Трансформаторні підстанції на напругу 6 10 0,38 кв в розподільних мережах

Трансформаторні підстанції 6 ... 10 / 0,38 кВ, які нерідко називають споживчими, створені для харчування розподільних ліній напругою 0,38 кВ, майже завжди трифазних чотирьох провідних з заземленою нейтраллю.

У розподільних мережах вживаються як однотрансформаторні, так і двотрансформаторні трансформаторні підстанції потужністю від 25 до 630 кВ-А майже завжди зовнішньої установки. При особливому обгрунтуванні можуть встановлюватися закриті трансформаторні підстанції (ЗТП). В даний час в більшості випадків проектуються мережі з комплектними трансформаторними підстанціями зовнішньої установки, хоча для споживачів першої категорії надійності електропостачання все більш широко використовуються ЗТП. В експлуатації перебувають також щоглові трансформаторні підстанції зовнішньої установки.

Головні схеми первинних з`єднань розподільного пристрою 10 кВ комплектної трансформаторної підстанції (КТП) наведені на малюнку 1 (в деяких схемах не показані додаткові роз`єднувачі, які можуть встановлюватися на кінцевих опорах для приєднання КТП до ліній). Комплектна трансформаторна підстанція тупикового типу з одним трансформатором (рис. 1, а) широко застосовується для електропостачання сільськогосподарських споживачів.

Малюнок 1. Головні схеми з`єднань розподільного пристрою РУ 10 кВ трансформаторних підстанцій 10 / 0,38 кВ

Роз`єднувач, зазвичай, встановлюють на кінцевій опорі смуги 10 кВ, а запобіжники 10 кВ - в КТП. Замість роз`єднувача в ланцюзі трансформатора при відповідному обґрунтуванні може бути застосований вимикач навантаження. Схема б також з одним трансформатором і шинами з вимикачами навантаження може застосовуватися в мережах 10 кВ, не тільки з однобоким, та й з двостороннім живленням, коли за умовами надійності допускаються ручні післяаварійні перемикання. Трансформатор приєднують до шин через роз`єднувач і запобіжники.

При включених вимикачах навантаження може здійснюватися харчування від 1-го джерела з транзитом потужності через шини підстанції. У цій схемі допускається один з вимикачів навантаження поміняти на роз`єднувач з виконанням відповідних блокувань.

Схема е поєднує однотрансформаторні підстанцію з пт автоматичного секціонування або пт автоматичного включення резерву (АВР) смуги 10 кВ. Схема застосовується в мережах напругою 10 кВ з однобоким і двостороннім живленням, в яких за умовами надійності електропостачання потрібні автоматичне і ручне секціонування ліній 10 кВ.

Схема г - розподільчий пристрій з 2-ма трансформаторами і шинами 10 кВ, секціонованими вимикачем навантаження і раз`едітелем застосовується в основному в мережах 10 кВ з двостороннім живленням, де допускається ручне секціонування ліній 10 кВ.

Основний режим роботи підстанції - харчування кожного трансформатора від незалежного джерела по лінії 10 кВ (секційний вимикач навантаження відключений). При включеному секційному вимикачі навантаження можна виконати харчування від 1-го джерела з транзитом потужності через шини трансформаторної підстанції. Замість секційного вимикача навантаження може бути встановлений масляний вимикач (з підміною вимикача навантаження на роз`єднувач з лівого боку від нього, схема г). Така схема (схема містка з одним вимикачем) поєднує двохтрансформаторної підстанцію з пт автоматичного секціонування або пт АВР смуги 10 кВ.

На малюнку 2 наведена основна схема з`єднань УЗТП 10 / 0,38 кВ, розроблена для електропостачання відповідальних сільськогосподарських споживачів, де потрібно забезпечити АВР на стороні 10 кВ. Підстанція двухтрансформаторная, потужністю 2 × 400 кВ-А, з РУ 10 кВ вузлового типу за схемою з секціонірованной системою шин, з 4-ма відходять ПЛ 10 кВ і застосуванням осередків КРУ, з вимикачами типу ВК-10 споруджується тупикового типу з застосуванням КТП ( рис. 2, а).

Малюнок 2. Основна схема з`єднань підстанції УЗТП 10 / 0,38 кВ

Принципова електронна схема комплектної трансформаторної підстанції 10 / 0,38 кВ потужністю 25 ... 160 кВ-А приведена на малюнку 3.

Малюнок 3. Схема електронна з`єднань КТП-25 ... 160/10

Розподільний пристрій (РУ) 10 кВ складається з роз`єднувача QS з заземлюючими ножами, що встановлюється на найближчій опорі смуги 10 кВ, вентильних розрядників FV1 ... FV3 для захисту обладнання від атмосферних і комутаційних перенапруг на стороні 10 кВ і запобіжників F1 ... F3, встановлених в аква пристрої високої напруги, що забезпечують захист трансформатора від багатофазних коротких замикань. Запобіжники з`єднані відповідно з прохідними ізоляторами і силовим трансформатором. Інша апаратура розташовується в нижньому відсіку (шафі), іншими словами розподільний пристрій 0,38 кВ.

На введенні розподільного пристрою 0,38 кВ встановлені рубильник S, вентильні розрядники FV4 ... FV6 для захисту від перенапруг на стороні 0,38 кВ, трансформатори струму ТА 1 ... ТАЗ, що живлять лічильник активної енергії PI, і трансформатори Та4, ТА5, до яких підключено термічне реле КК, що забезпечує захист силового трансформатора від перевантаження. Включення, відключення і захист ліній, що відходять 0,38 кВ від коротких замикань і перевантаження здійснюються автоматичними вимикачами QF1 ... QF3 з комбінованими расцепителями. При цьому для захисту ліній від однофазних коротких замикань в нульових проводах повітряної лінії N1 ... 3 встановлені струмові реле КА1 ... КA3, які при спрацьовуванні замикають ланцюг обмотки незалежного розчеплювача. Реле налаштовуються на спрацьовування при однофазних маленьких замиканнях. в більш віддалених точках мережі. Лінія вуличного освітлення від коротких замикань захищена запобіжниками F4 ... F6.

При перевантаженні силового трансформатора розмикаючих контакти термічного реле КК, шунтуючі в звичайному режимі обмотку проміжного реле KL, розмикаються, подаючи на неї через резистори R4 і R5 напруга. В результаті спрацьовування реле KL відключаються смуги № 1 і 3 і виводиться з роботи резистор R4, збільшуючи опір в ланцюзі обмотки реле KL. Це потрібно для обмеження до номінального значення (220 В) напруги, що подається на обмотку реле KL після притягнення якоря, що пов`язано з підвищенням опору обмотки реле. Захист від перевантаження спрацьовує менш ніж через 1,3 год при струмі, що становить 1,45 номінального струму силового трансформатора.

Лінія № 2 і вуличного освітлення захистом від перевантаження не відключається. Автоматичне включення і відключення смуги вуличного освітлення виробляє фотореле KS, а при ручному управлінні цією лінією користуються тумблером SA2. Фотореле і тумблер SA2 діють на обмотку магнітного пускача КМ.

Для підтримки нормальної температури поблизу лічильника активної енергії PI в зимових умовах служать резистори R1 ... R3, що включаються тумблером SA1.

Для контролю наявності напруги і освітлення РУ 0,38 кВ призначена лампа EL, що включається тумблером SA3. Напруга визначають переносним вольтметром, який включають в побутову розетку X, розташовану в РУ 0,38 кВ. Тумблер SA3 дозволяє виміряти напругу всіх фаз.

Для запобігання відключення рубильника під навантаженням передбачено блокування, яка працює наступним чином. При відкриванні панелі закриття РУ 0,38 кВ прикінцеві контакти вимикача блокування SQ, шунтуючі обмотку проміжного реле K.L, розмикаються і реле KL спрацьовує, відключаючи автоматичні вмикачі ліній № 1 і 3. Відразу знімається напруга з обмотки магнітного пускача КМ і відключається лінія вуличного освітлення.

Розмикаючих контакти вимикача блокування SQ при цьому розмикаються і відключають автоматичний вимикач смуги № 2 (положення контактів вимикача SQ на малюнку 3 показано при відкритій панелі, що закриває РУ 0,38 кВ). Передбачені також механічні блокування, що не допускають відкривання дверей ввідного пристрою вищого напрузі при відключених заземлюючих ножах роз`єднувача, також відключення заземлюючих ножів роз`єднувача при відкритих дверях ввідного пристрою 10 кВ. Блок-замок двері ввідного пристрою 10 кВ і блок-замок приводу заземлюючих ножів мають однаковий секрет. До них є один ключ. У включеному положенні роз`єднувача ключ з приводу заземл-худих ножів зняти нереально. Після відключення основних і включення заземлюючих ножів роз`єднувача ключ вільно знімається з приводу заземлюючих ножів і їм можна відкрити двері пристрої введення 10 кВ.

Для електропостачання спочатку масивних виробничих споживачів застосовується також серія КТП 10 / 0,38 кВ з одним і 2-мя трансформаторами прохідного типу КТПП і тупикового типу КТПТ потужністю 250 ... 630 і 2 (250 ... 630) кВ-А з повітряними вводами зовнішньої установки. Конструктивно однотрансформаторні КТПП і КТПТ роблять у вигляді 1-го блоку, в якому у відповідних відсіках розташовані РУ 10 і 0,38 кВ, також силовий трансформатор. Оболонка блоку (шафа) зроблена з листової сталі і має двері для обслуговування РУ 10 кВ і 0,38 кВ. Передбачені блокування для безпечного обслуговування.

Малюнок 4. Форма щогловою трансформаторної підстанції 10 / 0,38 кВ: 1 - розрядник, 2 - запобіжник, 3 - трансформатор, 4 - майданчик для обслуговування, 5 - шафа РУ 0,38 кВ, 6 - висновки смуги 0,38 кВ, 7 - сходи.

Малюнок 5. Вид роз`єднувального пт на напругу 10 кВ: 1 - опора, 2 - роз`єднувач, 3 - привід роз`єднувача

Двохтрансформаторної КТП складається з 2-ух однотрансформаторних блоків, з`єднаних між собою. РУ 10 кВ КТПП і КТПТ роблять за схемами а, б і г (рис. 1). А саме, розподільний пристрій 10 кВ КТПП потужністю 250 ... 630 кВ-А з одним трансформатором виконано за схемою б (рис. 1). Схема розподільного пристрою 0,38 кВ в головному подібна до схеми на малюнку 3, але передбачається також варіант з установкою блоків запобіжник-вимикач замість автоматів на лініях, що відходять, число яких збільшено до 4. Щоглові підстанції потужністю 25 ... 100 кВ-А монтують на П- образної опорі, а 160 ... 250 кВ-а - на АП-образної опорі. Підстанції майже завжди роблять тупиковими. На малюнку 4 показаний вид щогловою трансформаторної підстанції 10 / 0,38 кВ. Все обладнання розташоване на П-образної опорі.

Трансформатор 3 встановлений на огородженому майданчику 4 на висоті 3 ... 3,5 м. Напруга до трансформатора подається через лінійний роз`єднувальний пункт і запобіжники 2. Лінійний роз`єднувальний пункт включає роз`єднувач з приводом, встановлений на кінцевій опорі. Розподільний пристрій 0,38 кВ є залізний шафа 5 бризкоозахищеного виконання до встановленої всередині апаратурою. Введення в шафу від трансформатора і висновки 6 до ліній 380/220 В виконані в трубах. Для підйому на майданчик 4 служить розкладна залізні сходи 7, яка (в складеному вигляді) так само, як дверцята шафи і привід роз`єднувача, закривається на замок. Для захисту трансформаторної підстанції від перенапруг встановлені вентильні розрядники 1.