через КРУЗ, также с высоковольтным вакуумным выключателем и шинным и линейным разъединителями, на электродвигатель М подают электрическую энергию от сети 10(6) кВ напрямую. Коммутацию электропитания с использованием этого РУ производят при помощи вакуумных выключателей, расположенных в КРУ2 и КРУ3. Однако существенный недостаток этого РУ заключается в том, что для обеспечения подачи электрической энергии с различающимися параметрами от двух различных по характеристикам источников на один электродвигатель необходимо использовать не менее трех КРУ Таким образом, при увеличении числа электродвигателей, количество ячеек (КРУ), требуемых для подачи на эти двигатели электрической энергии от двух различных по характеристикам источников, будет вдвое больше, чем количество самих двигателей, что существенно увеличивает площадь, необходимую для их размещения, не позволяет экономить материалы и средства, используемые для производства этих ячеек и снижает электробезопасность в связи с отсутствием блокировки между вакуумными выключателями в соседних КРУ. Кроме того, коммутационный ресурс вакуумных выключателей очень низок, а цена, габаритные размеры и вес выше, чем у ВК минимум в два раза.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению, является коммутационное распределительное устройство UniGear производства компании ABB с двумя системами сборных шин (см. http://www.elec.ru/viewer?url=/brands/abb/CA_UniGear%28RU%29_1VLC000010%20R2-2005.12.05.pdf. Стр.63. Описание. Технические характеристики). В соответствии с описанием РУ состоит из шкафов, некоторые из которых, в принципе, могут быть использованы как отдельное КРУ. Недостатками этой конструкции являются наличие в составе главных цепей только одного коммутационного аппарата стационарного или выкатного типа с функцией автоматического включения/отключения, что не позволяет производить автоматическую коммутацию электропитания последующей нагрузки, а в шкафах РУ, с присоединением к обеим системам сборных шин, разъединители имеют только ручной привод, не позволяющий произвести автоматическую коммутацию. Кроме того, в описанном аналоге, отсутствуют заземлители, что противоречит принятым на территории РФ «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ) в части п.4.2.25. Применительно к коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ это КРУ не может обеспечить подачу электрической энергии с различающимися параметрами от двух различных по характеристикам источников, например, от УПП или ПЧ, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ.

Задача, которую поставил перед собой автор нового высоковольтного комплектного распределительного устройства, состояла в создании такого устройства, рассчитанного на номинальное напряжение 6 или 10 кВ и номинальную частоту 50 Гц, которое в пределах одного корпуса КРУ позволяло бы обеспечивать прием электроэнергии от двух разных по напряжению и частоте при равных силах электрического тока источников, безопасно, без вероятных коротких замыканий, производить автоматическую коммутацию и передавать электрическую энергию, в том числе, пониженной частоты и напряжения относительно номинальной (50 Гц и 10 или 6 кВ) - одному потребителю, например, высоковольтной электрической машине, участвуя при этом в процессе плавного регулирования мощности электрических машин при работе от ПЧ или УПП. Кроме того, задача состояла в существенном снижении материалоемкости, увеличении надежности и повышении безопасности процессов коммутации электроэнергии, в увеличении срока эксплуатации нового КРУ, облегчении автоматического управления процессами переключения питания электрических машин, повышении надежности, электробезопасности и технологичности РУ, включающих в свой состав новое КРУ, в соответствии с действующими на территории РФ «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиком задачи, явились: уменьшение количества КРУ до одного, необходимых для приема электроэнергии от двух разных по электрическим характеристикам (напряжению и частоте) источников одинаковой по силе тока электрической мощности и для последующей передачи ее одному потребителю. Это, в свою очередь, существенно повышает компактность РУ (до двух раз, по сравнению с существующими) и снижает материалоемкость процесса коммутации электропитания высоковольтных электрических машин от двух различных по характеристикам источников электроэнергии. Также техническим результатом явилось включение в электрические цепи не только на вводах, но и, особенно, на отходящей линии дополнительных разъединителей с заземлителями. Это не позволяет остаточному напряжению вернуться в корпус КРУ, например, с отходящей линии, и вызвать короткое замыкание и поражение обслуживающего персонала электрическим током. Вследствие этого повышается безопасность нового КРУ и коммутации электропитания на его основе. Также, технический результат состоит в том, что между ВК установлена электрическая и/или механическая блокировка - это не позволяет им включаться одновременно, и предотвращает возникновение короткого замыкания. Помимо всего прочего, технический результат состоит в том, что управление включением/отключением ВК в цепи ввода от ПЧ или УПП может осуществляться автоматикой ПЧ или УПП напрямую, минуя автоматику самого КРУ - это существенно облегчает автоматическое управление процессами переключения питания электрических машин.

Сущность изобретения состоит в том, что высоковольтное комплектное распределительное устройство, выполненное с возможностью его использования в качестве отдельного распределительного устройства и возможностью одностороннего и двухстороннего обслуживания, содержит два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора, с возможностью дистанционного управления их включением/отключением, а также микропроцессорную защиту и защиту сборных шин главных цепей, в виде устройства дуговой защиты и разгрузочных клапанов. Оно имеет два высоковольтных ввода: один от сети 10(6) кВ, а второй - от ПЧ или УПП, и одну отходящую линию - к высоковольтному электродвигателю. Причем электрические цепи ввода от сети 10(6) кВ, ввода от ПЧ или УПП, а также отходящей линии, оборудованы каждая своим разъединителем с видимым разрывом и заземлителем. При этом номинальные токи сборных шин, ввода от сети и ввода от ПЧ или УПП и отходящей линии, а также обоих высоковольтных контакторов и всех разъединителей, равны. Между высоковольтными контакторами установлена электрическая и/или механическая блокировка с целью предотвращения их одновременного включения, а высоковольтные контакторы в цепи ввода от ПЧ или УПП выполнены с возможностью управления их включением/отключением посредством автоматики ПЧ или УПП напрямую, минуя автоматику самого комплектного распределительного устройства. Под автоматикой КРУ в данном случае понимают электронное или электромеханическое устройство управления операциями включения/отключения ВК, электрически связанное с АСУТП и устройством РЗиА с микропроцессорной защитой.

Также, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока.

Кроме того, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока.

Вместе с тем, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.

Помимо этого, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.

Кроме того, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока.

Также, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока.

Вместе с тем, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.

Кроме того, сущность изобретения состоит в том, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.

Доказательства возможности осуществления заявляемого КРУ с реализацией указанного назначения приводятся ниже на конкретном примере КРУ в нескольких вариантах. Этот характерный пример выполнения конкретного КРУ согласно предлагаемому изобретению ни в коей мере не ограничивает его объем правовой защиты. В этом примере дана лишь конкретная иллюстрация нового КРУ.

Изобретение поясняется графически, где:

на фиг.1 схематически изображено КРУ, вид сбоку, для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей двух высоковольтных вакуумных контакторов стационарного типа, измерительных трансформаторов тока и напряжения;

на фиг.2 изображена схема главных цепей ЮРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей двух высоковольтных вакуумных контакторов стационарного типа, двух измерительных трансформаторов тока;

на фиг.3 изображена схема главных цепей КРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей двух высоковольтных вакуумных контакторов стационарного типа, трех измерительных трансформаторов тока;

на фиг.4 изображена схема главных цепей КРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей двух высоковольтных вакуумных контакторов стационарного типа, двух измерительных трансформаторов тока и измерительного трансформатора напряжения;

на фиг.5 изображена схема главных цепей КРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей двух высоковольтных вакуумных контакторов стационарного типа, трех измерительных трансформаторов тока и измерительного трансформатора напряжения;

на фиг.6 схематически изображено КРУ, вид сбоку, для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей двух высоковольтных вакуумных контакторов выкатного типа, измерительных трансформаторов тока и напряжения;

на фиг.7 изображена схема главных цепей КРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей высоковольтных вакуумных контакторов выкатного типа, двух измерительных трансформаторов тока;

на фиг.8 изображена схема главных цепей КРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей высоковольтных вакуумных контакторов выкатного типа, трех измерительных трансформаторов тока;

на фиг.9 изображена схема главных цепей КРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей высоковольтных вакуумных контакторов выкатного типа, двух измерительных трансформаторов тока и измерительного трансформатора напряжения;

на фиг.10 изображена схема главных цепей КРУ для случая применения в качестве коммутационных аппаратов главных цепей высоковольтных вакуумных контакторов выкатного типа, трех измерительных трансформаторов тока и измерительного трансформатора напряжения;

на фиг.11 изображена схема коммутации электропитания на базе известного КРУ (заземлители не показаны);

на фиг.12 изображена схема коммутации электропитания на базе нового КРУ (заземлители не показаны).

КРУ, приводимое в качестве примера нового изобретения, выполнено в нескольких вариантах, каждый из которых предназначен для определенных конкретных условий эксплуатации.

Новое КРУ размещено в отдельном металлическом корпусе. Все органы главных цепей, цепей управления и сигнализации, приводы аппаратов, приборы измерения и учета и др. расположены внутри или на фасаде корпуса КРУ. Корпус КРУ представляет собой сварную конструкцию из гнутых металлических профилей, обшитую оцинкованными либо окрашенными металлическими листами. В качестве материала для металлических листов может быть применена сталь, либо любые другие подходящие материалы. Внутренние перегородки изготовлены также из оцинкованных или окрашенных металлических листов, либо из материалов, обладающих диэлектрическими свойствами. Все перечисленные варианты КРУ, изображенные на фиг.1-фиг.10 предусматривают внутреннее исполнение (по защищенности от воздействия окружающей среды УЗ). Вместе с тем, они могут быть с определенными конструктивными изменениями выполнены и наружного исполнения (IP54-IP65, вентиляция, подогрев), а также для применения в условиях различных климатических зон (по защищенности от воздействия окружающей среды У1, УХЛ1, ХЛ1, Т1 и др.). Корпусы КРУ могут предусматривать как одностороннее, так и двухстороннее обслуживание. Все аппараты и приборы, установленные в отсеках 1, 2, 3, 4, 22, 28 заземлены. Верхняя дверь, на которой установлены приборы цепей управления, сигнализации, измерения и учета, заземлены гибкой перемычкой. Остальные двери также заземляют гибкой перемычкой. При установке КРУ в РУ - 10(6) кВ, корпусы КРУ соединяют друг с другом болтами. Для образования единого контура заземления в нижней части корпуса в каждом КРУ установлена заземляющая шина 15, доступная для осмотра обслуживающим персоналом, и два болта заземления. Заземляющая шина 15 подключена к контуру заземления распределительного устройства. Корпус КРУ допускает непосредственную приварку его к металлическим заземленным конструкциям.

С целью обеспечения безопасности и удобства обслуживания, а также соблюдения правил ПУЭ и другой нормативной документации КРУ разделяют на шесть основных отсеков:

- Отсек 1 - сборных шин, измерительных трансформаторов тока и напряжения;

- Отсек 2 - нижнего ввода (линейный) от ПЧ или УПП;

- Отсек 3 - кабельных присоединений отходящей линии;

- Отсек 4 - релейной защиты и автоматики;

- Отсек 22 - верхнего ВК (выкатной тип);

- Отсек 28 - нижнего ВК (выкатной тип).

В КРУ предусмотрены следующие блокировки:

- блокировка электрическая и/или механическая, не допускающая одновременного включения двух ВК 7 или 10, а также 23 или 29;

- блокировка включения и отключения заземляющих ножей и разъединителя 6, 11 и 13 при включенном ВК 7, 10;

- блокировка включения разъединителей 6, 11 и 13 при включенных заземляющих ножах;

- блокировка открывания двери КРУ при включенных разъединителях 6, 11 и 13;

- блокировка двери, не позволяющая осуществить доступ в отсеки 1, 2, 3 при отключенном заземляющем разъединителе 6, 11, 13;

- блокировка, не допускающая включения ВК 23, 29, установленного на выдвижном элементе при промежуточном его положении между рабочим и контрольным;

- блокировка, не допускающая перемещений выдвижного элемента ВК 23, 29 из контрольного положения в рабочее, при включенных ножах заземляющего разъединителя 30;

- блокировка двери, не позволяющая осуществить доступ в отсек 1 при отключенном заземляющем разъединителе 6;

- блокировка ВК 23, 29, не допускающая его перемещение в рабочее положение при открытой двери отсека 1 и 2;

- блокировка шторками 26, не позволяющая осуществить доступ к неподвижным контактам 31 и 32 при отсутствии ВК 23 и 29.

