KRN-10 Dispositivo de distribución completo para instalación exterior de 6-10 kV

Finalidad y ámbito de aplicación

El KRN-10 es un dispositivo de distribución completo (celda) para instalación exterior destinado a funcionar en redes de corriente alterna trifásica con una frecuencia de 50 Hz y una tensión de 6-10 kV. El dispositivo está diseñado para la recepción, distribución seccionamiento y registro de energía eléctrica, así como para la implementación de funciones de protección de relés y automatización en líneas aéreas y de cable de media tensión.

Las celdas KRN-10 se utilizan en subestaciones de alimentación y distribución de sistemas energéticos, como parte de KTP y subestaciones modulares 35/6-10, 110/6-10 kV, en empresas industriales y mineras, en la extracción de petróleo y gas y en instalaciones de transporte (subestaciones de tracción eléctrica, subestaciones de metro y transporte eléctrico urbano). El diseño está especialmente orientado al trabajo al aire libre cerca de líneas aéreas de 6-10 kV, lo que permite colocar el KRN-10 directamente junto a los soportes de las líneas aéreas o sobre cimientos en la zona de las plataformas tecnológicas.

Dependiendo del proyecto, el KRN-10 puede desempeñar las funciones de celda de entrada, celda lineal seccional o de contabilidad y medición. Sobre la base de una serie de celdas típicas, se forman nodos de distribución de diferentes configuraciones: desde una entrada única con un solo alimentador hasta varios armarios interconectados con seccionamiento de barras, entrada automática de reserva (AAR) y control remoto. El diseño está pensado para funcionar sin personal de mantenimiento permanente, con inspecciones periódicas y control remoto de los parámetros de la línea.

Datos técnicos

Condiciones de funcionamiento

El KRN-10 está diseñado para funcionar al aire libre en condiciones climáticas U1, con una temperatura ambiente de entre –40 y +40 °C (según el proyecto, es posible ampliar el rango). La altura normal de instalación es de hasta 1000 m sobre el nivel del mar; en caso de montaje en zonas de alta montaña, se ajustan los niveles de aislamiento y los parámetros de refrigeración. La humedad relativa admisible es de hasta el 100 % a una temperatura de +25 °C sin condensación de humedad en las partes conductoras de corriente.

El grado de protección IP34 protege los aparatos contra la lluvia, la nieve y los chorros de agua en ángulo, así como contra la penetración de partículas sólidas típicas del aerosol de polvo de las zonas industriales. La carcasa y las puertas están provistas de juntas en todo el perímetro, y en el techo hay salpicaderos y viseras. La protección contra la corrosión se realiza mediante un recubrimiento de pintura multicapa con una vida útil de al menos 15 años en una atmósfera de agresividad media.

Para las zonas con clima frío, cambios bruscos de temperatura y riesgo elevado de condensación, se han previsto elementos calefactores y ventilación anticondensación. Los calentadores se instalan en los compartimentos del interruptor de vacío, los transformadores de corriente y tensión, así como en el compartimento de relés, y se controlan mediante termostatos o controladores. La estructura resiste perfectamente los impactos del transporte, las vibraciones y las cargas de choque que se producen al instalarla sobre cimientos o estructuras metálicas cerca de los soportes de las líneas eléctricas.

Composición y soluciones constructivas

La celda KRN-10 está fabricada en forma de armario metálico soldado sobre un bastidor, con el volumen interior dividido en varios compartimentos funcionales. Por regla general, se distinguen:

• compartimento del interruptor de alta tensión;
• compartimento del seccionador lineal y de las barras colectoras;
• compartimento de entrada de cable/aire con descargador de sobretensión y transformadores de corriente;
• compartimento de relés y compartimento de circuitos secundarios;
• compartimento de accionamientos de aparatos mecánicos.

Entre los compartimentos hay separaciones metálicas que forman volúmenes locales y aumentan la seguridad eléctrica. El acceso al interior se realiza a través de puertas con cerraduras de pestillo; si es necesario, las puertas pueden equiparse con ventanas de inspección de vidrio templado o policarbonato. Para el control visual del estado de los seccionadores y las barras, se utilizan pantallas protectoras y separadores de malla que impiden el contacto con las partes conductoras de corriente.

Dependiendo del esquema, en el KRN-10 se instalan:

• un interruptor de vacío de 6-10 kV con una vida útil de al menos 10 000 operaciones de conmutación;
• seccionadores lineales y de barra con cuchillas de puesta a tierra;
• transformadores de corriente de fase y de secuencia cero;
• transformadores de tensión con fusibles;
• limitadores de sobretensión (OPN) en el lado de la línea y de los barras;
• aparatos de contabilidad de energía eléctrica y medidores.

Las barras colectoras están fabricadas con barras de aluminio o cobre del sección requerida, lo que garantiza un funcionamiento prolongado con corrientes nominales de hasta 1600 A y permite soportar corrientes de cortocircuito de hasta 31,5 kA sin alterar la resistencia mecánica y térmica. La conexión de las líneas aéreas se realiza a través de aisladores pasantes en la parte superior del armario, y la de las líneas de cable, a través de entradas de cable en la parte inferior con bornes para cables de uno o tres conductores.

Funcionalidades y control

El KRN-10 permite implementar los modos de funcionamiento básicos de las líneas aéreas y de cable: conexión/desconexión, seccionamiento, reserva de alimentación, desconexión automática en caso de cortocircuito y sobrecargas, así como protección selectiva en caso de cortocircuitos a tierra. Sobre la base de las celdas KRN-10 se construyen esquemas de redes radiales y en anillo, esquemas con subestaciones sin salida, así como puntos de distribución que funcionan en sistemas de control automatizados.

