Электрощитовое обородувание и подстанции производство "ИНВЭНТ-Электро" :: НКУ-ИЭ

НКУ-ИЭ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

НКУ-ИЭ – низковольтное комплектное устройство одностороннего обслуживния в металлических корпусах с воздушной изоляцией, со стационарными и/или выкатными автоматическими выключателями, стационарными выключателями нагрузки с предохранителями, трансформаторами тока, устройствами управления и сигнализации.

Предназначено для распределения электроэнергии трехфазного переменного тока напряжением 380/220 В и частотой 50 Гц в сетях с изолированной или глухозаземленной нейтралью, для защиты от перегрузок и коротких замыканий, а также для управления, измерения и сигнализации.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Конструкция НКУ-ИЭ имеет модульный принцип построения, что позволяет выполнять щиты любой конфигурации с различными вариантами разделения функциональных узлов. Подвод кабеля и шин может осуществляться в верхней или нижней части щита.

Широкий набор схемных решений Н КУ-ИЭ обеспечивает свободу выбора технических решений для каждого конкретного объекта (заказчика). Применение выключателей нагрузки с предохранителями, автоматических выключателей с микропроцессорными блоками, устройств управления и сигнализации позволяет выполнять НКУ со схемами распределения различного уровня сложности.

Применение современных коммутационных аппаратов, выключателей нагрузки с предохранителями, устройств управления и сигнализации, релейной защиты обеспечивает высокую надежность работы НКУ-ИЭ.

Аппараты устанавливаются в стационарные или выдвижные модули, все органы управления находятся на лицевой стороне. Контроль работы и управление осуществляются без открывания дверей.

Конструктивные решения позволяют обеспечить необходимую форму внутреннего секционирования функциональных узлов по ГОСТ Р 51321.1-2000. Н аличие электромеханических блокировок предотвращает возможные ошибки обслуживающего персонала. Установка выдвижных модулей с оборудованием или применение коммутационных аппаратов выкатного исполнения позволяет выполнять их обслуживание без снятия напряжения и обеспечивает безопасность проведения работ.

Модульный принцип построения позволяет выполнять щиты малых габаритов, что существенно снижает затраты на строительство помещений для новых РУ, и производить модернизацию существующих РУ без увеличения объемов помещения.

Применение современных коммутационных аппаратов, микропроцессорных блоков защиты позволяет осуществлять интеграцию РУ на базе НКУ-ИЭ в автоматизированную систему контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), систему телемеханики, SCADA-систему.

НКУ поставляются в виде транспортируемых секций полной заводской готовности. Высокие надежность и ресурс применяемого оборудования, качество заводского изготовления позволили значительно увеличить срок службы НКУ и сократить объем эксплуатационных затрат. Срок службы НКУ составляет не менее 25 лет.

НКУ Н КУ-ИЭ используются на всех уровнях распределения электроэнергии в сетях напряжением 0,4 кВ. На базе НКУ-ИЭ можно строить:

• главные распределительные щиты на токи до 6300 А;
• щиты управления двигателями на токи до 2500 А.

Панели предназначены для установки в электропомещениях и эксплуатации при нормальных условиях по ГОСТ Р 51321.1 в районах с умеренным климатом. Климатическое исполнение и категория размещения – У3 по Г0СТ 15150. Номинальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации панелей по ГОСТ 15150:

• температура окружающего воздуха от -25°С до +40°С;
• относительная влажность воздуха 80% при температуре +15°С;
• высота над уровнем моря не более 1000 м;
• окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих материалы и изоляцию.

При необходимости установки НКУ-ИЭ в помещениях с температурой окружающего воздуха ниже -25°С предусматривается размещение в панелях нагревательных элементов, обеспечивающих нормальные температурные условия работы аппаратуры и включающихся автоматически.

НКУ-ИЭ соответствует требованиям: ГОСТ Р 51321.1-2007 и ТУ 3434-016-82324057-2011, что подтверждено сертификатом соответствия РОСС RU.MЕ51.H01347.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основные параметры и характеристики НКУ-ИЭ приведены в таблице 1:

Габаритные размеры панелей вводных и секционных автоматических выключателей приведены в таблице 2**:

Габаритные размеры панелей отходящих линий до 630 А и кабельных каналов приведены в таблице 3**:

* – глубина панелей дана для стандартного исполнения, может меняться в зависимости от габаритов вводных ячеек (см. табл. 2).

