أجهزة التوزيع. المفاتيح الكهربائية الخارجية - المفاتيح الكهربائية المفتوحة للمحطات الفرعية

المفاتيح الكهربائية المفتوحة (OSD) - التوزيع

الجهاز الذي توجد معداته في الخارج. الجميع

يتم وضع عناصر المفاتيح الكهربائية الخارجية على قواعد خرسانية أو معدنية.

يتم تحديد المسافات بين العناصر وفقًا لـ PUE. عند الفولتية 110 كيلو فولت وما فوق تحت الأجهزة التي تستخدم الزيت في التشغيل

(محولات الزيت، المفاتيح، المفاعلات) يتم إنشاء أجهزة استقبال الزيت - تجاويف مملوءة بالحصى. يهدف هذا الإجراء إلى تقليل احتمالية نشوب حريق وتقليل الأضرار أثناء حدوثه

الحوادث على مثل هذه الأجهزة. يمكن تصنيع قضبان التوصيل الكهربائية الخارجية على شكل أنابيب صلبة وفي شكل أسلاك مرنة. يتم تثبيت الأنابيب الصلبة على رفوف باستخدام العوازل الداعمة، ويتم تعليق الأنابيب المرنة على البوابات باستخدام العوازل المعلقة. يجب أن تكون المنطقة التي توجد بها مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية مسيجة.

مزايا المفاتيح الكهربائية الخارجية:

تسمح لك المفاتيح الكهربائية الخارجية باستخدام الكهرباء الكبيرة بشكل تعسفي

الأجهزة، والتي، في الواقع، تحدد استخدامها الطبقات العاليةضغط.

عند إنتاج المفاتيح الكهربائية الخارجية، لا توجد تكاليف بناء إضافية مطلوبة

مقدمات.

تعتبر المفاتيح الكهربائية المفتوحة أكثر عملية من المفاتيح الكهربائية المغلقة من حيث التحديث والتوسع

الفحص البصري لجميع أجهزة المفاتيح الكهربائية الخارجية

عيوب المفاتيح الكهربائية الخارجية:

صعوبة العمل مع المفاتيح الكهربائية الخارجية في ظل الظروف الجوية السيئة.

المفاتيح الكهربائية الخارجية أكبر بكثير من المفاتيح الكهربائية الداخلية.

كموصلات لأشرطة التوصيل الكهربائية الخارجية والفروع منها

يتم استخدام الأسلاك المجدولة من الدرجات A وAC، وكذلك الأسلاك الصلبة

الإطارات الأنبوبية. عند الفولتية 220 كيلو فولت وما فوق، يلزم التقسيم

الأسلاك لتقليل خسائر الاكليل.

يعتمد طول وعرض مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية على تخطيط المحطة المحدد وموقعها

المفاتيح (صف واحد، صف مزدوج، وما إلى ذلك) وخطوط الكهرباء. وبالإضافة إلى ذلك، طرق الوصول للسيارات أو

النقل بالسكك الحديدية. يجب أن تحتوي مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية على سياج يبلغ ارتفاعه 2.4 مترًا على الأقل. وفي مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية، يجب أن تكون الأجزاء الحية من الأجهزة وموصلات القضبان و

لتجنب التقاطعات، يتم وضع فروع من قضبان التوصيل

ارتفاعات مختلفة في مستويين وثلاثة مستويات. للأسلاك المرنة، أشرطة التوصيل

توضع في الطبقة الثانية، والأسلاك الفرعية في الثالثة.

الحد الأدنى للمسافة من موصلات الطبقة الأولى إلى الأرض 110 كيلو فولت

3600 ملم، 220 كيلو فولت - 4500 ملم. الحد الأدنى للمسافةعموديا بين

أسلاك المستويين الأول والثاني مع مراعاة ترهل الأسلاك من 110 كيلو فولت إلى 1000 ملم ومن 220 كيلو فولت إلى 2000 ملم. الحد الأدنى للمسافة بين أسلاك المستويين الثاني والثالث عند 110 كيلو فولت هو 1650 ملم و 220 كيلو فولت - 3000 ملم.

الحد الأدنى المسموح به للمسافات العازلة (بالسنتيمتر) في الخلاء

في هواء المنشآت المفتوحة بين الأسلاك العارية المختلفة

مراحل، بين الأجزاء الحية أو عناصر العزل الموجودة

الأجزاء النشطة والمؤرضة من الهياكل:

المفاتيح الكهربائية كاملة مع عزل الغاز

(نظم المعلومات الجغرافية)

تتكون مجموعة المفاتيح الكهربائية الكاملة المعزولة بالغاز من خلايا مملوءة بغاز SF6 تحت الضغط، ومتصلة بدوائر مختلفة أجهزة التوزيعوفقا لمعايير التصميم الفني. تتكون خلايا نظم المعلومات الجغرافية من أجزاء موحدة، مما يجعل من الممكن تجميع الخلايا لأغراض مختلفة من نفس العناصر. وتشمل هذه: أعمدة المفاتيح، وقواطع الفصل، ومفاتيح التأريض؛ قياس

محولات التيار والجهد. ربط والمقصورات المتوسطة. أقسام بسبار. خزانات الأعمدة والتوزيع، وخزانات نظام التحكم في الضغط، وخزانات محولات الجهد. يتكون كل نوع من الخلايا من ثلاثة أعمدة متماثلة وخزائن تحكم. يحتوي كل عمود من خلية التوصيل الخطية أو المقطعية أو بسبار على مفتاح مع محرك وعناصر التحكم الخاصة به، وفاصل مع محرك كهربائي عن بعد، ومفاتيح تأريض مع محرك يدوي،

المحولات الحالية وخزائن القطب. لا تحتوي خلايا محولات الجهد على مفاتيح أو محولات تيار. الخلايا وخصائصها

يتم توصيل الأعمدة بواسطة واحد أو اثنين من أنظمة قضبان التوصيل أحادية القطب أو ثلاثة أقطاب.

تحتوي الخلايا الخطية على أطراف للاتصال بالموصلات الحالية و

الكابلات الصادرة. يتم توصيل الخلايا بكابلات الطاقة باستخدام غدد كابلات مصممة خصيصًا، وبالخطوط الهوائية باستخدام غدد مملوءة بالغاز.

تعتمد سلامة وموثوقية مصدر الطاقة على المفاتيح،

حماية الشبكات الكهربائية من الدوائر القصيرة. تقليديا على

قامت محطات توليد الطاقة والمحطات الفرعية بتركيب قواطع دوائر هوائية

عزل. اعتمادا على الجهد المقنن للهواء

التبديل، المسافة بين الأجزاء الحية والأرض قد

تكون عشرات الأمتار مما يؤدي إلى تركيب مثل هذا الجهاز

يتطلب مساحة كبيرة. في المقابل، فإن قاطع الدائرة SF6 مضغوط للغاية، وبالتالي فإن مجموعة المفاتيح الكهربائية تشغل حجمًا صغيرًا قابلاً للاستخدام نسبيًا. مساحة المحطة الفرعية المزودة بالمفاتيح الكهربائية أصغر بعشر مرات من مساحة المحطة الفرعية المزودة بقواطع دوائر هوائية. الموصل الحالي عبارة عن أنبوب من الألومنيوم يتم فيه تركيب قضيب التوصيل الحامل للتيار، وهو مصمم لتوصيل الخلايا الفردية والمعدات المعزولة بالغاز المعزولة بالغاز في المحطة الفرعية. كما يتم أيضًا دمج محولات قياس التيار والجهد ومحددات الجهد (OSL) ومفاتيح التأريض ووحدات الفصل في خلية المفاتيح الكهربائية.

وبالتالي، تحتوي الخلية على جميع المعدات اللازمة و

أجهزة نقل وتوزيع الكهرباء بمختلف الفولتية. وكل هذا موجود في علبة مدمجة وموثوقة. يتم التحكم في الخلايا من خلال خزانات مثبتة على الجدران الجانبية.

تحتوي كابينة التوزيع على جميع معدات التحكم الكهربائي عن بعد ودوائر الإنذار والتعشيق

عناصر الخلايا.

