КРУ – расшифровка: что такое комплектное распределительное устройство, состав и элементы, схема и виды КРУ

КРУ — это что?

КРУ (Коммутационно-распределительное устройство) — это элемент электроустановки, который отвечает за управление током и напряжением в электрооборудовании. Оно используется в электроэнергетике для передачи и распределения электроэнергии.

Преимущества комплектных установок

Благодаря своим явным преимуществам современные комплексные установки заменили старые модели, в которых все элементы доставлялись отдельно и собирались на месте. Основные преимущества:

• удобство и высокая скорость монтажных работ;
• сокращение временных и трудовых затрат;
• сокращение объема и упрощение проектных работ по организации установки, где будет задействовано распределительное устройство;
• упрощение строительных работ;
• повышенная надежность и безотказность;
• возможность быстрого и простого подключения к другим коммутаторам;
• просторное помещение для монтажа дополнительных силовых кабелей любого сечения;
• система блокировки при некорректных действиях оператора;
• самые современные компоненты для высокой эффективности и низких затрат на техническое обслуживание.

Все эксплуатационные преимущества в полной мере проявляются только при соблюдении условий монтажа с соблюдением правил и норм безопасности, квалифицированных пусконаладочных и наладочных работах.

Классификация распределительных устройств

Комплектные устройства приема и распределения электроэнергии по способу монтажа делятся на 2 вида — КСО и КРУ. Модели с камерами КСО предполагают стационарное размещение аппаратов и приборов, мобильные элементы отсутствуют. Камеры КСО монтируются только в электротехнических строениях и имеют исключительно одностороннее обслуживание. Ограждение частичное.

В моделях КРУ силовая аппаратура устанавливается на выкатных тележках. Шкафы выполняют ограждающую функцию для всего электрооборудования. Обслуживание может быть одно- и двухсторонним. Односторонние модели имеют прислонный тип, а двустороннего обслуживания — отдельно стоящие, с обеих сторон предусмотрены свободные проходы. У камер одного типа выкатные тележки одинаковые, что значительно облегчает работы по ревизии, техобслуживанию, замене электрооборудования.

Другие классификационные признаки КРУ:

• По месту монтажа — наружной и внутренней установки. Устройства, рассчитанные на наружный монтаж (КРУН), могут иметь нормальную или усиленную изоляцию.
• По условиям климата, в котором будет эксплуатироваться устройство, — умеренного, умеренно-холодного, тропического.
• По виду коммутационного оборудования. Силовые выключатели разделяются на масляные, электромагнитные, вакуумные.
• По типу токоведущих частей, которые могут быть открытыми или защищенными.
• По виду линейного вывода — кабельного или воздушного.
• По исполнению, которое может быть пылезащищенным, взрывозащищенным, устойчивым к воздействию влаги.
• По виду оперативного тока — переменного или постоянного.

По количеству проводов

В зависимости от количества проводов все линии электропередач подразделяются следующим образом:

• Для напряжения 0,23 и 0,4 кВ количество проводов будет соответственно 2 и 4, в некоторых случаях имеется дополнительный грозозащитный провод;
• Для напряжения ВЛ 6 — 10 кВ применяют 3 провода;
• В линиях от 35 до 220 кВ допускается установка по одной линии на каждую фазу, кроме них могут устанавливаться линии молниезащиты. Часто на опорах ЛЭП прокладывают одновременно две линии, т.е. 6 проводов.
• При напряжении 330 кВ и выше фаза выполняется не одним, а несколькими проводами, для минимизации потерь уже используется расщепление фазных проводов.

По внешнему виду опор

Кроме того, многое можно сказать о натяжении линий электропередач по типу установленных опор. Как указано в таблице выше, для каждого класса напряжения имеется приемлемое минимальное безопасное расстояние. Поэтому чем он больше, тем выше размещаются провода. Следовательно, размеры и конструкция опоры должны обеспечивать допустимые расстояния при прогибе.

На сегодняшний день опоры делятся по материалу, из которого они изготовлены:

• три;
• металл;
• армированный бетон.

По конструкции это:

• стеллажи;
• мачта;
• портал.

Внешнему виду и числу изоляторов

Чем выше напряжение в ЛЭП, тем большей электрической прочностью должны обладать изоляторы. Следовательно, сопротивление электрическому току увеличивается за счет увеличения длины тока утечки, чем выше напряжение, тем крупнее сам изолятор, тем больше ребер размещено на рубашке, кроме этого ребра могут быть усилены большим количеством колец .

Еще одним приемом повышения диэлектрической стойкости ЛЭП по отношению к опоре является сборка из нескольких последовательно соединенных изоляторов — гирлянда из проводов ВЛ.

Чем больше гирлянд изоляторов, тем большую разность потенциалов они выдерживают, но не следует путать с параллельно установленными изоляторами, они предназначены для повышения надежности в местах пересечения ЛЭП с дорогами, другими линиями, коммуникациями и сооружениями.

