Как устроена трансформаторная подстанция 10 на 0,4 кВ
Энергетическая система состоит из множества структурных элементов, каждый из которых выполняют свою функцию в процессе передачи электроэнергии от электростанций до конечного потребителя. Подстанции 10 на 0,4 кВ осуществляют последний этап преобразования электроэнергии: от данных подстанций электроэнергия поступает напрямую к потребителю — в населенные пункты и на производственные предприятия. Рассмотрим, как устроена трансформаторная подстанция 10 на 0,4 кВ.
Существует несколько типов подстанций 10/0,4 кВ, устройство которых зависит от их мощности, назначения и условий работы.
Мачтовые и столбовые подстанции
На территории небольших населенных пунктов, дачных кооперативов для электроснабжения потребителей используются мачтовые и столбовые трансформаторные подстанции.
Основное преимущество данных подстанций — простота конструкции и удобство в обслуживании.
Столбовая трансформаторная подстанция устанавливается непосредственно на линейной опоре ВЛ-10 кВ (ВЛ-6 кВ) либо на отдельной стойке (опоре) типа СВ-105, СВ-110 и т.п. Отличие мачтовой подстанции в том, что она устанавливается между двух стоек (опор).
Устроена столбовая (мачтовая) подстанция следующим образом.
Непосредственно на опоре (стойке) монтируется рама крепления и силовой трансформатор небольшой мощности, обычно в диапазоне 16-160 кВА.
Над трансформатором монтируется рама с креплениями для высоковольтных предохранителей типа ПКТ, которые служат для защиты трансформатора от сверхтоков. От предохранителей вниз идут провода к вводам высокого напряжения силового трансформатора, а вверх идут проводники к питающей линии электропередач.
Для предотвращения схлестывания проводники от предохранителей к ВЛ дополнительно крепятся на опорных изоляторах, которые устанавливаются на специальной траверсе. На траверсе изоляторов также устанавливают разрядники или ограничители перенапряжения (ОПН), осуществляющие защиту от атмосферных и коммутационных перенапряжений в электрической сети.
Для возможности снятия напряжения и создания видимого разрыва электрической цепи на опоре может дополнительно устанавливаться высоковольтный разъединитель. Разъединитель устанавливается в разрыв питающего провода от ВЛ на отдельной раме. Привод разъединителя находится внизу опоры и соединяется валом с разъединителем. Рукоятка привода выполняется съемной, а сам привод фиксируется замком для предотвращения проведения операций посторонними лицами.
Под силовым трансформатором устанавливается шкаф низкого напряжения 0,4кВ. Данный шкаф подключается к вводам низкого напряжения трансформатора, в нем устанавливаются коммутационные и защитные аппараты – рубильники и предохранители либо автоматические выключатели, а также подключается кабель потребителей.
В зависимости от количества потребителей и величины нагрузки, может быть несколько отходящих линий, каждая из которых защищается отдельным автоматическим выключателем. Если электроснабжение потребителей осуществляется воздушной линией электропередач, то для защиты от перенапряжений могут устанавливаться ОПН.
Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)
Следующий тип — комплектные трансформаторные подстанции. Это готовые решения, которые поставляются заводами-изготовителями в собранном виде либо отдельными блоками для дальнейшей сборки на месте установки.
В зависимости от мощности, КТП могут быть изготовлены в металлическом или в бетонном корпусе, либо в корпусе из сэндвич-панелей. В металлическом корпусе изготавливаются маломощные подстанции, такие КТП устанавливаются, как правило, в сельской местности. Также КТП данного типа могут применяться для питания потребителей на временных объектах (строительная площадка, пост охраны и др.).
Конструктивно металлические КТП имеют то же оборудование, что и мачтовые (столбовые) подстанции, только все эти элементы монтированы внутри металлического корпуса КТП. Само КТП устанавливается на предварительно монтированный фундамент или опоры.
