Концепция типов ELK-04 и EXK-0
Оглавление
1. Введение. 3
2. Концепция типов ELK-04 и EXK-0. 3
3. Конструкция оборудования модулей и её особенности. 6
4. Шины с комбинированным разъединителем-заземлителем.. 6
5.Выключатель с трансформатором тока. 7
6.Комбинированный разъединитель-заземлитель и быстродействующий заземлитель. 10
7.Трансформаторы тока и напряжения. 12
8.Вспомогательные модули. 13
11.Элегазовая система. 14
12.Транспорт, монтаж, ввод в эксплуатацию.. 15
13. "SMART"-КРУЭ – новое поколение схем и оборудования вторичных соединений 17
14.«СМАРТ» - КРУЭ: технологическая концепция. 18
15. Примеры применения при монтаже принципов построения КРУЭ. 19
15.1 Двойная система шин. 20
15.2. Одинарная система шин. 20
15.3 Подстанция со схемой типа «мостик». 20
15.4 Контейнерные модули под ключ. 21
15.5 Пример реализованного проекта. 22
На Рис. № 1 представлено первое в мире распределительное устройство на 110 кВ с элегазом в качестве изолятора.
 |
Рис.1. Первое в мире распредустройство на 110 кВ с элегазом в качестве изолятора
Введение
Комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией (сокращённо - КРУЭ) занимают незначительную часть площади и объёма, требуемых для обычной коммутационной аппаратуры с воздушной изоляцией. В районах с высокой плотностью электрической нагрузки, особенно в городах или промышленных зонах, применение КРУЭ является наиболее экономичным решением. Диапазон номинальных напряжений КРУЭ компании АББ - от 72,5 до 765 kB при номинальных токах отключения до 63 кА. АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ - одна из крупнейших в мире компаний, входящих в концерн АББ. Эта фирма занимается разработкой, производством и реализацией комплектных распредустройств среднего и высокого напряжения, компьютеризированных систем управления, а также различного сопутствующего оборудования и устройств. Разработанная АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ и поставленная заказчику в 1965 году, первое в мире КРУЭ находится в эксплуатации до сих пор. Это КРУЭ имело однофазное исполнение. С 1972 года выпускается более компактная конструкция с трехфазным корпусом, и с 1980 года - более усовершенствованная версия КРУЭ типа ELK-0. Установка более 2600 ячеек типа ELK-0 почти в 50 странах свидетельствует о наличии широкого опыта эксплуатации. Сегодня АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ - одна из лидирующих компаний в области разработки коммутационного оборудования. Она использует долголетний опыт производства КРУЭ (более 30 лет) при постоянно проводящихся разработках и усовершенствованиях существующих конструкций. Это даёт возможность поставлять КРУЭ как высокого, так и среднего напряжения по всему миру, включая полностью смоделированные подстанции. Используя накопленный опыт, специалисты АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ в 1997 г. разработали новое поколение КРУЭ - самое компактное КРУЭ на 110 кВ в мире. Новый тип EXK-0 характеризуется исключительно высокой компактностью, низким весом, новыми техническими решениями и, конечно, сверхвысокой надёжностью при различных условиях работы. Базируясь на этой передовой технологии, революционная концепция "SMART''-КРУЭ делает огромный шаг вперёд.
Вспомогательные модули
Элегазовые воздушные вводы предназначены для подсоединения КРУЭ к воздушной линии или к свободному вводу трансформатора.
