Трансформаторные подстанции напряжением 10... 35/0,4 кВ

Практическая работа 9.

Тема. Изучение схем и комплектация ТП напряжением 10…35/0,4 кВ

Цель работы. Научиться читать полнолинейные схемы подстанций напряжением 10...35/0,4 кВ и комплектовать их.

Содержание работы.

1.Изучение полнолинейной схемы подстанции. 2. Комплектация подстанции в соответствии с заданной схемой. 3. Расшифровка обозначений выбранного электрооборудования. 4. Пояснение назначения и принципа работы аппаратов.

Литература: [1], с. 218...222.

Указания к выполнению работы.

1. Начертите схему по заданному варианту.

Варианты заданий к практической работе 9

2. По перечню, приведенному выше, выберите электрооборудование и приборы и напишите на схеме их типы.

3. Расшифруйте типы и марки аппаратов и укажите назначение каждого из них.

4. Кратко поясните принцип работы устройств.

5. Если промышленность выпускает аппараты новых типов, предложите заменить ими устаревшие.

Содержание отчета. Электрическая схема подстанции с условными буквенно-цифровыми обозначениями электрооборудования. Характеристика электрооборудования (в виде таблицы): условное буквенно-цифровое обозначение, тип, расшифровка типов и марок оборудования и приборов, назначение, принцип работы и устройство.

Трансформаторные подстанции напряжением 10... 35/0,4 кВ

Сельские потребители работают, как правило, на напряжении 0,38/0,22 кВ от потребительских подстанций напряжением 10...35/0,4 кВ.

Подстанции стараются размещать в центре нагрузки. Наибольшее распространение получили К.ТП с силовыми трансформаторами мощностью 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1600 и 2500 кВ-А типа ТМ. Начали выпускать масляные трансформа­торы с витым пространственным магнитопроводом типа ТМВМ тех же мощностей. Такая конструкция магнитопровода проста и позволяет уменьшить потери холостого хода.

Части КТП собирают посредством сварки или болтовых соединений и устанавливают на железобетонные стойки или фундаменты.

Показанная на рисунке 6.6 КТП напряжением 10/0,4 кВ присоединена к линиям напряжением 10 и 0,38 кВ. С концевой опоры 1 напряжение 10 кВ через разъединитель 2 и проходные изоляторы 3 подается на вводное высоковольтное устройство 5. На вводе установлены вентильные разрядники 4. В высоковольтном устройстве находятся разъединитель и предохранители, через которые напряжение подводится к выводам, соответствующим напряжению 10 кВ, силового трансформатора 6

.

Рис. 6.6. Общий вид КТП напряжением 10/0,4 кВ мощностью до 160 кВ-А:

1 и 8 — концевые опоры; 2 — разъединитель; 3 — проходной изолятор; 4 — вентильный разрядник; 5 и 7 — вводное и распределительное устройства; 6 – силовой трансформатор

Вторичное напряжение трансформатора поступает на распределительное устройство 7 напряжением 0,4/0,23 кВ и далее через коммутационные аппараты РУ на концевые опоры 8 линий напряжением 0,38/0,22 кВ.

На рисунке 6.7 показана принципиальная электрическая схема КТП напряжением 10/0,4 кВ мощностью до 160 кВ∙А.

Через разъединитель QSG и предохранители FU1 напряжение 10 кВ подается на силовой трансформатор Т. Со стороны низшего напряжения (линии Л1...ЛЗ) установлены выключатель QS и два комплекта трансформаторов тока ТА1 и ТА2. В первый (полнофазный) комплект входит счетчик активной энергии PI, во второй комплект трансформаторов тока, соединенных в неполную звезду, тепловое реле КК для защиты силового трансформатора от перегрузки.