Для удобства и безопасности при эксплуатации и обслуживании КТП, коммутационные и защитные аппараты разного напряжения монтируются в отдельных отсеках, имеющих запирающие устройства. В зависимости от конструкции КТП, силовой трансформатор может быть установлен в отдельном отсеке либо открытым способом – в этом случае над вводами трансформатора монтируется специальный металлический защитный кожух.
Корпус и металлические части оборудования КТП подлежат заземлению. Заземление необходимо для обеспечения безопасности при обслуживании КТП, а также для обеспечения работы системы заземления электрической сети.
Более мощные комплектные трансформаторные подстанции в бетонном корпусе или сэндвич-панелях устанавливают, как правило, в жилых кварталах для питания нескольких многоквартирных домов либо в зоне сосредоточения большой нагрузки.
Трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ в специальной постройке
Помимо КТП для питания многоквартирных домов и других групп потребителей часто применяются подстанции, расположенные в специальных постройках. Здание для подстанции 10/0,4 кВ строятся по однотипным проектам с учетом местных условий и величины нагрузки потребителей.
В такой подстанции может быть установлен как один, так и несколько понижающих силовых трансформаторов мощностью, как правило, до 1000 кВА.
Для безопасности и удобства обслуживания распределительные устройства высокого и низкого напряжения находятся в разных помещениях. Силовой трансформатор также устанавливается в отдельной камере.
В распределительном устройстве 10 кВ устанавливаются высоковольтные выключатели или предохранители, а также разъединители либо выкатная тележка КРУ, которые обеспечивают видимый разрыв для безопасности обслуживания трансформатора и выключателя.
По стороне низкого напряжения устанавливается вводной автоматический выключатель, а также автоматические выключатели отходящих линий потребителей. Для безопасности работ по обслуживанию линий 0,4 кВ также необходимо обеспечить видимый разрыв – для этого в цепи устанавливают рубильники.
Для защиты электрической сети от перенапряжений по стороне ВН и НН устанавливаются разрядники или ОПН.
При необходимости контроля напряжения и нагрузки по стороне высокого напряжения устанавливаются трансформаторы тока и напряжения, а по стороне 0,4 кВ трансформаторы тока.
Трансформаторные подстанции на предприятиях
На промышленных предприятиях, где сосредоточено большое количество потребителей 0,4 кВ, для распределения электроэнергии монтируются распределительные устройства 0,4 кВ в отдельных зданиях или непосредственно в производственных помещениях. Распредустройство 0,4 кВ может быть выполнено на одном или нескольких щитах (панелях), которые получают питание от одного или двух трансформаторов 10/0,4 кВ.
Два источника питания (трансформатора) устанавливаются в том случае, если требуется обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение потребителя. В данном случае распределительное устройство разделяется на две секции шин, каждая из которых питается от отдельного трансформатора. Между секциями устанавливается автоматический выключатель с моторным приводом или контактор, посредством включения которого осуществляется подача напряжения на одну из секций в случае обесточивания одного из трансформаторов.
В данном распределительном устройстве помимо автоматов могут устанавливаться групповые рубильники, предназначенные для удобства обслуживания отдельных участков распределительного устройства. Для контроля режима работы оборудования на щитах устанавливаются сигнальные лампы, вольтметры, амперметры, приборы учета и, при необходимости, измерительные трансформаторы тока.
Также в щитах 0,4 кВ могут дополнительно монтироваться различные системы защиты и автоматики, например, защита от замыкания на землю, автоматика включения аварийного освещения и др.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Кабельные линии и трансформаторные подстанции в городских распределительных сетях
Систему электроснабжения города можно условно разделить на две части. К первой относятся электроснабжающие сети — электрические сети и понижающие подстанции напряжением 35-220 кВ, предназначенные для распределения электрической энергии между районами города.
В качестве источников питания им служат местные электростанции или районная энергосистема. Сборные шины 6-10 кВ понижающей подстанции являются центром питания (ЦП) городских электрических сетей. Распределение электрической энергии от ЦП или РП между трансформаторными подстанциями (ТП) осуществляется, как правило, по распределительным сетям 6-10 кВ.