В случае, если в КРУ применены ВК стационарного типа (7 и 10), изображенные на фиг.1-фиг.5, в отсеке 1 размещают сборные шины 5, шинный разъединитель с заземлителем 6, измерительные трансформаторы тока 8, измерительные трансформаторы напряжения 9 и верхний ВК 7. Ручной привод 21 разъединителя с заземлителем 7 располагают на фасаде КРУ. Сборные шины 5 формируют последовательно соединенными секторами изолированной/не изолированной полосы из электротехнической меди/алюминия. Шины 5 устанавливают на выводы неподвижных контактов шинного разъединителя 6 любой известной конструкции, подходящих габаритных размеров, соответствующих номиналов тока и напряжения. В цепи сборных шин 5 устанавливают измерительные трансформаторы тока 8 и напряжения 9. Отсек 1 располагают в верхней части КРУ и отделяют от других отсеков съемными металлическими или диэлектрическими негорючими перегородками. Доступ в отсек 1 обеспечивают через съемные панели сверху/сзади КРУ или отсек релейной защиты и автоматики 4. При этом предусматривают автоматическое отключение ВК 7 в случае попытки несанкционированного доступа внутрь отсека сборных шин 1. Также, в отсеке 1 предусматривают дуговую защиту 16, предназначенную для аварийного отключения ВК 7 и 10 в случае возникновения дугового разряда при коротком замыкании на шинах 5, и клапан сброса избыточного давления 17.

Отсек 4 может быть выполнен как частью конструктива корпуса КРУ, так и в виде отдельной, встраиваемой сборочной единицы. Внутри отсека располагают: панель зажимов для выполнения межкамерных вторичных соединений при монтаже. Панель зажимов служит также каналом для магистральных шинок оперативных цепей питания электромагнитов включения, цепей управления, автоматики и сигнализации 20. Доступ в отсек 4 осуществляют через дверь, на которой смонтирована аппаратура измерения, органы управления, сигнализации 19 и микропроцессорная защита 18, а также приборы учета. При необходимости, предусматривают возможность разместить на двери отсека 1 часть оборудования цепей управления, сигнализации 19, измерения и учета. Микропроцессорная защита 18 должна обеспечивать функции: защиты, измерения, автоматики, диагностики сети и коммутационного аппарата, самодиагностики, цифрового осциллографирования и связи с АСУТП по любому известному протоколу. Кроме того, микропроцессорная защита 18 должна иметь логические входы и выходы для автоматического ввода резерва (АВР), дублирования и дистанционного управления. При этом микропроцессорная защита 18, соответствуя всем необходимым требованиям, предполагает перспективное развитие системы.

В отсеке 2 устанавливают кабельные присоединения 12, линейный разъединитель с заземлителем 11 - любой известной конструкции, подходящих габаритных размеров, соответствующих номиналов тока и напряжения, а также нижний ВК 10. Помимо прочего, в отсек 2 в качестве дополнительной опции могут установить нелинейные ограничители перенапряжений. Доступ в отсек осуществляют через дверь. При этом, ручной привод 21 разъединителя с заземлителем 11 располагают на фасаде корпуса КРУ. Кроме того, в отсеке 2 предусматривают дуговую защиту 16, предназначенную для отключения ВК 7 и ВК 10 в случае возникновения дугового разряда при коротком замыкании на сборных шинах 5 и разгрузочный клапан 17 для локализации воздействия электрической дуги в пределах отсеков шкафа. Отсек 2 располагают в нижней части КРУ и отделяют от других отсеков съемными металлическими или диэлектрическими негорючими перегородками.

С тыльной стороны КРУ, в задней его части, располагают отсек 3 и отделяют его от других отсеков съемными металлическими или диэлектрическими негорючими перегородками. В отсеке 3 размещают разъединитель отходящей линии с заземлителем 13 и шину для кабельного присоединения 14. Ручной привод разъединителя с заземлителем 21 располагают на фасаде КРУ. Доступ в отсек 3 осуществляют через съемную панель.

