КРУ 6–10 кВ — комплектные распределительные устройства

КРУ 6–10 кВ — комплектные распределительные устройства среднего напряжения в металлической оболочке, предназначенные для приема, распределения, коммутации и защиты электроэнергии в сетях 6 и 10 кВ.

Оборудование применяется на промышленных предприятиях, трансформаторных подстанциях, горнодобывающих и металлургических объектах, нефтегазовых предприятиях, электростанциях, объектах инфраструктуры и в системах распределения электроэнергии.

ZTELEC Yuguang — китайский производитель электроэнергетического оборудования из провинции Хэнань, Китай. Компания выпускает трансформаторы, КРУ, НКУ, КТП и другое оборудование для систем передачи и распределения электроэнергии. На официальном сайте ZTELEC Yuguang представлены решения среднего напряжения, включая КРУ и комплектные подстанции.

Что такое КРУ 6–10 кВ

КРУ 6–10 кВ представляет собой комплектное распределительное устройство, в котором основные силовые и вспомогательные компоненты размещаются внутри металлических шкафов.

В зависимости от проекта одна система КРУ может включать:

• вводные ячейки;

• секционные ячейки;

• отходящие ячейки;

• ячейки трансформатора;

• измерительные ячейки;

• ячейки ТН;

• ячейки собственных нужд;

• вакуумные выключатели;

• трансформаторы тока;

• трансформаторы напряжения;

• ограничители перенапряжения;

• заземляющие разъединители;

• устройства РЗА;

• системы управления и сигнализации.

Главное отличие КРУ 6–10 кВ от обычного отдельного коммутационного аппарата заключается в том, что шкаф представляет собой комплексное инженерное решение, объединяющее коммутацию, измерение, защиту, управление и безопасность эксплуатации.

КРУ 6 кВ и КРУ 10 кВ: основные различия

Выбор между 6 и 10 кВ определяется существующей системой электроснабжения объекта, расчетной нагрузкой и техническим заданием.

ГОСТ Р 55190-2022 устанавливает для КРУ номинальные напряжения 6 и 10 кВ и соответствующие наибольшие рабочие напряжения 7,2 и 12 кВ.

Поэтому обозначение «КРУ 6–10 кВ» не означает, что один шкаф автоматически работает одновременно на двух напряжениях. Обычно речь идет о серии или конфигурации оборудования, которая может быть спроектирована для сети 6 кВ либо 10 кВ.

Технические характеристики КРУ 6–10 кВ

При выборе КРУ для российского или СНГ проекта необходимо учитывать не только номинальное напряжение, но и ток нагрузки, ток короткого замыкания, стойкость к термическим и электродинамическим воздействиям, параметры выключателя и характеристики измерительных трансформаторов.

Основные технические параметры

* ГОСТ Р 55190-2022 устанавливает ряды номинальных значений; фактический параметр конкретного шкафа определяется техническими условиями и расчетами проекта.

ГОСТ 14693-90 также предусматривает для КРУ до 10 кВ номинальные напряжения 6,0–11,0 кВ, наибольшие рабочие напряжения 7,2 и 12 кВ, а также широкий ряд номинальных токов и токов отключения.

Конструкция КРУ 6–10 кВ

Современное КРУ обычно разделяется на функциональные отсеки. Такое исполнение позволяет организовать независимое размещение силовых цепей, сборных шин, кабелей и низковольтных цепей управления.

1. Отсек вакуумного выключателя

В качестве основного коммутационного аппарата для КРУ 6–10 кВ может использоваться вакуумный выключатель.

Он выполняет:

• включение и отключение нагрузки;

• отключение токов короткого замыкания;

• оперативную коммутацию;

• автоматическое отключение при аварии.

Для выкатного исполнения предусматриваются рабочее, контрольное и ремонтное положения.

При закупке необходимо указывать не просто «VCB», а:

• тип выключателя;

• номинальный ток;

• ток отключения;

• оперативное напряжение;

• тип привода;

• ресурс;

• количество вспомогательных контактов;

• требования к моторному приводу.

2. Отсек сборных шин

Сборные шины соединяют отдельные ячейки в единую систему распределения.

При проектировании учитываются:

• номинальный ток;

• допустимый нагрев;

• ток короткого замыкания;

• термическая стойкость;

• электродинамическая стойкость;

• материал шин;

• схема секционирования.

Для промышленных подстанций часто предусматриваются две секции шин с секционным выключателем.

3. Кабельный отсек

Кабельный отсек предназначен для подключения отходящих или питающих линий.

В зависимости от проекта здесь могут размещаться:

• кабельные вводы;

• ТТ;

• ТН;

• ограничители перенапряжения;

• заземляющий выключатель;

• кабельные наконечники;

• датчики;

• другие элементы силовой цепи.

Количество и сечение кабелей необходимо указывать в техническом задании.

4. Отсек РЗА и управления

В отсеке управления устанавливаются:

• терминал релейной защиты;

• автоматические выключатели вспомогательных цепей;

• реле;

• измерительные приборы;

• сигнализация;

• органы управления;

• интерфейсы связи.

Для крупных промышленных объектов возможно подключение КРУ к SCADA/АСУ ТП.

Типовая комплектация КРУ 6–10 кВ

Состав системы определяется однолинейной схемой.

Пример системы

Ввод №1 → секция шин №1 → отходящие линии

Ввод №2 → секция шин №2 → отходящие линии

Секционный выключатель → резервирование между секциями

Такая схема может применяться на объектах, где требуется повысить надежность электроснабжения.

Релейная защита КРУ 6–10 кВ

Для российского и СНГ рынка РЗА является важнейшей частью технической спецификации.

В зависимости от объекта могут применяться:

• максимальная токовая защита;

• токовая отсечка;

• защита от замыканий на землю;

• защита от перегрузки;

• минимальное напряжение;

• максимальное напряжение;

• АВР;

• АПВ;

• дуговая защита;

• контроль выключателя;

• аварийная регистрация.

Для автоматизированных подстанций дополнительно определяются:

• интерфейс связи;

• RS-485;

• Ethernet;

• Modbus;

• IEC 61850;

• связь с SCADA.

Фактический набор функций должен соответствовать электрической схеме и требованиям проектной организации.

ТТ и ТН для КРУ

При закупке КРУ нельзя ограничиваться указанием «CT/VT included».

Для трансформаторов тока необходимо определить:

• коэффициент трансформации;

• класс точности;

• мощность;

• количество вторичных обмоток;

• назначение каждой обмотки;

• параметры РЗА;

• измерительные цепи.

Для трансформаторов напряжения:

• коэффициент трансформации;

• класс точности;

• количество вторичных обмоток;

• схему соединения;

• номинальную нагрузку;

• защиту вторичных цепей.

Параметры ТТ и ТН должны быть согласованы с системой защиты и измерения конкретного объекта.

Требования к короткому замыканию

Для КРУ 6–10 кВ одним из главных параметров является ток короткого замыкания.

Например, в техническом задании может быть указано:

10 кВ / 1250 А / 25 кА / 3 с

или:

6 кВ / 630 А / 20 кА / 1 с

Это означает, что производитель должен подобрать шкаф, выключатель, шины и другие элементы с соответствующей стойкостью.

ГОСТ Р 55190-2022 предусматривает кратковременный выдерживаемый ток и пиковый выдерживаемый ток, а длительность короткого замыкания устанавливается как 1 или 3 секунды.

Поэтому ток КЗ должен определяться расчетом электрической сети, а не выбирается только по каталогу производителя.

Нормативные требования для России и СНГ

Для российского проекта КРУ 6–10 кВ необходимо проверить применимые нормативные документы и техническое задание заказчика.

ГОСТ Р 55190-2022

Современный российский стандарт распространяется на комплектные распределительные устройства в металлической оболочке на номинальное напряжение до 35 кВ.

Для рассматриваемого диапазона он устанавливает:

• 6 кВ;

• 10 кВ;

• 7,2 кВ максимального рабочего напряжения для 6 кВ;

• 12 кВ максимального рабочего напряжения для 10 кВ;

• ряды номинальных токов;

• параметры стойкости к короткому замыканию.

ГОСТ 14693-90

ГОСТ 14693-90 распространяется на негерметизированные КРУ в металлической оболочке до 10 кВ и официально находится в статусе действующего стандарта на ресурсе Росстандарта.

При конкретном проекте необходимо проверить, какой именно стандарт, технические условия и дополнительные требования указаны в документации заказчика.

Для международной поставки также может потребоваться соответствие применимым требованиям IEC и требованиям конкретной страны.

Применение КРУ 6–10 кВ в русскоязычных странах

Россия

КРУ 6–10 кВ применяется на:

• промышленных предприятиях;

• подстанциях;

• нефтегазовых объектах;

• шахтах;

• металлургических заводах;

• электростанциях;

• крупных коммерческих объектах.

Основное внимание при закупке уделяется РЗА, току КЗ, типу выключателя, ТТ/ТН, климатическому исполнению и документации.

Казахстан

КРУ 6–10 кВ востребовано для:

• горнодобывающих предприятий;

• металлургии;

• нефтегазовых объектов;

• промышленных подстанций;

• энергетической инфраструктуры.

Особенно важны надежность оборудования, работа при сложных климатических условиях и возможность адаптации конфигурации под проект.

Узбекистан

Основные применения:

• горнодобывающая промышленность;

• металлургия;

• цементные заводы;

• промышленные предприятия;

• энергетические объекты.

Для таких проектов важно согласовать КРУ с трансформатором, НКУ и системой РЗА.

Кыргызстан

КРУ 6–10 кВ может использоваться на:

• промышленных объектах;

• горнодобывающих предприятиях;

• подстанциях;

• инфраструктурных проектах.

Армения

Для промышленных и металлургических предприятий КРУ используется в системах питания:

• электродвигателей;

• насосов;

• компрессоров;

• производственных линий;

• трансформаторных подстанций.

Беларусь и другие страны СНГ

Конкретная конфигурация должна формироваться с учетом технического задания заказчика, действующих стандартов и требований местной энергетической организации.

КРУ 6–10 кВ для промышленного предприятия

Для типового промышленного объекта система может включать:

Сеть 6/10 кВ

↓

Вводная ячейка КРУ

↓

Сборные шины

↓

Секционный выключатель

↓

Отходящие ячейки

↓

Трансформатор / двигатель / производственное оборудование

Такой подход позволяет объединить в одном распределительном комплексе коммутацию, измерение и защиту нескольких потребителей.

КРУ 6–10 кВ от ZTELEC Yuguang

ZTELEC Yuguang Electric Technology (Henan) Co., Ltd. — производитель электроэнергетического оборудования из провинции Хэнань, Китай.

Официальные материалы компании указывают, что ZTELEC Yuguang производит силовые и распределительные трансформаторы, КРУ, НКУ, комплектные подстанции и другое оборудование для передачи и распределения электроэнергии. Компания также указывает применение продукции в промышленности, горнодобывающей отрасли, коммерческих объектах и новой энергетике.

Для проектов КРУ 6–10 кВ конфигурация может формироваться на основе:

• однолинейной схемы;

• номинального напряжения;

• номинального тока;

• расчетного тока короткого замыкания;

• количества ячеек;

• типа выключателя;

• параметров ТТ/ТН;

• требований РЗА;

• количества вводов;

• секционирования;

• кабельного подключения;

• условий эксплуатации;

• требований к автоматизации.

Производитель также может объединять КРУ с трансформаторами, НКУ и КТП в комплексную систему электроснабжения. На официальном сайте ZTELEC Yuguang представлены КРУ, НКУ и комплектные подстанции как отдельные направления продукции.

Что предоставить производителю для расчета КРУ

Для получения точного технического предложения рекомендуется предоставить:

Для крупного проекта оптимальный порядок выглядит следующим образом:

SLD → расчет нагрузки → расчет КЗ → выбор КРУ → выбор VCB → выбор ТТ/ТН → РЗА → чертежи → техническое согласование → производство → испытания → поставка.

Почему выбирают КРУ 6–10 кВ

КРУ позволяет объединить несколько функций в одном распределительном комплексе:

• коммутацию;

• защиту;

• измерение;

• управление;

• секционирование;

• резервирование;

• подключение кабельных линий;

• передачу данных в систему автоматизации.

Для промышленного заказчика особенно важно, чтобы производитель поставлял не просто шкаф, а оборудование, соответствующее конкретной однолинейной схеме и расчетным параметрам сети.

Заключение

КРУ 6–10 кВ является базовым оборудованием среднего напряжения для промышленных предприятий, подстанций, горнодобывающих и металлургических объектов, нефтегазовой отрасли и энергетической инфраструктуры.

При выборе необходимо оценивать комплекс параметров:

6/10 кВ → номинальный ток → ток КЗ → вакуумный выключатель → ТТ/ТН → РЗА → сборные шины → кабельное подключение → климатическое исполнение → стандарты → испытания.

Для российского и СНГ рынка техническая конфигурация должна формироваться на основании технического задания и применимых нормативных требований. ГОСТ Р 55190-2022 содержит актуальный ряд параметров для КРУ 6 и 10 кВ, а ГОСТ 14693-90 остается действующим стандартом для соответствующего класса КРУ до 10 кВ.

ZTELEC Yuguang — производитель электроэнергетического оборудования из провинции Хэнань, Китай, предлагает КРУ, трансформаторы, НКУ и комплектные решения для систем распределения электроэнергии. Конфигурация оборудования может формироваться на основании SLD, технической спецификации и параметров конкретного объекта.