В настоящее время в городах кабельные сети почти полностью вытесняют воздушные, несмотря на более высокую стоимость, т.к. улицы городов и территории предприятий не загромождаются электрическими проводами и опорами.
В настоящее время применяются силовые кабели для линий напряжением до 220 кВ, однако при напряжениях 35 кВ и выше преимущество еще сохраняется за воздушными линиями ввиду конструктивных трудностей, связанных с изготовлением силовых кабелей на столь высокие напряжения.
Городские распределительные сети 6-10 кВ и 380/220 В, как правило, выполняют только кабельными. Исключение составляют районы малоэтажной и индивидуальной застройки (коттеджные поселки и садоводческие товарищества).
Кабельные линии прокладывают в земле по непроезжей части улиц (под тротуарами, газонами и т.п.). Одиночные кабели в микрорайонах укладываются в траншеи либо в блоках из железобетонных панелей, асбоцементных или керамических труб. Кабели с металлическими оболочками и конструкции, на которых проложены кабели, должны быть заземлены. При прокладке кабелей в земле глубина траншеи должна быть не менее 0,7 м, расстояния между соседними кабелями не менее 100 мм, от края траншеи до крайнего кабеля — не менее 50 мм.
По улицам и площадям, насыщенным подземными коммуникациями, и при числе кабелей более 10 их рекомендуется прокладывать в коллекторах и кабельных туннелях. Разделка и соединение кабелей практически не отличаются от промышленных.
Марки силовых кабелей и их область применения в городских сетях приведены в табл. 1.
Таблица 1. Кабели, применяемые в городских электрических сетях
Кабели в свинцовой оболочке с бумажной пропитанной изоляцией
Кабели в алюминиевой оболочке с пропитанной бумажной изоляцией
Кабели с резиновой изоляцией
Кабели не распространяющие горение, с низким дымо- и газовыделением
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена
Кабели с пластмассовой изоляцией, в пластмассовой оболочке
Шланговые кабели
Основные марки неизолированных проводов, которые используются в воздушных линиях городских электрических сетей:
- А — из семи и более алюминиевых проволок одного диаметра, скрученных концентрическими повивами (сечение 16-500 мм2);
- АКП — то же, но межпроволочное пространство заполнено смазкой повышенной термостойкости;
- АС — сталеалюминиевый провод (сечение 16-500 мм2);
- АСКС — то же, но со смазкой.
В настоящее время на воздушных линиях напряжением до 10 кВ рекомендуется использовать самонесущие изолированные провода (СИП). СИП для воздушных линий до 1 кВ представляет собой конструкцию, при которой вокруг нулевого несущего троса скручены изолированные фазные жилы, а также, при необходимости, жила уличного освещения.
Конструктивные параметры воздушных линий городских электрических сетей приведены в табл. 2.
Таблица 2. Габаритные размеры воздушных линий городских электрических сетей
Габаритные размеры
Распределительные подстанции (РП) напряжением 6-10 кВ выполняются в виде отдельно стоящих зданий с комплектными распределительными устройствами одностороннего обслуживания типа КСО.
Современные трансформаторные подстанции (ТП) в городах выполняются комплектными с использованием унифицированных блочных схем. Они различаются по количеству установленных трансформаторов, назначению и схемам коммутации.
Наибольшее распространение получили блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТПу) внутреннего обслуживания и комплектная трансформаторная подстанция наружной установки (КТПН) и наружного обслуживания.
Схема траснформаторной подстанции БКТПу-630
Подстанция БКТПу представляет собой готовое изделие, полностью укомплектованное оборудованием, за исключением силовых трансформаторов, которые монтируются после установки подстанции на фундамент. В ней возможна установка силовых трансформаторов отечественного и импортного производства, как с масляной, так и с сухой литой изоляцией.
На подстанции такого типа могут быть установлены трансформаторы мощностью до 1000 кВА (например, типа ТМГ). РУ-10 кВ выполнено как герметичное комплектное распределительное устройство одностороннего обслуживания с элегазовой изоляцией. РУ-0,4 кВ также комплектное, типа ЩО-59, с предохранителями ПН-2 и рубильниками на номинальные токи 250, 600 и 1000 А.
