Щиты постоянного тока (ЩПТ)
ЩПТ предназначены для управления и распределения нагрузки, защиты, сигнализации, приема и распределения электрической энергии постоянного тока для нужд электрических станций, подстанций и других энергетических объектов, изготавливаемым для внутригосударственных и экспортных поставок.
ЩПТ полностью соответствуют стандарту ОАО «ФСК ЕЭС» СО 153‐ 34.20.122‐ 2006 «Нормы технологического проектирования подстанций с высшим напряжением 35 – 750 кВ»
Вид климатического исполнения ЩПТ по ГОСТ 15150 для внутригосударственных и экспортных поставок в страны с умеренным климатом – У3 или О4. По согласованию с предприятием ‐ изготовителем ЩПТ могут изготавливаться следующих климатических исполнений: УХЛ4, О4, по ГОСТ 15150, ГОСТ 15543.1.
Структура обозначения типов ЩПТ:
«ЩПТ 250.220‐ П‐ 24/3‐ УХЛ4»
Где:
ЩПТ - Щит постоянного тока;
250 - номинальный ток сборных шин;
220 - номинальное напряжение постоянного тока, исполнения защитных устройств: предохранители, П-24/3 - исполнение защитных устройств (предохранители на 24 отходящих фидера потребителей в трех шкафном исполнении).
Технические характеристики
| Наименование параметра | Значение |
| Номинальное напряжение сборных шин | 220В постоянного тока |
| Номинальный ток сборных шин | до 1250 А |
| Ток электродинамической стойкости сборных шин | 25 кА |
| Ток термической стойкости сборных шин | 10 кА |
| Расположение шкафов | Однорядное |
| Способ установки шкафов | Напольное исполнение |
| Обслуживание | Двустороннее |
| Степень защиты оболочки шкафов | IP21 |
| Габаритные размеры шкафов ВхШхГ | 2000х800х600 мм |
| Исполнение вводов | Кабельное, снизу |
| Режим работы | Непрерывный |
| Рабочая температура | от плюс 1 до плюс 40 оС |
| Охлаждение | Естественное |
| Средний срок службы | 25 лет |
Базовое исполнение ЩПТ
• резервирование между секциями с коммутацией рубильником разъединителем;
• контроль тока подзаряда АБ;
• контроль тока заряда/разряда АБ;
• измерение напряжения между полюсами АБ;
• измерение напряжения на сборных шинах шкафа ввода и секционирования и шкафов отходящих линий щитовыми приборами;
• контроль напряжения на шинах ЩПТ и формирование сигнала о его превышении и понижении;
• контроль пульсаций напряжения на шинах ЩПТ и формирование сигнала о превышении значения пульсации напряжения;
• световая сигнализация состояния оборудования ЩПТ;
• световая сигнализация положения коммутационных и защитных аппаратов;
• защита от импульсных перенапряжений;
• прерыватель питания для организации шины «мигающего света»;
• дистанционная сигнализация состояния оборудования ЩПТ и положения коммутационных и защитных аппаратов на ЩПТ.
Опции ЩПТ
• цифровые измерительные приборы;
• прибор измерения напряжения симметрии АБ;
• устройства контроля и измерения сопротивления изоляции главных шин и напряжения полюсов относительно земли;
• устройства автоматического поиска линии отходящей от ЩПТ с замыканием на землю;
• блок аварийного освещения;
• передача информации в АСУ ТП по каналу RS 485.
Конструкция ЩПТ
Металлоконструкции ЩПТ реализованы в корпусах Spacial 6000 производства "SAREL" и TS8 производства "RITTAL". Конструкция шкафов обеспечивает установку полного комплекта электрооборудования, аппаратуры, устройств управления, защиты и автоматики в соответствии со схемами. Жесткость несущей металлоконструкции ЩПТ обеспечивает исключение деформации при установке всех необходимых приборов и аппаратов, в том числе устанавливаемых на месте монтажа.Характеристики распределительного и коммутационного оборудования ЩПТ.
В ЩПТ используется современное распределительное и коммутационное оборудование, рекомендованное для применения в цепях постоянного тока с напряжением 250 В следующих основных производителей: Schneider Electric, ABB, OEZ, Legrand, Weidmueller.
Рубильники-разъединители
В производстве ЩПТ применяются рубильники‐разъединители только с видимым разрывом. Рубильники‐разъединители применяются в цепях, где необходимо разрывать цепь питания для обслуживания или выполнять резервирования. А также в цепях, где не требуются защитные функции от коммутационного аппарата. Для коммутации вводных цепей АБ, секционирования и ввода на секции применяются рубильники‐разъединители серии Interpact INV100‐ 630 фирмы ‐ производителя Schneider Electric. Рубильники‐ разъединители комплектуются защитными клеммными крышками, не допускающими прикосновения к токоведущим частям. Установка аппаратов позволяет визуально контролировать положение контактов аппарата.
Все типы рубильников‐ разъединителей позволяют установку дополнительных контактов, которые используются для удалённой или местной световой сигнализации, а так же в системе мониторинга ЩПТ.
Выключатели‐разъединители‐предохранители
Для защиты вводных/отходящих цепей возможно применение только аппаратов, разрешенных производителем для коммутации цепей постоянного тока, напряжением 250 В. Такими аппаратами являются выключатели‐ разъединители‐ предохранители Varius и выключатели цилиндрических предохранителей OPV фирмы‐производителя OEZ.
Предохранители характеризуются типовыми характеристиками срабатывания, типоразмером, номинальным током, отключающей способностью и номинальным напряжением. Характеристику gG имеют предохранители, выполняющие защиту как от перегрузки, так и от короткого замыкания. Типоразмер предохранителей зависит от номинального тока. По конструктивному исполнению различают предохранители ножевого типа и цилиндрические предохранители.
Коммутация и защита цепей с использованием предохранителей возможна в составе выключателей‐разъединителей‐предохранителей, позволяющих производить коммутацию цепей при номинальном токе и напряжении и замену неисправных предохранителей. Для каждого типоразмера предохранителей предусмотрены соответствующие им разъединители.
Преимуществом использования предохранителей вместо автоматических выключателей является их безотказность и 100% срабатывание при условии правильного выбора и эксплуатации.
Для возможности мониторинга состояния предохранителей в выключателях‐разъединителях‐ предохранителях типа FH предусмотрены контакты состояния предохранителей и контакты положения крышки разъединителя. Контакты состояния расположены непосредственно в крышке аппарата. На предохранителях OEZ ножевых типов имеется индикатор срабатывания, который и используется для нажатия на контакт сигнализации.
Указатель срабатывания ножевого предохранителя
Для подключения цепей сигнализации на крышке имеется разъем, на который выведены контакты состояния всех полюсов в отдельности. Контакт сигнализации положения крышки устанавливается в предусмотренные гнезда цоколя аппарата, расположенные с двух сторон. Подключение сигнальных цепей производится к кабелю, выведенному на тыльную часть цоколя. Выключатели‐ разъединители‐ предохранители цилиндрических предохранителей имеют только местную световую сигнализацию состояния предохранителей. Для защиты цепей питания «закольцованных» нагрузок (приводов выключателей и пр.) допустимо использование только выключателей серии Varius оборудованными контактами сигнализации. Для защиты цепей питания устройств защит и автоматики целесообразно применение модульных выключателей цилиндрических предохранителей OPV с номинальным током плавкой вставки 2 – 63А.
Выключатели‐ разъединители‐ предохранители Varius применяются с использованием плавких вставок PN, которые обеспечивают гарантированное отключение токов короткого замыкания до 50 кА при напряжении 250В постоянного тока. Селективность между уровнями защиты обеспечивается выбором номиналов плавких вставок с шагом не менее 1,6. Для защиты от перегрузок и коротких замыканий используются вставки с характеристикой gG.
Автоматические выключатели
Для защиты цепей постоянного тока автоматическими выключателями возможно использование только аппаратов, разрешенных производителем для использования в сетях постоянного тока. Для обеспечения возможности мониторинга состояния оборудования во всех автоматических выключателях возможна установка дополнительных контактов положения и состояния. Контакт положения сигнализирует включенное или отключенное положение аппарата, контакт состояния сигнализирует его аварийное или неаварийное состояние. Контакт положения меняет свое положение, как при ручном отключении, так и при отключении дистанционно или аварийно расцепителем. Контакт состояния меняет свое положение только при аварийном отключении.
Устройство контроля изоляции
Устройство контроля изоляции A‐ ISOMETER серии IRDH575 осуществляет текущий контроль сопротивления изоляции ЩПТ. Данное устройство является универсальным для сетей постоянного напряжения.
Степень чувствительности и другие функциональные параметры устанавливаются посредством функциональных клавиш. Параметры отображаются на жидкокристаллическом дисплее и, после завершения установки, хранятся в энергонезависимой памяти (электронно‐перепрограммируемая постоянная память).
Импульсы положительной или отрицательной полярности, контролируемые микропроцессором, накладываются на напряжение системы. Цикл измерения состоит из подачи положительных и отрицательных импульсов одинаковой амплитуды. Период измерения зависит от величин емкостей утечки и сопротивления изоляции системы. Пробой изоляции между системой и «землей» замыкает цепь измерения. На основании полученного замера тока микропроцессор вычисляет сопротивление изоляции, величина которого отображается на дисплее.
Если измеренные значения оказываются ниже уставок ALARM1/ALARM2, срабатывает сигнальное реле и на панели загорается индикатор "ALARM1/2", а на дисплее высвечивается измеренное значение сопротивления изоляции (в случае пробоя в сети постоянного напряжения поврежденная линия отображается на панели).
Функцией устройства контроля изоляции A‐ ISOMETER серии IRDH575 также является селективное определение места пробоя изоляции. Если величина сопротивления изоляции станет ниже уровня значений ALARM1 и ALARM2, то IRDH575 генерирует ток проверки.
Повреждение изоляции может быть селективно определено с помощью установки EDS461, предназначенной для оценки повреждения изоляции, и подключенных к ней измерительных трансформаторов тока. Посредством интерфейса RS485 (протокол BMS) информация о произошедшем пробое изоляции передается на устройство IRDH575 и на дисплее загорается световой индикатор. В режиме главного устройства, такое событие является общим аварийным сигналом и приводит к срабатыванию сигнального реле.