يمكن أن يؤدي استخدام المفاتيح الكهربائية إلى تقليل المساحات والأحجام بشكل كبير،

تشغلها مجموعة المفاتيح الكهربائية وتوفر إمكانية توسيع مجموعة المفاتيح الكهربائية بشكل أسهل مقارنة بالمفاتيح الكهربائية التقليدية. تشمل المزايا المهمة الأخرى لنظم المعلومات الجغرافية ما يلي:

متعددة الوظائف - يتم دمج قضبان التوصيل في غلاف واحد،

التبديل، الفواصل مع فواصل التأريض، المحولات الحالية، مما يقلل بشكل كبير من الحجم والزيادات

موثوقية المفاتيح الكهربائية الخارجية؛

السلامة من الانفجارات والحريق؛

موثوقية عالية ومقاومة للتأثيرات البيئية.

إمكانية التثبيت في المناطق النشطة زلزاليا والمناطق ذات التلوث المتزايد؛

نقص المجالات الكهربائية والمغناطيسية.

الأمان وسهولة الاستخدام، وسهولة التركيب والتفكيك.

أبعاد صغيرة

مقاومة التلوث.

تسمح الخلايا والوحدات والعناصر الفردية بتكوين مجموعة المفاتيح الكهربائية وفقًا للدوائر الكهربائية المختلفة. تتكون الزنازين من ثلاثة أعمدة وخزائن وقضبان توصيل. تحتوي الخزانات على معدات لدوائر الإنذار والتعشيق والتحكم الكهربائي عن بعد والتحكم في ضغط غاز SF6 وإمداده للخلية، وإمداد الطاقة لمحركات الأقراص بالهواء المضغوط.

الخلايا على الجهد المقنن 110-220 كيلوفولت ثلاثية الأقطاب

أو التحكم في القطب القطبي، وخلايا 500 كيلو فولت - القطب القطبي فقط

يتحكم.

يتضمن قطب الخلية ما يلي:

أجهزة التبديل: المفاتيح، وفواصل الاتصال، ومفاتيح التأريض؛

محولات قياس التيار والجهد؛

عناصر التوصيل: قضبان التوصيل، وسدادات الكابلات ("غاز النفط")، وممرات التغذية ("سداسي فلوريد الهواء والكبريت")، وموصلات الغاز و

تكلفة المفاتيح الكهربائية مرتفعة للغاية مقارنة بالأنواع التقليدية من المفاتيح الكهربائية، لذلك يتم استخدامها فقط في الحالات التي تكون فيها مزاياها ضرورية للغاية - وهذا أثناء البناء في ظروف ضيقة، في البيئات الحضرية لتقليل مستويات الضوضاء ولجماليات الهندسة المعمارية، في الأماكن حيث يكون من المستحيل تقنيًا وضع المفاتيح الكهربائية أو المفاتيح الكهربائية المغلقة، وفي المناطق التي تكون فيها تكلفة الأرض مرتفعة جدًا، وكذلك في البيئات العدوانية لحماية الأجزاء الحية وزيادة عمر خدمة المعدات وفي المناطق النشطة زلزاليًا.

http://smartenergo.net/articles/199.html

المفاتيح الكهربائية المغلقة (SGD)

المفاتيح الكهربائية والمحطات الفرعية المغلقة.

غالبًا ما يتم إنشاء المفاتيح الكهربائية المغلقة بجهد يصل إلى 10 كيلو فولت. إذا كان من الصعب الحصول على الموقع اللازم لوضع مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية، عند وجودها في مؤسسات في ظروف ضيقة، في مناطق ذات هواء ملوث، مما له تأثير مدمر على الأجزاء الحية المفتوحة ويقلل من خصائص العزل للخزف، وكذلك في المناطق الشمالية ذات درجات الحرارة المنخفضة جدًا وتساقط الثلوج بكثافة، يقومون ببناء ZRU 35 و110 كيلو فولت. في هذه الحالة، يتم إنشاء مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة بقدرة 110 كيلو فولت باستخدام معدات مخصصة للقواطع الكهربائية الخارجية.
تقع محطات المفاعلات المغلقة في مباني مكونة من طابق واحد أو طابقين أو ثلاثة طوابق مصنوعة من هياكل خرسانية مسلحة مسبقة الصنع قياسية. توجد المفاتيح الكهربائية والمحطات الفرعية المغلقة بقدرة 6 و10 كيلو فولت في مباني مدمجة أو متصلة أو قائمة بذاتها مصنوعة من الطوب أو الخرسانة المسلحة مسبقة الصب، ومبنية على أساسات من الكتل الخرسانية المسلحة.
توجد المفاتيح الكهربائية المغلقة 35 و110 كيلو فولت في مباني منفصلة مصنوعة من الخرسانة المسلحة مسبقة الصب. تعتمد أبعاد المبنى على نوع المعدات الكهربائية المستخدمة وتخطيط الدوائر الرئيسية ونمط التعبئة والأبعاد المسموح بها لعرض الممرات والممرات في المفاتيح الكهربائية الداخلية وغرف المحولات وغرف لوحات المفاتيح (الجدول 4). عند وضع المفاتيح الكهربائية والمحطات الفرعية، يتم أخذ معايير البناء الحالية وأبعاد العناصر الخرسانية الجاهزة النموذجية بعين الاعتبار: ألواح خرسانية مسلحةوالحزم والأسقف وأغطية الأرضيات.

عند تصميم مباني المفاتيح الكهربائية والمحطات الفرعية الداخلية، يتم أخذ متطلبات لوائح التركيبات الكهربائية بعين الاعتبار، وأهمها مذكورة أدناه. يتم فصل غرف المفاتيح الكهربائية عن الغرف الأخرى بجدران أو فواصل وأسقف. عادةً ما توجد المفاتيح الكهربائية التي تزيد عن 1 وما يصل إلى 1 كيلو فولت بشكل منفصل. اعتمادًا على طول غرفة المفاتيح الكهربائية، يتم تركيب مخرج واحد (يصل طوله إلى 7 أمتار) أو مخرجين (يزيد طوله عن 7 ويصل إلى 60 مترًا)، ويقعان عند طرفيه (يُسمح بوضع مخارج من مجموعة المفاتيح الكهربائية على مسافة تصل إلى 7 أمتار من طرفيها).
تفتح الأبواب من مجموعة المفاتيح الكهربائية في اتجاه الغرف الأخرى، أو إلى الخارج أو في اتجاه مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض، ولها أقفال ذاتية القفل تفتح مع داخلغرف بدون مفتاح. لا يسمح بتركيب العتبات في الأبواب.
يتم استخدام الأجهزة الكاملة على نطاق واسع أثناء تركيب المفاتيح الكهربائية الداخلية الحديثة والمحطات الفرعية 6 و10 كيلو فولت. يتم تجميع المفاتيح الكهربائية الكاملة من غرف الخدمة أحادية الاتجاه الجاهزة (KSO-272 وKSO-366) أو الخزانات KRU-2-6، KRU-2-10، KR-Yu/500، K-XII، K-XV. يتم تزويدها وفقًا لمخططات مخصصة مع أجهزة الدائرة الرئيسية المثبتة في الغرف والخزائن، مع أجهزة الحماية والقياس والقياس والإنذار، مع أسلاك توصيل كاملة ودائرة ثانوية داخل الغرف.

المفاتيح الكهربائية المفتوحة (OSD)

مفتاح الزيت في المفاتيح الكهربائية الخارجية

ميزات التصميم

مجموعة المفاتيح المفتوحة (OSD) هي مجموعة المفاتيح الكهربائية التي توجد معداتها في الهواء الطلق. يتم وضع جميع عناصر المفاتيح الكهربائية الخارجية على قواعد خرسانية أو معدنية. يتم تحديد المسافات بين العناصر وفقًا لـ PUE. عند جهد 110 كيلو فولت وما فوق، يتم إنشاء أجهزة استقبال الزيت - تجاويف مملوءة بالحصى - تحت الأجهزة التي تستخدم الزيت في التشغيل (محولات الزيت، والمفاتيح، والمفاعلات). يهدف هذا الإجراء إلى تقليل احتمالية نشوب حريق وتقليل الأضرار في حالة وقوع حادث على هذه الأجهزة.

يمكن تصنيع قضبان توصيل المفاتيح الكهربائية الخارجية على شكل أنابيب صلبة وعلى شكل أسلاك مرنة. يتم تثبيت الأنابيب الصلبة على رفوف باستخدام العوازل الداعمة، ويتم تعليق الأنابيب المرنة على البوابات باستخدام العوازل المعلقة.

المنطقة التي توجد بها مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية إلزاميمسيجة.

المزايا

§ تسمح المفاتيح الكهربائية الخارجية باستخدام الحجم الكبير بشكل تعسفي الأجهزة الكهربائيةوهو ما يفسر في الواقع استخدامها في فئات الجهد العالي.

§ لا يتطلب تصنيع المفاتيح الكهربائية الخارجية تكاليف إضافية لبناء المباني.

§ تعتبر المفاتيح الكهربائية الخارجية أكثر ملاءمة من المفاتيح الكهربائية الداخلية من حيث التوسع والتحديث

§ إمكانية المراقبة البصرية لجميع أجهزة المفاتيح الكهربائية الخارجية

عيوب

§ يصعب تشغيل المفاتيح الكهربائية الخارجية في الظروف غير المواتية الظروف الجويةبالإضافة إلى ذلك، فإن البيئة لها تأثير أقوى على عناصر المفاتيح الكهربائية الخارجية، مما يؤدي إلى تآكلها المبكر.

§ تشغل المفاتيح الكهربائية الخارجية مساحة أكبر بكثير من المفاتيح الكهربائية الداخلية.

مجموعة المفاتيح الكهربائية الكاملة (KRU) - مجموعة المفاتيح الكهربائية المجمعة من كتل موحدة قياسية (ما يسمى بالخلايا) درجة عاليةالاستعداد، وتجميعها في المصنع. عند جهد يصل إلى 35 كيلو فولت، يتم تصنيع الخلايا على شكل خزانات متصلة بجدران جانبية في صف مشترك. في مثل هذه الخزانات، يتم تصنيع العناصر ذات الفولتية التي تصل إلى 1 كيلو فولت باستخدام أسلاك عازلة صلبة، والعناصر من 1 إلى 35 كيلو فولت مصنوعة من موصلات معزولة بالهواء.

بالنسبة للجهود التي تزيد عن 35 كيلو فولت، لا ينطبق عزل الهواء، لذلك يتم وضع العناصر تحت الجهد العالي في غرف مغلقة مملوءة بغاز SF6. الخلايا التي تحتوي على غرف SF6 لها تصميم معقد، تشبه خارجيًا شبكة خطوط الأنابيب. يتم اختصار المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز باسم GIS.

نطاق التطبيق

يمكن استخدام المفاتيح الكهربائية الكاملة لكل من الداخلية والخارجية التثبيت في الهواء الطلق(في هذه الحالة يطلق عليهم اسم KRUN). يتم استخدام المفاتيح الكهربائية على نطاق واسع في الحالات التي يكون فيها ذلك ضروريًا وضع مدمججهاز التوزيع. على وجه الخصوص، يتم استخدام المفاتيح الكهربائية في محطات توليد الطاقة، والمحطات الفرعية في المدينة، ومرافق الطاقة صناعة النفط(خطوط أنابيب النفط، ومنصات الحفر)، في مخططات استهلاك الطاقة في السفن.

تُسمى مجموعة المفاتيح الكهربائية التي توجد فيها جميع الأجهزة في حجرة واحدة بغرفة الخدمة أحادية الاتجاه (SOC). كقاعدة عامة، KSO هي خدمة أحادية الاتجاه حقًا، وغالبًا ما تحتوي على قضبان توصيل مفتوحة، ولا يوجد جدار خلفي.

جهاز التبديل

كقاعدة عامة، تنقسم خزانة المفاتيح الكهربائية إلى 4 أقسام رئيسية: 3 حجرة للجهد العالي - حجرة الكابلات (الإدخال أو الخط)، وحجرة المفاتيح وحجرة التوصيل و1 خزانة ترحيل ذات جهد منخفض.

§ تحتوي حجرة المرحل (3) على معدات الجهد المنخفض: أجهزة حماية وأتمتة المرحلات، المفاتيح الكهربائية، قواطع الدائرة. على باب حجرة التتابع، كقاعدة عامة، توجد تركيبات إشارة ضوئية، وأجهزة قياس وقياس الكهرباء، وعناصر التحكم في الخلية.

§ تحتوي حجرة التبديل (4) على مفتاح طاقة أو معدات أخرى ذات جهد عالي (قطع الاتصال، والصمامات، ومحولات الجهد). في أغلب الأحيان، في مجموعة المفاتيح الكهربائية، يتم وضع هذا الجهاز على عنصر قابل للسحب أو قابل للسحب.

§ يوجد في حجرة قضبان التوصيل (6) قضبان توصيل طاقة (8) تربط خزانات قسم المفاتيح الكهربائية.

§ تستخدم حجرة الإدخال (5) لاستيعاب أطراف الكابلات، وقياس محولات التيار (7)، ومحولات الجهد، ومانعات التيار.

رو يصل إلى 1000 فولت.

النوع الرئيسي من المفاتيح الكهربائية ذات الفولتية التي تصل إلى 1000 فولت هي لوحات المفاتيح. وبمساعدتهم، يقومون بتزويد الطاقة للأحمال الخارجية واحتياجات المحطات الفرعية الخاصة. لوحات التوزيعتتنوع في التصميم وفي الأجهزة والأجهزة المثبتة فيها. يتم تجميع الألواح من ألواح أو خزانات مترابطة بكميات ومجموعات تتوافق مع مخطط التصميم وجزء البناء من غرفة اللوحة. تعتبر اللوحة (أو الخزانة) عنصرًا مكتملًا بالكامل من لوحة المفاتيح، ولوحة المفاتيح ككل عبارة عن جهاز كهربائي كامل.
اللوحة عبارة عن هيكل معدني (إطار به اللوحة الأمامية) والتي يتم تركيب أجهزة وأجهزة التبديل والقياس والحماية عليها. يتم توصيل لوحات اللوحة بواسطة قضبان التوصيل والأسلاك الدوائر الثانوية، والتي يتم توصيل المعدات المثبتة على اللوحات بها. وهي مقسمة إلى مدخل وخطي ومقطع حسب الغرض من الأجهزة المثبتة عليها، وكذلك الأجهزة النهائية، والغرض منها هو الغطاء الواقي والزخرفي لجوانب الألواح الخارجية للدرع. تعتمد الألواح من جميع السلاسل على إطار واحد مصنوع من الانحناء صفائح الفولاذسماكة 2-3 مم مع أجزاء مصنوعة من مقاطع فولاذية منحنية لأجهزة التثبيت ونفس التصميم: عمودان أماميان، لوح أمامي علوي لأجهزة القياس، أبواب لأجهزة الخدمة مثبتة على الإطار بالداخل، عمودان خلفيان، وصلات عرضية وطولية . يتم إخراج مقابض محركات الماكينة والمفاتيح إلى واجهة اللوحة من خلال فتحات مستطيلة.
يبدأ تركيب الألواح بوضع علامة على موقع تركيب إطار الأساس، والذي يجب تثبيته في المرحلة الأولى أعمال التثبيت. يتم فحص الممرات بين الجدار والدرع، والترتيب المتماثل للمحاور الطولية والعرضية للدرع إلى غرفة لوحة المفاتيح، والواجهة مع قنوات الكابلات والفتحات، مع مراعاة مستوى الأرضية النهائية.
يتم تركيب الألواح بعد الانتهاء من البناء و أعمال التشطيبعلى إطار الأساس، محاذية في مستويات أفقية ورأسية ومؤمنة مؤقتًا. بعد التثبيت، وتوصيل الكتل أو الألواح معًا والمحاذاة، يتم تأمين الدرع أخيرًا بمسامير أو لحام. يقومون بتثبيت أشرطة التوصيل وتثبيت الأجهزة التي تصل في عبوات منفصلة.

يتضمن التسلسل الهرمي المعقد للشبكات الكهربائية الحديثة عددًا كبيرًا من الشبكات المختلفة المعدات الكهربائيةومن بينها تعمل محطات المحولات الفرعية كحلقة وصل تربط الكهرباء وتعيد توزيعها. وهي تقع بالقرب أو داخل المناطق المأهولة بالسكان وتوفر ظروف مريحةلسكن الإنسان.

في المناطق الريفيةلا يزال بإمكانك العثور على تصميمات لمحطات فرعية قديمة تعمل في الهواء الطلق، والتي تستقبل 10 أو 6 كيلو فولت على الجانب العلوي من الخط العلوي وتعطي 0.4 للمستهلكين المتصلين.

داخل المناطق المأهولة بالسكانمع المباني متعددة الطوابقولأغراض أمنية، يتم استخدام خطوط الكابلات المخفية في الأرض في كثير من الأحيان، وتقع معدات المحولات داخل مباني خاصة مغلقة لمنع الدخول غير المصرح به.

يظهر في الصورة بناء محطة فرعية مماثلة للمحولات تقوم بتحويل جهد 10 كيلو فولت إلى 0.4.

الفرق الخارجيتشير أبعاد المحطات الفرعية الموضحة، التي تحول الفولتية ذات المقدار نفسه، إلى أنها تعمل بقدرات مختلفة.

تتلقى محطات المحولات الفرعية (TS) الكهرباء عبر خطوط طاقة عالية الجهد تبلغ 10 كيلو فولت (أو 6) من المفاتيح الكهربائية البعيدة.

تظهر الصورة التالية صورة لمحول طاقة موجود في ORU-110 ويقوم بتحويل كهرباء 110 كيلو فولت إلى 10 كيلو فولت، ويتم نقلها عبر خطوط الكهرباء إلى PS-10.

هذا المحول كبير الحجم بالفعل ويعمل بقدرات تصل إلى 10 ميجاوات، وهو يقع في منطقة مفتوحة مسيجة، والتي تم تحديدها بوضوح من خلال تصميم المعدات إلى جانبين:

الجهد العالي 110؛

أدنى - 10 كيلو فولت.

جهة 110 كيلو فولت خط الكهرباء العلوييتصل بمحطة فرعية أخرى ذات أبعاد أكبر وتحول تدفقات طاقة ضخمة.

إن أبعاد دعم الإدخال لخط كهرباء علوي واحد فقط تجعل من الممكن تقييم أهمية تدفقات الكهرباء التي تمر عبره بشكل مرئي.

تشير الصور أعلاه إلى أن محطات المحولات الفرعية في قطاع الطاقة تعالج الطاقة الكهربائية ذات الفولتية والقوى المختلفة ويتم تركيبها تصاميم مختلفة، ولكن لها سمات مشتركة.

تكوين معدات محطة المحولات

ظروف العمل

يتم إنشاء كل محطة فرعية لظروف تشغيل محددة مع الموقع:

في الهواء الطلق - المفاتيح الكهربائية المفتوحة (OSD)؛

في الداخل - المفاتيح الكهربائية المغلقة؛

في خزائن معدنية مدمجة مجموعات خاصة- كرو.

حسب نوع التكوين الشبكة الكهربائيةيمكن تنفيذ محطات المحولات الفرعية:

طريق مسدود، عندما يتم تشغيلها بواسطة واحد أو اثنين من خطوط الطاقة المتصلة شعاعيًا والتي لا تعمل على تشغيل محطات فرعية أخرى؛

الخطوط الفرعية - وهي متصلة بخط واحد (أحيانًا خطين) من خطوط الكهرباء باستخدام الفروع. خطوط المرور تغذي المحطات الفرعية الأخرى.

تمريري - متصل عن طريق إدخال خطوط الكهرباء بمصدر طاقة ثنائي الاتجاه باستخدام طريقة "القطع" ؛

عقدي - متصل وفقًا لمبدأ إنشاء عقدة باستخدام ثلاثة أسطر على الأقل.

يفرض تكوين شبكة إمداد الطاقة شروطًا على خصائص تشغيل المحطة الفرعية، بما في ذلك تكوين وسائل الحماية لضمان التشغيل الآمن.

العناصر الأساسية لPS

تشمل معدات أي محطة فرعية ما يلي:

محول الطاقة، الذي يحول الكهرباء مباشرة لتوزيعها بشكل أكبر؛

الحافلات التي توفر إمدادات الجهد الوارد وإزالة الأحمال؛

أجهزة تحويل الطاقة ذات الموصلات الحالية، مما يسمح بإعادة توزيع الكهرباء؛

أنظمة الحماية والأتمتة والتحكم والإنذار والقياس ؛

أجهزة الإدخال والأجهزة المساعدة.

محول الطاقة

إنه عنصر التحويل الرئيسي للكهرباء ويتم تصميمه بثلاث مراحل. تصميمه يشمل:

غلاف مصنوع على شكل خزان مغلق مملوء بالزيت؛

دائرة مغناطيسية مغلفة

الجانب المتعرج الجهد المنخفض(ن ن)؛

اللفات من مدخلات الجهد العالي (HV)؛

نظام الزيت

تبديل الصنابير في اللفات.

الأجهزة والأنظمة المساعدة.

تم وصف هيكل محول الطاقة والمحول الذاتي بمزيد من التفصيل.

حافلات المحطات الفرعية

لكي يعمل المحول، من الضروري تزويده بجهد الإمداد وإزالة الجهد المحول. يتم تعيين هذه المهمة للأجزاء الحاملة للتيار، والتي تسمى قضبان التوصيل وقضبان التوصيل. يجب أن ينقلوا الطاقة الكهربائية بشكل موثوق بأقل قدر ممكن من الطاقة.

للقيام بذلك، يتم إنشاؤها من مواد ذات خصائص موصلة محسنة ومقطع عرضي متزايد. اعتمادا على حجم PS، يمكن وضع الإطارات في الخارج أو داخل هيكل مغلق.

يتم فصل قضبان التوصيل وقضبان التوصيل كهربائيًا عن بعضها البعض بواسطة موضع مفتاح الطاقة. علاوة على ذلك، فإن شريط التوصيل الذي لا يحتوي على أي أجهزة تبديل يتم توصيله مباشرة بمدخلات المحولات. يجب ألا يخلق تصميمه ضغطًا ميكانيكيًا على البورسلين وجميع الأجزاء الأخرى من البطانات.

بالنسبة لقضبان التوصيل، يتم استخدام الكابلات أو الألواح المثبتة على مسامير نحاسية لمدخلات المحولات من خلال العروات أو المحولات.

في المحطات الفرعية المحمية من هطول الأمطار في الغلاف الجوي، عادة ما تكون قضبان التوصيل مصنوعة من الألومنيوم الصلب أو، بشكل أقل شيوعًا، شرائح النحاس. في الهواء الطلق، غالبًا ما يتم استخدام أسلاك متعددة النواة ذات مقطع عرضي متزايد وقوة، غير مغطاة بطبقة عازلة.

ومع ذلك، في مؤخرالقد كان هناك انتقال إلى أنظمة الحافلات المثبتة بشكل صارم. يتيح لك ذلك توفير المساحة على المفاتيح الكهربائية الخارجية والأجزاء المعدنية والخرسانة.

وتستخدم هذه التصاميم في المحطات الفرعية الجديدة قيد الإنشاء. وهي تعتمد على عينات تعمل بنجاح لعدة عقود في الدول الغربية على معدات 110 و 330 و 500 كيلو فولت.

يتم استخدام تكوين محدد لتخطيط شريط التوصيل، والذي يمكن أن يستخدم:

الأنظمة؛

أقسام.

يعني مصطلح "نظام الناقل" مجموعة من عناصر الطاقة التي تربط جميع التوصيلات الموجودة على مجموعة المفاتيح الكهربائية. في المحطات الفرعية التي تحتوي على محولين من نفس الجهد، يتم إنشاء نظامين للحافلات، يتم تشغيل كل منهما من مصدره الخاص.

نظام الحافلات الموسعة مع كميات كبيرةيمكن تقسيم الاتصالات إلى أقسام منفصلة، ​​تسمى الأقسام.

أجهزة تبديل الطاقة

أثناء التشغيل، يجب توصيل محطات المحولات الفرعية بالجهد أو إخراجها من التشغيل للصيانة الوقائية أو في حالات الطوارئ والأعطال. ولهذا الغرض، يتم استخدام أجهزة التبديل التي تم إنشاؤها بتصميمات مختلفة ويمكنها:

1. إيقاف تيارات الطوارئ بأقصى القيم الممكنة؛

2. تبديل أعباء العمل فقط؛

3. توفير استراحة في المنطقة المرئية مخطط كهربائيبسبب التبديل فقط عند إزالة الجهد من الجهاز.

تعمل أجهزة التبديل القادرة على إيقاف تشغيل حالات الطوارئ في الوضع التلقائي وتسمى "قواطع الدائرة". لقد تم إنشاؤها بإمكانيات مختلفة لتبديل الأحمال نظرًا لميزات التصميم.

استنادا إلى مبدأ استخدام الطاقة المخزنة موضع التنفيذ المحرك، وهي مقسمة إلى:

ربيع؛

البضائع؛

ضغط؛

الكهرومغناطيسي.

وفقاً لطرق إطفاء القوس الكهربائي التي تحدث أثناء عمليات الإغلاق، يتم تصنيفها إلى:

هواء؛

SF6؛

مكنسة؛

زيت؛

غاز السيارات.

الكهرومغناطيسية.

هوائي.

للتحكم حصريًا في أوضاع التشغيل، التي تتميز فقط بمعلمات الشبكة الاسمية، يتم إنشاء "مفاتيح التحميل". تسمح قوة نظام الاتصال الخاص بهم وسرعة التشغيل بالتبديل الناجح في الحالة الطبيعية للدائرة. لكن لا يمكن تشغيلها للتخلص من الدوائر القصيرة.

عندما تنقطع الدائرة الكهربائية تحت الحمل، فإنها تتولد قوس كهربائي، والذي يتم التخلص منه من خلال تصميم المفتاح. في الدائرة غير النشطة، يتم استخدام أجهزة أبسط لعزل جزء معين من الجهد:

1. الفواصل.

2. الفواصل.

الترتيب المتبادل لأجهزة التبديل والحافلات

يتم إنشاء أي محطة فرعية للمحولات وفقًا لدائرة كهربائية محددة توفرها عملية موثوقةوسهولة الإدارة مع الحد الأدنى من تكاليف التشغيل والتشغيل. لهذا الغرض، إلى جهاز المحولات بطرق مختلفةيتم توصيل خطوط الكهرباء الصادرة.

معظم دائرة بسيطةيتضمن الاتصال بمحول المحول عبر مفتاح الطاقة Q قسم واحد من أشرطة التوصيل التي تنطلق منها جميع التوصيلات. لضمان شروط الإصلاح الآمن للمعدات، يتم فصل المفاتيح من جميع الجوانب بواسطة قواطع فصل.

في حالة وجود العديد من التوصيلات في المحطة الفرعية، عند استخدام محولين طاقة في الدائرة، فيمكن استخدام التقسيم باستخدام مفتاح إضافي يعمل باستمرار، وإذا حدث عطل في أحد المقاطع، فإنه ينقطع الدائرة، وترك القسم في وضع التشغيل حيث لا يوجد أي عطل.

الاستخدام في مثل هذه الدائرة لنظام ناقل الالتفافية يتكون من توصيل مفاتيح إضافية وتعديلات طفيفة الدوائر الكهربائية، يسمح لك بنقل أي اتصال بالطاقة من مفتاح تجاوز، وإجراء الإصلاحات والصيانة الخاصة بك بأمان.

يتم تجميع المفاتيح الكهربائية على أساس اثنين من أنظمة الحافلات العاملة مع تجاوز، عندما يتم تقسيمها بالإضافة إلى ذلك إلى أقسام، تتمتع بسهولة أكبر في الصيانة وزيادة الموثوقية.

في حالته الأصلية، كل شيء هو النفاياتتتلقى خطوط الكهرباء الحالية الكهرباء من كلا المحولين. وللقيام بذلك، توفر المحولات الناقلة والمحولات المقطعية أقسام الناقل، ويتم توزيع الاتصالات عليها بالتساوي من خلال أجهزة التبديل الخاصة بها.

يتم تنشيط مصدر الطاقة الالتفافي لكل قسم فقط في حالة نقل مصدر الطاقة من خلاله إلى اتصال تم إخراج مفتاحه للإصلاح.

حينما ماس كهربائىيتم إيقاف تشغيله في أحد الأقسام عن طريق الحماية من جميع الجوانب، وتظل جميع الأجزاء الأخرى التي بها خطوط كهرباء متصلة بها قيد التشغيل. بفضل هذا المخطط، أثناء حدوث ماس كهربائي في مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية، يتم إلغاء تنشيط الحد الأدنى لعدد المستهلكين من جميع العمال.

يتم عرض المخططات المحددة كمثال. هناك مجموعة واسعة منها، مما يسمح بالتشغيل الأمثل لمعدات محطة المحولات الفرعية.

الحماية والأتمتة وأنظمة التحكم

يتم تشغيل معدات محطة المحولات الفرعية تلقائيًا تحت الإشراف عن بعد لموظفي التشغيل. تُستخدم أجهزة الأمان التلقائية لمنع حدوث أضرار جسيمة داخل نظام معقد ومكلف.

لديهم أجهزة استشعار حساسة تدرك بداية عمليات الطوارئ وتقوم بمعالجة المعلومات الواردة وتنقلها إلى الحماية.

مثل هذه المجسات يمكن أن تعمل الأجهزة الميكانيكيةمستجيب ل:

زيادة في درجة الحرارة

ظهور وميض من الضوء.

زيادة حادة في الضغط داخل خلية مغلقة.

تشكيل الدخان

بداية تكوين الغاز داخل السوائل أو علامات أخرى.

ومع ذلك، فإن العبء الرئيسي لتحديد بداية أوضاع الطوارئ يقع على الأجهزة الكهربائية - القياس و.

فهي تحاكي بدقة عالية العمليات الكهربائية التي تحدث في الدائرة الأولية لمعدات الطاقة وتنقلها إلى هيئات المقارنة التي تحدد لحظة حدوث الأعطال.

يتم إدراك الإشارة المستقبلة منها بواسطة كتل منطقية تعالج المعلومات المستلمة لنقل أمر تنفيذي إلى أجهزة فصل قواطع دوائر محددة.

للحجم الصغير محطات المحولات الفرعية، الموجودة داخل الهياكل المغطاة، يمكن وضع الحماية في خلية أو خزانة منفصلة.

في المحطات الفرعية التي تقوم بتحويل الفولتية التي تبلغ 110 كيلو فولت وما فوق، يتطلب الأمر وضع دوائر التتابع الثانوية مبنى منفصلمع الكثير من الألواح. وهي مجهزة بأنظمة التحكم والأتمتة والحماية:

كل محول

قضبان التوصيل.

الإطارات؛

الخطوط الصادرة

إطفاء الحرائق

يتم توصيل أنظمة الإنذار التي تعمل في الوضع المحلي والبعيد بهذه الأجهزة لنقل معلومات موثوقة إلى موظفي التشغيل حول التبديل المستمر في الشبكة الكهربائية. معظم معلومات مهمةيتم إرسال موقع عناصر المعدات الهامة عبر قنوات الإرسال عن بعد.

يتم تدريجيًا استبدال وسائل حماية التتابع المستخدمة منذ عقود عديدة بوحدات صغيرة الحجم تعتمد على المعالجات الدقيقة والتي تسهل التشغيل.

ومع ذلك، فإن استخدامها على نطاق واسع يعوقه ارتفاع التكاليف وعدم وجود معايير دولية دقيقة لجميع الشركات المصنعة. ففي نهاية المطاف، إذا تعطلت وحدة معينة، يتعين على المستخدم الاتصال بمصنع معين لاستبدال المشكلة.

المفاتيح الكهربائية (RU) عبارة عن منشأة كهربائية مصممة لاستقبال وتوزيع الطاقة الكهربائية، وتحتوي على الأجهزة الكهربائية والحافلات والأجهزة المساعدة.عادةً ما تحتوي المحطات الكهربائية، والمحطات الفرعية المتدرجة والتصاعدية، على عدة مفاتيح كهربائية ذات جهود مختلفة (مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي، مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض، مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض).

في الأساس RU - هذا هو التنفيذ البناء للدائرة الكهربائية المعتمدة للمحطة الفرعية، أي. ترتيب الأجهزة الكهربائية في الداخل أو الخارج مع التوصيلات بينها باستخدام قضبان التوصيل العارية (نادرًا ما تكون معزولة) أو الأسلاك وفقًا للمخطط الكهربائي.

بالنسبة لنظام الطاقة، تعتبر محطة المفاعل بمثابة عقدة شبكة مجهزة بالأجهزة الكهربائية و أجهزة الحماية، تعمل على التحكم في توزيع تدفقات الطاقة، وفصل المناطق المتضررة، وضمان إمدادات الطاقة الموثوقة للمستهلكين.

تتكون كل مجموعة مفاتيح من توصيلات مناسبة وصادرة، والتي تكون مترابطة بواسطة قضبان التوصيل، وصلات العبور، والوصلات الحلقية والمضلعة، مع وضع عدد مختلف من المفاتيح، والفواصل، والمفاعلات، ومحولات الأجهزة والأجهزة الكهربائية الأخرى التي تحددها الدائرة المعتمدة. يتم إجراء جميع التوصيلات المماثلة بنفس الطريقة، لذلك يتم تجميع المفاتيح الكهربائية من خلايا قياسية تبدو قياسية.

يجب أن تستوفي RU متطلبات معينة، أهمها: موثوقية التشغيل والراحة وسلامة الصيانة عندما الحد الأدنى من التكاليفللبناء والسلامة من الحرائق والتشغيل الاقتصادي، وإمكانية التوسع، والحد الأقصى من استخدام الوحدات الجاهزة ذات الكتلة الكبيرة.

يتم ضمان موثوقية تشغيل المفاتيح الكهربائية الاختيار الصحيحو التثبيت الصحيحالمعدات الكهربائية (الأجهزة الكهربائية والأجزاء الحية والعوازل)، وكذلك التوطين الجيد لحوادث المعدات الكهربائية في حالة وقوعها. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد موثوقية محطة المفاعل إلى حد كبير على جودة أعمال البناء والتركيبات الكهربائية.

يتم تنفيذ RU لجميع الفولتية المعمول بها. قياسًا على الأجهزة، يتم تقسيمها إلى مجموعة مفاتيح كهربائية تصل إلى 1000 كيلو فولت، ومجموعة مفاتيح كهربائية عالية الجهد من 3 إلى 220 كيلو فولت، ومجموعة مفاتيح كهربائية فائقة الجهد: 330، 500، 750 كيلو فولت ومجموعة مفاتيح كهربائية واعدة ذات جهد عالي للغاية 1150 كيلو فولت وما فوق.

وفقًا لتصميمها، تنقسم المفاتيح الكهربائية إلى مغلقة (داخلية)، حيث توجد جميع المعدات الكهربائية داخل المبنى، ومفتوحة (خارجية)، حيث توجد جميع المعدات الكهربائية في الهواء الطلق.

أرز. 2.1. GRU 6 – 10 كيلو فولت مع نظام ناقل واحد ومفاعلات جماعية (مقطع على طول دوائر المولدات ومفاعلات المجموعة) 1 - محول التيار، 2 - جلبة عازل، 3 - غرفة قاطع دائرة المولد، 4 - محرك قاطع الدائرة، 5 - كتلة بسبار، 6 - كتلة فاصل بسبار، 7 - محرك فاصل بسبار، 8 - غرفة مفاعل مزدوج، 9 - قناة بسبار , 10 – خلايا المفاتيح الكهربائية

المفاتيح الكهربائية المغلقة (SGD) - هذا جهاز توزيع موجود داخل المبنى. عادة ما يتم بناؤها بجهد يتراوح من 3 إلى 20 كيلو فولت. في التركيبات ذات الجهد العالي، 35 - 220 كيلو فولت، يتم تصنيع المفاتيح الكهربائية المغلقة فقط منطقة محدودةتحت المفاتيح الكهربائية، عندما تكون على مقربة من المؤسسات الصناعية التي تلوث الهواء بالغبار أو الغازات الموصلة التي تدمر العزل والأجزاء المعدنية من المعدات الكهربائية، وكذلك بالقرب من سواحل البحروفي المناطق ذات درجات حرارة الهواء المنخفضة جدًا (مناطق أقصى الشمال).

يجب أن تكون صيانة المفاتيح الكهربائية الداخلية مريحة وآمنة. من أجل السلامة، الحد الأدنى المسموح به من المسافات من الأجزاء الحية إلى عناصر مختلفةزرو

لتجنب اللمس العرضي، يجب وضع الأجزاء الحية غير المعزولة في غرف أو تسييجها. يمكن أن يكون السياج صلبًا أو شبكيًا. في العديد من المفاتيح الكهربائية الداخلية، يتم استخدام سياج مختلط - يتم تثبيت محركات المفاتيح ووحدات الفصل على الجزء الصلب من السياج، ويتيح الجزء الشبكي من السياج مراقبة المعدات. يجب أن لا يقل ارتفاع هذا السياج عن 1.9 متر، في حين يجب أن تحتوي الشبكة على فتحات لا يزيد حجمها عن 25x25 ملم، ويجب أن تكون الأسوار مقفلة.

من غرف المفاتيح الكهربائية الداخلية، يتم توفير مخارج إلى الخارج أو إلى الغرف ذات الجدران والأسقف المقاومة للحريق: مخرج واحد لمجموعة المفاتيح الكهربائية بطول يصل إلى 7 أمتار؛ مخرجان في الأطراف بطول 7÷60 م؛ - بطول يزيد عن 60 م - مخرجين في الأطراف ومخارج إضافية بحيث لا تزيد المسافة من أي نقطة في الممر إلى المخرج عن 30 م - يجب أن تفتح أبواب المفاتيح الكهربائية للخارج وأن تكون ذات أقفال ذاتية الغلق ومفتوحة بدون مفتاح من جانب المفاتيح الكهربائية.

يجب أن تضمن مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة السلامة من الحرائق. عند تركيب محولات الزيت في مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة، يتم اتخاذ التدابير اللازمة لتجميع وتصريف الزيت في نظام تجميع الزيت. توفر المفاتيح الكهربائية المغلقة التهوية الطبيعية لغرف المحولات والمفاعلات، بالإضافة إلى تهوية عادم الطوارئ لممرات الخدمة خلايا مفتوحةمع المعدات المملوءة بالنفط.

المفاتيح الكهربائية الجاهزة (SRU) يتم تجميعها من وحدات موسعة (خزائن، ألواح، إلخ)، ويتم تصنيعها وتجهيزها في المصانع أو الورش.في SBRU، تم بناء المبنى على شكل صندوق، بدون أي أقسام، على شكل قاعة. أساس الغرف هو إطار من الصلب، والفواصل بين الغرف مصنوعة من الأسمنت الأسبستي أو ألواح الجبس.

أرز. 2.2. مجموعة المفاتيح الكهربائية الداخلية بجهد 110 كيلو فولت (مقسمة عبر خلية قاطع دائرة هوائية)1 - قاطع الدائرة VNV-110 كيلو فولت، 2 - نظام بسبار الأول، 3 - قواطع بسبار، 4 - نظام بسبار الثاني، 5 - نظام بسبار الالتفافية، 6 - فاصل الالتفافية، 7 - مكثف الاقتران، 8 - فاصل الخط.

المفاتيح الكهربائية الكاملة (KRU) هي مجموعة المفاتيح الكهربائية المصنعة بالكامل في المصانع، وتتكون من خزائن مغلقةمع الأجهزة المدمجة، وأجهزة القياس والحماية والأجهزة المساعدة؛ يتم تركيب جميع عناصر المفاتيح الكهربائية في الموقع فقط.تلبي هذه المفاتيح الكهربائية بشكل أفضل متطلبات تصنيع بناء الطاقة، لذلك أصبحت حاليًا الشكل الأكثر شيوعًا لتصميم المفاتيح الكهربائية. يتيح لك استخدام المفاتيح الكهربائية تسريع عملية تركيب المفاتيح الكهربائية. تعتبر صيانة مجموعة المفاتيح الكهربائية آمنة، حيث أن جميع الأجزاء الحية مغطاة بغلاف معدني.يمكن استخدام الهواء والزيت والبيرالين والعزل الصلب والغازات الخاملة كعزل بين الأجزاء الحية في المفاتيح الكهربائية. يمكن تصنيع المفاتيح الكهربائية ذات العزل الزيتي والغازي للجهود العالية التي تتراوح بين 220 و500 كيلوفولت. تنتج صناعتنا المفاتيح الكهربائية بقدرة 3 - 35 كيلو فولت مع عزل الهواء و110 - 220 كيلو فولت مع عزل SF6 (في الممارسة العالمية حتى 800 كيلو فولت).

تم تصميم المفاتيح الكهربائية الخارجية الكاملة (KRUN) من أجل التثبيت المفتوح.

الخارج مقدمات. تتكون KRUN من خزانات معدنية مزودة بأجهزة وأدوات وأجهزة حماية وتحكم مدمجة. تم تصميم KRUN للعمل في درجات الحرارة المحيطة من -40 إلى +35 درجة مئوية ورطوبة الهواء لا تزيد عن 80٪. يمكن أن تحتوي KRUN على تركيب ثابت لقاطع الدائرة الكهربائية في خزانة أو عربة قابلة للسحب مع قاطع دائرة، على غرار مجموعة المفاتيح الكهربائيةتركيب داخلي خزانات KRZ-10 (الشكل 2.3) للتركيب الخارجي 6 – 10 كيلو فولت مخصصة للشبكاتزراعة

والصناعة وكهربة النقل بالسكك الحديدية. تم تصميم خزانات KRZ-10 لدرجات الحرارة

بيئة

من +50 إلى -45 درجة مئوية.

المفاتيح الكهربائية المفتوحة (OSD)في الوقت نفسه، في الوقت الحاضر، يتم أيضًا إنشاء المفاتيح الكهربائية من النوع المختلط على نطاق واسع، جزئيًا كوحدات مسبقة الصنع وجزئيًا كوحدات كاملة.

يتم تركيب جميع الأجهزة الموجودة في المفاتيح الكهربائية الخارجية على أسس منخفضة (معدنية أو خرسانة مسلحة). يتم إجراء الممرات عبر أراضي مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية لتمكين ميكنة تركيب المعدات وإصلاحها. يمكن أن تكون قضبان التوصيل عبارة عن أسلاك مجدولة مرنة أو أنابيب صلبة. يتم تأمين قضبان التوصيل المرنة باستخدام عوازل تعليق على البوابات، ويتم تأمين قضبان التوصيل الصلبة باستخدام عوازل داعمة على الخرسانة المسلحة أو الرفوف المعدنية.

إن استخدام أشرطة التوصيل الصلبة يجعل من الممكن التخلي عن البوابات وتقليل مساحة المفاتيح الكهربائية الخارجية.

يتم توفير مستقبل للزيت أسفل محولات الطاقة ومفاعلات الزيت ومفاتيح الخزانات 110 كيلو فولت فما فوق، ويتم وضع طبقة من الحصى لا يقل سمكها عن 25 سم، ويتدفق الزيت في حالات الطوارئ إلى مجمعات النفط تحت الأرض. يتم وضع كابلات الدوائر التشغيلية ودوائر التحكم وحماية التتابع والأتمتة وقنوات الهواء في صواني مصنوعة من الهياكل الخرسانية المسلحة دون دفنها في التربة أو في صواني معدنية معلقة من هياكل المفاتيح الكهربائية الخارجية.

يجب أن تكون مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية مسيجة.

مزايا المفاتيح الكهربائية الخارجية مقارنة بالمفاتيح الكهربائية الداخلية

1) حجم أصغر أعمال البناء; نظرًا لأن إعداد الموقع وبناء الطرق وبناء الأساسات وتركيب الدعامات ضروري فقط؛

2) وفورات كبيرة مواد البناء(الصلب والخرسانة)؛

3) انخفاض تكاليف رأس المال.

4) وقت بناء أقصر.

5) رؤية جيدة.

6) سهولة التوسع وسهولة استبدال المعدات بأخرى ذات أبعاد أصغر أو أكبر، وكذلك القدرة على تفكيك المعدات القديمة وتركيب المعدات الجديدة بسرعة.

7) انخفاض خطر انتشار الضرر بسبب المسافات الكبيرة بين أجهزة الدوائر المجاورة؛

عيوب المفاتيح الكهربائية الخارجية مقارنة بالمفاتيح الكهربائية الداخلية

1) صيانة أقل ملاءمة، حيث يتم تبديل أجهزة الفصل وأجهزة المراقبة في الهواء في أي طقس ( درجات حرارة منخفضة، سوء الاحوال الجوية)؛

2) مساحة كبيرة من الهيكل.

3) تعرض الأجهزة للتغيرات المفاجئة في درجة الحرارة المحيطة، وتعرضها للتلوث والغبار وما إلى ذلك، مما يعقد تشغيلها ويفرض استخدام أجهزة ذات تصميم خاص (للتركيب الخارجي)، وهي أكثر تكلفة.

عادة ما تكون تكلفة مجموعة المفاتيح الكهربائية الداخلية أعلى بنسبة 10-25% من تكلفة مجموعة المفاتيح الكهربائية المقابلة لها في الهواء الطلق.

حاليًا، في معظم الحالات، يتم استخدام المفاتيح الكهربائية الخارجية من النوع المنخفض، حيث توجد جميع الأجهزة في نفس المستوى الأفقي ويتم تثبيتها على قواعد خاصة ذات ارتفاع صغير نسبيًا؛ يتم تثبيت قضبان التوصيل الجاهزة على دعامات ذات ارتفاع منخفض نسبيًا أيضًا.

جهاز التوزيع (RU)يسمون تركيبًا كهربائيًا يعمل على استقبال وتوزيع الكهرباء ويحتوي على أجهزة التبديل وقضبان التوصيل وحافلات التوصيل والأجهزة المساعدة (الضاغط والبطارية وما إلى ذلك)، بالإضافة إلى أجهزة الحماية والأتمتة وأدوات القياس.

تم تصميم المفاتيح الكهربائية للتركيبات الكهربائية لاستقبال وتوزيع الكهرباء بجهد واحد لمزيد من النقل إلى المستهلكين، وكذلك لتشغيل المعدات داخل التركيبات الكهربائية.

إذا كانت جميع المعدات الرئيسية أو جميعها موجودة في الهواء الطلق، فإنها تسمى مفتوحة (OSU): إذا كانت موجودة في مبنى، فإنها تسمى مغلقة (ZRU). تسمى مجموعة المفاتيح الكهربائية التي تتكون من خزانات وكتل مغلقة كليًا أو جزئيًا مع أجهزة مدمجة وأجهزة حماية وأتمتة، يتم توفيرها مجمعة أو معدة بالكامل للتجميع، كاملة وهي مخصصة للتثبيت الداخلي لمجموعة المفاتيح الكهربائية، للتثبيت الخارجي - KRUN.

مركز الطاقة - مجموعة مفاتيح جهد المولد أو مجموعة مفاتيح الجهد الثانوية لمحطة فرعية متدرجة، والتي تتصل بها شبكات التوزيع في منطقة معينة.

يتم تصنيف المفاتيح الكهربائية (SD) وفقًا لعدة معايير، وفيما يلي نعرض أنواعها وميزات تصميمها.

المفاتيح الكهربائية حتى 1000 فولت

يتم تصنيع المفاتيح الكهربائية حتى 1000 فولت، كقاعدة عامة، في الداخل في خزائن خاصة (لوحات). اعتمادًا على الغرض، يمكن تصميم المفاتيح الكهربائية 220/380 فولت (فئة الجهد 0.4 كيلو فولت) لتزويد المستهلكين بالطاقة أو حصريًا لاحتياجات التركيبات الكهربائية الخاصة.

هيكليا المفاتيح الكهربائية 0.4 كيلو فولتلديها أجهزة حماية ( قواطع الدائرة، الصمامات)، والمفاتيح، وفواصل التبديل، وأشرطة التوصيل التي تربطها، بالإضافة إلى الكتل الطرفية للاتصال خطوط الكابلاتالمستهلكين.

بالإضافة إلى دوائر الطاقة، هناك عدد من أجهزة إضافيةوالدوائر المساعدة وهي:

عدادات الكهرباء والمحولات الحالية.

دوائر للإشارة إلى موضع أجهزة التبديل والإشارات إليها؛

أدوات قياس لمراقبة الجهد والتيار في نقاط مختلفة من المفاتيح الكهربائية؛

أجهزة الإشارة والحماية من الأعطال الأرضية (لشبكات تكوين تكنولوجيا المعلومات)؛

أجهزة الإدخال الاحتياطية التلقائية؛

دوائر التحكم عن بعد لتبديل الأجهزة بمحركات المحركات.

يمكن أن تشمل المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض أيضًا لوحات مفاتيح التيار المستمر التي توزع تيار التيار المستمر من المحولات، البطارياتلإمدادات الطاقة للدوائر التشغيلية للمعدات الكهربائية وأجهزة حماية التتابع والأتمتة.

مفاتيح الجهد العالي

يمكن تصميم المفاتيح الكهربائية ذات فئة الجهد الأعلى من 1000 فولت في الهواء الطلق - النوع المفتوح (OSU)، وفي الداخل – نوع مغلق(زرو).

يتم وضع المعدات في المفاتيح الكهربائية المغلقة في غرف مسبقة الصنع لخدمة KSO في اتجاه واحدسواء في المفاتيح الكهربائية الكاملة من نوع KRU.

تعتبر الكاميرات من نوع KSO أكثر تفضيلاً للغرف ذات المساحة المحدودة، حيث يمكن تركيبها بالقرب من الحائط أو مع بعضها البعض الجدران الخلفية. تحتوي كاميرات KSO على عدة حجرات مغلقة بأسوار شبكية أو أبواب صلبة.

يتم تجهيز منظمات المجتمع المدني بمعدات مختلفة، حسب الغرض منها. لتشغيل الخطوط الصادرة، يتم تثبيت مفتاح الجهد العالي، وفصلين (على جانب قضيب التوصيل وعلى جانب الخط)، ومحولات التيار في الغرفة على الجانب الأمامي، وهناك أذرع تحكم في فاصل، ومحرك تبديل، أيضًا حيث يتم تنفيذ دوائر الجهد المنخفض وأجهزة الحماية لحماية هذا الخط والتحكم فيه.

الكاميرات من هذا النوعيمكن تجهيزها بمحولات الجهد والصواعق (محددات الجهد الزائد) والصمامات.

المفاتيح الكهربائية من نوع KRUوهي عبارة عن خزانة مقسمة إلى عدة حجرات: محولات التيار والكابلات الصادرة، وقضبان التوصيل، وجزء قابل للسحب، وحجرة للدوائر الثانوية.

يتم عزل كل حجرة عن بعضها البعض لضمان السلامة أثناء صيانة وتشغيل معدات خزانة المفاتيح الكهربائية. يمكن تجهيز الجزء القابل للسحب من الخزانة، اعتمادًا على غرض الاتصال، بقاطع دائرة، ومحول جهد، ومانعات زيادة التيار، ومحول مساعد.

يمكن للعنصر القابل للسحب بالنسبة لجسم الخزانة أن يشغل وضع العمل أو التحكم (غير المتصل) أو الإصلاح. في وضع التشغيل تكون الدوائر الرئيسية والمساعدة مغلقة، وفي وضع التحكم تكون الدوائر الرئيسية مفتوحة والدوائر المساعدة مغلقة (في وضع الفصل تكون الأخيرة مفتوحة)، وفي وضع الإصلاح يوجد العنصر القابل للسحب خارج الخزانة الجسم ودوائره الرئيسية والمساعدة مفتوحة. يجب ألا تتجاوز القوة المطلوبة لتحريك العنصر القابل للسحب 490 نيوتن (50 كجم). عندما يتم طرح العنصر القابل للسحب، يتم إغلاق الفتحات الخاصة بجهات الاتصال الثابتة القابلة للفصل للدائرة الرئيسية تلقائيًا باستخدام الستائر.

عادةً ما يتم تصنيع الأجزاء الحاملة للتيار من مجموعة المفاتيح الكهربائية باستخدام قضبان التوصيل المصنوعة من الألومنيوم أو سبائكه؛ عند التيارات العالية، يُسمح باستخدام قضبان النحاس، عند التيارات المقدرةما يصل إلى 200 ألف - الصلب. يتم تركيب الدوائر المساعدة معزولة الأسلاك النحاسيةمع مقطع عرضي لا يقل عن 1.5 متر مربع. مم، اتصال بالعدادات - بسلك ذو مقطع عرضي 2.5 متر مربع. مم، وصلات لحام - على الأقل 0.5 متر مربع. مم. عادةً ما يتم إجراء التوصيلات المعرضة للانحناء والالتواء باستخدام أسلاك مجدولة.

يتم إجراء التوصيل المرن للدوائر المساعدة للجزء الثابت من مجموعة المفاتيح الكهربائية مع العنصر القابل للسحب باستخدام موصلات التوصيل.

يجب أن تلبي خزانات المفاتيح الكهربائية، وكذلك شفرات التأريض، متطلبات المقاومة الكهروديناميكية والحرارية لتيارات الدائرة القصيرة. لضمان متطلبات المقاومة الميكانيكية، يتم تنظيم عدد الدورات التي يجب أن تتحملها خزانات المفاتيح الكهربائية وعناصرها: جهات الاتصال القابلة للفصل للدوائر الرئيسية والمساعدة، والعنصر القابل للسحب، والأبواب، ومفتاح التأريض. يتم قبول عدد دورات تشغيل وإيقاف تشغيل المعدات المكونة المدمجة (المفاتيح، وفواصل الاتصال، وما إلى ذلك) وفقًا لـ PUE.

لضمان السلامة، تم تجهيز خزانات المفاتيح الكهربائية بعدد من الأقفال المتداخلة. بعد طرح العنصر القابل للسحب، يتم تغطية جميع الأجزاء الحاملة للتيار في الدوائر الرئيسية التي قد يتم تنشيطها بستائر واقية. ويجب عدم إزالة هذه الستائر والحواجز أو فتحها دون استخدام مفاتيح أو أدوات خاصة.

في خزانات المفاتيح الكهربائية الثابتة، من الممكن تركيب أقسام ثابتة أو مخزون لفصل الأجزاء الحية من المعدات. لا يجوز استخدام البراغي أو البراغي أو المسامير التي تعمل كمثبتات للتأريض. في مناطق التأريض يجب أن يكون هناك نقش "أرضي" أو علامة التأريض.

يتم تحديد نوع خزانة المفاتيح الكهربائية من خلال مخطط الدائرة للدائرة الرئيسية لمجموعة المفاتيح الكهربائية. الجهاز الكهربائي الرئيسي الذي يحدد تصميم الخزانة هو المفتاح: يتم استخدام مفاتيح الزيت المنخفض والكهرومغناطيسي والفراغ وSF6. تصميمات الدوائر الثانوية متنوعة للغاية ولم يتم توحيدها بالكامل بعد.

قد تحتوي على أجهزة كاملة تصميم مختلفعلى سبيل المثال، مع عزل الغاز - نظم المعلومات الجغرافية أو مخصصة للتركيب الخارجي - KRUNوالتي يمكن تركيبها في الهواء الطلق.

توفر المفاتيح الكهربائية من النوع المفتوح تركيب المعدات الكهربائية عليها الهياكل المعدنية، على أسس خرسانية، دون حماية إضافية من التأثيرات الخارجية. يتم تركيب الدوائر المساعدة لمعدات المفاتيح الكهربائية الخارجية في خزائن خاصة محمية من التأثيرات الميكانيكية والرطوبة.

يتم تصنيف المفاتيح الكهربائية، سواء المغلقة أو المفتوحة، وفقًا لعدة معايير، اعتمادًا على تصميمها (مخططها).

المعيار الأول هو طريقة إجراء التقسيم. هناك مفاتيح كهربائية مع أقسام بسبار وأنظمة بسبار. توفر أقسام الناقلات الطاقة لكل مستهلك على حدة من قسم واحد، وتسمح أنظمة الناقلات لمستهلك واحد بالانتقال بين عدة أقسام. يتم توصيل أقسام الناقل بواسطة مفاتيح مقطعية، ويتم توصيل أنظمة الناقل بواسطة موصلات الناقل. تسمح هذه المفاتيح بتزويد الأقسام (الأنظمة) بالطاقة من بعضها البعض في حالة انقطاع الطاقة في أحد الأقسام (الأنظمة).

المعيار الثاني هو وجود أجهزة الالتفافية- واحد أو أكثر من أنظمة الناقلات الالتفافية التي تسمح بإزالة عناصر المعدات لإصلاحها دون الحاجة إلى إلغاء تنشيط المستهلكين.

المعيار الثالث هو دائرة إمداد الطاقة للمعدات (للمفاتيح الكهربائية المفتوحة). في في هذه الحالةهناك خياران ممكنان للمخطط - شعاعي وحلقي. تم تبسيط المخطط الأول ويوفر إمداد الطاقة للمستهلكين من خلال مفتاح واحد ووحدات فصل من أشرطة التوصيل. في الدائرة الحلقية، يتم تزويد كل مستهلك بالطاقة بواسطة مفتاحين أو ثلاثة مفاتيح. الدائرة الدائريةأكثر موثوقية وعملية من حيث صيانة المعدات وتشغيلها.