Совместно с нашими партнёрами (ABB Kabel & Draht) разработаны специальные кабельные муфты втычного типа EHSVS (см. Рис. 11).Этот тип - идеальный для применения с любыми стандартными кабелями с площадью поперечного сечения до 2000 м2 (ELK-04) или 800 м2 (EXK-0). По сравнению с традиционными оконечными устройствами кабелей они имеют следующие преимущества:
• полное соответствие требованиям стандарта Международной электротехнической комиссии (МЭК) 859;
• уплотняющий конец кабеля с изолятором приемного типа и соединителя кабеля входящего типа;
• изолятор встроен в конструкцию КРУЭ, поэтому нет необходимости в размыкании сети газового отсека при подсоединении или проведении испытания кабеля, при этом отпадает необходимость в контроле в супервизоре КРУЭ;
• только твёрдая изоляция - что очень удобно при выполнении монтажа и испытаний, нет необходимости в техническом обслуживании;
• устройство прошло испытания при токе 50 кА и уровне 750 кВ импульсной прочности изоляции. Конечно, возможно использовать другие оконечные приспособления кабелей, которые, тем не менее, должны соответствовать требованиям стандарта Международной электротехнической комиссии (МЭК) 859.
Чтобы создать функциональную установку, требуются дополнительные вспомогательные модули, в том числе:
• прямые шинопроводы различной длины;
• 90-градусные колена;
• модули Т - образной формы и.т.д.
Каждый модуль оборудован опорой или газовой изоляционной перегородкой. Электрическое соединение осуществляется посредством розеточного контакта (см. Рис. 11).
 |
Рис. № 11. Кабельные муфта втычного типа EHSVS
Элегазовая система
В связи с тем, что элегаз выполняет двойную функцию дугогасительной и изоляционной среды, имеются различия в давлении элегаза между отсеками выключателя и отсеками с изоляционным газом-шины, разъединитель, выключатели нагрузки и т.д. Различные газовые отсеки отделяются друг от друга изолирующими переборками, давление газа при этом контролируется реле с температурной компенсацией (реле плотности). При вводе в эксплуатацию каждый отсек окончательно заполняется элегазом с учётом его исключительно малой утечки в течение длительного периода работы. Все газовые отсеки имеют штуцера для подсоединения газовой или вакуумной системы, так что все работы по обслуживанию, например отбор образцов газа, подкачка или замена элегаза, могут быть выполнены при нормальной работе без затруднений или потери газа.
Примеры применения при монтаже принципов построения КРУЭ.
Модульная концепция построения КРУЭ позволяет идеально просто собирать распредустройства обычной конфигурации. В то же время каждое индивидуальное решение удовлетворяет требованиям к строительным размерам, возможности последующего развития, оперативной безопасности, функциональной схеме, доступу к оборудованию, надёжности. Ширина ячейки типа ELK-04 составляет всего лишь 1,2 м, требуемая глубина здания - 7м, высота здания - 6м. КРУЭ типа EXK-0 еще компактнее - ширина ячейки 0.8 – 1,0 м, примерная высота 2,175 мм, длина 3,200 мм, вес - 2,500 кг. Одним словом - EXK-0 это самое компактное КРУЭ для 110 кВ в мире. Использование крана рекомендуется с целью экономии времени и затрат труда, но, при необходимости, монтаж и обслуживание собранной на заводе ячейки и оборудования могут быть эффективно выполнены и без крана. При компановке КРУЭ могут быть реализованы такие же стандартные решения, как и в обычных распредустройствах. Установки с одинарной или двойной системами шин или, альтернативно, с трансферными шинами также, как секционирование шин и шинные связи, реализуются одинаково легко, с использованием стандартных модулей оборудования. Аналогично, могут быть экономично выполнены и другие решения, не характерные для Европы, такие как: два выключателя на присоединение, полуторная или кольцевая схема. Приводимые ниже примеры подчёркивают гибкость основных идей построения наших КРУЭ и могут рассматриваться как предложения при разработке общей концепции и проектировании установок.