Конструктивные особенности комплектных распределительных установок

Комплектные шкафы (ячейки) КРУ выпускаются разных серий, которые отличаются друг от друга габаритными параметрами, конструкцией, перечнем используемого оборудования, сборными шинами вторичных цепей. КРУ включает в себя следующие элементы:

• Рамка. Представляет собой сварную конструкцию из листовой стали, обработанной антикоррозийными составами. Разделены на комнаты глухими перегородками.
• Выкатная тележка (помещение высокого напряжения). На нем устанавливаются выключатели, предохранительные устройства и другое высоковольтное электрооборудование. Это основное помещение, где монтируются узлы, подлежащие ревизии без отключения напряжения от сборных шин электроподстанции.

Тележка может иметь три положения — рабочее, испытательное и ремонтное. Работа — это положение, при котором первичная и вторичная цепи включены, а шкаф работает нормально. В испытательном положении первичные цепи отключены, а вторичные цепи включены в цепь и позволяют провести проверку выключателя с преобразователем частоты.

Ремонтное положение обеспечивает полностью отключенное состояние электрооборудования и обеспечивает безопасность ремонтных работ. Внизу отсека имеются направляющие, по которым движется каретка. Блокировки защищают от выкатывания тележки из рабочего положения при срабатывании выключателя.

• Палубная комната. Устанавливается над шкафом. Он содержит шины с отводами, окрашенными в соответствии с определенными фазами. Он поставляется с крышкой для практического осмотра шин при отключении питания. Под отсеком шин находятся разделители шин.
• Релейная комната. В нем размещается низковольтное электрооборудование – измерительные приборы, устройства защиты, сигнализации, управления, счетчики. Реле расположены на задней панели. В нижней части релейного отсека расположены вставные контакты, обеспечивающие связь между неподвижной и выкатной частями коммутационной системы.
• Нижняя комната (введение). Он содержит трансформаторы тока, кабельные наконечники, заземлители.

Подвижные и стационарные части заменены съемными контактами. Шины размещены на опорных изоляторах компактных размеров. Через сетчатую дверь возможен осмотр высоковольтного оборудования с неразгруженным напряжением. Все токоведущие и заземляющие элементы разделены воздушной изоляцией.

Основные функциональные блоки ячейки КРУ

Корпус комплектного распределительного устройства выполнен в виде сварной конструкции, имеющей форму шкафа. Для изготовления корпуса используется стальной лист, который после завершения сварочных работ обрабатывается антикоррозионным составом и окрашивается. Внутреннее пространство шкафа разделено с помощью стальных перегородок на отсеки, в которых размещается электрооборудование. Комплектное распределительное устройство разделено на отсеки, каждый из которых имеет своё специфическое назначение:

• в низковольтном отсеке размещаются устройства релейной защиты и автоматики, коммутационные аппараты питания цепей оперативного тока, измерительные приборы;
• коммутационный отсек предназначен для размещения силового выключателя либо выключателя нагрузки и разъединителя;
• в кабельном отсеке находится кабельная разделка, а также установлены трансформаторы тока и напряжения.

Лицевая панель релейного отсека КРУ выполнена в виде открывающейся дверцы, на которой установлены контрольно – измерительные приборы, светосигнальная арматура и ключ управления. Проводка цепей вторичной коммутации, а также цепей оперативного тока надёжно защищена от воздействия различных внешних помех, в том числе от электромагнитных наводок со стороны первичной силовой схемы.

На панели отсека коммутационных аппаратов нанесена первичная схема присоединения потребителя. Положение силового выключателя контролируется специальными флажками, механически связанными с его приводом. Безопасность эксплуатации комплектного распределительного устройства обеспечена многоуровневой системой защиты оборудования и обслуживающего персонала. Система блокировок препятствует выполнению ошибочных действий, в частности, не позволяет произвести отключение разъединителя, если выключатель находится во включенном положении. Это обусловлено неприспособленностью разъединителей к коммутации нагрузочных токов (отсутствие устройств гашения дуги, ручной привод). Кроме этого, привод заземляющих ножей сблокирован с приводами основных коммутационных аппаратов, что не позволяет произвести заземление электрических цепей, находящихся под напряжением. При пробое основной изоляции и возникновении электрической дуги внутри корпуса КРУ, обслуживающий персонал и смежные электроустановки, находящиеся в непосредственной близости от повреждённой ячейки надёжно защищены прочным стальным корпусом шкафа. Для сброса избыточного давления, возникающего внутри ячейки при дуговом разряде, конструкцией опционально предусмотрено наличие специального канала для отвода газов.

Ошиновка в кабельном отсеке надёжно закреплена на опорных изоляторах, благодаря чему конструкция способна выдерживать любые динамические нагрузки, которые могут возникать в аварийных режимах.

Схема КРУ

Область применения

Использование элегазовых КРУ позволяет размещать электроэнергетические объекты в непосредственной близости от технологических комплексов грязных производств. Традиционное оборудование с воздушной изоляцией чувствительно к воздействию загрязнённого, а также имеющего повышенную влажность воздуха. Частицы пыли, сажи и других твёрдых загрязнителей, откладываясь на изолирующих поверхностях незащищённого оборудования, образуют токопроводящие дорожки и вызывают электрические пробои изоляции.

Электрические подстанции с ячейками КРУЭ гораздо легче размещать в условиях дефицита пространства крупных городов. В сочетании с использованием кабельных линий, КРУЭ идеально вписываются в городской пейзаж. Расширение существующих подстанций можно выполнять, не выходя за рамки старых габаритов, если применить комплектные распределительные устройства КРУЭ.

Безопасная эксплуатация КРУ

Безопасность электрооборудования и персонала обеспечивается тщательно продуманной конструкцией КРУ. В установках старого типа при коротком замыкании на концевых заделках кабелей негативные последствия распространяются на оборудование и другие отсеки из-за отсутствия между ними перегородок. В современных комплектных устройствах эта проблема решена, благодаря следующим конструктивным особенностям:

• Сборные шины находятся внизу шкафа.
• Кабельный ввод размещается в отдельном специальном отсеке.
• Между отсеками предусмотрены глухие перегородки.
• Наличие дуговой защиты, которая при формировании дуги немедленно отключает подачу тока. Срабатывание защиты обеспечивают датчики, оперативно срабатывающие при скачках температуры, давления, резкое увеличение интенсивности светового излучения.

Повышенная влажность негативно влияет на состояние изоляции, поэтому изоляторы чистят от пыли и обрабатывают гидрофобной пастой. В шкафах поддерживают микроклимат с относительной влажностью, не превышающей 70%. Внутри предусмотрены электрообогреватели, стены утеплены минераловатными матами. Оборудование может давать сбои при отрицательных температурах. При −5°C необходим обогрев релейной аппаратуры и счетчиков, при −25°C обогревают выключатели масляного типа. Летом содержимое ячеек защищают от перегрева методом окрашивания корпуса в белый цвет.

Условия эксплуатации КРУ регламентируются ГОСТами 15543.1-89 и 15150-69.

Особенности монтажа

• перед установкой КРУН проверяют соответствие фундамента требованиям инструкции поставщика, уровень площадки, правильность крепления швеллеров под шкафы;
• устройство распаковывается по прибытии на место, корпус размещается в соответствии с рекомендованной схемой;
• секции соединяются последовательно, начиная с крайних.

КРУН поставляется в заводской готовности, что упрощает установку и ввод в эксплуатацию.

Проверка состояния оборудования КРУ

Конструкция распределительного устройства позволяет проверить без отключения напряжения:

• производительность сети освещения;
• функциональность системы отопления при низких температурах;
• уровень масла, наличие или отсутствие утечек;
• функциональность и показания измерительных приборов;
• состояние контактов и блокировок, расположенных так, чтобы они были доступны для осмотра без снятия напряжения;
• состояние другого низковольтного оборудования.

Если после такой проверки обнаруживаются дефекты, не требующие немедленного устранения, они заносятся в протокол. Если проблема способна вызвать аварию, установка отключается от напряжения и проводится немедленный ремонт.

Подготовка к проверке

Перед началом проверки эксперты должны получить все необходимые документы от предприятия. На этом этапе они также могут задать дополнительные вопросы, чтобы более глубоко понимать производственные процессы и виды электрооборудования, которые используются на предприятии. По итогам подготовительного этапа эксперты составляют план проверки.

Основная проверка

Основная проверка включает в себя проверку электрооборудования, КРУ и средств автоматической защиты. Эксперты проводят тестирование и измерения технических параметров оборудования, оценивают его работоспособность и соответствие требованиям безопасности.

Составление отчета

По результатам проверки эксперты составляют отчет, который содержит информацию о выявленных несоответствиях, рекомендации по их устранению и оценку общего уровня безопасности. Если выявлены критические несоответствия, предприятие может быть признано непригодным для эксплуатации.

Реализация рекомендаций

После получения отчета предприятие должно принять меры по устранению всех выявленных нарушений и проблем. После этого эксперты вновь посетят предприятие, чтобы убедиться, что все рекомендации были выполнены и безопасность находится на должном уровне.

Какие последствия могут быть при несоблюдении графика проверок

Одним из главных последствий несоблюдения графика проверок КРУ является нарушение правил безопасности. Непроверенное и неисправное оборудование может стать причиной аварий и несчастных случаев, в том числе для персонала, занимающегося обслуживанием и эксплуатацией КРУ.

Несоблюдение графика проверок может привести к наложению штрафов и санкций со стороны контролирующих органов. В таком случае предприятие может потерять дополнительные средства для развития и обслуживания оборудования, а также получить репутационный ущерб.

Несоблюдение графика проверок также может повлиять на доверие клиентов и партнеров. Если эксплуатирующая организация не обеспечивает регулярную проверку и обслуживание КРУ, это может вызвать неудовлетворение у клиентов и партнеров, что в свою очередь может повлиять на выполняемые ими задачи.

Основные недостатки

• Необходимость осуществлять отключение при проведении ремонтных и обслуживающих работ всего КРУ.
• Возникновение аварии на сборных шинах способно привести к выходу из строя всего КРУ

Как вам статья?

Павел

Бакалавр "210400 Радиотехника" – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Написать

Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы