Высоковольтное кольцевое распределительное устройство

Когда слышишь ?высоковольтное кольцевое распределительное устройство?, многие сразу представляют себе просто замкнутую схему питания. Но на практике, особенно при модернизации старых подстанций, всё упирается в детали компоновки и выбор конкретного исполнения шкафов. Часто заказчики требуют ?надёжное кольцо?, но при этом экономят на качестве ячеек и их коммутационных возможностях, что потом выливается в проблемы с ремонтопригодностью.

Конструктивные нюансы, которые не увидишь в каталоге

Основная идея кольцевой схемы — резервирование. Но её реализация сильно зависит от типа применяемых шкафов. Мы, например, часто работаем с продукцией ООО Яньтай Жуйфэн Электрооборудование (https://www.lkrfeng.ru). Они специализируются на распределительных коробках и шкафах, и их подход к конструкции иногда выгодно отличается. Не скажу, что всё идеально, но по опыту, их шкафы для высоковольтного кольцевого распределительного устройства часто имеют более продуманную внутреннюю компоновку. Особенно это касается места для кабельных вводов и разъединителей — там, где многие производители экономят на пространстве, создавая неудобства для монтажников.

Один из ключевых моментов — это удобство обслуживания выключателя нагрузки или предохранителей в кольцевой ячейке. В теории доступ должен быть лёгким, но на деле бывает, что для замены предохранителя нужно едва ли не разбирать пол-шкафа. В некоторых проектах мы использовали их шкафы серии КСО, и там этот момент был учтён лучше, чем у ряда других поставщиков. Это не реклама, а констатация факта — когда делаешь расчёты и планируешь эксплуатацию, такие мелочи становятся критичными.

Ещё один момент — степень защиты (IP). Для внутренней установки часто ставят IP31, но если устройство стоит в сыром помещении или где возможен конденсат, этого мало. И вот здесь как раз важно, чтобы производитель, тот же Яньтай Жуйфэн, предлагал варианты. В их случае, судя по описанию на сайте, продукция соответствует отраслевым стандартам, но стандарты — это минимум. На практике мы всегда запрашиваем дополнительные испытания по влагостойкости для критичных объектов, например, для котельных в жилых комплексах.

Ошибки при интеграции в существующие сети

Самая распространённая ошибка — попытка впихнуть новое кольцевое распределительное устройство в старую кабельную инфраструктуру без перерасчёта токов КЗ. Была история на одном из заводов: поставили современные шкафы, всё собрали, но при первом же включении сработала не та защита. Оказалось, что импеданс кольца из-за старых кабелей рассчитали неверно, и токи короткого замыкания распределились не так, как ожидалось. Пришлось перекладывать часть линий.

Интеграция с системами АСКУЭ — тоже больная тема. Часто закладывают место для трансформаторов тока, но экономят на их классе точности или количестве. Потом данные по учёту ?плывут?. Продукция, как у компании с сайта lkrfeng.ru, обычно поставляется с базовой подготовкой под монтаж измерительных трансформаторов, но класс и схему подключения нужно оговаривать отдельно, и это частая точка недопонимания между проектировщиками и монтажниками.

И да, заземление. В кольцевой схеме с двумя вводами контур защитного заземления должен быть безупречным. Видел случаи, когда из-за разности потенциалов в разных точках кольца на корпусах шкафов возникало наведённое напряжение. Это опасно. Поэтому сейчас мы всегда требуем отдельную шину PE повышенного сечения, проложенную по всей длине устройства, и проверяем её целостность до подачи напряжения.

Выбор между кабельным и воздушным вводом

Для высоковольтного распределительного устройства кольцевого типа этот выбор фундаментален. Кабельный ввод, конечно, надёжнее с точки зрения внешних воздействий, но он дороже и требует больше места в тоннеле. Воздушный ввод проще, но на открытых распределительных устройствах (ОРУ) нужно тщательнее считать динамическую стойкость шин при КЗ — кольцевая схема может создать неочевидные механические нагрузки на опорные изоляторы.

В коммерческих зданиях, как правило, идёт кабельный ввод. И здесь как раз важна конструкция проходного изолятора в шкафу. Дешёвые варианты быстро ?потеют? и собирают пыль, что ведёт к пробою. В шкафах, которые мы брали для проекта торгового центра, этот узел был выполнен удачно — с дополнительной юбкой и местом для обогревательного элемента. Это, кстати, тоже было нестандартным решением от производителя, которое предложили после нашего запроса.

Для промышленного производства, особенно с загрязнённой атмосферой, иногда вообще стоит рассмотреть вариант с элегазовыми модулями вместо воздушной изоляции. Но это уже совсем другая цена. Чаще идём по пути установки шкафов с улучшенной степенью защиты и системой фильтрованной вентиляции. Но это, опять же, нужно закладывать на этапе заказа у производителя.

Эксплуатация и типичные неисправности

В эксплуатации главный бич — это контакты разъединителей и заземляющих ножей. В кольцевой схеме коммутации происходят чаще, чем в радиальной, поэтому механический износ выше. Рекомендую не реже раза в год проверять момент усилия привода и состояние контактных поверхностей. Видел, как из-за подгорания контакта на одном из участков кольца возник перекос фаз, который ?гулял? по всей сети.

Вторая частая проблема — неправильная работа защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью. В кольцевой схеме сигнал может приходить с двух направлений, и если уставки реле выбраны без учёта этого, будет ложное срабатывание. Приходится проводить дополнительные наладочные работы с импульсной подачей тестовых сигналов.

И ещё про температурный режим. В плотно собранном распределительном устройстве тепло от силовых шин и трансформаторов тока может накапливаться. Особенно летом. Один раз столкнулись с тем, что тепловое реле на одном из вводных автоматов постоянно отключалось. Решили установкой дополнительных вентиляционных решёток в верхней части шкафов — простейшее решение, но о нём часто забывают на этапе проектирования.

Мысли на будущее и что часто упускают

Сейчас много говорят о цифровизации, но для обычного промышленного или коммерческого высоковольтного кольцевого распределительного устройства главное — это не сложная телеметрия, а качественная базовая элементная база. Надёжные разъединители, точные трансформаторы тока, правильно рассчитанные шины. Без этого никакая ?умная? система не поможет.

При выборе поставщика, будь то известный гигант или более узкоспециализированная компания, как ООО Яньтай Жуйфэн Электрооборудование, важно смотреть не только на сертификаты, но и на возможность адаптации конструкции под конкретную задачу. Их профиль — обработка и продажа распределительных коробок и шкафов — как раз предполагает такую гибкость. Это важно, когда нужно вписать устройство в ограниченное пространство существующей подстанции.

В итоге, успех проекта с кольцевым РУ определяется не красивой схемой в проекте, а вниманием к сотне мелких деталей: от класса изоляции кабельных наконечников до цвета и качества маркировки шин. Именно эти детали потом позволяют спать спокойно, зная, что переключение в кольце пройдёт штатно, а ремонт можно будет провести быстро и безопасно.