Двойная система шин
Для больших подстанций и мощных электростанций эта схема является самой распространённой (см. Рис. № 15). Работая с разделёнными системами шин, можно ограничить уровень токов короткого замыкания без снижения надёжности системы. Характерной особенностью рассматриваемых КРУЭ является полное разделение обеих систем шин по крайней мере двумя изолирующими переборками. Соответственно, по крайней мере одна система шин остаётся в работе при расширении или больших ремонтных работах в распределительном устройстве. Более высокий коэффициент готовности как следствие этой концепции является существенным преимуществом для ответственных потребителей и больших установок.
 |
Рис. №15. Двойная система сборных шин КРУЭ типа EXK-0 c присоединением кабеля или воздушной линии.
Одинарная система шин
Небольшие подстанции часто имеют одну систему шин. Для оперативной гибкости применяется секционирование шин с использованием разъединителя и выключателя. Тогда при расширении распределительного устройства часть подстанции может быть оставлена в работе. Для секционирования шин рекомендуется использовать выключатель нагрузки, основным преимуществом которого является способность отключать рабочие токи. Размеры модуля выключателя нагрузки соответствуют ширине ячейки, что упрощает компоновку. Ячейка очень похожа на ячейку с двумя системами шин, только отсутствуют верхние или нижние шины. Если выключатель оборудован подходящими соединительными фланцами при установке, то последующий переход к исполнению с двумя системами шин осуществляется довольно легко.
Пример реализованного проекта
 |
Рис. № 17. РУЭ 110 кВ АО "Мосэнерго" подстанция Новоцентральная
Оглавление
1. Введение. 3
2. Концепция типов ELK-04 и EXK-0. 3
3. Конструкция оборудования модулей и её особенности. 6
4. Шины с комбинированным разъединителем-заземлителем.. 6
5.Выключатель с трансформатором тока. 7
6.Комбинированный разъединитель-заземлитель и быстродействующий заземлитель. 10
7.Трансформаторы тока и напряжения. 12
8.Вспомогательные модули. 13
11.Элегазовая система. 14
12.Транспорт, монтаж, ввод в эксплуатацию.. 15
13. "SMART"-КРУЭ – новое поколение схем и оборудования вторичных соединений 17
14.«СМАРТ» - КРУЭ: технологическая концепция. 18
15. Примеры применения при монтаже принципов построения КРУЭ. 19
15.1 Двойная система шин. 20
15.2. Одинарная система шин. 20
15.3 Подстанция со схемой типа «мостик». 20
15.4 Контейнерные модули под ключ. 21
15.5 Пример реализованного проекта. 22
На Рис. № 1 представлено первое в мире распределительное устройство на 110 кВ с элегазом в качестве изолятора.
| |
Рис.1. Первое в мире распредустройство на 110 кВ с элегазом в качестве изолятора
Введение
Комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией (сокращённо - КРУЭ) занимают незначительную часть площади и объёма, требуемых для обычной коммутационной аппаратуры с воздушной изоляцией. В районах с высокой плотностью электрической нагрузки, особенно в городах или промышленных зонах, применение КРУЭ является наиболее экономичным решением. Диапазон номинальных напряжений КРУЭ компании АББ - от 72,5 до 765 kB при номинальных токах отключения до 63 кА. АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ - одна из крупнейших в мире компаний, входящих в концерн АББ. Эта фирма занимается разработкой, производством и реализацией комплектных распредустройств среднего и высокого напряжения, компьютеризированных систем управления, а также различного сопутствующего оборудования и устройств. Разработанная АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ и поставленная заказчику в 1965 году, первое в мире КРУЭ находится в эксплуатации до сих пор. Это КРУЭ имело однофазное исполнение. С 1972 года выпускается более компактная конструкция с трехфазным корпусом, и с 1980 года - более усовершенствованная версия КРУЭ типа ELK-0. Установка более 2600 ячеек типа ELK-0 почти в 50 странах свидетельствует о наличии широкого опыта эксплуатации. Сегодня АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ - одна из лидирующих компаний в области разработки коммутационного оборудования. Она использует долголетний опыт производства КРУЭ (более 30 лет) при постоянно проводящихся разработках и усовершенствованиях существующих конструкций. Это даёт возможность поставлять КРУЭ как высокого, так и среднего напряжения по всему миру, включая полностью смоделированные подстанции. Используя накопленный опыт, специалисты АББ Калор Эмаг Шальтанлаген АГ в 1997 г. разработали новое поколение КРУЭ - самое компактное КРУЭ на 110 кВ в мире. Новый тип EXK-0 характеризуется исключительно высокой компактностью, низким весом, новыми техническими решениями и, конечно, сверхвысокой надёжностью при различных условиях работы. Базируясь на этой передовой технологии, революционная концепция "SMART''-КРУЭ делает огромный шаг вперёд.