El control del interruptor de vacío puede ser local (desde el panel frontal) y remoto, a través de cadenas de corriente continua desde dispositivos de protección y automatización, sistemas de control y medición o SCADA. En el panel frontal se instalan los órganos de control, la indicación luminosa, los instrumentos de medición, el esquema mnemónico y los elementos de control de la posición de los aparatos. Para esquemas simples se permite el uso de relés electromagnéticos, para complejos modernos: terminales microprocesados con funciones de registro de eventos de emergencia e intercambio mediante protocolos Modbus, IEC 60870-5-104, IEC 61850 (según el proyecto).

Seguridad y bloqueos

El diseño del KRN-10 garantiza un alto nivel de seguridad para el personal de mantenimiento gracias a la combinación de bloqueos mecánicos y eléctricos. Se prevén:

• imposibilidad de activar la cuchilla de puesta a tierra con el interruptor o el seccionador activados;
• prohibición de encender el interruptor con las cuchillas de puesta a tierra cerradas;
• fijación de las puertas del compartimento de los aparatos de alta tensión cuando la conexión está encendida;
• control de las posiciones «apagado/encendido/conectado a tierra» mediante interruptores de fin de carrera;
• posibilidad de instalar cerraduras de enclavamiento con un sistema de llave única.

La protección de relé proporciona funciones de corte de corriente, MTZ, protección contra cortocircuitos a tierra, sobrecarga y tensión mínima, y también puede incluir APV y AVR. Para aumentar la supervivencia de las redes de distribución, es posible implementar la lógica de seccionamiento y desconexión selectiva de las secciones dañadas. Según el proyecto, la celda KRN-10 puede equiparse con protección contra arcos luminosos o de corriente con sensores en los compartimentos de los buses y el interruptor.

Versiones y opciones

• Celdas de entrada/lineales KRN-10: con interruptor de vacío, transformadores de corriente, descargadores de sobretensión, seccionadores lineales y de barras, cuchillas de puesta a tierra y equipos de medición.
• Celdas seccionales: con interruptor o seccionador para dividir las barras en secciones, organizar la reserva y el AVR.
• Celdas con transformadores de tensión: para alimentar los circuitos de medición y RZA, con fusibles y seccionador de barra.
• Celdas para necesidades propias: con transformador de potencia de 6(10)/0,4 kV con una potencia de 25-63 kVA, protección y aparatos de distribución de baja tensión.
• Versiones climáticas: kits de calefacción, protección anticondensación, juntas reforzadas, recubrimientos especiales para climas marinos o químicamente activos.
• Sistemas de control y telemática: preparación para la conexión a sistemas SCADA, interfaces de transmisión de datos, sincronización de tiempo, integración en sistemas de contabilidad energética existentes.

Configuraciones típicas

• KRN-10-VV: celda con interruptor de vacío: entrada por cable o aérea, protección y medición de línea.
• KRN-10-S: celda seccional para la división de barras y la reserva de alimentación.
• KRN-10-TN: celda con transformadores de tensión para medición y contabilidad comercial.
• KRN-10-TSN: celda de transformador para necesidades propias de 6(10)/0,4 kV.
• Opciones adicionales: celdas de líneas de salida, nodos de contabilidad, paneles de comunicación y telemática.

Combinando los tipos de celdas indicados, se forman dispositivos de distribución para instalación exterior de cualquier complejidad: desde pequeños nodos para alimentar a un solo consumidor hasta nodos de distribución con varias entradas, seccionamiento y reserva según los esquemas del sistema energético.

Cumplimiento de las normas

• GOST 15150: ejecución climática y categorías de ubicación (ejecución U1 para instalación exterior).
• GOST 14254: grados de protección de las cubiertas (código IP).
• GOST 17516.1: resistencia a impactos mecánicos externos.
• GOST 1516.3: requisitos de resistencia eléctrica del aislamiento de equipos eléctricos de 1 a 750 kV.
• PUE-7, cap. 1.8: normas para las pruebas de aceptación de los dispositivos de distribución.
• IEC 62271-200: dispositivos completos de distribución de corriente alterna de 1-52 kV (según el proyecto, con orientación a la certificación internacional).

Documentación ofrecida

Según KRN-10, se desarrolla un conjunto completo de documentación de diseño y operación: diagramas unifilares, diagramas de conexiones primarias y secundarias, diagramas de conexiones y mazos, especificaciones de equipos y materiales, listas de productos comprados, tarjetas de pruebas y protocolos. Para la producción se preparan planos de trabajo de piezas y conjuntos, modelos 3D en formatos STEP/Parasolid, planos en formatos DWG/DXF para su integración en los sistemas CAD/CAM de la empresa.

A petición del cliente, es posible proporcionar los archivos originales para AutoCAD, Kompas-3D, SolidWorks, así como archivos para el marcado automatizado de cables, terminales y aparatos. Todas las soluciones se adaptan al proyecto concreto, a la nomenclatura de aparatos utilizada y a las capacidades tecnológicas de producción.

Ventajas de trabajar con nosotros:

– No es necesario contar con personal técnico altamente cualificado: usted recibe un conjunto de documentación sobre la celda KRN-10, con la que puede trabajar un ingeniero de cualificación media. – No es necesario fabricar prototipos de productos: la experiencia acumulada nos permite poner en producción directamente lotes de productos en serie.
– Al trabajar con nuestra documentación, sus especialistas reciben asesoramiento sobre las particularidades del diseño, el montaje y las pruebas del KRN-10, así como asistencia en las etapas de implementación.

Para obtener más información sobre el KRN-10, póngase en contacto con: inbox@proekt-energo.com

... y, como es sabido, un error cometido en el diseño de un producto se traduce en un coste 10 veces mayor en la fabricación y 100 veces mayor en su funcionamiento...

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