Главные цепи — меньшая часть работы
Для завода-изготовителя КРУ первичная часть описывается опросным листом: номера схем главных цепей по каталогу, номинальные токи, выключатели, трансформаторы тока и напряжения, заземляющие ножи, ограничители перенапряжений. Требования к самим КРУ до 10 кВ задаёт ГОСТ 14693-90.
Основной объём проекта — вторичные цепи: управление выключателем, защиты, автоматика, сигнализация, учёт и блокировки. Именно они определяют, отключит ли ячейка короткое замыкание вовремя и увидит ли дежурный, что произошло. Требования к ним собраны в главе 3.4 ПУЭ, а оформление — по ГОСТ 2.702-2011.
Какие защиты и автоматика нужны каждой ячейке
Набор функций зависит от схемы сети, требований сетевой организации и расчёта уставок. Ниже — типичный состав для РУ 6–10 кВ с двумя секциями.
| Ячейка | Защиты и автоматика | Что добавляется в схемы |
|---|---|---|
| Ввод | МТЗ, часто с пуском по напряжению; логическая защита шин (ЛЗШ); дуговая защита; ЗМН; УРОВ; участие в АВР | Цепи тока и напряжения, управление выключателем, приём сигналов ЛЗШ и дуговой защиты от всех ячеек секции, учёт |
| Секционный выключатель | МТЗ с ускорением при включении, ЛЗШ, АВР, дуговая защита | Логика АВР, взаимные блокировки с вводами, цепи секционного разъединителя |
| Отходящая линия | МТЗ, токовая отсечка, защита от однофазных замыканий на землю, АПВ для воздушных линий, УРОВ | Трансформатор тока нулевой последовательности, выдача пуска МТЗ в ЛЗШ ввода |
| Трансформатор напряжения | Контроль изоляции по 3U0, ЗМН, контроль исправности цепей напряжения, часто АЧР | Шинки напряжения секции, автоматы цепей ТН, переключение цепей напряжения |
| Трансформатор собственных нужд | МТЗ, отсечка, защита от перегрузки; для масляного трансформатора — газовая защита | Цепи защит трансформатора, сигнализация, питание щита собственных нужд |
Логическая защита шин работает, только если каждая отходящая ячейка передаёт на ввод сигнал о пуске своей МТЗ. Это межъячеечные связи: их легко забыть, когда схемы ячеек делают по одной. Проверяйте ЛЗШ по схеме секции целиком, а не по схеме ввода.
Из чего состоит проект вторичных цепей ячейки
- Схема принципиальная цепей тока и напряжения: трансформаторы тока по обмоткам, испытательные блоки, токовые входы терминала, приборы учёта.
- Схема принципиальная управления выключателем: включение и отключение, контроль цепей, положение тележки и заземляющего ножа, питание привода.
- Схема подключения терминала защиты: дискретные входы и выходные реле, функции, сигналы в АСУ ТП.
- Схема сигнализации: аварийная и предупредительная, местная и на центральный щит.
- Схема оперативных блокировок между ячейками.
- Схема или таблица соединений релейного отсека — для сборки на заводе.
- Таблица подключения межъячеечных шинок и внешних кабелей, кабельный журнал.
- Перечень элементов.
Одинаковые ячейки не рисуют заново. Отходящие линии одного типа оформляют одним комплектом и таблицей различий: номер ячейки, коэффициент трансформаторов тока, марка кабеля. Каждая следующая такая ячейка добавляет примерно один лист, а не весь комплект.
Оперативный ток: постоянный или переменный
От рода оперативного тока зависят схемы приводов, питание терминалов и цепи отключения. Это решают в самом начале проекта.
Подстанции со щитом постоянного тока и аккумуляторной батареей. Отключение выключателя не зависит от наличия напряжения на шинах — самый надёжный вариант.
Небольшие РП и ТП без аккумуляторной батареи. Для надёжного отключения при КЗ ставят блоки питания от трансформаторов тока и напряжения и предварительно заряженные конденсаторы.
Ещё одна тема, которую нельзя оставлять заводу, — блокировки. Механические связи «тележка — заземляющий нож — дверь» обеспечивает конструкция ячейки. А запрет включения заземляющих ножей при напряжении на шинах или параллельной работы вводов через секционный выключатель закладывают в схемы проекта.
Калькулятор: сколько листов займёт ваше РУ
Укажите, сколько ячеек каждого типа в распределительном устройстве. Первая ячейка типа считается полным комплектом, каждая следующая такая же — одним листом. Ставка — 5 000 ₽ за лист А3.
- Ввод9 л.
- Секционный выключатель6 л.
- Отходящая линия12 л.
- Трансформатор напряжения5 л.
- Трансформатор собственных нужд—
- Общие листы РУ3 л.
Первая ячейка типа — полный комплект, каждая следующая такая же — около листа. Общие листы: однолинейная схема РУ, оперативный ток, центральная сигнализация.
Ошибки, которые находим в чужих проектах КРУ
- Трансформаторы тока не проверены по нагрузке вторичных цепей и току короткого замыкания — защита работает с погрешностью или насыщением.
- Сечение медных жил в токовых цепях меньше 2,5 мм², хотя ПУЭ 3.4.4 требует не меньше.
- Потери напряжения в цепях ТН до панелей защиты больше 3 %, допустимых по ПУЭ 3.4.5.
- ЛЗШ нарисована на вводе, а от отходящих ячеек сигналы пуска МТЗ не заведены.
- Датчики дуговой защиты есть в спецификации, но не показано, в каких отсеках они стоят и куда заведены.
- АВР не учитывает, есть ли напряжение на резервном вводе и отключился ли ввод от защиты.
Расчёт уставок — отдельная работа: её делаем в рамках расчётов энергосистем, а прикинуть МТЗ и отсечку можно в калькуляторе уставок РЗА.
Пришлите опросный лист завода или однолинейную схему РУ — посчитаем объём по ячейкам и назовём срок.
Вопросы и ответы
Делаете схемы под конкретного производителя КРУ?
Да. Схемы вторичных цепей выполняем под ячейки и терминалы, которые выбрал заказчик или завод: учитываем конструкцию релейного отсека и типовые решения производителя.
Вы настраиваете терминалы защит?
Нет, мы проектируем: схемы, перечни сигналов, бланки уставок по расчёту. Конфигурирование терминалов и наладку выполняет поставщик оборудования или наладочная организация по нашей документации.
Сколько стоит проект вторичных цепей КРУ?
Ставка — от 5 000 ₽ за лист А3. РУ на две секции с двумя вводами, секционным выключателем, двумя ТН и восемью линиями — около 35 листов, то есть от 175 000 ₽. Точную сумму назовём после просмотра исходных данных.
Что нужно для начала работы?
Однолинейная схема РУ или опросный лист завода, род оперативного тока, требования сетевой организации к защитам и учёту, выбранный производитель ячеек и терминалов, если он уже известен.
Нужен ли расчёт уставок вместе со схемами?
Для ввода в работу — да: без уставок терминалы не настроить. Расчёт токов КЗ и уставок выполняем отдельной работой, а схемы выпускаем так, чтобы бланки уставок к ним подходили без переделок.