Устройство автоматического включения резерва (АВР) при установке трансформаторов мощностью до 630 кВА выполняется на контакторах, а при установке трансформаторов 1000 кВА — на автоматических выключателях.
При необходимости в РУ-0,4 кВ предусматривается установка специальной панели для питания сети уличного освещения. Панель освещения имеет две системы шин и два контактора, что позволяет менять режим освещения в зависимости от времени суток (вечером и ночью) путем переключения питания с одной системы шин на другую.
В районах малоэтажной застройки для питания силовых и осветительных нагрузок промышленных, городских и поселковых сетей могут применяться однотрансформаторные подстанции КТПН в моноблочном комплектном исполнении с трансформаторами мощностью 63-400 кВА.
Шкаф КТП разделяется на три отсека сплошными металлическими перегородками. Отсек с трансформатором и высоковольтными предохранителями и отсек РУ-0,4 кВ располагаются на нижнем уровне, а шкаф РУ-10(6) кВ — на верхнем уровне.
Конструкция КТП предполагает использование как воздушных, так и кабельных вводов высокого и низкого напряжения. Подстанция устанавливается на утрамбованной и выровненной площадке или на фундаменте. КТП с воздушным вводом подключается к линии посредством разъединителя, который устанавливается на ближайшей опоре.
На головных участках кабельных линий жилых и общественных зданий устанавливаются вводные распределительные устройства (ВРУ), которые являются конечными элементами городской электросети. Здесь обычно проходит граница балансовой ответственности между энергоснабжающей организацией и потребителями.
Вводные устройства снабжены предохранителями и другими коммутационными аппаратами, что позволяет обеспечить надежную защиту городских электросетей от повреждений, вызванных неисправностями у потребителей, и возможность отключения потребителей при ремонтах и профилактических испытаниях.
С введением в 1980 году ГОСТ 19734-80 «Устройства вводно-распределиельные для жилых и общественных зданий» все ВРУ выполняются унифицированными и комплектуются из стандартных панелей.
В качестве примера рассмотрим УВР-8503. Серия включает 8 типов вводных и 62 типа распределительных панелей, что позволяет использовать их в наборе для всех типов жилых и общественных зданий с различным числом питающих и отходящих линий. В состав вводной панели 2ВР-1-25 для питания потребителей II — III категории входят следующие элементы: трехполюсный рубильник и предохранитель типа ПН-2 в каждой фазе, лампа для освещения с автоматом АЕ-1031 и конденсатор системы подавления помех.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Оборудование трансформаторных подстанций, как устроены подстанции
Сложная иерархия современных электрических сетей включает в себя огромное количество различного электротехнического оборудования, среди которого трансформаторные подстанции выполняют роль звена, связующего и перераспределяющего электроэнергию. Они располагаются около или внутри населенных пунктов и обеспечивают комфортные условия для проживания людей.
В сельской местности еще можно встретить конструкции старых столбовых подстанций, работающих на открытом воздухе, которые принимают по высокой стороне воздушной линии 10 или 6 кВ и отдают 0,4 подключенным потребителям.
Внутри населенных пунктах с многоэтажными зданиями в целях безопасности чаще применяются кабельные линии, скрытые в земле, а трансформаторное оборудование располагается внутри специальных построек, закрытых на замки от несанкционированного проникновения.
Здание подобной трансформаторной подстанции, преобразующей напряжение 10 кВ в 0,4 показано на фотографии.
Внешнее отличие габаритов показанных подстанций, преобразующих напряжения одинаковых величин, свидетельствует о том, что они оперируют разными мощностями.
Подобные трансформаторные подстанции (ТП) получают электроэнергию по высоковольтным линиям электропередач 10 кВ (или 6) от удаленных распределительных устройств.
Фотография силового трансформатора, расположенного на ОРУ-110 и осуществляющего преобразование электроэнергии 110 кВ в 10, передаваемое по ЛЭП на ПС-10, показана на очередной фотографии.
Этот трансформатор имеет уже большие габариты и оперирует с мощностями до 10 мегаватт, располагается на открытой, огороженной территории, которая конструкцией оборудования четко разграничена на две стороны:
- высшего напряжения 110;
- низшего — 10 кВ.
Сторона 110 кВ воздушной ЛЭП соединяется с другой подстанцией, которая имеет еще большие габариты и преобразовывает огромные энергетические потоки.
Размеры только вводной опоры единичной воздушной ЛЭП позволяют визуально оценить значительность потоков электроэнергии, пропускаемых через нее.
Приведенные фотографии свидетельствуют, что трансформаторные подстанции в энергетике перерабатывают энергию электричества различных напряжений и мощностей, монтируются разнообразными конструкциями, но имеют общие черты.
Состав оборудования трансформаторной подстанции
Каждая ПС создается под конкретные условия эксплуатации с расположением:
- на открытом воздухе — открытые распределительные устройства (ОРУ);
- внутри закрытых помещений — ЗРУ;
- в металлических шкафах, встроенных в специальные комплекты — КРУ.
По типу конфигурации электрической сети трансформаторные ПС могут выполняться:
- тупиковыми, когда они запитаны по одной либо двум радиально подключенным ЛЭП, которые не питают другие ПС;
- ответвительными — присоединяются к одной (иногда двум), проходящим ЛЭП с помощью ответвлений. Проходящие линии питают другие подстанции;
- проходными — подключены за счет захода ЛЭП с двухсторонним питанием методом «вреза»;
- узловыми — присоединяются по принципу создания узла за счет не менее чем трех линий.
Конфигурация сети электроснабжения накладывает условия на рабочие характеристики подстанции, включая настройку защит для обеспечения безопасной работы.
Основные элементы ПС
В состав оборудования любой подстанции входят:
- силовой трансформатор, который непосредственно осуществляет преобразование электроэнергии для ее дальнейшего распределения;
- шины, обеспечивающие подвод приходящего напряжения и отвод нагрузок;
- силовые коммутационные аппараты с тоководами, позволяющие перераспределять электроэнергию;
- системы защит, автоматики, управления, сигнализации, измерения;
- вводные и вспомогательные устройства.
Он является основным преобразующим элементом электроэнергии и выполняется трехфазным исполнением. В его конструкцию входят:
- корпус, выполненный в форме герметичного бака, заполненного маслом;
- шихтованный магнитопровод;
- обмотки стороны низкого напряжения (НН);
- обмотки вводов высокого напряжения (ВН);
- масляная система;
- переключатель регулировочных отводов у обмоток;
- вспомогательные устройства и системы.
Более подробно устройство силового трансформатора и автотрансформатора изложено в другой статье.
Чтобы трансформатор работал к нему надо подвести питающее и отвести преобразованное напряжение. Эта задача возложена на токоведущие части, которые называют шинами и ошиновкой. Они должны надежно передавать электрическую энергию, обладая минимальными потерями напряжения.
Для этого их создают из материалов с улучшенными токопроводящими свойствами и повышенным поперечным сечением. В зависимости от размеров ПС шины могут располагаться на открытом воздухе или внутри закрытого сооружения.
Шины и ошиновка электрически разделяются между собой положением силового выключателя. Причем ошиновка без каких-либо коммутационных аппаратов напрямую подключена к вводам трансформатора. Ее конструкция не должна создавать механических напряжений в фарфоровых и всех остальных деталях вводов.
Для ошиновки используют кабели или пластины, которые монтируют на медные шпильки трансформаторных вводов через наконечники или переходники.
У подстанций, защищенных от воздействия атмосферных осадков, шины обычно делают цельными алюминиевыми или реже медными полосами. На открытом воздухе для них чаще используют многожильные не закрытые слоем изоляции провода повышенного сечения и прочности.
Однако, в последнее время наметился переход на системы шин, устанавливаемые жестко. Это позволяет экономить площадь на ОРУ, металл токоведущих частей и бетон.
Такие конструкции применяются на новых строящихся подстанциях. За их основы взяты образцы, успешно работающие несколько десятилетий в странах Запада на оборудовании 110, 330 и 500 кВ.
Для расположения шин применяется определенная конфигурация, которая может использовать:
Под термином «система шин» подразумевается комплект силовых элементов, подключающих все присоединения на распределительном устройстве. На подстанциях с двумя трансформаторами одного напряжения создаются две системы шин, каждая из которых питается от своего источника.
Протяженная система шин при большом количестве присоединений может разделяться на отдельные участки, которые называются секциями.
Силовые коммутационные аппараты
Трансформаторные подстанции при эксплуатации необходимо подключать под напряжение или выводить из работы для профилактического обслуживания или в случае возникновения аварийных ситуаций и неисправностей. С этой целью используются коммутационные аппараты, которые создаются различными конструкциями и могут:
1. отключать аварийные токи максимально возможных величин;
2. коммутировать только рабочие нагрузки;
3. обеспечивать разрыв видимого участка электрической схемы за счет переключения только при снятом с оборудования напряжении.
Коммутационные аппараты, способные отключать аварийные ситуации, работают в автоматическом режиме и называются «автоматическими выключателями». Они создаются с различными возможностями коммутации нагрузок за счет конструктивных особенностей.
По принципу использования запасенной энергии, заложенной в работу исполнительного механизма, их подразделяют на:
- пружинные;
- грузовые;
- давления;
- электромагнитные.
По способам гашения электрической дуги, возникающей при отключениях, они классифицируются на:
- воздушные;
- элегазовые;
- вакуумные;
- масляные;
- автогазовые;
- электромагнитные;
- автопневматические.
Для управления исключительно рабочими режимами, характеризующимися только номинальными параметрами сети, создаются «выключатели нагрузки». Мощность их контактной системы и скорость работы позволяют успешно переключаться при обычном состоянии схемы. Но, ими нельзя оперировать для ликвидации коротких замыканий.
При разрыве электрической цепи под нагрузкой создается электрическая дуга, которая ликвидируется конструкцией выключателя. В обесточенной схеме для отделения определенного участка от напряжения используют более простые устройства:
Разъединителями оперируют, как правило, вручную при снятом напряжении. На подстанциях 330 кВ и выше управление разъединителями осуществляется электродвигателями. Это объясняется большими габаритами и механическими усилиями, которые сложно преодолеть вручную.
При включении разъединителя участок его цепи собирается в электрическую схему, а при отключении — выводится.
Отделители создаются для автоматического разделения напряжения с защищаемого участка при создании на нем бестоковой паузы удаленным выключателем. Более подробно работа отделителя изложена в этой статье.
Взаимное расположение коммутационных аппаратов и шин
Любая трансформаторная подстанция создается по определенной электрической схеме, предполагающей обеспечение надежной работы, простоты управления в сочетании с минимумом затрат на ввод и эксплуатацию. С этой целью к трансформаторному устройству разными способами подключаются отходящие ЛЭП.
Наиболее простая схема предполагает подключение к ТП посредством силового выключателя Q одной секции шин, от которой отходят все присоединения. Для обеспечения условий безопасного ремонта оборудования выключатели со всех сторон отделяются разъединителями.
Если на ПС много присоединений, когда в схеме используются 2 силовых трансформатора, то может применяться секционирование за счет использования дополнительного выключателя, который постоянно находится в работе, а при возникновении неисправности на одной из секций разрывает цепь, оставляя в работе ту секцию, где нет поломки.
Использование в такой схеме обходной системы шин, образованной за счет подключения дополнительных выключателей и небольшой корректировки электрических цепей, позволяет переводить любое присоединение на питание от обходного выключателя, безопасно выполнять ремонт и обслуживание собственного.
Большими удобствами обслуживания и повышенной надежностью обладают распределительные устройства, собранные на основе двух рабочих систем шин с обходной, когда они дополнительно разделены на секции.
В исходном состоянии все отход ящие ЛЭП получают электроэнергию от обоих трансформаторов. Для этого шинные и секционные выключатели питают секции шин, а присоединения равномерно распределены по ним через свои коммутационные устройства.
Обходная СШ каждой секции вводится под напряжение только для случая перевода через нее питания присоединения, выключатель которого выведен в ремонт.
При возникновении короткого замыкания на одной из секций она отключается защитами со всех сторон, а все остальные с подключенными к ним ЛЭП остаются в работе. За счет такой схемы при КЗ на ОРУ обесточивается минимальное количество потребителей от всех работающих.
Приведенные схемы показаны для примера. Их существует большое разнообразие, которое позволяет наиболее оптимально эксплуатировать оборудование трансформаторной подстанции.
Защиты, автоматика, системы управления
Работа оборудования трансформаторной подстанции происходит в автоматическом режиме под дистанционным наблюдением оперативного персонала. Чтобы предотвратить серьезные повреждения внутри сложной дорогостоящей системы применяются автоматические защитные устройства.
Они имеют чувствительные датчики, которые воспринимают начало возникновения аварийных процессов и, обрабатывая полученную информацию, передают ее на защиты.
Такими датчиками могут работать механические приборы, реагирующие на:
- повышение температуры;
- возникновение вспышки света;
- резкое возрастание давления внутри закрытой ячейки;
- образование дыма;
- начало газообразования внутри жидкостей или другие признаки.
Однако, основная нагрузка по определению начала аварийных режимов возложена на электрические устройства — измерительные трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.
Они с высокой точностью моделируют электрические процессы, происходящие в первичной схеме силового оборудования и передают их в органы сравнения, которые определяют момент возникновения неисправностей.
Полученный сигнал от них воспринимают логические блоки, обрабатывающие поступившую информацию для передачи исполнительной команды на отключающие устройства конкретных автоматических выключателей.
У малогабаритных трансформаторных подстанций, размещенных внутри крытых сооружениях, защиты могут располагаться в отдельной ячейке или шкафу.
На подстанциях, преобразующих напряжение 110 кВ и выше, для размещения релейных вторичных цепей требуется отдельное здание с большим количеством панелей. На них монтируют системы управления, автоматики и защиты:
- каждого трансформатора;
- ошиновки;
- шин;
- отходящих линий;
- пожаротушения.
К этим устройствам подключаются системы сигнализации, работающие в местном и дистанционном режиме для передачи оперативному персоналу достоверных сведений о происходящих коммутациях в электрической сети. Наиболее важная информация о положении ответственных элементов оборудования передаются по каналам телесигнализации.
Используемые многие десятилетия релейные защиты постепенно вытесняются микропроцессорными малогабаритными модулями, облегчающими эксплуатацию.
Однако, их массовое использование сдерживается высокой стоимостью и отсутствием точных международных стандартов для всех производителей. Ведь при поломке отдельного специфичного блока пользователю приходится обращаться к конкретному заводу для замены возникшей неисправности.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Из чего состоят комплектные трансформаторные подстанции КТП
Комплектная трансформаторная подстанция КТП — это электрическая установка, рассчитанная на прием напряжения в 6-10 кВ, преобразование его в электрический ток в 0,4 кВ, то есть в потребительскую электроэнергию, с дальнейшим распределением потребителю бытовой сети. Вся аппаратура КТП собирается и монтируется на нашем заводе и поступает на объект в готовом виде. Наше предприятие, завод электооборудования Кама, изготавливает комплектные трансформаторные подстанции следующих типов: киосковые (КТПк), шкафные (КТПш), утепленные (КТПНУ), столбовые (СТП), мачтовые (КТПм), внутренней установки (КТПСН).
Из чего состоят комплектные трансформаторные подстанции КТП
Наших клиентов всегда интересует из чего состоят комплектные трансформаторные подстанции выпускаемые нашим предприятием:
- корпус подстанции, в зависимости от назначения и группы исполнения, может изготавливаться из металла, бетона или сэндвич-блоков
- распределительное устройство низшего напряжения — РУНН
- распределительное устройство высшего напряжения — РУВН
- силового трансформатора
- различное дополнительное и вспомогательное оборудование
РУНН
- силовых рубильников — предназначенных для включения узлов находящихся под нагрузкой
- автоматических выключателей ввода и отходящих присоединений — служат для токовой защиты
- трансформаторов тока — применяются при включении различных измерительных аппаратов, является вспомогательным прибором
- шкаф защиты и автоматики АВР (автоматический ввод резерва), его применение актуально для подстанций с двумя силовыми трансформаторами
- шкаф для установки дополнительной системы обогрева подстанции и аппаратов для учета электрической энергии
РУВН
Распределительное устройство высшего напряжения РУВН служит для приема электрического напряжения одного класса напряжения 6-10 кВ.
- высоковольтных предохранителей — используется для защиты электрического комплектующего оборудования, силового трансформатора
- выключателей нагрузки — предназначены для отключения номинальных нагрузочных токов и сверхтоков при аварийных ситуациях
- разъединителей — служат для создания видимого разрыва и изоляции частей системы электроустановки
- КСО 203 с наличием вакуумного выключателя — при мощности трансформатора от 1000 до 2500 кВ
- КСО 393 с разъединителем — при мощности трансформатора от 25 до 160 кВ
- КСО 393 с выключателем нагрузки — при мощности трансформатора от 250 до 630 кВ
- комплектных низковольтных устройств (КНУ) — предназначены для приема и распределения трехфазного электрического переменного тока частотой в 50 Гц номинальным напряжение в 0,4 кВ
Трансформатор
Силовой трансформатор на подстанции КТП устанавливается двух видов: масляный или сухой. При наличии на КТП сухого трансформатора применяется облегченная изоляция. При использовании на КТП масляного трансформатора применяется нормальная изоляция. Также в этом случае полу подстанции предусмотрены отсеки для аварийного сброса масла из силового трансформатора ТМ, сам же объем трансформаторного масле составляет около 60 кг.
Дополнительное оборудование
Чтобы подключить КТП при помощи кабеля по воздуху к ближайшей ЛЭП, на ней используют следующее оборудование для воздушного ввода:
- ограничители напряжения
- опорные, штыревые и проходные изоляторы
- для обеспечения безопасности предусмотрен контур заземления
Комплектные трансформаторные подстанции КТП изготавливаются в несколько основных этапов. Сборка наиболее популярных КТП в стальном корпусе начинается в цеху металлообработки. Для их изготовления используется самый качественный материал. Детали корпуса КТП изготавливаются обычно на специальных станках методом гибки и штамповки. Полученные таким образом заготовки сначала обрабатывают специальными антикоррозийными составами. Затем их окрашивают. При этом обычно используются порошковые средства. Такие красители являются наиболее устойчивыми к негативным факторам окружающей среды. Далее производство подстанций КТП продолжается в сборочном цехе. Здесь методом клепки все заготовки соединяются в готовый корпус. Окончательно все элементы трансформаторной подстанции монтируются в цеху среднего и низкого напряжения. Здесь на участке шинообработки, по особой технологии, изготавливаются элементы шинной системы. После этого в корпус КТП устанавливается вся необходимая коммуникационная аппаратура. Производится эта операция на участке электромонтажа. Затем выполняется сборка всей автоматики и релейной защиты. На заключительном этапе уже готовая станция поступает на участок наладки завода Кама. Здесь она проверяется на работоспособность и соответствие предусмотренным ГОСТ нормативам.
Categories ктп
Трансформаторные подстанции
- Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)
- КТП шкафные 25-250 кВА
- КТП киосковые 25-1600 кВА
- КТП утепленные 100-2500 кВА
- БКТП в бетонной оболочке 100-1600 кВА
- СТП столбовые от 25 до 100 кВА
- КТП тупиковые
- КТП проходная
- КТП мачтовые