Концепция типов ELK-04 и EXK-0
КРУЭ типов ELK-04 и EXK-0 строятся комбинацией выбранных модулей оборудования. Индивидуальные трёхфазные модули и отдельные виды оборудования соединяются вместе фланцами. Стандартизированные размеры фланцев обеспечивают максимальную гибкость при соединении коммутационных модулей. Таким образом, разработка и способ установки упрощаются. Модульная конструкция оборудования обеспечивает возможность лёгкого расширения или модификации КРУЭ в эксплуатации. В то же время изоляция в виде переборок между газовыми отсеками гарантирует минимальные повреждения соседних модулей. Выполненные в реальных размерах пластмассовые модели модулей КРУЭ и оборудования упрощают разработку конструкции и методов установки. Объёмное сравнение альтернативных компановок облегчает их техническую оценку.
При компановке КРУЭ могут быть реализованы такие же стандартные решения, как и в обычных распределительных устройствах (см. Рис.№ 2 и 3) Установки с одинарной или двойной системами шин или, альтернативно, с трансферными шинами также, как секционирование шин и шинные связи, реализуются одинаково легко, с использованием стандартных модулей оборудования. Аналогично могут быть экономично выполнены и другие решения, не характерные для Европы, такие как: два выключателя на присоединение, полуторная или кольцевая схема. В качестве материала для оболочек отсеков выбран стойкий к коррозии алюминий. Благодаря его низкому удельному весу, нагрузка на фундамент сведена к минимуму и дорогостоящие фундаменты не требуются. Ячейка типа ELK-04 с двойной системой сборных шин и с кабельным присоединением весит приблизительно 3700 кг. Та же самая ячейка типа EXK-0 (с электро-оптическим трансформатором напряжения) весит только около 2,500 кг. Средний интервал между отказами для всех наших устройств типа ELK-04, в расчёте на одну установку, составляет 1000 лет, что является замечательным, заслуживающим упоминания результатом работы компании по обеспечению качества в процессе проектно-конструкторских разработок и изготовления комплектных распределительных установок с элегазовой изоляцией.
Характерные преимущества КРУЭ:
• минимальное требуемое пространство;
• низкий вес;
• высокая надежность;
• большой срок службы;
• низкое давление элегаза;
• газовая система без компрессоров;
• простой контроль состояния элегаза, отсутствие трубопроводов;
• отсутствие наружных частей находящихся под напряжением;
• модульная конструкция ячеек;
• быстрый монтаж, благодаря расширенной предварительной сборке и испытаниям на заводе крупных компонентов - целиком собранных ячеек;
· функциональные испытания выполняются на заводе. 
Рис. № 2 Вид в разрезе ячейки типа ELK-04 с двойной системой сборных шин, с кабельным присоединением и с трансформатором напряжения индуктивного типа
1. шины с комбинированным разъединителем-заземлителем
2. выключатель
3. трансформатор тока
4. трансформатор напряжения
5. кабельный вывод с комбинированным разъединителем-заземлителем
6. быстродействующий заземлитель
7. шкаф управления
Рис.№ 3.Вид в разрезе ячейки типа EXK-0 с двойной системой сборных шин, с кабельным присоединением и с трансформатором напряжения электро-оптического типа