КАМЕРА СБОРНАЯ ОДНОСТОРОННЕГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК H02B11/02 

Изобретение относится к области высоковольтного аппаратостроения и может быть конкретно использовано в конструкции камер сборных одностороннего обслуживания (КСО) на напряжение 6...10 кВ переменного тока.

Известны конструкции камер КСО, предназначенные для комплектации закрытых распределительных устройств (РУ) на напряжение 6...10 кВ трансформаторных подстанций для приема и распределения электроэнергии в городских и сельских электрических сетях. Камеры применяются в РУ внутренней установки и изготавливаются в соответствии с сеткой схем принципиальных электрических первичных соединений. Камеры КСО, где в качестве встраиваемого коммутационного аппарата применяется выключатель нагрузки, относят к серии 300 [1, 2] .

Конструктивно камера КСО [3] выполнена в виде металлического шкафа, сваренного из металлических листов и профилей, внутри которого по вертикали размещена аппаратура в зависимости от конкретной схемы камеры и ошиновка на одно присоединение к сборным шинам. В верхней части камеры на металлическом каркасе закреплены опорные изоляторы, по которым после установки всех камер в РУ прокладываются сборные шины. Управление коммутационным аппаратом (выключателем нагрузки или разъединителем или заземлителями) осуществляется соответствующим приводом, органы управления которого вынесены на переднюю стенку ячейки. Доступ к самим аппаратам в процессе монтажа и эксплуатации осуществляется через общую для всей камеры дверь, расположенную на передней стенке камеры. Из таких камер, скомплектованных в соответствии с существующими сетками схем, выполняются PУ высокого напряжения закрытых трансформаторных подстанций (ЗТП), которые могут быть тупиковыми, проходными, одно- и двухтрансформаторными.

Недостатком указанных камер является то, что они выполняются на одно присоединение к системе сборных шин (трансформатор, линия воздушная, линия кабельная). При этом габаритный размер камеры по ширине определяется электрическим габаритом аппарата по ширине и двумя изоляционными расстояниями "фаза - земля" и для камер на напряжение 10 кВ не может быть менее 800 мм.

Кроме того, в камере в зависимости от схемы недостаточно используется внутренний объем по высоте. Низкая степень заполнения камеры КСО вынуждает устанавливать большее их количество для сборки необходимой схемы первичных соединений, что приводит к увеличению размеров здания ЗТП, занимаемой площади, усложнению выполняемых монтажных работ.

Недостатком является также и то, что наличие общей двери не обеспечивает достаточной безопасности при замене высоковольтных предохранителей в камере в случае расположения их под коммутационным аппаратом (выключателем нагрузки или разъединителем), а включение выключателя на короткое замыкание при открытой двери может привести к электротравматизму.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции камеры КСО с большей степенью заполнения внутреннего объема, позволяющей уменьшить площадь РУ, объем строительных и монтажных работ при сооружении ЗТП и повысить надежность и безопасность при эксплуатации.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной камере КСО в виде шкафа со стенками и дверью, содержащей сборные шины, коммутационные аппараты, подключенные к сборным шинам с помощью ошиновки и образующие присоединения, указанные сборные шины установлены горизонтально в средней части камеры, а присоединения к сборным шинам смонтированы вертикально в ее верхней и нижней части. Для большей компактности в верхней части камеры может быть образовано, по крайней мере, два присоединения с выходом к воздушным линиям или в соседние ячейки. По крайней мере, два присоединения могут быть образованы в нижней части камеры с выходом к кабельным линиям или в соседние ячейки. Также для повышения компактности камера может быть снабжена предохранителем, расположенным в нижней части камеры параллельно коммутационному аппарату и электрически соединенным с ним ошиновкой последовательно с выходом через заднюю стенку камеры. Возможно также исполнение камеры с предохранителем, расположенным в верхней части камеры параллельно коммутационному аппарату и электрически соединенным с ним ошиновкой последовательно с выходом через заднюю стенку камеры. Для повышения безопасности коммутационные аппараты и предохранители с двух сторон снабжены заземлителями. Для уменьшения площади открытых частей аппаратов, доступных случайному прикосновению при открытой двери, и для повышения безопасности дверь камеры может быть разделена надвое по ширине и/или по высоте с образованием независимых секций с дверцами и обеспечением доступа к каждому из установленных аппаратов в соответствующие секции камеры. Для повышения безопасности камера снабжена блок-замками, обеспечивающими поочередное открывание дверей секций, и блок-замками, обеспечивающими доступ в секцию только после отключения и заземления коммутационных аппаратов, подающих напряжение в секцию, и невозможность закрытия дверцы секции при включенных заземлителях.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена электрическая схема первичных соединений камеры однотрансформаторной подстанции на 10 кВ (схема "две линии - трансформатор") с двумя подходящими воздушными линиями и одним выходом; на фиг.2 - то же, что на фиг.1, но с двумя подходящими кабельными линиями и одним выходом; на фиг.3 - электрическая схема первичных соединений для блочной двухтрансформаторной подстанции на 10 кВ с подключением двух подходящих воздушных линий и двух выходов; на фиг.4 - то же, что на фиг.3, но с подключением двух подходящих кабельных линий и двух выходов; на фиг.5 - конструкция камеры с передними дверьми, разделенными по высоте; на фиг.6 - то же, что на фиг.5, вид сбоку.

Конструктивно заявляемая камера выполнена в виде шкафа 1 (фиг.5) со стенками 2 и дверью 3 (фиг.6), внутри которой в средней ее части установлены горизонтально сборные шины 4 (фиг.3). Коммутационные аппараты 5 (фиг.3), подключенные к сборным шинам 4 с помощью ошиновки 6, образуют присоединения 7, смонтированные вертикально в верхней и нижней части камеры. Присоединения 7 имеют выходы к воздушным линиям при расположении присоединений в верхней части, к кабельным линиям - при расположении в нижней части камеры и в соседние ячейки - при любом из указанных расположений присоединений. В верхней или нижней части камеры могут быть установлены предохранители 8, которые монтируются параллельно коммутационному аппарату 5 и электрически соединяются с ним последовательно с выходом присоединения через заднюю стенку камеры. Коммутационные аппараты 5 и предохранители 8 снабжены заземлителями 9. Для уменьшения площади открытых частей аппаратов, доступных случайному прикосновению, передняя дверь 3 (фиг.6) разделена на дверцы 10 (фиг.5). Для повышения безопасности на дверцах 10 установлены блок-замки (не показаны), состоящие из двух элементов, один из которых установлен на дверцах, а другой - на приводах 11 (фиг.6) коммутационного аппарата. Блок-замок дверцы секции предохранителей нельзя открыть, пока не будет включен привод заземлителя, а также нельзя закрыть эту дверцу при включенных заземлителях предохранителя.

Анализ камер, приведенных на фиг.1, 2 и 4, показывает, что одна камера заводского изготовления на три присоединения с шириной 1690 мм заменяет не менее трех обычных камер с общей шириной 2400 мм за счет более рационального использования внутреннего пространства и размещения четырех аппаратов в четырех секциях (отсеках) камеры.

Соответственно РУ двухтрансформаторной подстанции с двумя линиями (воздушными или кабельными) монтируется из двух подобных камер с соединением их по фиг.3 или 4. При этом в 1,2-1,5 раза снизятся размеры зданий закрытых трансформаторных подстанций, трудозатраты и стоимость сооружения подстанций, а повышенная заводская готовность камер значительно уменьшит объем монтажных работ, связанных с соединением отдельных аппаратов разных камер ввиду того, что они выполнены внутри камер новой конструкции в процессе их изготовления.

Наличие раздельных дверец каждой секции камеры значительно повышает безопасность обслуживания в процессе эксплуатации, т.к. дверцы снабжены блокировками, открывающими доступ в отсек после отключения и заземления соответствующих коммутационных аппаратов, подающих напряжение в секцию камеры.

В свою очередь, блокировки, установленные на дверцах и приводах заземлителей, разрешают их отключение только при закрытых дверцах соответствующих секций камеры.

Описанная конструкция камер серии КСО-396, разработанная ЗАО "ВЗВА", одобрена РАО "ЕЭС России", а головной институт "РОСЭП" подготовил типовой проект закрытых трансформаторных подстанций повышенной заводской готовности для городских и сельских сетей напряжением 6...10 кВ.

Источники информации
1. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1979, с. 148-150.

2. Добродеев Е.Д., Рожкова Л.Д. Электрооборудование тепловых электростанций. - М.: Энергия, 1969, с. 220-221.

3. Камеры серии КСО-392. Технические условия ИКЖМ. 674531.005 ТУ-16.

Использование в комплектных распределительных устройствах на напряжение 6-10 кВ переменного тока. Камера выполнена в виде металлического шкафа, внутри которого по вертикали размещается аппаратура и ошиновка на одно присоединение к сборным шинам. Участок сборных шин для каждой камеры установлен горизонтально в ее средней части. Присоединения к сборным шинам с соответствующей аппаратурой смонтированы вертикально в ее верхней и нижней частях. Для повышения безопасности обслуживания передняя дверь разделена надвое по фронту и высоте и образует независимые секции с дверцами, обеспечивающими доступ поочередно к каждому из установленных аппаратов в секцию камеры. Дверцы секции снабжены механической блокировкой, разрешающей доступ в секцию камеры после отключения и заземления соответствующих аппаратов, подающих напряжение в отсек. Технический результат заключается в большой степени заполнения, позволяет снизить площадь распределения устройства, объем строительных и монтажных работ при сооружении закрытых трансформаторных подстанций городского и сельского типа и повысить уровень безопасности при эксплуатации. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Камера сборная одностороннего обслуживания высокого напряжения в виде шкафа со стенками и дверью, содержащая сборные шины, коммутационные аппараты, подключенные к сборным шинам с помощью ошиновки и образующие присоединения, отличающаяся тем, что сборные шины установлены горизонтально в средней части камеры, а присоединения к сборным шинам смонтированы вертикально в ее верхней и нижней частях. 2. Камера сборная одностороннего обслуживания по п. 1, отличающаяся тем, что в ее верхней части образовано, по крайней мере, два присоединения с выходом к воздушным линиям или в соседние ячейки. 3. Камера сборная одностороннего обслуживания по п. 1, отличающаяся тем, что в ее нижней части образовано, по крайней мере, два присоединения с выходом к кабельным линиям или в соседние ячейки. 4. Камера сборная одностороннего обслуживания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена предохранителем, указанный предохранитель расположен в ее нижней части камеры, смонтирован параллельно коммутационному аппарату, расположенному в нижней части камеры, и электрически соединен с ним ошиновкой последовательно с выходом присоединения через заднюю стенку камеры. 5. Камера сборная одностороннего обслуживания по любому из п. 1 или 3, отличающаяся тем, что камера дополнительно снабжена предохранителем, указанный предохранитель расположен в верхней части камеры, смонтирован параллельно коммутационному аппарату, расположенному в верхней части камеры, и соединен электрически с ним ошиновкой последовательно с выходом присоединения через заднюю стенку камеры. 6. Камера сборная одностороннего обслуживания по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что коммутационные аппараты и предохранители снабжены заземлителями. 7. Камера сборная одностороннего обслуживания по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что дверь камеры разделена надвое по ширине и/или по высоте с образованием независимых секций с дверцами и обеспечением доступа поочередно к каждому из установленных аппаратов в соответствующие секции камеры. 8. Камера сборная одностороннего обслуживания по п. 7, отличающаяся тем, что дверцы секций снабжены блок-замками с возможностью доступа в указанные секции после отключения и заземления коммутационных аппаратов, подающих напряжения в секции камеры.