Распределительное устройство 3,3 кВ постоянного тока

Распределительное устройство 3,3 кВ постоянного тока

Распределительные устройства постоянного тока на напряжение 3,3 кВ (РУ-3,3 кВ) используются для питания тяговых сетей постоянного тока.

РУ-3,3 кВ служат для приема выпрямленного напряжения 3,3 кВ от преобразовательных агрегатов, передачи напряжения в тяговую сеть, организации плавки гололеда и профилактического подогрева проводов контактной сети, подключения инверторов, подключения сглаживающих устройств (устройств фильтрации).

РУ-3,3 кВ выполняются на базе функциональных блоков полной заводской готовности.

Классификация возможных исполнений РУ-3,3 кВ приведена на рис. 1.3.

Общемировой практикой является применение на тяговых подстанциях железных дорог ячеек с выкатной установкой одного выключателя в фидере. До настоящего времени на тяговых подстанциях ОАО «РЖД» применяются ячейки со стационарной усталовкой двух выключателей в фидере. Это связано со спецификой построения тяговых сетей постоянного тока на российских железных дорогах — применение реакторов отсоса и отсутствие на рынке коммутационных аппаратов выключателя, конструкция которого обеспечивала бы надежное отключение цепей с большой индуктивностью, а также с малыми токами нагрузки фидеров. В настоящее время ведущими научно-исследовательскими и проектными институтами проводятся оптимизации схем тяговых сетей постоянного тока и исследования современных коммутационных аппаратов для определения возможности установки одного выключателя в фидер контактной сети.

Ячейки со стационарной установкой выключателя (типа КСО). Ячейки данного типа использовались с начала электрификации на постоянном токе. Периодически, с появлением нового исполнения коммутационного аппарата или других компонентов, конструкция ячеек незначительно пересматривалась, и вводились новые решения. Достоинствами ячеек данного типа всегда являлись простота и надежность схемно-технических решений, использование в конструкции минимального количества подвижных узлов, хорошая доступность для периодических осмотров и ревизий, высокая степень ремонтопригодности и замены компонентов. Ячейка обеспечивает быстрый монтаж, наладку, удобство подключения силовых и вторичных цепей, не требует специальных знаний и обучения персонала при эксплуатации. В данном классе оборудования рекомендуется применять ячейки серии 1С-3,3 с одним выключателем и ячейки серии 2С-3,3 с двумя включенными последовательно выключателями в фидере контактной сети. В данных типах ячеек применяются разъединители с моторными приводами и возможностью дистанционного управления, устройства цифровых защит и автоматики ЦЗАФ.

Возможно, лучшим решением при реконструкции действующих РУ по соотношению «цена-качество» будет замена существующих цепей вторичной коммутации, выполненных на реле и электронных компонентах, на современные устройства цифровых защит типа ЦЗАФ. В данном случае сохраняются установленные на подстанции ячейки КСО с базовой металлоконструкцией, и выполняется дополнительный монтаж шкафов с ЦЗАФ с одновременным переключением цепей защит, управления и автоматики. При необходимости возможна замена ряда элементов силовых цепей ячеек КСО: быстродействующих выключателей, датчиков, ошиновки и др. на более современные.

При использовании коммутационных аппаратов одного типа, по сравнению с выкатными элементами, ячейка КСО обладает двумя недостатками: больший габарит и большее время на оперативную замену выключателей и компонентов при отказах.

Ячейки с выкатной установкой выключателя (типа КРУ). Новейшей разработкой ячеек данного типа является КРУ серии КВ-3,3, выполненное НИИЭФА-ЭНЕРГО по заданию ОАО «РЖД» с выдвижными выключателями.

В ячейках типа КРУ применяется классический принцип выдвижной конструкции, который регламентируется действующими стандартами и нормами безопасности. Он имеет три положения вы-катного элемента с быстродействующим выключателем:

а) рабочее — выкатной элемент находится в ячейке, шторки открыты, главные цени 3,3 кВ и вторичные цепи замкнуты. В соответствии с названием, данное положение является нормальным при эксплуатации, т.е. через цепи 3,3 кВ протекает ток, и ячейка, в зависимости от своего функционального назначения, выполняет электроснабжение подвижного состава железных дорог или обеспечивает ввод напряжения 3,3 кВ на шины РУ;

б) контрольное — выкатной элемент находится в ячейке, шторки закрыты, главные цепи 3,3 кВ разомкнуты, вторичные цепи замкнуты. Данное положение используется для организации и изменения схем питания сети 3,3 кВ, которые могут выполняться оперативным персоналом непосредственно на подстанции или по команде диспетчера;

в) ремонтное — выкатной элемент находится вне ячейки (выкачен), шторки закрыты на замок, вторичные цепи разомкнуты. В данном положении обеспечивается безопасный доступ к выключателю и узлам ячейки для выполнения осмотра и/или регламентных работ.

Для организации схемы электроснабжения персонал должен совершить последовательно следующие действия:

- закатить выкатной элемент в ячейку — операция выполняется только вручную;

- подключить разъем вторичной коммутации к выкатному элементу — операция может выполняться вручную или автоматически;

- перевести выкатной элемент из контрольного положения в рабочее — операция может выполняться вручную или автоматически;

- включить выключатель — операция может выполняться вручную или автоматически.

Таким образом, для организации схемы необходимо последовательно выполнить четыре операции, три из которых автоматизированы.

Главными достоинствами выдвижной конструкции являются: однотипность, логичность, полная аналогия с выкатными ячейками РУ-6(10) кВ, которые позволяют и персоналу на подстанции, и диспетчеру быстро собирать требуемую схему и обеспечить надежное электроснабжение подвижного состава. Автоматическое соединение вторичных цепей при вкатывании и размыкание при выкатывании тележки с выключателем позволяют упростить конструкцию и повысить надежность работы встроенных блокировок ячейки. Новейшие схемные решения ячеек серии КВ-3,3, размещение изолированных друг от друга шин «плюс 3,3 кВ» и «минус 3,3 кВ» и запасной шины внутри ячеек, установка РУ в одну «линейку» позволяют значительно сократить помещения, занимаемые оборудованием 3,3 кВ. При контейнерном исполнении КРУН-3,3 кВ типовой подстанции занимает три модуля длиной 6 м при шинном вводе от выпрямителей и кабельных выводов на линейные разъединители контактной сети.

Для обеспечения электробезопасности осуществляется секционирование и разделение ячеек на отсеки с помощью проходных изоляторов. Отсек выкатного элемента изнутри обшит изоляционными материалами, которые исключают любую возможность пробоя цепи 3,3 кВ на корпус ячейки. Применение моторных приводов разъединителей и тележек для перемещения выкатного элемента из контрольного положения в рабочее и наоборот позволяют добиться максимальной автоматизации ячеек и производить все переключения и подготовку схем электроснабжения по командам диспетчера, без непосредственного участия персонала. Но, несмотря на высокий уровень автоматизации, в случае возникновения аварийной или нештатной ситуации в РУ-3,3 кВ, например, потери телеуправления, исчезновения напряжения оперативных цепей, возможно немедленное вмешательство эксплуатационного персонала для проведения или завершения всех необходимых коммутаций с помощью специально предусмотренных ручных приводов. Контактные соединения силовых цепей во всех типах оборудования КСО и КРУ не требуют обслуживания за счет применения в местах стыковки высоковольтных шин и аппаратов тарельчатых пружин с нормированным давлением в течение всего срока эксплуатации.

Выдвижная конструкция ячеек типа КМВ (Secheron, Швейцария). Идеология организации выдвижного элемента соответствует требованиям к КРУ, которое имеет три положения: ремонтное, контрольное и рабочее. Особенностью ячеек данного типа является то, что кроме быстродействующего выключателя, на выкатном элементе расположены первичные датчики, оборудование сопряжения, цифровых защит и автоматики, что позволяет упростить конструкцию ячейки, проведение регламентного обслуживания, минимизировать габаритные размеры.

Модульность ячейки и встроенные блокировки позволяют добиться высокой степени безопасности персонала. Недостатком данной ячейки является отсутствие разделения на отсеки с помощью проходных изоляторов, недостаточная автоматизация коммутационных операций, стандартная конструкция только под кабельный ввод 3,3 кВ. Данная ячейка успешно эксплуатируется на многих железных дорогах мира.

Похожие продукты выпускают фирмы siemens (Германия), EZ (Чехия), Balfour Beatty (Англия), Mont-Ele (Италия) и другие.

Admin добавил 25.01.2012 в 20:32
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор