UA54274C2

UA54274C2 - Metalclad switchgear ku35

Info

Publication number: UA54274C2
Application number: UA2002075672A
Authority: UA
Inventors: Roman Ivanovych Melnyk; Yaroslav Volodymyrovych Melnyk; Viktor Ivanovych Malyshevskyi; Borys Yevstakhiiovy Khomenchuk
Original assignee: Open Joint Stock Company Rivne
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2006-03-15

Abstract

The proposed metalclad switchgear contains a cabinet with a cell for collecting buses, a cell for line buses, a relay cell, a cell with a pull-out carriage, and an earthing connector. At the pull-out carriage, a switch and a current transformer are installed. The cell for line buses is arranged overthe cell for collecting buses.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі високовольтного апаратобудування, в тому числі до конструкцій шаф 2 комплектних розподільних пристроїв (далі за текстом - КРП) внутрішньої установки в металевій оболонці |11.The invention relates to the field of high-voltage apparatus construction, including to the construction of cabinets of 2 complete switchgears (further on in the text - KRP) of an internal installation in a metal shell |11.

Відомі КРП, що серійно випускаються, уніфіковані викатними елементами з вакуумними, маломасляними та елегазовими вимикачами та призначені для приймання та розподілу електричної енергії трифазного змінного струму з частотою 50 і бОГц, напругою З5КВ (21.Well-known mass-produced circuit breakers are unified by withdrawable elements with vacuum, low-oil, and gas switches and are designed for receiving and distributing three-phase alternating current electrical energy with a frequency of 50 and bOHc, a voltage of 35 kV (21.

До загальновідомих КРП на З5кКВ, що серійно випускаються або випускались раніше в Україні та за кордоном, 70 слід віднести такі, що мають аналогічні з запропонованим винаходом масо-габаритні та техніко-економічні показники і параметри і комплектуються викатними елементами з вимикачами (наприклад МО 35, ВР З5,Among the well-known 35kV CPCs that are serially produced or were previously produced in Ukraine and abroad, 70 should include those that have mass, dimensions and technical and economic indicators and parameters similar to the proposed invention and are equipped with retractable elements with switches (for example, MO 35, VR Z5,

ВМП-35П), (див. ІЗІ).VMP-35P), (see IZI).

До таких КРП слід віднести закордонні аналоги: 253 фірми САГОК-ЕМАС (Німеччина), СЕГІ 5 01-10 фірмиForeign analogues should be included among such KRPs: 253 companies SAGOK-EMAS (Germany), SEGI 5 01-10 companies

АМЗА! БО (Італія), ОпіМмег с АВВ ЗАСЕ (Італія), К-ХІМ МЗЩ (Росія), (див. (41). 12 Для одержання очікуваного результату та за найбільшою кількістю ознак подібних до суттєвих ознак запропонованого винаходу за прототип прийнято КРП К-ХІМ МЗЩ (Росія).AMZA! BO (Italy), OpiMMeg with ABB ZASE (Italy), K-KHIM MZSH (Russia), (see (41). 12 To obtain the expected result and with the largest number of features similar to the essential features of the proposed invention, the prototype was adopted KRP K- CHEMICALS of the Ministry of Health (Russia).

Запропонований винахід, як і прототип, складається з наступних основних частин: каркасу, відсіку збірних шин, відсіку лінійних шин, релейного відсіку, відсіку викатного елемента, заземлювача, викатного елемента, а також нерухомих контактів для верхніх та нижніх струмопровідних штепсельних роз'ємів вимикача. До суттєвих недоліків прототипа слід віднести наступне: 1. Відсутність секціювання та локалізації відсіків в межах однієї шафи та при міжшафному з'єднанні в блоки. При цьому, шини головних струмопровідних кіл, що знаходяться під номінальною робочою напругою З5БКВ, проходять транзитом через всі шафи. В даному випадку - це є небезпечним під час можливих аварійних режимів, наприклад, виникнення дуги короткого замикання в одній шафі та розповсюдження Її по всім шафам підстанції, і с 29 як результат, - повне пошкодження підстанції. Ге) 2. Великі об'єми несекційованних відсіків шафи КРП унеможливлюють ефективне спрацювання клапанів скиданню тиску під дією аварійної дуги к.з. та подальшого сигналізування на прилади релейного захисту.The proposed invention, like the prototype, consists of the following main parts: a frame, a busbar compartment, a linear busbar compartment, a relay compartment, a withdrawable element compartment, a grounding device, a withdrawable element, as well as fixed contacts for the upper and lower current-conducting plug connectors of the switch. The following should be attributed to the significant shortcomings of the prototype: 1. Lack of compartmentalization and localization of compartments within one cabinet and when inter-cabinets are connected into blocks. At the same time, the buses of the main current-carrying circuits, which are under the nominal operating voltage of Z5BKV, transit through all cabinets. In this case, it is dangerous during possible emergency modes, for example, the occurrence of a short-circuit arc in one cabinet and its spread to all cabinets of the substation, and as a result, complete damage to the substation. Ge) 2. Large volumes of non-sectioned compartments of the KRP cabinet make it impossible for the pressure relief valves to operate effectively under the action of an emergency arc. and further signaling to relay protection devices.

З. Шторний механізм перекриває тільки нерухомі струмопровідні контакти збірних шин, а при секціюванні напруга може бути і на струмопровідних контактах, які зв'язані з лінійними шинами. З 4. В шафі типу ШВМ (шафа з вимикачем масляним) знаходиться тільки вимикач, а трансформатори напруги - та розрядники знаходяться в окремій шафі. В наявності є факт нераціональної компоновки конструкції КРП, а результатом є збільшення кількості монтажних одиниць. с 5. В шафі використовується маслений вимикач ВМП-35, який має великі габарити та низьку надійність та «І експлуатаційний ресурс. Вищезгадані недоліки значно знижують умови експлуатації та техніку безпеки при 3о обслуговуванні даної шафи КРП на підстанціях З5КВ. оC. The curtain mechanism covers only the fixed current-conducting contacts of the busbars, and during sectioning, the voltage may also be on the current-conducting contacts that are connected to the linear busbars. Q 4. Only the switch is located in the cabinet type ShVM (cabinet with an oil switch), and the voltage transformers and arresters are in a separate cabinet. There is a fact of irrational layout of the structure of the KRP, and the result is an increase in the number of assembly units. c 5. The VMP-35 oil switch is used in the cabinet, which has large dimensions and low reliability and "I operational resource. The above-mentioned shortcomings significantly reduce the operating conditions and safety equipment during the 3rd maintenance of this KRP cabinet at Z5KV substations. at

Запропонований КРП був розроблений з застосуванням нових конструкторських рішень, нових комплектуючих елементів, які повністю усунули вищезгадані недоліки прототипу, при цьому були не тільки на порядок збільшені техніко-експлуатаційні параметри, але й були зменшені габаритні розміри. Можливість « застосування в якості комутуючого апарата сучасного вимикача ВР 35 (ВАТ РЗВА) в поєднані з новими З компоновочними рішеннями шафи в реалізації сітки схем головних кіл, ряд інших оригінальних рішень та с конструктивних нововведень, як результат досягнення поставленої цілі, є на думку авторів перевагою надThe proposed KRP was developed using new design solutions, new components, which completely eliminated the aforementioned shortcomings of the prototype, while the technical and operational parameters were not only increased by an order of magnitude, but the overall dimensions were also reduced. The possibility of using the modern BP 35 switch (VAT RZVA) as a switching device in combination with new layout solutions of cabinets in the implementation of the network of main circuits, a number of other original solutions and constructive innovations, as a result of achieving the set goal, is, according to the authors, an advantage over

Із» аналогічними типами КРП та прототипом і використані в запропонованому винаході КРП КУ 35.With" similar types of KRP and prototype and used in the proposed invention KRP KU 35.

В основу винаходу поставлено задачу створення нового типу шафи КРП на номінальну напругу З5КкВ з підвищеною безпекою обслуговування та найоптимальнішими техніко-експлуатаційними параметрами. Так як, в даному КРП реалізована типова сітка схем ВРУ З5КкВ (відкритого розподільного пристрою), КУ 35 можливо і-й використовувати в ЗРУ ( закритих розподільних пристроях) в складі ЗРП 35 (блочної збірно-розбірної «» конструкції) виробництва ВАТ РЗВА, так і в капітальних будовах існуючих підстанцій. Відсіки лінійних та збірних шин виконані так (лінійний відсік над відсіком збірних шин), що при їх заміні місцями (функцію о лінійних шин будуть виконувати збірні шини) можливо використовувати КУ 35 з кабельними живлячими лініями -І 20 для потреб електроустановок металургійних комбінатів. Дана компоновка дозволяє проводити одностороннє обслуговування шафи КУ 35.The basis of the invention is the task of creating a new type of switch cabinet with a nominal voltage of 35 kV with increased service safety and the most optimal technical and operational parameters. Since, in this KRP, a typical grid of Z5KV switchgear circuits (open switchgear) is implemented, it is possible to use KU 35 in ZRU (closed switchgear) as part of ZRP 35 (block assembly-dismantling "construction") manufactured by OJSC RZVA, so and in capital buildings of existing substations. Compartments of linear and busbars are made in such a way (linear compartment above the busbar compartment) that when they are replaced (the function of linear busbars will be performed by busbars), it is possible to use KU 35 with cable feeder lines -I 20 for the needs of electrical installations of metallurgical plants. This layout allows one-way maintenance of the KU 35 cabinet.

Т» В КУ 35 поставлена ціль досягається в застосуванні вимикача серії ВР 35, встановленого на спеціальному викатному елементі разом з трансформаторами струму, новій компоновці відсіків, секціюванні відсіків в межах однієї шафи та в міжблочному з'єднанні за допомогою прохідних втулок, удосконалення систем блокування, 29 керування та сигналізації , повітряній ізоляції між струмопровідними колами, фасадних дверей, які щільноT» In KU 35, the set goal is achieved in the application of the BP 35 series circuit breaker installed on a special withdrawable element together with current transformers, a new arrangement of compartments, sectionalization of compartments within one cabinet and in the inter-block connection using through bushings, improvement of locking systems, 29 control and signaling, air insulation between conductive circuits, front doors that are tightly

ГФ) закривають проріз відсіку викатного елементу.GF) close the opening of the compartment of the retractable element.