С шин напряжением 0,4/0,23 кВ питание подается на линии напряжением 0,38/0,22 кВ через автоматические выключатели QF1... QF3. Нулевой провод выведен от шин через реле тока КА, которое служит для отключения линии при однофазных коротких замыканиях. Катушки независимых расцепителей рассчитаны на напряжение 0,38 кВ. Одна фаза подается на катушку при включении автоматического выключателя, а другая — при срабатывании токового реле в случае однофазного короткого замыкания или промежуточного реле KL в случае перегрузки силового трансформатора.

Защита трансформатора от перегрузки заключается в следующем. В нормальном рабочем режиме КТП промежуточное реле KL не срабатывает, так как оно зашунтировано через блокировочный переключатель SA1, контакты теплового реле КК и свои размыкающие. В случае перегрузки трансформатора размыкаются контакты теплового реле, и промежуточное реле, последовательно соединенное с двумя параллельными резисторами, оказывается под линейным напряжением. Промежуточное реле срабатывает и через свои замыкающие контакты отключает автоматические выключатели двух линий напряжением 0,38/0,22 кВ. Линия с наиболее ответственными потребителями продолжает работать. Возможны различные варианты отсоединения линий. При подаче питания на промежуточное реле его размыкающие контакты размыкаются и последовательно с обмоткой реле включается еще один ограничительный резистор. Это необходимо, чтобы довести напряжение на реле после притягивания якоря до 220 В. Такая схема обеспечивает четкую работу реле при колебаниях напряжения. Блокировочный переключатель SA1 через промежуточное реле отключает все автоматы раньше, чем выключатель QS, предотвращая возникновение дуги.

Рис. 6 7. Принципиальная электрическая схема КТП напряжением 10/0,4 кВ мощностью до 160 кВ∙А

Систему наружного освещения, связанную с магнитным пускателем КМ, можно вводить в действие вручную переключателем SA2 или автоматически с помощью фотореле К.

В распределительном шкафу напряжением 0,4/0,23 кВ установлены переключатель SA3, розетка XS и лампа HL для контроля напряжения во всех фазах и для внутреннего освещения.

В зимнее время счетчик обогревается с помощью резисторов R, на которые подается напряжение через выключатель SA4. Для защиты от междуфазных коротких замыканий на линиях напряжением 0,38 кВ служат автоматические выключатели с электромагнитными и тепловыми расцепителями. Чтобы исключить перенапряжение силового трансформатора, со стороны высшего и низшего напряжений устанавливают вентильные разрядники FV1 и FV2.

Схема КТП напряжением 10/0,4 кВ мощностью до 40 кВ∙А (рис. 6.8) отличается от описанной выше тем, что вместо трансформаторов тока для защиты силового трансформатора от перегрузки установлен автоматический выключатель QF. Линии Л1...ЛЗ напряжением 0,38 кВ включаются автоматическими выключателями QF1...QF3, наружное освещение – вручную магнитным пускателем КМ или автоматически посредством фотореле К. Блокировочные контакты SA1 не допускают отключения выключателя QS раньше, чем QF, что предотвращает возникновение короткого замыкания от дуги. Остальные элементы имеют то же назначение, что и в предыдущей схеме.

Типовыми проектами на КТП напряжением 10/0,4 кВ мощностью до 160 кВ∙А предусматривалась установка устройства типа ЗТ-0,4 для повышения чувствительности защиты линии напряжением 0,38 кВ. С 1987 года промышленность приступила к серийному выпуску устройства защиты типа ЗТИ-0,4, которое имеет более высокую чувствительность при междуфазных и однофазных коротких замыканиях, а также действует при замыканиях на землю, что позволяет повысить надежность и электробезопасность в сетях напряжением 0,38/0,22 кВ. Как видно из схемы, приведенной на рисунке 6.9, устройства защиты А1...АЗ работают вместе с автоматическими выключателями QF1...QF3, имеющими независимый расцепитель. В комплект устройства ЗТИ-0,4 встроены трансформаторы тока нулевой последовательности и фазные, которые включаются в фазы А, С и нулевой провод N.

Рис. 6.8. Принципиальная электрическая схема КТП напряжением 10/0,4 кВ мощностью до 40 кВ-А

К устройству защиты подается напряжение 220 В от шин подстанции. При его срабатывании на независимый расцепитель автоматических выключателей QF1...QF3 поступает напряжение 110 В постоянного тока, в результате чего линия отключается. Токи срабатывания ЗТИ-0,4 при междуфазных коротких замыканиях равны 100, 160 и 250 А, при однофазных – 40, 80 и 120 А, при замыканиях на землю – 3...7 А.

На животноводческих комплексах и других достаточно мощных объектах устанавливают проходные подстанции типа КТПП или тупиковые типа КТПТ мощностью 250...630 кВ∙А. Если на проходной подстанции предусмотрены воздушные вводы, то ее обозначают КТПП-В-630, если кабельные — КТПП-К-630.

Подстанция получает питание по одной из линий напряжением 10 кВ при замыкании контактов выключателей нагрузки QW1 и QW2 (рис. 6.10). Линии напряжением 10 кВ связаны с независимыми источниками питания, что позволяет бесперебойно снабжать потребители электроэнергией. Напряжение подводится через разъединитель QS1 и предохранители FU1 к силовому трансформатору Т, от выводов его вторичной обмотки через выключатель QS2 и трансформаторы тока ТА1 и ТА2 – к шинам напряжением 0,4 кВ, далее через автоматические выключатели QF1...QF5 к линиям Л1...ЛЗ. На этих линиях напряжением 0,38 кВ установлены максимальные реле тока КА1... КАЗ.

Рис. 6.9. Принципиальная электрическая схема КТП напряжением 10/0,4 кВ с защитой типа ЗТИ-0,4

Рис. 6.10. Принципиальная электрическая схема КТПП напряжением 10/0,4 кВ мощностью 250...630 кВ∙А

К приборам наружного освещения питание поступает через предохранители FU4 и магнитный пускатель КМ; в цепи управления расположены переключатель SA2 и фотореле К. Для защиты трансформатора Т от перегрузки служат трансформаторы тока ТА1 и ТА2, включенные по схеме неполной звезды, тепловое КК и промежуточное KL реле. Работа устройства защиты от перегрузки изложена в описании схемы, показанной на рисунке 6.7.

Шкаф РУ напряжением 0,38 кВ обогревают с помощью резистора R и освещают лампой HL, которые включают выключателями S1 и S2 через предохранители FU2 и FU3. Для учета электроэнергии предназначен счетчик PI. Напряжение измеряют вольтметром PV с помощью переключателя SAL Для защиты от перенапряжения на линиях напряжением 10 кВ устанавливают разрядники FV1, а на линиях напряжением 0,38 кВ – разрядники FV2.

Конструкция КТПП напряжением 10/0,4 кВ мощностью до 630 кВ∙А с воздушными вводами показана на рисунке 6 11. Напряжение 10 кВ подается через проходные изоляторы 1 портала на выключатель 2 нагрузки, а затем через разъединитель 3 и предохранители 4 по шинам 5 – к силовому трансформатору 6. Напряжение 0,4 кВ с трансформатора подводится к общим шинам с помощью выключателя 8 и далее через отключающие аппараты 7 (автоматические выключатели или выключатели с предохранителями) по изолированным проводам или кабелям – к порталу 9 ввода линий напряжением 0,38/0,22 кВ.

Передачу энергии потребителям через ТП напряжением 35/0,4 кВ называют глубоким вводом. Такая система позволяет значительно повысить пропускную способность линий и увеличить радиус их действия.

Схема понижающей трансформаторной подстанции напряжением 35/0,4 кВ (рис. 6.12) аналогична схеме, изображенной на рисунке 6.7. Однако со стороны высшего напряжения разъединитель QSG, трансформатор Т, предохранители FU1 и разрядники FV1 рассчитаны на напряжение 35 кВ.

В последнее время для электроснабжения животноводческих комплексов и других относительно мощных и ответственных потребителей строят закрытые трансформаторные подстанции (ЗТП). Конструкцию ЗТП с кабельными вводами напряжением 10 и 0,38 кВ принимают по единой серии «Гипрокоммунэнерго», а с воздушными вводами – по проектам института «Сельэнергопроект». Распределительное устройство напряжением 10 кВ на ЗТП комплектуют из камер КСО-272 и КСО-366, а напряжением 0,38 кВ – из шкафов ЩО-70. В некоторых схемах со стороны высшего напряжения предусмотрены выключатели нагрузки ВНП-16 и ВНП-17, масляные выключатели ВМГ-10 и разъединители.

Рис. 6.11. Конструкция КТПП напряжением 10/0,4 кВ:

1 — проходной изолятор; 2 — выключатель нагрузки; 3 — разъединитель; 4 — предохранитель; 5 — шина; 6 — силовой трансформатор; 7 — отключающий аппарат; 8 — выключатель; 9 — портал

Если на ЗТП есть автоматический ввод резерва (АВР), то на вводах напряжением 10 кВ устанавливают масляные выключатели, а на резервном вводе – трансформатор напряжения для питания вторичных цепей АВР. В двухтрансформаторных схемах подстанций для АВР используют автоматические выключатели типа АВМ10, расположенные на стороне низшего напряжения, а при мощности трансформаторов 1000 кВ∙А и более — выключатели типа «Электрон».

На рисунке 6.13 показана ЗТП с кабельными вводами напряжением 10 кВ. В отдельных помещениях 1 находятся трансформаторы мощностью по 630 кВ∙А, 4 и 5 – РУ напряжением 10 кВ, оборудованное камерами КСО-366, 2 – распределительные щиты напряжением 0,38/0,22 кВ, 3 – конденсаторные батареи.

Для электроснабжения сельскохозяйственных, коммунальных и промышленных потребителей первой и второй категорий, расположенных в сельской местности, с 1984 года в СССР начали строить закрытые узловые ТП напряжением 10/0,4 кВ с распределительным устройством, производимым в Германии, рассчитанным на напряжение 10 кВ. Здание подстанции с воздушными вводами линий высшего напряжения – двухэтажное, с кабельными – одноэтажное.

Рис. 6.12. Принципиальная электрическая схема КТП напряжением 35/0,4 кВ

Рис. 6.13. План ЗТП напряжением 10/0,4 кВ с трансформаторами мощностью до 630 кВ∙А

На ТП можно вводить автоматическое резервирование и секционирование смежных участков сети напряжением 10 кВ. Мощность трансформаторов – 2×400 или 2×630 кВ∙А; РУ состоит из восьми комплектных ячеек типа CSIMI-12/16: вводов и линий напряжением 10 кВ, трансформаторов, секционных разъединителей, разрядников.

Распределительные щиты ЩО-70 рассчитаны на напряжение 0,4/0,23 кВ.

В нормальном режиме питание подается через один ввод, а другой остается резервным (рис. 6.14). В случае исчезновения напряжения первый ввод автоматически или вручную отключается и включается резервный. На вводах установлены трансформаторы напряжения TV1...TV6, трансформаторы тока ТА1...ТА9 и масляные выключатели Q1...Q3. Секции шин напряжением 10 кВ соединены между собой выдвижными секционными разъединителями; масляные выключатели могут перемещаться на тележках. От второй секции шин напряжением 10 кВ отводят линию для питания последующих подстанций, если это предусмотрено схемой электроснабжения.

Напряжение 10 кВ поступает через выключатели нагрузки QW1, QW2, предохранители FU1...FV6 на вводы силовых трансформаторов Т7 и Т2. К шинам напряжением 10 кВ подключены вентильные разрядники FV1...FV3. На всех элементах установлены заземляющие разъединители QSG.

Рис. 6.14. Принципиальная электрическая схема КРУ типа CS1M1-12/16 напряжением 10 кВ

Поиск по сайту: