Вопрос Распределительные устройства и их схемы

Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической энергии.Распределительное устройство содержит набор коммутационных аппаратов, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства РЗиА и средства учёта и измерения.

По месту расположения

Открытые распределительные устройства (ОРУ) — это такие распределительные устройства, которые располагаются на открытом воздухе. Обычно в виде ОРУ выполняются распределительные устройства на напряжение от 27,5 кB.

Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) — распределительные устройства, оборудование которых располагается в закрытых помещениях. Такие распределительные устройства применяют на напряжения до 10 кB. В случаях, когда РУ располагается в местности с агрессивной средой (морской воздух, повышенное запыление), допускают применение ЗРУ на напряжение вплоть до 220 кB.

РУ с одной секцией сборных шин (без секционирования)

К преимуществам такого РУ можно отнести простоту и низкую себестоимость. К основным недостаткам относятся неудобства в эксплуатации, из-за которых такая система не получила широкого применения:Профилактический ремонт любого элемента РУ должен сопровождаться отключением всего РУ — а значит лишением всех питающихся от РУ потребителей электроэнергии.Авария на сборных шинах так же выводит из строя всё РУ.

Схема РУ с одной секцией сборных шин

РУ с двумя и более секциями

Схема РУ с двумя секциями сборных шин

Такие РУ выполняются в виде нескольких секций, каждая из которых имеет своё питание и свою нагрузку, соединённых между собой секционными выключателями. На станциях секционный выключатель обычно замкнут, из-за необходимости параллельной работы генераторов. В случае повреждения на одной из секций секционный выключатель отключается, отсекая повреждённую секцию от РУ. В случае аварии на самом секционном выключателе из строя выходят обе секции, но вероятность такого повреждения относительно мала. На низковольтных РУ (6-10кВ) секционный выключатель обычно оставляют отключённым, так что связанные между собой секции работают независимо друг от друга. В случае если по каким-либо причинам питание одной из секций пропадёт, сработает устройство АВР, которое отключит вводной выключатель секции и включит секционный выключатель. Потребители секции с отключённым питанием будут получать электроэнергию от питания смежной секции через секционный выключатель. Подобная система используется в РУ 6 — 35 кВ подстанций и 6 — 10 кВ станций типа ТЭЦ.

Схема РУ с двумя секциями сборных шин

РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством

Схема РУ с двумя секциями сборных шин и обходным устройством

Простое секционирование не решает проблемы планового ремонта отдельных выключателей секции. В случае если необходимо провести ремонт или замену выключателя любого отходящего присоединения, приходится отключать всю секцию, что в некоторых случаях недопустимо. Для решения проблемы используется обходное устройство. Обходное устройство представляет собой один или два обходных выключателя на две секции, обходные разъединители и обходную систему шин. Обходную систему шин подключают через обходные разъединители к разъединителям выключателей присоединений с противоположной от основной системы шин стороны. В случае, когда необходимо провести плановый ремонт или замену какого-либо выключателя, включают обходной выключатель, включают соответствующий нужному выключателю обходной разъединитель, затем этот выключатель вместе с его разъединителями отключают. Теперь питание отходящего присоединения осуществляется через обходной выключатель. Подобные системы получили распространение в РУ на напряжении 110—220 кВ

Схема РУ с двумя секциями сборных шин и обходным устройством

С двумя системами сборных шин

Подобное РУ похоже по устройству на РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством, но, в отличие от него, обходная система шин используется как рабочая, нагрузки на систему распределяют между обеими системами шин. Это делается для повышения надёжности электроснабжения. Отсутствие питания на одной из систем шин допускается только временно, пока ведутся ремонтные работы на другой системе шин.

К достоинствам этой системы относятся:

Возможность планового ремонта любой системы шин, без вывода из эксплуатации всего РУ.

Возможность разделения системы на две части, для повышения надёжности электроснабжения.

Возможность ограничения тока короткого замыкания

К основным недостаткам следует отнести:

Сложность схемы

Увеличение вероятности повреждений на сборных шинах из-за частых переключений разъединителей.

Наибольшее распространение система получила в РУ на напряжение 110—220 кВ

По структуре схемы

Радиального типа

Этому типу присущи следующие признаки:

Источники энергии и присоединения сходятся на сборных шинах, поэтому авария на шинах приводит к выводу всей секции (или всей системы)

Вывод из эксплуатации одного выключателя из присоединения приводит к отключению соответствующего присоединения.

Разъединители кроме своей основной функции (изоляция отключенных элементов от РУ), участвуют в изменениях схемы (например, ввод обходных выключателей), что снижает надёжность системы.

Кольцевого типа

Кольцевой тип схемы отличается следующими признаками:

Схема выполнена в виде кольца с ответвлениями присоединений и подводов питания

Отключение каждого присоединения осуществляется двумя или тремя выключателями.

Отключение одного выключателя никак не отражается на питании присоединений

При повреждениях (КЗ или отключениях) на РУ, выходит из строя лишь незначительная часть системы.

Разъединители выполняют только основную функцию — изолируют выведенный из эксплуатации элемент.

Кольцевые схемы удобнее радиальных в плане развития системы и добавления новых элементов в систему.