Aparatul de comutare (RU) este o instalație electrică care servește la primirea și distribuirea energiei electrice dintr- o clasă de tensiune.
Aparatul de comutare conține un set de dispozitive de comutare , dispozitive auxiliare RZiA și mijloace de contabilitate și măsurare.
Avantajele unui astfel de aparat de comutare includ simplitatea și costul redus.
Principalele dezavantaje includ inconvenientele în funcționare, din cauza cărora un astfel de sistem nu a fost utilizat pe scară largă:
Astfel de aparate de comutare sunt realizate sub forma mai multor secțiuni, fiecare având propria sa sursă de alimentare și propria sa sarcină, interconectate prin întrerupătoare secționale . La stații , secționalizatorul este de obicei pornit, din cauza necesității de funcționare în paralel a generatoarelor. În caz de deteriorare a uneia dintre secțiuni, întrerupătorul de secțiune este oprit, întrerupând secțiunea deteriorată din tabloul de distribuție. În cazul unui accident asupra comutatorului secțional în sine, ambele secțiuni eșuează, dar probabilitatea unei astfel de daune este relativ mică. Pe aparatele de comutare de joasă tensiune (6-10kV), comutatorul de secțiune este de obicei lăsat oprit, astfel încât secțiunile interconectate să funcționeze independent unele de altele. În cazul în care, dintr-un motiv oarecare, alimentarea uneia dintre secțiuni este pierdută, dispozitivul ATS va funcționa , ceea ce va opri comutatorul de introducere a secțiunii și va porni comutatorul de secțiune. Consumatorii secțiunii deconectate vor primi energie electrică de la sursa de alimentare a secțiunii adiacente prin comutatorul de secțiune. Un sistem similar este utilizat în aparatele de comutare ale substațiilor de 6-35 kV și stațiilor de 6-10 kV de tip CHP .
Aparatură cu secţionare a barelor colectoare şi dispozitiv de bypassSecționarea simplă nu rezolvă problema reparației programate a comutatoarelor de secțiuni individuale. Dacă este necesar să reparați sau să înlocuiți comutatorul oricărei conexiuni de ieșire, este necesar să opriți întreaga secțiune, ceea ce în unele cazuri este inacceptabil. Un dispozitiv de bypass este utilizat pentru a rezolva problema. Dispozitivul de bypass constă dintr-unul sau două întrerupătoare de bypass pentru două secțiuni, deconectatoare de bypass și un sistem de bare de bypass. Sistemul de bare colectoare de bypass este conectat prin separatoare de bypass la întrerupătoarele întrerupătoarelor de conectare din partea opusă sistemului de bare colectoare principal. În cazul în care este necesar să se efectueze o reparație sau o înlocuire programată a oricărui comutator, porniți întrerupătorul de bypass, porniți secționarul de bypass corespunzător comutatorului necesar , apoi întrerupătorul reparat, împreună cu deconectatoarele sale, este oprit. Alimentatorul de ieșire este acum alimentat prin comutatorul de bypass. Sisteme similare au devenit larg răspândite în aparatele de comutare la o tensiune de 110-220 kV.
Aceste IF includ pe cele descrise mai sus.
Cu două sisteme de bareUn astfel de tablou de distribuție este similar ca design cu un tablou de distribuție cu secțiune de bare și un dispozitiv de bypass, dar, spre deosebire de acesta, sistemul de magistrală de bypass este utilizat ca sistem de magistrală de lucru, sarcinile de pe sistem sunt distribuite între ambele sisteme de magistrală. Acest lucru se face pentru a îmbunătăți fiabilitatea sursei de alimentare. O întrerupere a curentului la unul dintre sistemele de bare este permisă doar temporar în timp ce se efectuează reparații la acest sistem de bare.
Avantajele acestui sistem includ:
Principalele dezavantaje includ:
Sistemul a fost utilizat pe scară largă în aparatele de comutare pentru o tensiune de 110-220 kV
Acest tip are următoarele caracteristici:
Tipul de inel al schemei se distinge prin următoarele caracteristici:
Aparatul deschis (ORU) este un aparat de comutare, al cărui echipament este situat în aer liber. Toate elementele de comutație de exterior sunt amplasate pe baze de beton sau metal. Distanțele dintre elemente sunt selectate în funcție de PUE. La o tensiune de 110 kV și mai sus, receptoarele de ulei sunt create sub dispozitive care utilizează ulei pentru funcționare ( transformatoare de ulei , întrerupătoare , reactoare ) - niște niște umplute cu pietriș . Această măsură are ca scop reducerea probabilității de incendiu și reducerea daunelor în cazul unui accident asupra unor astfel de dispozitive.
Barele colectoare ale tabloului de exterior pot fi realizate atât sub formă de țevi rigide, cât și sub formă de fire flexibile. Țevile rigide sunt montate pe rafturi folosind izolatori de susținere, iar țevile flexibile sunt suspendate pe portaluri folosind izolatori de suspensie .
Teritoriul pe care se află tabloul exterior este obligatoriu împrejmuit.
În unele cazuri, aparatul de comutație utilizează același echipament ca și cel de exterior, dar cu plasare într-un spațiu închis. Clasa de tensiune tipică: 35…110 kV, rareori 220 kV. ZRU de acest tip prezintă puține avantaje în comparație cu aparatele de distribuție pentru exterior, deci sunt rar utilizate. Este mai practic să folosiți echipamente speciale pentru ZRU.
Un aparat de comutație asamblat din blocuri unificate tipice (așa-numitele celule) cu un grad ridicat de pregătire, asamblate în fabrică, se numește un aparat de comutare complet. La tensiuni de până la 35 kV, celulele sunt realizate sub formă de dulapuri conectate prin pereți laterali într-un rând comun. În astfel de dulapuri, elementele cu tensiuni de până la 1 kV (contorizare, protecție cu relee, circuite de automatizare și control) sunt realizate cu fire în izolație solidă, iar elementele de la 1 la 35 kV sunt realizate cu conductori izolați cu aer (anvelope cu izolatori).
Pentru tensiuni de peste 35 kV, izolarea aerului nu este aplicabilă, prin urmare, elementele sub tensiune înaltă sunt plasate în camere etanșe. Tehnologia învechită folosește SF6 , în timp ce în Europa SF6 este treptat înlocuit de jgheaburi cu arc de vid, care au un design relativ simplu. Celulele cu camere SF6 au o structură complexă care arată ca o rețea de conducte. Aparatul de distribuție izolat cu gaz este abreviat ca aparat de comutație, abrevierile pentru aparatul de comutație cu jgheaburi cu arc de vid nu au fost încă puse în circulație.
Dispozitivele de vid au o durată de viață mai lungă de comutare și sunt potrivite pentru comutare frecventă, în timp ce dispozitivele SF6 sunt utilizate pentru funcționarea în circuitele motoarelor electrice cu putere limitată. [1] În același timp, statisticile de funcționare acumulate demonstrează avantajele incontestabile ale întrerupătoarelor în vid - există un caz cunoscut de blocare a circuitelor de comandă a 59 întreruptoare cu rezervor SF6 110-500 kV fabricate de o serie de companii europene la un temperatura ambientală de -41 ° C în regiunea Tyumen în 2006 din cauza designului imperfecțiunii, puterii insuficiente, fiabilității scăzute a dispozitivelor de încălzire a rezervorului și deficiențelor sistemului de control al presiunii (densității) a gazului SF6 . În ciuda avantajelor noii tehnologii în industria energetică rusă, ponderea întrerupătoarelor cu vid este de doar 10-15%. [2] .
Aparatele de distribuție complete pot fi utilizate atât pentru instalații interioare cât și exterioare (în acest caz se numesc KRUN). KRU sunt utilizate pe scară largă în cazurile în care este necesară amplasarea compactă a tabloului de distribuție. În special, aparatele de comutare sunt utilizate la centrale electrice, substații urbane, pentru alimentarea instalațiilor industriei petroliere (conducte petroliere , instalații de foraj ), în schemele de consum de energie pentru nave.
Printre dulapurile de comutație, camerele de serviciu unidirecționale prefabricate (KSO) se disting separat. Serviciul unidirecțional vă permite să puneți KSO direct pe perete sau pe pereții din spate unul față de celălalt, ceea ce economisește spațiu (important în zonele urbane cu densitate mare).
De regulă, dulapul (celula) este împărțit în 4 compartimente principale: 3 compartiment pentru cabluri de înaltă tensiune (intrare sau linie), compartiment pentru comutatoare și compartiment pentru bare colectoare și 1 dulap de relee de joasă tensiune.
Fabricile produc celule de comutatoare complete pentru diverse scopuri, care sunt împărțite în:
Pentru a distinge celulele de același tip și marcă, dar având un scop funcțional diferit (uneori un tip diferit de intrare sau de ieșire), producătorul le atribuie numere de catalog.