На Фіг1 зображено КРП КУ-10Ц з викатним елементом з вимикачем в робочому положенні. КУ 35 о складається з наступних основних частин: каркасу 1, відсіку збірних шин 2, відсіку лінійних шин 3, відсіку викатного елементу 4, релейного відсіку, викатного елементу 6, заземлювача 7, опорних ізоляторів 8, прохідних 60 ізоляторів 9, плити прохідної 10, збірних шин 11, лінійних шин 12, поворотних клапанів 13, верхніх нерухомих контактів 14, нижніх нерухомих контактів 15 , шторного механізму 16, дверей 17. Каркас 1 є збірно-зварна металева конструкція для кріплення основних несучих конструкцій та елементів шафи. Лінійні шини 12 виконують функцію шинного вводу-виводу з шафи та секціювання при міхшафному з'єднанні по лінійним шинам і кріпляться на опорних ізоляторах 8 та проходять через прохідні ізолятори 9, які в свою чергу установлені на 65 плиті прохідній 10. Цей відсік по назві основного елементу названий відсіком лінійних шин З і знаходиться в верхній частині шафи над відсіком збірних шин 2. Верхні нерухомі контакти 14 (встановлені в нижній частині лінійних шин 12) та нижні нерухомі контакти 15 (встановлені у прохідних ізоляторах 9) здійснюють контакт з рухомими контактами викатного елемента 6 при знаходженні останнього в робочому положенні. Відсік збірних до ШИН 2 знаходиться в нижній частині шафи, а розташовані в ньому збірні шини 11 виконують функцію живлення секції шаф і кріпляться на опорних ізоляторах 8 та проходять в місці міжшафного з'єднання через прохідні ізолятори 9, які в свою чергу установлені на плиті прохідній 10. В відсіку викатного елементу 4 знаходиться викатний елемент 6, який може знаходитись в робочому або контрольному положеннях. В релейному відсіку 5 знаходиться апаратура релейного захисту шафи. Поворотні клапани 13 виконують функцію скиду надмірного /о тиску при горінні дуги к.з. в відсіку та сигналізацію на апаратуру захисту.Fig. 1 shows the KU-10Ts KRP with a roll-out element with a switch in the working position. KU 35 o consists of the following main parts: frame 1, busbar compartment 2, linear busbar compartment 3, withdrawable element compartment 4, relay compartment, withdrawable element 6, grounding device 7, supporting insulators 8, pass-through 60 insulators 9, pass-through plate 10, prefabricated tires 11, linear tires 12, rotary valves 13, upper fixed contacts 14, lower fixed contacts 15, curtain mechanism 16, doors 17. Frame 1 is a prefabricated and welded metal structure for fastening the main supporting structures and cabinet elements. Linear busbars 12 perform the function of bus input-output from the cabinet and sectioning during mixed-cabinet connection via linear busbars and are attached to support insulators 8 and pass through through insulators 9, which in turn are installed on 65 through plate 10. This compartment is named after the main element is called the compartment of linear busbars C and is located in the upper part of the cabinet above the compartment of busbars 2. The upper fixed contacts 14 (installed in the lower part of the linear buses 12) and the lower fixed contacts 15 (installed in the pass-through insulators 9) make contact with the movable contacts of the withdrawable element 6 when the latter is in the working position. The busbar compartment for BUS 2 is located in the lower part of the cabinet, and the busbars 11 located in it perform the function of powering the cabinet section and are attached to the support insulators 8 and pass through the through insulators 9 at the place of the inter-cabinet connection, which in turn are installed on the through plate 10. In the compartment of the retractable element 4, there is a retractable element 6, which can be in the working or control positions. In the relay compartment 5 there is equipment for the relay protection of the cabinet. Rotary valves 13 perform the function of resetting excessive /o pressure during arc burning. in the compartment and alarm on the protection equipment.

Заземлювач 7 встановлений на дні каркасу 1 і дозволяє виконувати заземлювання головних кіл при знаходженні викатного елементу 6 в контрольному або ремонтному положеннях. Шторний механізм 16 надійно автоматично перекриває доступ до струмоведучих частин, а саме, верхніх та нижніх нерухомих контактів, при переході викатного елементу в ремонтне положення. Двері 17, встановлені в фасадній частині каркасу 1, надійно /5 закривають відсік викатного елементу 4 при знаходженні викатного елементу б в робочому і контрольному положеннях.The grounding device 7 is installed on the bottom of the frame 1 and allows you to perform grounding of the main circuits when the withdrawable element 6 is in the control or repair positions. The curtain mechanism 16 reliably automatically blocks access to the current-carrying parts, namely, the upper and lower fixed contacts, when the roll-out element moves into the repair position. The door 17, installed in the front part of the frame 1, reliably /5 closes the compartment of the retractable element 4 when the retractable element b is in the working and control positions.

Викатний елемент Фиг.2 складається з рами 18, вимикача 19, трансформаторів струму 20, верхнього рухомого контакту 21, нижнього рухомого контакту 22, шини 23, механізму переміщення 24, штепсельних розеток 25, джута 26. Рама 18 є зварна металева конструкція з фасадною перегородкою, вузлом заземлення, 2о елементами відкривання шторного механізму та механізмом переміщення 24 викатного елементу з робочого положення в контрольне і навпаки. На рамі жорстко встановлені вимикач 19 з трансформаторами струму 20.The retractable element Fig. 2 consists of a frame 18, a switch 19, current transformers 20, an upper movable contact 21, a lower movable contact 22, a bus 23, a movement mechanism 24, plug sockets 25, jute 26. The frame 18 is a welded metal structure with a front partition , a grounding node, 2 elements for opening the curtain mechanism and a mechanism for moving the 24 retractable element from the working position to the control position and vice versa. A switch 19 with current transformers 20 are rigidly installed on the frame.

Електричний зв'язок з контактами шафи здійснюють верхній рухомий контакт 21 (під'єднаний до верхнього струмоведучого контакту вимикача) та нижній рухомий контакт 22 (під'єднаний до головного струмоведучого контакту трансформатора струму) з встановленими на них штепсельними розетками 25. Трансформатор та с ов Вимикач електрично зв'язані між собою по головним струмоведучим контактам шиною 23. Особливістю даної конструкції є встановлення трансформаторів струму на викатному елементі, що дає можливість обслуговувати і) трансформатор (перевірка, заміна) на викаченому в ремонтне положенні викатному елементі без зняття напруги живлення секції. За допомогою джута 26 здійснюється зв'язок з апаратурою релейного захисту, розташованою в релейному відсіку шафи. «г зо На Фіг.3 зображено шафу КУ 35 з заміною місцями відсіків, а саме, зверху замість відсіку лінійних шин, як описано вище, - відсік збірних шин 27, внизу - відсік лінійних шин і кабельних виводів 28. Це доводить, що - дана компоновка КРП (відсік лінійних шин над відсіком збірних шин) є універсальна, вона розширює коло с застосування КУ 35 як для шинних під'єднань так і для кабельних ліній.The electrical connection with the contacts of the cabinet is carried out by the upper movable contact 21 (connected to the upper current-carrying contact of the switch) and the lower movable contact 22 (connected to the main current-carrying contact of the current transformer) with plug sockets 25 installed on them. Transformer and so on The switch is electrically interconnected by the main current-carrying contacts by bus 23. A feature of this design is the installation of current transformers on the withdrawable element, which makes it possible to service i) the transformer (inspection, replacement) on the withdrawable element pulled into the repair position without removing the power supply voltage of the section. With the help of jute 26, communication is carried out with the relay protection equipment located in the relay compartment of the cabinet. Fig. 3 shows the cabinet KU 35 with the replacement of the compartments, namely, instead of the compartment for linear busbars, as described above, there is a compartment for busbars 27 on top, and a compartment for linear busbars and cable terminals 28 below. This proves that - this layout of the KRP (compartment of linear busbars above the compartment of prefabricated busbars) is universal, it expands the circle of application of KU 35 both for bus connections and for cable lines.

На Фіг.4 зображено використання даної шафи 29 в ЗРП З5кВ 30 виробництва ВАТ РЗВА. «Fig. 4 shows the use of this cabinet 29 in ZRP Z5kV 30 manufactured by OJSC RZVA. "

Загальний принцип функціювання КРП базується на розподілі електроенергії споживачу від загального ю джерела живлення. В шафі вводу КУ 35 струм живлення з лінійних шин поступає на верхні нерухомі струмопровідні контакти, далі проходить через верхні рухомі контакти з штепсельними розетками, увімкнутий вимикач, трансформатор струму, встановлені на викатному елементі, який знаходиться в робочому положенні в шафі, а через нижні рухомі контакти з штепсельними розетками, нижні нерухомі струмопровідні контакти « надходить на збірні шини, а збірні шини, в свою чергу, живлять всі інші шафи (наприклад, шафи виводу, шафи з ств) с трансформаторами напруги, шафи з шинним роз'єднувачем та інші). В шафах виводу тим же шляхом, але в . зворотній послідовності, струм попадає на лінійні шини і надходить споживачу. и? Запропоновані технічні рішення, а саме те, що відсік лінійних шин знаходиться над відсіком збірних шин, а вимикач і трансформатор струму встановлені на викатному елементі і електрично зв'язані між собою поThe general principle of the KRP operation is based on the distribution of electricity to the consumer from a common power source. In the KU 35 input cabinet, the power current from the linear buses enters the upper fixed current-conducting contacts, then passes through the upper movable contacts with plug sockets, the switch is turned on, the current transformer is installed on the withdrawable element, which is in the working position in the cabinet, and through the lower movable contacts with plug-in sockets, lower fixed current-conducting contacts " goes to the busbars, and the busbars, in turn, supply all other cabinets (for example, output cabinets, cabinets with voltage transformers, cabinets with a bus disconnector, and others) . In the output cabinets the same way, but in . in the reverse sequence, the current enters the linear buses and reaches the consumer. and? Technical solutions are proposed, namely, that the linear bus compartment is located above the busbar compartment, and the circuit breaker and current transformer are installed on the withdrawable element and are electrically connected to each other by

Головним струмоведучим контактам, а відсік викатного елементу розділений від відсіку лінійних шин і відсіку с збірних шин плитами з встановленими на них прохідними ізоляторами, а відсіки збірних шин сусідніх шаф розділені між собою плитою з встановленими на них прохідними ізоляторами дають можливість покращити о техніко-експлуатаційні, масогабаритні показники, дозволяють розширити діапазон застосування ко запропонованого КРП, здійснити за допомогою КУ 35 якісний перехід від ВРУ 35 до ЗРП З5 при будівництві нових 5о та реконструкціх діючих об'єктів. - Виготовлений на ВАТ РЗВА дослідний зразок КРП КУ 35 повністю підтвердив його відповідність стандартам ї» на КРП, що показали випробування на комутацію, локалізацію, термічну та динамічну стійкість проведені в НДЦTo the main current-carrying contacts, and the compartment of the withdrawable element is separated from the compartment of linear busbars and the compartment with busbars by plates with pass-through insulators installed on them, and the busbar compartments of neighboring cabinets are separated from each other by a plate with pass-through insulators installed on them, giving the opportunity to improve the technical and operational weight and size indicators allow to expand the range of application of the proposed KRP, to make a qualitative transition from VRU 35 to ZRP Z5 with the help of KU 35 during the construction of new 5o and reconstruction of existing facilities. - The experimental sample of the KU 35 circuit breaker manufactured at OJSC RZVA fully confirmed its compliance with the standards for circuit breakers, as shown by tests on commutation, localization, thermal and dynamic stability conducted at the NDC

ВВА м.Москва (Росія) і готовий до експлуатації в народному господарстві.VBA Moscow (Russia) and ready for use in the national economy.

Джерела інформації: 1. ГОСТ 14693-90 "Устройства комплектнье распределительнье негерметизованнье в металлической оболочке на напряжение до 10кВ". Издательство стандартов, 1990г.Sources of information: 1. GOST 14693-90 "Complete unsealed distribution devices in a metal casing for a voltage of up to 10 kV". Standards publishing house, 1990.

Ф) 2. Дорошев КИ. Зксплуатация комплектньх распределительньх устройств 6-220ОкКВ. ка М.Знергоатомиздат.1997г, 835с. 3. ГОСТ14252-80 "Изделия злектротехнические. Оболочки. Степени защить" Издательство стандартов во 1980г. 4. КИ 2210149, 10.08.2003.F) 2. Doroshev KI. Operation of complete distribution devices 6-220 OkKV. ka M. Znergoatomizdat. 1997, 835 p. 3. GOST14252-80 "Electrotechnical products. Enclosures. Degrees of protection" Standard Publishing House in 1980. 4. KI 2210149, 10.08.2003.

Claims

The formula of the invention is b5 and , and what , 2, , 2, shi vish

A complete switchgear comprising a frame, a busbar compartment, a line busbar compartment, a relay compartment, a withdrawable element compartment, a grounding device, a withdrawable element, characterized by the fact that the linear busbar compartment is located above the busbar compartment, and the circuit breaker and current transformer are mounted on the withdrawable element and are electrically connected to each other by the main current-carrying contacts, and the compartment of the withdrawable element is separated from the compartment of linear busbars and the compartment of busbars by plates with pass-through insulators installed on them, and the busbar compartments of neighboring cabinets are separated from each other by a plate with pass-through insulators installed on them . se ch o "I u se "I IS o)

- and 1 t" ko - and HT" ko bo b5