КРУ-строение: ориентиры и перспективы

О тенденция развития мирового и отечественного КРУ-строения, новых моделях и перспективных разработках комплектных распредустройств  расказывает Вячеслав Тен, руководитель конструкторского отдела ОАО «ПО Элтехника» (г. С.-Петербург).

Тенденции и технологии

В электротехнике, как и в других областях промышленности, магистральное направление развития задают глобальные компании. Затем, после широкого распространения, принятые технические решения и требования становятся общепринятыми и оформляются в виде национальных или международных стандартов. Например, сегодня у оборудования различных производителей такие технические характеристики, как номинальное рабочее напряжение, допустимый рабочий ток и токи короткого замыкания, одинаковые и задаются соответствующими нормативными документами.

В последнее десятилетие электротехнические глобальные компании стали особое внимание уделять качеству оборудования, повышению его потребительских свойств – надежности, нетребовательности в обслуживании, стоимости, массогабаритным характеристикам.

Известно, что идеальной изоляционной средой для электричества, обеспечивающей хорошие условия гашения дуги, являются вакуум и элегаз. Экономически целесообразно коммутацию под нагрузкой, в том числе отключение токов короткого замыкания, осуществлять в вакууме, а коммутацию номинальных токов – в элегазе.

В настоящее время ABB и Siemens, мировые лидеры в производстве электротехнической продукции, производят оборудование, в котором сочетаются обе технологии. Элегаз применяется как хороший диэлектрик, позволяющий существенно сократить расстояния между токоведущими частями и корпусом, а гашение дуги производится в вакууме – на сегодня это самый экономичный способ гашения дуги для силовых выключателей среднего напряжения.

Современные технологии и высококлассное оборудование, которые сейчас внедряются на нашем предприятии и дают нам возможность усовершенствовать такие процессы, как компаундное литье, закачка элегаза, проверка герметичности и др., позволяют нам начать производство изделий соответствующих самым перспективным тенденциям развития в электротехнике.

Поэтому уже в 2010–2012 гг. мы планируем разработать и вывести на рынок новые универсальные КРУ с элегазовой изоляцией, которые можно будет применять на различные классы напряжения от 6 до 20 кВ.

Перспективные разработки

Новые КРУ с элегазовой изоляцией получили названия «Ладога» и «Ижора». Конструктивно эти устройства представляют собой герметичный бак из нержавеющей стали, в который на весь срок службы оборудования, закачен элегаз (SF6) под небольшим избыточным давлением до 0,5 кг/см2.

В зависимости от функционального назначения в баке может быть установлено различное оборудование: разъединители, выключатели нагрузки, вакуумные камеры силового выключателя. Такое конструктивное решение позволяет получить безопасное, надежное и экономичное распределительное устройство. Его безопасность обеспечивается благодаря полному исключению доступа оперативного персонала к токоведущим частям, высокой стойкости к внутренней дуге и герметичности стального корпуса, имеющего степень защиты IP67.

В 2011 году мы намерены начать серийное производство КРУ «Ладога», которое для комплектования трансформаторных подстанций станет экономически привлекательным, бюджетным вариантом РУВН с простыми схемными решениями.
В едином металлическом герметичном баке КРУ могут устанавливаться в различных сочетаниях, зависящих от реализуемой схемы, выключатели нагрузки и силовые вакуумные выключатели. Благодаря элегазовой изоляции расстояния между фазами и корпусом будут существенно уменьшены. Длина одного функционального модуля составит 375 мм, а, например, КРУ с 4 функциями (ввод, транзит, трансформатор и секционирование) – 1500 мм.

В привод вакуумного выключателя КРУ будет интегрирована микропроцессорная релейная защита, не требующая оперативного тока.
Благодаря наличию полного цикла изготовления КРУ , мы имеем возможность оперативно менять схему главных цепей, оптимизировать количество коммутационных аппаратов в схеме.

В 2012 г. для РУВН понижающих и распределительных подстанций мы планируем вывести на рынок новое поколение элегазовых ячеек КРУ «Ижора». Их особенность – модульная конструкция. Каждый модуль содержит стальной герметичный корпус, наполненный элегазом, в котором располагаются трехпозиционный разъединитель и силовой вакуумный выключатель.

Разработка этих ячеек связана с целым комплексом новаций. Например, вместо высоковольтных трансформаторов тока, традиционно устанавливаемых в КРУ РУ , будут применяться малогабаритные датчики тока, катушки Роговского. Функцию заземляющего разъединителя, устанавливаемого на кабельном присоединении, будет выполнять силовой вакуумный выключатель, что позволит повысить надежность и эксплуатационную безопасность.

Ячейки будут рассчитаны на номинальные токи до 2500 А, при этом ширина линейных ячеек на 630 А составит всего 400 мм по фронту. Подключение кабеля в ячейках фронтальное, через кабельные адаптеры. Для удобного обслуживания, точки присоединения кабеля расположены в передней части КРУ .
Сочетание высоких технических характеристик КРУ с гибкостью производства даст возможность «ПО Элтехника» достойно конкурировать с глобальными компаниями на рынке GIS (Gas Insulated Switchgear) – комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией.