КРН-10 Комплектное распределительное устройство наружной установки 6–10 кВ

Назначение и область применения

КРН-10 представляет собой комплектное распределительное устройство (ячейку) наружной установки для работы в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6–10 кВ. Устройство предназначено для приема, распределения, секционирования и учета электроэнергии, а также для реализации функций релейной защиты и автоматики в воздушных и кабельных линиях среднего напряжения.

Ячейки КРН-10 применяются на питающих и распределительных подстанциях энергосистем, в составе КТП и блочно-модульных подстанций 35/6–10, 110/6–10 кВ, на промышленных и горнодобывающих предприятиях, в нефтегазодобыче и на объектах транспорта (электротяговые подстанции, подстанции метро и городского электротранспорта). Конструктив специально ориентирован на работу на открытом воздухе рядом с воздушными линиями 6–10 кВ, что позволяет размещать КРН-10 непосредственно у опор ВЛ или на фундаменте в зоне технологических площадок.

В зависимости от проекта КРН-10 может выполнять функции вводной, линейной, секционной либо учетно-измерительной ячейки. На базе типового ряда ячеек формируют распределительные узлы различной конфигурации: от одиночного ввода с одним фидером до нескольких взаимосвязанных шкафов с секционированием шин, автоматическим вводом резерва (АВР) и дистанционным управлением. Конструкция рассчитана на эксплуатацию без постоянного обслуживающего персонала, с периодическими обходами и дистанционным контролем параметров линии.

Технические данные

Номинальное напряжение, кВ	6; 10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	7,2; 12
Номинальная частота, Гц	50
Номинальный ток главных цепей, А	400; 630; 1000; 1600
Номинальный ток сборных шин, А	630; 1000; 1600
Номинальный ток отключения вакуумного выключателя, кА	20; 31,5
Ток термической стойкости (3 с), кА	20; 25; 31,5
Ток динамической стойкости (1 с), кА	51
Номинальное напряжение цепей управления и вспомогательных цепей, В	110 / 220 (пост.; перем.)
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150	У1 (по заказу – УХЛ1)
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254	IР34 со стороны фасада; IP21 – со стороны дна
Вид линейных высоковольтных присоединений	воздушные (через вводы на крыше), кабельные
Уровень изоляции по ГОСТ 1516.1	нормальная изоляция для 6/10 кВ
Наличие выкатных элементов	стационарное исполнение; по заказу – с выкатным тележечным блоком
Способ обслуживания	одностороннее обслуживание с фасада, без коридора обслуживания
Габаритные размеры типовой ячейки, мм - ширина - глубина - высота	900 1200 2300
Масса ячейки, кг, не более	до 350 (в зависимости от комплектации)

Условия эксплуатации

КРН-10 рассчитано на работу на открытом воздухе в климатическом исполнении У1 при температуре окружающей среды от –40 до +40 °C (по проекту возможно расширение диапазона). Нормальная высота установки – до 1000 м над уровнем моря; при монтаже в высокогорных районах корректируются уровни изоляции и параметры охлаждения. Допускаемая относительная влажность воздуха – до 100 % при температуре +25 °C без конденсации влаги на токоведущих частях.

Степень защиты IP34 обеспечивает защиту аппаратов от дождя, снега и струй воды под углом, а также от проникновения твердых частиц типичного для промышленных площадок пылевого аэрозоля. Корпус и дверцы снабжены уплотнениями по периметру, на крыше предусматриваются каплеотбойники и козырьки. Антикоррозионная защита выполняется многослойным лакокрасочным покрытием с ресурсом не менее 15 лет в атмосфере средней агрессивности.

Для районов с холодным климатом, резкими перепадами температур и повышенным риском конденсации предусмотрены обогревательные элементы и антиконденсационная вентиляция. Нагреватели устанавливаются в отсеках вакуумного выключателя, трансформаторов тока и напряжения, а также в релейном отсеке и управляются термостатами или контроллерами. Конструкция стойко переносит транспортные воздействия, вибрации и ударные нагрузки, возникающие при установке на фундамент или металлоконструкции рядом с опорами ВЛ.

Компоновка и конструктивные решения

Ячейка КРН-10 выполнена в виде сварного металлического шкафа на раме с разделением внутреннего объема на несколько функциональных отсеков. Как правило, выделяют:

отсек высоковольтного выключателя;
отсек линейного разъединителя и сборных шин;
отсек кабельного/воздушного ввода с ОПН и трансформаторами тока;
релейный отсек и отсек вторичных цепей;
отсек приводов механических аппаратов.

Между отсеками установлены металлические перегородки, формирующие локальные объемы и повышающие электробезопасность. Доступ внутрь осуществляется через дверцы с ригельными замками; при необходимости двери могут комплектоваться смотровыми окнами из закаленного стекла или поликарбоната. Для визуального контроля состояния разъединителей и шин применяются защитные экраны и сетчатые перегородки, исключающие контакт с токоведущими частями.

В зависимости от схемы, в КРН-10 устанавливаются:

вакуумный выключатель 6–10 кВ с ресурсом не менее 10 000 коммутационных операций;
линейный и шинный разъединители с заземляющими ножами;
трансформаторы тока фазные и нулевой последовательности;
трансформаторы напряжения с предохранителями;
ограничители перенапряжений (ОПН) на стороне линии и шин;
аппаратура учета электроэнергии и измерительные приборы.

Сборные шины выполняются из алюминиевых или медных шин требуемого сечения, что позволяет обеспечить длительную работу при номинальных токах до 1600 А и выдерживать токи короткого замыкания до 31,5 кА без нарушения механической и термической стойкости. Подключение воздушных линий реализуется через проходные изоляторы на крыше шкафа, кабельных линий – через кабельные вводы в нижней части с зажимами для одно- или трехжильных кабелей.

Функциональные возможности и управление

КРН-10 обеспечивает реализацию основных режимов работы воздушных и кабельных линий: включение/отключение, секционирование, резервирование питания, автоматическое отключение при КЗ и перегрузках, а также селективную защиту при замыканиях на землю. На базе ячеек КРН-10 строятся схемы радиальных и кольцевых сетей, схемы с тупиковыми подстанциями, а также распределительные пункты, работающие в автоматизированных системах управления.

Управление вакуумным выключателем может быть местным (с фасадной панели) и дистанционным – по цепям постоянного тока от устройств РЗА, АСУ ТП или SCADA. На лицевой панели устанавливаются органы управления, световая индикация, измерительные приборы, мнемосхема и элементы контроля положения аппаратов. Для простых схем допускается использование электромагнитных реле, для современных комплексов – микропроцессорных терминалов с функциями регистрации аварийных событий и обмена по протоколам Modbus, IEC 60870-5-104, IEC 61850 (по проекту).

Безопасность и блокировки

Конструкция КРН-10 обеспечивает высокий уровень безопасности обслуживающего персонала за счет сочетания механических и электрических блокировок. Предусмотрены:

невозможность включения заземляющего ножа при включенном выключателе или разъединителе;
запрет на включение выключателя при замкнутых заземляющих ножах;
фиксация дверей отсека высоковольтных аппаратов при включенном состоянии присоединения;
контроль положений «отключено/включено/заземлено» по концевым выключателям;
возможность установки замков-интерлоков под систему единого ключа.

Релейная защита обеспечивает функции токовой отсечки, МТЗ, защиты от замыканий на землю, от перегрузки и минимального напряжения, а также может включать АПВ и АВР. Для повышения живучести распределительных сетей возможна реализация логики секционирования и избирательного отключения поврежденных участков. По проекту ячейка КРН-10 может оснащаться световой или токовой дуговой защитой с датчиками в отсеках шин и выключателя.

Исполнения и опции

Вводные/линейные ячейки КРН-10 – с вакуумным выключателем, трансформаторами тока, ОПН, линейным и шинным разъединителями, заземляющими ножами и оборудованием учета.
Секционные ячейки – с выключателем или разъединителем для разбиения шин на секции, организации резервирования и АВР.
Ячейки с трансформаторами напряжения – для питания цепей учета и РЗА, с предохранителями и шинным разъединителем.
Ячейки собственных нужд – с силовым трансформатором 6(10)/0,4 кВ мощностью 25–63 кВА, защитой и аппаратурой низковольтного распределения.
Климатические исполнения – комплекты обогрева, антиконденсационная защита, усиленные уплотнения, специальные покрытия для морского или химически активного климата.
АСУ и телемеханика – подготовка для подключения к системам SCADA, интерфейсы передачи данных, синхронизация времени, интеграция в существующие системы энергоучета.

Типовые конфигурации

КРН-10-ВВ – ячейка с вакуумным выключателем: кабельный или воздушный ввод, защита и учет линии.
КРН-10-С – секционная ячейка для разбиения шин и резервирования питания.
КРН-10-ТН – ячейка с трансформаторами напряжения для измерения и коммерческого учета.
КРН-10-ТСН – ячейка трансформатора собственных нужд 6(10)/0,4 кВ.
Дополнительные варианты – ячейки отходящих линий, узлы учета, панели связи и телемеханики.

Комбинируя указанные типы ячеек, формируют распределительные устройства наружной установки любой сложности: от небольших узлов для питания одного потребителя до узловых РУ с несколькими вводами, секционированием и резервированием по схемам энергосистемы.

Соответствие стандартам

ГОСТ 15150 – климатическое исполнение и категории размещения (исполнение У1 для наружной установки).
ГОСТ 14254 – степени защиты оболочками (код IP).
ГОСТ 17516.1 – стойкость к механическим внешним воздействиям.
ГОСТ 1516.3 – требования к электрической прочности изоляции электрооборудования 1–750 кВ.
ПУЭ-7, гл. 1.8 – нормы приемо-сдаточных испытаний распределительных устройств.
IEC 62271-200 – комплектные устройства распределения переменного тока 1–52 кВ (по проекту при ориентации на международную сертификацию).

Предлагаемая документация

По КРН-10 разрабатывается полный комплект конструкторской и эксплуатационной документации: однолинейные схемы, схемы первичных и вторичных соединений, схемы соединений и жгутов, спецификации оборудования и материалов, ведомости покупных изделий, карты испытаний и протоколы. Для производства подготавливаются рабочие чертежи деталей и сборок, 3D-модели в форматах STEP/Parasolid, чертежи в форматах DWG/DXF для интеграции в CAD/CAM-системы предприятия.

По запросу заказчика возможно предоставление исходных файлов под AutoCAD, Компас-3D, SolidWorks, а также файлов для автоматизированной маркировки проводов, клемм и аппаратов. Все решения адаптируются под конкретный проект, применяемую номенклатуру аппаратов и технологические возможности производства.

Преимущества работы с нами:

– Нет необходимости содержать высококвалифицированных ИТР – вы получаете комплект документации на ячейку КРН-10, работать с которой сможет инженер средней квалификации.
– Нет необходимости в изготовлении опытных образцов продукции – накопленный опыт позволяет запускать в производство сразу серийные партии изделий.
– Работая по нашей документации, ваши специалисты получают консультации по особенностям проектирования, сборки и испытаний КРН-10, а также сопровождение на этапах внедрения.

За дополнительной информацией по КРН-10 обращайтесь: inbox@proekt-energo.com

... и, как известно, ошибка, допущенная при проектировании изделия, оборачивается 10-кратными затратами при изготовлении и 100-кратными при его эксплуатации...