Путем подачи оперативного питания на микропроцессорную защиту 18 производят ее автоматическое включение, затем настраивают контролируемые параметры и задают соответствующие уставки. Затем отключают заземляющие ножи заземлителя и включают разъединитель 13 отходящей линии, отключают заземляющие ножи заземлителя и включают разъединители 6 верхнего ввода и 11 нижнего ввода. Затем производят подачу питающего напряжения (6 кВ, 10 кВ) на сборные шины 5 и верхние контакты ВК 7, находящегося в отсеке 1, а также подают напряжение от ПЧ или УПП на верхние контакты ВК 10, находящегося в отсеке 2. После этого при помощи автоматики ПЧ или УПП дают команду на включение ВК 10 путем подачи на его управляющие цепи соответствующего оперативного питания и с его нижнего контакта производят подачу электроэнергии на отходящую линию 14. При этом, при помощи механической блокировки блокируют включение ВК 7, а при помощи автоматики КРУ 20 дублируют эту блокировку электрически. Когда по какой-либо причине с ПЧ или УПП прекращают подачу электрической энергии на ВК 10, происходит его автоматическое отключение, при этом при помощи механической и/или электрической блокировки снимают запрет на включение ВК 7 и посредством автоматики КРУ производят включение ВК 7, причем с его нижнего контакта производят подачу электроэнергии на отходящую линию 14. При этом, с помощью механической блокировки блокируют включение ВК 10, и посредством автоматики КРУ 20 дублируют эту блокировку электрически. КРУ продолжает находиться в этом состоянии до возобновления работы ПЧ или УПП, либо до наступления какого-либо аварийного события. После полного включения КРУ и подачи напряжения на последующую нагрузку, посредством микропроцессорной защиты 18, автоматически, производят мониторинг качества электроэнергии через измерительные трансформаторы тока 8 и напряжения 9. В случае, если хотя бы один из параметров отклоняется от заданного значения, либо от АСУТП или автоматики ПЧ или УПП поступают запрещающие команды на включение, также посредством автоматики 20 дают команду на отключение ВК 7 и ВК 10. При этом с цепи управления ВК 7 и ВК 10 автоматически снимают оперативное питание. После этого производят моментальное отключение ВК и остановку подачи электроэнергии на последующую нагрузку. Одновременно с этим, посредством автоматики КРУ 20, управляют ВК 7 и дублируют управление ВК 10 и исполняют командные сигналы, поступающие от системы АСУТП и автоматики ПЧ или УПП.

Видимый разрыв достигают путем перевода разъединителей 6, 11 и 13 в положение «отключено».

В случае, если в конструкции КРУ применены ВК выкатного типа (23 и 29), изображенные на фиг.6 - фиг.10, в отсеке 1 размещают сборные шины 5, заземлитель 30, измерительные трансформаторы тока 8, измерительные трансформаторы напряжения 9, а также верхний неподвижный контакт ВК 31 и нижний неподвижный контакт ВК 32. Сборные шины 5 формируют последовательно соединенными секторами изолированной (не изолированной) полосы из электротехнической меди (алюминия). Шины 5 устанавливают на контакт 31 и далее на контакт 32. В цепи сборных шин 5 устанавливают измерительные трансформаторы тока 8 и напряжения 9. Отсек 1 располагают в верхней части КРУ и отделяют от других отсеков съемными металлическими или диэлектрическими негорючими перегородками. Доступ в отсек 1 обеспечивают через съемные панели сверху/сзади КРУ. При этом предусматривают автоматическое отключение ВК 23 и ВК 29 в случае попытки несанкционированного доступа внутрь отсека сборных шин 1. Также, в отсеке 1 предусматривают дуговую защиту 16, предназначенную для аварийного отключения ВК 23 и 29 в случае возникновения дугового разряда при коротком замыкании на шинах 5, и клапан сброса избыточного давления 17.

Верхний ВК на выдвижном элементе 23 с его подвижными верхним 24 и нижним 25 контактами, устанавливают в отсеке 22. Над контактами 24 и 25 устанавливают механический шторочный механизм 26, который производит механическую блокировку доступа к контактам 31 и 32 в случае перемещения ВК 23 в отсеке 22. Ручной привод 27 для перемещения ВК 23 внутри отсека 22 располагают на фасаде КРУ.

Нижний ВК на выдвижном элементе 29 с его подвижными верхним 24 и нижним 25 контактами устанавливают в отсеке 28. Над контактами 24 и 25 устанавливают механический шторочный механизм 26, который производит механическую блокировку доступа к контактам 31 и 32 в случае перемещения ВК 29 в отсеке 28. Ручной привод 27 для перемещения ВК 29 внутри отсека 28 располагают на фасаде КРУ.

Отсек 4 может быть выполнен как частью конструктива корпуса КРУ, так и в виде отдельной, встраиваемой сборочной единицы. Внутри отсека располагают: панель зажимов для выполнения межкамерных вторичных соединений при монтаже. Панель зажимов служит также каналом для магистральных шинок оперативных цепей питания электромагнитов включения, цепей управления, автоматики и сигнализации 20. Доступ в отсек 4 осуществляют через дверь, на которой смонтирована аппаратура измерения, органы управления, сигнализации 19 и микропроцессорная защита 18, а также приборы учета. При необходимости, предусматривают возможность разместить на двери отсека 1 часть оборудования цепей управления, сигнализации 19, измерения и учета. Микропроцессорная защита 18 должна обеспечивать функции: защиты, измерения, автоматики, диагностики сети и коммутационного аппарата, самодиагностики, цифрового осциллографирования и связи с АСУТП по любому известному протоколу. Кроме того, микропроцессорная защита 18 должна иметь логические входы и выходы для автоматического ввода резерва (АВР), дублирования и дистанционного управления. При этом микропроцессорная защита 18, соответствуя всем необходимым требованиям, предполагает перспективное развитие системы.

В отсеке 2 устанавливают кабельные присоединения 12, заземлитель 30, верхний неподвижный контакт ВК 31 и нижний неподвижный контакт ВК 32, нелинейные ограничители перенапряжений как дополнительная опция. Доступ в отсек осуществляют через дверь. Кроме того, в отсеке 2 предусматривают дуговую защиту 16, предназначенную для отключения ВК 23 и ВК 29 в случае возникновения дугового разряда при коротком замыкании на сборных шинах 5 и разгрузочный клапан 17 для локализации воздействия электрической дуги в пределах отсеков шкафа. Отсек 2 располагают в нижней части КРУ и отделяют от других отсеков съемными металлическими или диэлектрическими негорючими перегородками.

С тыльной стороны КРУ, в задней его части, располагают отсек 3 и отделяют его от других отсеков съемными металлическими или диэлектрическими негорючими перегородками. В отсеке 3 размещают разъединитель с заземлителем 13 отходящей линии и шину для кабельного присоединения 14. Ручной привод разъединителя с заземлителем 21 располагают на фасаде КРУ Доступ в отсек 3 осуществляют через съемную панель.

Путем подачи оперативного питания на микропроцессорную защиту 18 производят ее автоматическое включение, затем настраивают контролируемые параметры и задают соответствующие уставки. Затем отключают заземляющие ножи заземлителя и включают разъединитель 13 отходящей линии, переводят ВК 23 и ВК 29 в рабочее положение (вкатывают ВК, происходит автоматическое открывание шторочного механизма 26 и механическое соединение контактов 24 и 25 с контактами 31 и 32 соответственно), при этом происходит автоматическое отключение заземлителей 30. Затем производят подачу питающего напряжения (6 кВ, 10 кВ) на сборные шины 5 и верхние неподвижные контакты ВК 31, находящиеся в отсеке 1, а также подают напряжение от ПЧ или УПП на верхние неподвижные контакты ВК 31, находящиеся в отсеке 2. После этого, используя автоматику ПЧ или УПП, дают команду на включение ВК 29 путем подачи на его управляющие цепи соответствующего оперативного питания и с его нижнего неподвижного контакта 32 производят подачу электроэнергии на отходящую линию 14. При этом, посредством механической блокировки блокируют включение ВК 23, и при помощи автоматики КРУ 20 дублируют эту блокировку электрически. Когда по какой-либо причине с ПЧ или УПП прекращают подачу электрической энергии на ВК 29, происходит его автоматическое отключение, при этом, используя механическую и/или электрическую блокировки, снимают запрет на включение ВК 23 и посредством автоматики КРУ производят включение ВК 23, а с его нижнего неподвижного контакта 32 производят подачу электроэнергии на отходящую линию 14. При этом, механической блокировкой блокируют включение ВК 29, а автоматикой КРУ 20 дублируют эту блокировку электрически. КРУ продолжает находиться в этом состоянии до возобновления работы ПЧ или УПП, либо до наступления какого-либо аварийного события. После полного включения КРУ и подачи напряжения на последующую нагрузку, посредством микропроцессорной защиты 18, автоматически, производят мониторинг качества электроэнергии через измерительные трансформаторы тока 8 и напряжения 9. В случае, если хотя бы один из параметров отклоняется от заданного значения, либо от АСУТП или автоматики ПЧ или УПП поступают запрещающие команды на включение, также посредством автоматики 20 дают команду на отключение ВК 23 и ВК 29. При этом с цепи управления ВК 23 и ВК 29 автоматически снимают оперативное питание. После этого производят моментальное отключение ВК и остановку подачи электроэнергии на последующую нагрузку в отходящую линию 14. Одновременно с этим, посредством автоматики КРУ 20, управляют ВК 23 и дублируют управление ВК 29 и исполняют командные сигналы, поступающие от системы АСУТП и автоматики ПЧ или УПП.

Видимый разрыв в отсеках 22 и 28 достигают путем перемещения ВК 23 и 29 в положение «выкачен», а в отсеке 3 путем переведения разъединителя 13 в положение «отключено».

Изображенная на фиг.11 упрощенная схема коммутации электропитания одного высоковольтного электродвигателя от двух разных источников, на базе известного РУ (http://forca.ru/stati/podstancii/produkciva-zavoda-bktp-dlva-raspredsetev-3.html), подразумевает использование трех ячеек (КРУ): ячейки 33 (КРУ1), ячейки 34 (КРУ2) и ячейки 35 (КРУ3). Ячейка 33 содержит вакуумный выключатель 35, а также шинный разъединитель 36 и линейный разъединитель 37. Ячейка 34 содержит вакуумный выключатель 38, а также шинный разъединитель 39 и линейный разъединитель 40. Ячейка 35 содержит вакуумный выключатель 41, а также шинный разъединитель 42 и линейный разъединитель 43. Через ячейку 33, электрическую энергию от сети 10(6) кВ подают на ПЧ 44. От ПЧ 44 преобразованную электрическую энергию передают в ячейку 34, через которую эту электрическую энергию подают на электродвигатель 45. Через ячейку 35 на электродвигатель 45 подают электрическую энергию от сети 10(6) кВ напрямую. Коммутацию электропитания с использованием этого РУ производят при помощи вакуумных выключателей 38 и 41, расположенных в ячейках 34 и 35 соответственно.

На фиг.12 приведена упрощенная схема коммутации электропитания одного высоковольтного электродвигателя от двух разных источников, достигаемая при использовании нового КРУ, для реализации которой необходимо только две ячейки (КРУ): ячейка 46 (КРУ1) и ячейка 47 (КРУ2 - заявляемое изобретение). Ячейка 46 содержит вакуумный выключатель 48, а также шинный разъединитель 49 и линейный разъединитель 50. Ячейка 47 содержит шинный разъединитель с заземлителем 51, линейный разъединитель с заземлителем 52, и разъединитель с заземлителем отходящей линии 53. Кроме того ячейка 47 содержит высоковольтные контакторы 54 и 55, между которыми установлена электрическая и/или механическая блокировка 56. Через ячейку 46, электрическую энергию от сети 10(6) кВ подают на ПЧ 57. От ПЧ 57 преобразованную электрическую энергию передают в ячейку 47 на контактор 55, с которого, при отключенном контакторе 54, электроэнергию подают на электродвигатель 58. При включенном контакторе 55, электроэнергию подают от сети 10(6) кВ на электродвигатель 58 напрямую.

Применение нового комплектного распределительного устройства (КРУ) в народном хозяйстве позволит повысить технологичность РУ - 10(6) кВ, более надежно и безаварийно принимать и распределять электрическую энергию, снизить стоимость РУ и занимаемую ими площадь. Новое КРУ может быть использовано как самостоятельное изделие, так и в составе распределительных устройств в диапазоне от 6 кВ до 10 кВ. Вместе с тем КРУ может быть использовано совместно с ПЧ и УПП. Благодаря предлагаемой конструкции КРУ удалось добиться обеспечения приема электрической энергии от двух разных независимых источников в пределах одного корпуса КРУ, коммутации электропитания высоковольтных электрических машин, например, синхронных и асинхронных электродвигателей номинальным напряжением 10 кВ и 6 кВ, путем дистанционно автоматически управляемого системой АСУТП, а также автоматикой ПЧ или УПП, или вручную оператором с помощью органов местного управления включения/отключения одного или второго ВК, размещенных внутри одного отдельного корпуса КРУ, которые обеспечивают подачу электрической энергии либо от ПЧ или УПП, либо от электрической сети номинальным напряжением 6 или 10 кВ, т.е. повысить технологичность, эффективность и надежность самих КРУ и сопряженных с ними технологических процессов, снизив при этом стоимость и технологические площади, занимаемые Распределительными устройствами 6 или 10 кВ, с соблюдением действующих на территории РФ «Правил устройства электроустановок».

1. Высоковольтное комплектное распределительное устройство, выполненное с возможностью использования в качестве отдельного распределительного устройства и одностороннего и двухстороннего обслуживания, содержащее два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора, с возможностью дистанционного управления их включением/отключением, микропроцессорную защиту и защиту сборных шин главных цепей, выполненную в виде устройства дуговой защиты и разгрузочных клапанов, отличающееся тем, что оно имеет два высоковольтных ввода: один от сети 10(6) кВ, а второй - от высоковольтного преобразователя частоты или высоковольтного устройства плавного пуска, и одну отходящую линию - к высоковольтному электродвигателю, причем электрические цепи ввода от сети 10(6) кВ, ввода от высоковольтного преобразователя частоты или высоковольтного устройства плавного пуска, а также отходящей линии, оборудованы каждая своим разъединителем с видимым разрывом и заземлителем, сборные шины ввода от сети, ввода от высоковольтного преобразователя частоты или высоковольтного устройства плавного пуска и отходящей линии, а также оба высоковольтных контактора и все разъединители выполнены с возможностью прохождения по ним равных номинальных токов, причем оба высоковольтных контактора выполнены с возможностью их защиты от одновременного включения в виде электрической и/или механической блокировки, а высоковольтные контакторы в цепи ввода от высоковольтного преобразователя частоты или высоковольтного устройства плавного пуска - с возможностью управления их включением/отключением автоматикой высоковольтного преобразователя частоты или высоковольтного устройства плавного пуска напрямую, минуя автоматику самого комплектного распределительного устройства.

2. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока.

3. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока.

4. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.

5. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора стационарного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.

6. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока.

7. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока.

8. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит два измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.

9. Высоковольтное комплектное распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутационных аппаратов главных цепей применены два высоковольтных вакуумных или тиристорных контактора выкатного типа, и оно содержит три измерительных трансформатора тока и измерительный трансформатор напряжения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к объектам энергетики, линиям электропередачи и может быть использовано при производстве трансформаторных подстанций. Технический результат состоит в повышении удобства эксплуатации.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для подвода и распределения электрической энергии, а также защиты, управления и частых пусков высоковольтных синхронных и асинхронных двигателей, в том числе насосных станций различного назначения, в том числе и в составе распределительных устройств от 6 кВ до 35 кВ, а также совместно с высоковольтными устройствами плавного пуска, преобразователями частоты, в том числе реализованными по двухтрансформаторной схеме.

Изобретение относится к электротехнике, к подстанциям преобразования переменного тока в постоянный и постоянного тока в переменный ток высокого напряжения. .

Изобретение относится к электротехнике и подстанциям среднего напряжения. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сооружении несущих конструкций подстанций, распределительных устройств и других электроустановок, предназначенных для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц в сетях в диапазоне напряжений 35-110 кВ.
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сооружении электроустановок, предназначенных для использования в электрических сетях напряжением до 110 кВ.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве трансформаторных подстанций напряжения 6(10)/04 кВ. .
Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для электроснабжения железнодорожного и городского электротранспорта. .
Наверх