Комплектные распределительные устройства (КРУ) и Комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН) представляют собой полностью собранные и готовые к эксплуатации комплексы электрооборудования, предназначенные для приема, распределения электрической энергии и защиты сетей напряжением 6–35 кВ. Они являются ключевыми элементами подстанций и распределительных пунктов, обеспечивая надежность и безопасность энергоснабжения.
1. Основные понятия и назначение
КРУ (Комплектное Распределительное Устройство) — устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов (ячеек) со встроенным в них оборудованием, измерительными, защитными и управляющими аппаратами, предназначенное для внутренней установки в отапливаемых или неотапливаемых помещениях.
КРУН (Комплектное Распределительное Устройство Наружной установки) — то же, что и КРУ, но предназначенное для работы на открытом воздухе без защиты зданий.
Основные функции:
- Прием и распределение электроэнергии.
- Защита сетей и оборудования от токов короткого замыкания (КЗ) и перегрузки.
- Управление режимами работы сети (включение/отключение линий, оборудования).
- Учет электроэнергии.
- Сигнализация и контроль параметров сети.
2. Конструкция и компоновка
Конструктивно КРУ и КРУН представляют собой ряд шкафов (ячеек), собранных в единую линейку. Каждая ячейка выполняет свою функцию.
2.1. Основные отсеки (ячейки) КРУ/КРУН
- Ячейка вводной линии: Для подключения кабеля или воздушной линии, питающей всю секцию КРУ.
- Ячейка отходящей линии: Для питания потребителей (трансформаторов, двигателей, других распределительных пунктов).
- Ячейка секционного выключателя: Для соединения двух секций шин и повышения надежности схемы.
- Ячейка трансформатора напряжения (ТН): Для подключения измерительных трансформаторов, питания цепей учета, защиты и сигнализации.
- Ячейка трансформатора собственных нужд (ТСН): Для питания систем освещения, обогрева, вентиляции самого КРУ/КРУН.
2.2. Конструктивные элементы шкафа (ячейки)
- Металлический корпус: Изготавливается из листовой стали с антикоррозионным покрытием. У КРУН корпус имеет усиленную защиту от влаги и УФ-излучения.
- Шина (шинопровод): Медные или алюминиевые шины, по которым передается электроэнергия внутри устройства.
- Высоковольтный выключатель: Основной коммутационный аппарат (вакуумный, элегазовый, масляный). Устанавливается на выкатной тележке для удобства обслуживания.
- Разъединители, заземляющие ножи: Для создания видимого разрыва цепи и безопасного проведения работ.
- Трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН): Для преобразования высоких токов и напряжений в величины, пригодные для измерения и защиты.
- Релейная защита и автоматика: Микропроцессорные терминалы или электромеханические реле.
- Система шинных и кабельных соединений.
- Система блокировок: Механические и электрические блокировки, предотвращающие ошибочные операции (например, включение заземляющих ножей при включенном выключателе).
3. Ключевые различия между КРУ и КРУН
Хотя функционально КРУ и КРУН идентичны, их конструкция и исполнение кардинально отличаются из-за условий эксплуатации.
| Параметр | КРУ (Внутренняя установка) | КРУН (Наружная установка) |
|---|---|---|
| Место установки | Внутри помещений (ЗРУ, подстанции) | На открытом воздухе, под навесом |
| Климатическое исполнение | УХЛ (умеренный и холодный климат) для помещений | У, УХЛ1 для наружной установки |
| Степень защиты IP | Обычно IP31, IP41 (от твердых тел, от капель воды) | Не менее IP54 (пылезащищенное, защита от струй воды) |
| Температурный диапазон | От -5°C до +40°C | От -45°C до +40°C (для северного исполнения) |
| Защита от конденсата | Не требуется или простые обогреватели | Обязательная система обогрева и вентиляции с термостатами |
| Коррозионная стойкость | Стандартное порошковое покрытие | Усиленное антикоррозионное покрытие (например, горячее цинкование) |
| Устойчивость к УФ | Не требуется | Материалы, стойкие к ультрафиолетовому излучению |
| Фундамент | Не требуется или простой | Требуется прочный фундамент для выравнивания и фиксации |
| Стоимость | Ниже | Выше из-за усиленной конструкции и систем климат-контроля |
4. Классификация и типы КРУ/КРУН
- По типу выключателя:
- С вакуумными выключателями (ВВ): Современный стандарт. Высокая коммутационная стойкость, малое обслуживание, пожаробезопасность.
- С элегазовыми выключателями (ЭВ): Для высших уровней напряжения и больших токов КЗ.
- С маломасляными выключателями (ММВ): Устаревшие, но еще встречающиеся.
- По конструкции главной цепи:
- С выкатными элементами: Выключатель и другие аппараты смонтированы на тележке, которая выкатывается из шкафа для обслуживания. Наиболее распространенный тип.
- С неподвижным монтажом: Все элементы закреплены стационарно. Менее удобны в обслуживании.
- По назначению:
- Для питания потребителей.
- Для собственных нужд подстанций (КРУ СН).
- Для систем генерации (КРУ Г).
5. Системы управления, защиты и сигнализации
Современные КРУ/КРУН оснащаются комплексными системами:
- Микропроцессорные терминалы релейной защиты: Защита от КЗ, перегрузки, замыканий на землю.
- Система телемеханики: Дистанционный контроль и управление (SCADA-системы).
- Система сбора данных: Мониторинг токов, напряжений, мощности, состояния оборудования.
- Система диагностики: Контроль состояния выключателей (число операций, время срабатывания), температуры контактов.
- Система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения.
6. Преимущества КРУ и КРУН
- Высокая надежность и безопасность.
- Компактность: Значительная экономия пространства по сравнению с открытыми РУ (ОРУ).
- Сокращение сроков монтажа: Поставляются в собранном и настроенном виде.
- Удобство эксплуатации и обслуживания: Выкатные элементы, легкий доступ.
- Заводское качество: Все компоненты проходят испытания перед поставкой.
- Гибкость компоновки: Возможность наращивания и модификации.
7. Особенности монтажа и эксплуатации
Для КРУ:
- Требуется подготовленное помещение с ровным полом.
- Необходима система вентиляции.
- Обязательно наличие противопожарных систем.
Для КРУН:
- Требуется устройство фундамента.
- Обязателен монтаж системы обогрева и термостата для предотвращения конденсата.
- Необходима защита от прямого воздействия атмосферных осадков (навес).
- Важно регулярное обслуживание системы климат-контроля.
Заключение
КРУ и КРУН — это высокотехнологичные и надежные решения для построения распределительных сетей среднего напряжения. Их применение позволяет создавать компактные, безопасные и функциональные подстанции «под ключ».
Выбор между КРУ и КРУН определяется исключительно условиями размещения:
- При наличии или возможности строительства здания предпочтение отдается КРУ как более экономичному и простому в обслуживании решению.
- Для ускорения строительства, в условиях нехватки площадей или для питания удаленных объектов оптимальным выбором становится КРУН, готовый к работе после установки на фундамент.
Современные тенденции направлены на повышение интеллектуализации КРУ/КРУН, интеграцию в системы «умных сетей» (Smart Grid) и расширение функций диагностики для перехода к обслуживанию по фактическому состоянию оборудования.
Комментарии