** – габариты указаны для формы секционирования 4 В.

Примечание: габаритные размеры панелей отходящих линий от бЗО А и выше см. табл. 2.

КОНСТРУКЦИЯ

Каркас Н КУ-ИЭ состоит из профилей, изготовленных из 2-миллиметрового холоднокатанного стального листа с алюминиево-цинковым покрытием. Профили каркаса соединяются угловыми фиксаторами, обеспечивая прочную и надежную конструкцию. Система отверстий на элементах каркаса позволяет выполнять модульное секционирование Н КУ в соответствии с принятой формой разделения функциональных узлов.

ЦОКОЛЬ

Цоколь служит основанием для всей конструкции щита и является основным устройством для крепления Н КУ-ИЭ к закладным элементам в помещении постоянной эксплуатации. Цоколь собирается из четырех швеллеров, изготавливаемых методом холодной штамповки листовой стали толщиной 2,5 мм.

ДВЕРИ И ПАНЕЛИ

Двери и наружные панели изготавливаются из листовой стали тол- щиной 1,5 или 2 мм. Конструктивное исполнение этих элементов, а так- же уплотнительная резина, устанавливаемая по периметру, обеспечивают степень защиты до IP54.

МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА

Конструкция НКУ-ИЭ имеет модульный принцип построения, что создает гибкую систему для формирования щитов различной конфигурации. Величина наименьшего модуля равна 190 мм по трем направлениям. Н КУ разделяется на транспортируемые секции полной заводской готовности. Количество секций определяется по условиям транспортировки и индивидуальным требованиям заказчика. Н аибольшие габаритные размеры транспортной секции в направлениях длина/высота/ глубина– 2340 мм/2405 мм/760 мм.

При необходимости в конструкции НКУ устанавливаются дополнительные каналы сброса избыточного давления газов и продуктов горения от каждого функционального узла при возникновении дуговых процессов.

ВНУТРЕНЕЕ СЕКЦИОНИРОВАНИЕ

Конструктивные возможности Н КУ-ИЭ по внутреннему разделению соответствуют требованиям ГОСТ Р 51321.1- 2007 для различных типов секционирования. Система предусматривает 6 типовых форм секционирования. При разделении отдельных функциональных узлов перегородками или барьерами (металлическими или неметаллическими) повышается безопасность персонала и локализация дуговых процессов.

ФОРМА 1: не имеет внутреннего разделения

ФОРМА 2А: обеспечивает разделение шин и функциональных узлов. Зажимы для внешних проводников от шин не отделяют

ФОРМА 2В: обеспечивает разделение шин и функциональных узлов с зажимами внешних проводников

ФОРМА ЗА: обеспечивает разделение функциональных узлов друг от друга и от шин, отделение зажимов внешних проводников от функциональных блоков, но не от шин или друг от друга

ФОРМА 3В: обеспечивает разделение функциональных узлов друг от друга и от шин, отделение зажимов внешних проводников от функциональных узлов и от шин, но не друг от друга

ФОРМА 4В: обеспечивает разделение функциональных узлов друг от друга и от шин, зажимы внешних проводников находятся в одном отсеке с функциональными узлами

СИСТЕМА ШИН

В Н КУ-ИЭ устанавливаются шины из высококачественной электротехнической меди. Система сборных шин выполняется с применением специальных элементов и позволяет формировать магистрали шин любой конфигурации на токи до 6300 А.

Применение опор-изоляторов специально разработанной конструкции обеспечивает надежную изоляцию шинной системы, ее высокую устойчивость к ударным токовым, динамическим и тепловым нагрузкам.

Существенным отличием шинной системы Н КУ-ИЭ является применение не менее двух полос медной шины на каждую фазу. Это обеспечивает наилучшее охлаждение шин во время работы, а также повышает технологичность изготовления шинной системы, исключая дополнительные операции (сверление и гибка шин).

Все шинные соединения выполняются с применением специально разработанных элементов:

• соединительных и контактных пластин, уголков и втулок из высококачественной электротехнической меди;
• фиксирующих элементов из оцинкованной стали и высокопрочного крепежа. Такая система соединений обеспечивает надежный контакт на весь срок эксплуатации.

При двухрядном расположении панелей в помещении распределительного устройства между рядами панелей устанавливается шинный мост. Шинный мост представляет собой модульную закрытую металлоконструкцию с установленными в ней изоляторами и шинами.

Присоединение автоматических выключателей к шинам

Медные шины, применяемые в НКУ-ИЭ:

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЛОКИ

Функциональные блоки могут быть:

• Стационарными:
  - втычные съемные автоматические выключатели в составе блока;
  - выдвижные съемные автоматические выключатели в составе блока.
• Выдвижными.

Функциональные блоки разных типов, мощности и габаритов могут использоваться в составе одного распределительного устройства.

В составе стационарных либо выдвижных блоков могут использоваться автоматические выключатели, выключатели нагрузки с предохранителями, контакторы, тепловые реле, микропроцессорные блоки релейной защиты и другие элементы управления и автоматики.

Стационарные блоки

Конфигурация блока определяется принятой формой секционирования. Коммутационный аппарат крепится к монтажной панели и подключается к системе шин проводами или гибкими изолированными шинами.

Для защиты присоединений применяются предохранители или автоматические выключатели. В Н КУ используются выключатели нагрузки с предохранителями номинальным током до 630 А. Эти устройства позволяют отключать присоединение под нагрузкой (имеется встроенное устройство дугогашения), обеспечивают безопасную замену предохранителей и могут блокироваться в отключенном состоянии навесными замками.

По требованию заказчика возможно применение в составе Н КУ трехфазных групп выключателей нагрузки с предохранителями, снабженных амперметром с переключателем. Такое решение обеспечивает измерение рабочего тока и позволяет определять перегоревшие предохранители без отключения нагрузки.

Для защиты присоединений в Н КУ используются выключатели нагрузки с предохранителями, с плавкой вставкой серий ППН-33, ППН-35, ППН-37, ППН-39.

Выдвижные блоки НКУ-ИЭ комплектуются контакторами, автоматическими выключателями и другими аппаратами различных производителей. Выдвижные блоки подключаются через разъемные контактные соединения и могут находиться в четырех возможных положениях:

• «включено-заблокировано» – блок находится в рабочем положении в составе щита, главные цепи и цепи управления замкнуты, механическая блокировка предотвращает извлечение блока;
• «проверка-заблокировано» – блок находится в составе щита, главные цепи разомкнуты, цепи управления замкнуты, механическая блокировка предотвращает извлечение блока;
• «отключено-заблокировано» – блок находится в составе щита, главные цепи и цепи управления разомкнуты, механическая блокировка предотвращает извлечение блока;
• «отключено-разблокировано» – блок находится в составе щита, главные цепи и цепи управления разомкнуты, механическая блокировка снята и позволяет извлечь блок из НКУ.

ОБОРУДОВАНИЕ

В качестве базовой комплектации НКУ-ИЭ используются:

1. Автоматические выключатели серии:
   • Masterpact NT и Masterpact NW;
   • SACE Emax;
   • SentronWL;
   • Compact NS;
   • Compact NB;
   • MS; • SACE Tmax и SACE Isomax; • Sentron VL и Sentron VF и другие.
   
2. Выключатели нагрузки серии:
   • Interpact;
   • ОЕTL и ОТ
   и другие.
3. Выключатели нагрузки с предохранителями серии XLBM и другие.
4. Плавкие вставки серии ППН.
5. Трансформаторы тока.
6. Пускорегулирующая аппаратура.

Помимо базовой комплектации, в состав НКУ-ИЭ могут входить опции:

• конденсаторные батареи;
• преобразователи частоты;
• источники бесперебойного питания (UPS);
• контроллеры;
• антиконденсатные нагревательные элементы;
• другое оборудование по желанию заказчика.

ПРЕИМУЩЕСТВА

• Конструкция НКУ-ИЭ имеет модульный принцип построения, что позволяет выполнять щиты любой конфигурации.
• Модульная конструкция позволяет выполнять щиты малых габаритов, что существенно снижает затраты на строительство помещений для новых PУ, и производить модернизацию существующих РУ без увеличения объемов помещения.
• Подвод кабеля и шин может осуществляться в верхней или нижней части щита.
• Каркас щита надежно защищен от коррозии (оцинкованный металл), вследствие чего не требуется дополнительное подкрашивание и антикоррозийная обработка каркаса в течение всего срока эксплуатации.
• Возможность изготовления щита со степенью защиты до IP54.
• Для главных цепей применяются шины из высококачественной электротехнической меди.
• Применение двух полос шин на каждую фазу и система специальных креплений шин повышают механическую прочность конструкции, улучшают теплоотдачу и снижают трудоемкость сборки изделий, исключив операции сверления и гибки шин.
• Конструкция шинной системы отвечает требованиям российских и международных стандартов по стойкости к влиянию короткого замыкания и прочих условий, возможных в процессе работы.
• Разделение щита на отсеки обеспечивает локализацию дуговых процессов (применение формы секционирования 4 по ГОСТ Р 51321.1-2007 обеспечивает локализацию аварии в каждом отсеке).
• Закрытый отсек сборных шин повышает безопасность персонала.
• Аппараты устанавливаются в стационарные или выдвижные модули, все органы управления находятся на лицевой стороне.
• Установка выдвижных модулей с оборудованием или применение коммутационных аппаратов выкатного исполнения позволяет выполнять их обслуживание без снятия напряжения с секции и обеспечивает безопасность проведения работ.
• Наличие мнемонической схемы (опция).
• Предусмотрен комплект механических блокировок.
• Возможно расширение щитов посредством установки дополнительных панелей отходящих линий.
• При необходимости в конструкции Н КУ устанавливаются дополнительные каналы сброса избыточного давления газов и продуктов горения от каждого функционального узла при возникновении дуговых процессов.
• Широкий набор схемных решений Н КУ-ИЭ позволяет выполнять схемы распределения различного уровня сложности.
• Применяемые современные коммутационные аппараты обладают рядом преимуществ: малые габариты и вес, большой набор выполняемых функций (защит), возможность дистанционного управления силовым выключателем, высокая точность измерений и контроля.
• Применение современных коммутационных аппаратов, устройств управления и сигнализации обеспечивает высокую надежность электроснабжения потребителей.
• Возможность выполнения схемы АВР по различным алгоритмам работы, в том числе с МБРЗ различных производителей.
• Для защиты цепей от внешних импульсных перенапряжений и коммутационных импульсных перенапряжений, которые могут возникнуть при внезапных изменениях тока нагрузки или отключении защитных автоматов, используется устройство защиты от импульсных перенапряжений.
• Схемные решения и современное оборудование позволяют осуществлять интеграцию Н КУ-ИЭ в автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), систему телемеханики, SCADA-систему.
• Срок службы НКУ-ИЭ составляет не менее 25 лет.
• Срок гарантии составляет 3 года.

НКУ -ИЭ
номинальный ток сборных шин – 1600 А,
вводные автоматы – 1600 А,
ток термической стойкости – 50 кА/1 с

НКУ -ИЭ
номинальный ток сборных шин – 6300 А,
вводные автоматы – 2000 А,
ток термической стойкости – 100 кА/1 с

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЙ НА БАЗЕ НКУ-ИЭ

УCТАНОВКИ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ КРМ-0,4 КВ

Регулируемые установки компенсации реактивной мощности (КРМ) на напряжение 0,4 кВ, частотой 50 Гц, мощностью от 150 до 600 кВАр предназначены для поддержания постоянным заданного значения коэффициента мощности (cos ϕ) в электрических распределительных трехфазных сетях промышленных предприятий и других объектов. Установки КРМ-0,4кВ обеспечивают заданный cos ϕ в периоды максимальных и минимальных нагрузок, а также исключают режим генерации реактивной мощности.
Для компенсации постоянной (неизменной) реактивной мощности выпускаются нерегулируемые установки КРМ-0,4кВ.

Контроллер получает информацию от внешнего измерительного трансформатора тока, определяет угол между фазным напряжением и током, рассчитывает cos ϕ, сравнивает его с заданным значением и в случае расхождения значений отключает или включает конденсаторы установки.
Силовые трехфазные конденсаторы, применяемые в КРМ-0,4кВ, способны к самовосстановлению в случае пробоя диэлектрика. Их коммутация осуществляется специальными контакторами, оснащенными контактами опережающего включения, которые выполняют ком- мутацию на 0,3 с раньше основных контактов, пропуская коммутационные токи через токоограничивающие резисторы. Благодаря этому через основные контакты не проходит пиковый ток заряда конденсаторов, что значительно повышает общий ресурс контактора и установки в целом.

КОНСТРУКЦИЯ

Внутри корпуса устанавливаются выключатель нагрузки, конденсаторы, контакторы и предохранители. Н а лицевой панели шкафа размещаются регулятор реактивной мощности (контроллер), амперметр и ручка выключателя нагрузки.

КРМ-0,4кВ выполнены на базе конструктива НКУ-ИЭ, что позволяет включать КРМ-0,4кВ в состав распределительного устройства 0,4 кВ.

Установки КРМ-О,4кВ монтируются в напольных шкафах, состоящих из одной или двух секций единых габаритов и конструктивного исполнения, и строятся по модульному принципу. Это дает возможность, добавляя новые съемные модули по 100 кВАр, наращивать мощность установки от 150 до 600 кВАр включительно.

КРМ-0,4кВ имеет малые габариты по сравнению с аналогичными изделиями. Н апример, КРМ-0,4кВ мощностью 600 кВАр имеет высоту, ширину и глубину, равные, соответственно, 2025x1212x630 мм.

В КРМ-0,4кВ применяются компоненты, значительно повышающие пожаробезопасность установки. Так, силовые трехфазные конденсаторы выполнены в алюминиевых корпусах с диэлектриком из полипропиленовой пленки, на которую напылен тонкий слой смеси цинка и алюминия. После сборки конденсатора его корпус заполняют инертным газом.
Такие конденсаторы имеют защиту от перенапряжений, коротких замыканий и от разрыва корпуса конденсатора. Также конденсаторы обеспечивают защиту персонала в случае прикосновения. В установке реализована блокировка, не допускающая открытия двери до момента отключения КРМ-0,4кВ от сети.

ЩИТ ПОСТОЯННОГО ТОКА(ШПТ)

Щит постоянного тока ЩПТ-220-Э1-У3.1 применяется для ввода и распределения электроэнергии постоянного тока от аккумуляторной батареи, которая подзаряжается от выпрямительного устройства в нормальном режиме и от резервного выпрямительного устройства при отказе основного выпрямительного устройства.
Щит постоянного тока предназначен для бесперебойного питания оперативных цепей управления, защиты, автоматики и сигнализации, электромагнитов коммутационных аппаратов, аварийного освещения, ответственных механизмов собственных нужд генераторов, турбин, котлов на электростанциях, а также для непрерывного контроля параметров системы питания распределительных устройств станций и подстанций, крупных распределительных пунктов, распределительных устройств крупных предприятий.

• ввод электроэнергии с необходимым уровнем напряжения и мощности, независимо от состояния основной сети, от аккумуляторных батарей (АБ) с подзарядкой от выпрямительных устройств (ВУ);
• распределение электроэнергии между потребителями;
• бесперебойное питание цепей аварийного освещения;
• организация шинок для питания потребителей, шнок управления, сигнализации и «мигающего света»;
• селективная защита вводов и отходящих линий оттоков перегрузки и короткого замыкания; • управление независимыми расцепителями;
• дублирование системы питания и распределения электроэнергии с секционированием шин;
• непрерывный автоматический контроль напряжения на шинах ЩПТ с формированием сигнала об отклоне- нии напряжения от номинального значения;
• непрерывный автоматический контроль сопротивления изоляции сети постоянного тока относительно земли с формированием сигнала о снижении сопротивления изоляции ниже допустимого уровня;
• автоматический поиск и сигнализация замыканий на землю каждого присоединения;
• формирование обобщенного аварийного сигнала при срабатывании защиты и в случае отсутствия питания цепей защиты;
• локальная и центральная сигнализации (сигнализация положения автоматических выключателей, отключTние вводных автоматических выключателей);
• измерение основных параметров АБ аналоговыми измерительными приборами:
  a. тока заряда-разряда АБ;
  b. тока подзаряда АБ;
  c. напряжения.

ЩПТ-220-Э1 отвечает действующим стандартам, учитывает требования ПУЭ 7-го издания, ПТЭ, а также циркуляра Ц-03-90(э) «О предотвращении потери оперативного тока из-за неселективной работы автоматических выключателей серии АВМ ввода питания на щиты постоянного тока электростанций и подстанций». Типовые схемные решения соответствуют типовому проекту ЩПТ СЗО ЭСП, учитывают предложения РАО «ЕЭС», ОАО «Газпром» и предприятий нефтегазовой отрасли.

На базе конструктива НКУ, а также на базе собственного конструктива возможно изготовление станций управления с частотнорегулируемым приводом (ЧРП) и устройством плавного пуска (УПП).

НКУ-ИЭ: