Тема: Схеми електричних з’єднань та типи підстанцій. Магістральні та радіальні схеми. План:
1. Типи заводських підстанцій.
2. Внутрішньозаводське електропостачання.
1.Типи заводських підстанцій.
На території промислових підприємств розміщують трансформаторні підстанціі наступних видів:
Заводські підстанції:
1.1.Заводські підстанції, які можуть виконуватись як головні з відкритими розподільчими пристроями – РУ напругою 110-35 кВ, які перетворюють напругу в напругу заводської мережі 6-10 кВ для живлення цехових підстанцій та потужних електроспоживачів;
1.2.Розподільчі пристроями з закритими РУ та з встановленими на них високовольтним обладнанням напругою 6-10 кВ.
Цехові підстанції, що виконуються:
1.1.Окремостоячими, прибудованими або вбудованими з встановленням трансформаторів в закритих камерах та розподільчих шаф напругою 0,4-0,23 кВ.
1.2. Внутрішньоцеховими підстанціями, які поставляються як комплектні в зібраному вигляді – КТП з встановленням на них одно або двох трансформаторів потужністю до 1000 кВА, які розміщуються в окремому приміщенні цеху або безпосередньо в цеху в залежності від умов навколишнього середовища та характеру виробництва.
По розмірам КТП менше ніж звичайні підстанції тих же схем і потужностей, що дозволяє
розташовувати їх близько до центру навантаження. В. КТП комутаційна та захисна апаратура має звичайне виконання..
КТП внутрішнього встановлення.
КТП внутрішнього встановлення на напругу 6 – 10/0,4 – 0,23 кВ. Такі підстанції встанов-
люються в цехах та інших приміщеннях в безпосередній близькості від споживачів, що значно спрощує та здешевлює розподільчі мережі. Це дає можливість виконати їх магістральними (ШМА) та розподільчими (ШРА) шинопроводами..
Для безпечної експлуатації на КТП застосовують трансформатори, які заповнюють негорючою рідиною з сухою ізоляцією або з баком підвищенної міцності.
Цехові КТП виконуються на напругу 6 – 10/0,4 – 0,23 кВ з трансформаторами до 2500
кВ∙А. На порівняно невеликій площі, яку займає КТП, розташовують силовий трансформатор, комутаційна, захисна та вимірювальна апаратура. При необхідності встановлюють секційний автомат для приєднання второго комплекту двотрансформаторного
КТП. В КТП на стороні високої напруги застосовується запобіжники ПК і вимикачі ВНП, а на стороні низької напруги застосовується запобіжники ПН2 або автоматичні вимикачі АВМ.
КТП внутрішньої установки складається з трьох основних елементів: 1 ввідного пристрою (6 або 10 кВ), 2 силового трансформатора, 3 розподільчого пристрою (0,4 кВ).
Ввідний пристрій. Ввідний пристрій типу ВВ1 – це металева шафа, яка закріплена на кришці бака силового трансформатора. Він захищає шини, які з’єднують жили кабеля з виводами первинних обмоток трансформатора.
Ввідний пристрій типу ВВ2 – закрита шафа з вбудованими в неї вимикачем навантаження типу ВНП – 17 з запобіжниками типу ПК.
Вимикач навантаження призначений для відключення трансформатора з боку високої напруги при холостому ході або при номінальному навантаженні. При короткому замиканні
трансформатор відключається запобіжниками. Для відключення одної з ліній в шафі типу ВВ2 є з’йомні шинні накладки. Заробка високовольтного кабеля передбачена суха.
Силовий трансформатор. Силовий трансформатор типу ТМЗ має природнє масляне
охолодження та герметичний бак підвищенної міцності (розрахований на тиск 0,8 кгс/см2 та
вакуум 0,4 кгс/см2).з азотною подушкою. Напруга регулюється при відключеному від мережі
трансформаторі.
Трансформатори комплектуються електронним мановакууметрами для контролю внутрішнього тиску. Підвищення тиску, яке викликається бурхливим газоутворенням при внутрішніх пошкодженнях, контролюється реле тиску.
Трансформатори комплектуються термосигналізаторами для вимірювання температури верхніх шарів масла. Рівень масла в баці контролюється масло вказівником..
Розподільчий пристрій низької напруги (0,4 кВ). Розподільчий пристрій НН складається з набору металевих шаф з апаратурою, ошиновкою та проводами. Захисно- комутаційною апаратурою РП НН є автоматичні повітряні вимикачі серії АВМ – 4, АВМ – 10, висувного виконання. Вимикачі розташовані в закритих шафах. Вони керуються ручками або ключами, розташованими на дверцятах шаф. Вимірювальні прилади та реле розташовані
у відсіках приладів та на дверцятах шаф. При дворядному розташуванні КТП ряди з’єднуються шинним мостом, який складається з металевого короба зі з’єднувальними шинами та проводами.
Рис. 13.1 КТП внутрішнього встановлення з трансформатором потужністю 1000 кВ∙А та на-пругою 6 – 10/0,4 – 0,23 кВ. 1 ввідний пристрій ВВ1, 2 шини з’єднуючі жили кабеля з виво-дами обмоток трансформатора, 3 виводи фаз трансформатора високої напруги, 4 ввідний
пристрій ВВ2, 5 бак трансформатора, 6 розширювальний бачок, 7 вказівник масла, 8 виводи фаз низької напруги, 9 захисний кожух фаз низької напруги, 10 відсік приладів, 11 шафа вво-ду низької напруги, 12 привод вимикачів (навантаження ВНП 17, автоматичних АВМ-4, 13 відсіки автоматичних вимикачів.
На нових серіях КТП – М 1000 – 1600 і КТП – 2500 використовуються автоматичні вимикачі типу ”Электрон” (рос).
Рис 13.2. Внутрішньо цехова комплектна трансформаторна підстанція з двома трансформаторами потужністю 1000 кВ∙А кожний. ( КТП – 2 х 1000 кВ∙А 6 – 10/0,4 – 0,33 кВ.
1 трансформатор, 2 ввідна шафа на стороні низької напруги, 3 шафа з секційним автоматичним вимикачем для забезпечення АВР, 4 струмопроводи типу ШМА на напругу 380 В, 5 колони, 6 стойки.
КТП зовнішнього встановлення.
КТП зовнішнього встановлення КТПН (наружной установки – рос.) виготовляються на різні напруги та призначені для електропостачання будівельних об’єктів промислових підприємств та окремих районів. КТПН розраховані для установки на відкритому повітрі, але не призначені для роботи в середовище зі струмопровідним пилом, хімічно активними газами та випаровуваннями.
Підстанції типу КТПН в залежності від потужності трансформаторів, типу апаратів високої та низької напруги мають різні конструктивні варіанти – КТПН-72-160 до КТПН 1000, а також перевізні ПКТП (перевізна комплектна трансформаторна підстанція).
Рис. 13.3. Комплектна підстанція зовнішнього встановлення КТПН напругою 6-10/0,4-0,23 кВ з повітряними та кабельними вводами та виводами. 1 портал для виводів мережі НН,
2. портал для повітряного вводу ВН, 3. трансформатор, 4. відсіч вводу ВН, 5. роз’єднувач,
6. запобіжники, 7. шини живлення трансформатора, 8. шини відводу НН, 9. корпус КТПН,
10. рим болт (для піднімання підстанції), 11. привод роз’єднувача.
Число та типи підстанцій залежать від потужності, що споживається об’єктами електропостачання та від характеру розміщення електроспоживачів на території об’єкту.
При порівняно компактному розташуванні споживачів і відсутності особливих вимог до надійності електропостачання вся електроенергія від джерела живлення може бути підведена до однієї трансформаторної підстанції – ТП або до розподільчого пункту – РП.
При розподілення споживачів по території об’єкту і вимогам до надійності електропостачання живлення слід виконувати до двох і більше підстанцій.
При близькій відстані об’єкту та споживача напруга живлення 6-10 кВ підводиться до РП або до головного розподільчого пункту - ГРП. Від РП електроенергія підводиться до ТП та до споживачів напругою вище 1000 В, тобто в цьому випадку напруга живлячої та розподільчої мережі співпадають.
Якщо об’єкт споживає значну потужність (більш 40 МВА), а джерело живлення віддалено, то розподіл електроенергії виконується на вузлових розподільчих підстанціях або на головних понижуючи підстанціях.
Вузловою розподільчою підстанцією – ВРП називається центральна підстанція об’єкту напругою 35-220 кВ, яка отримує живлення від енергосистеми і яка розподіляє її по підстанціях глибокого вводу.
Головною понижуючою підстанцією - ГПП називається підстанція, яка отримує живлення безпосередньо від районної енергосистеми і яка розподіляє енергія на більш низькій напрузі 6-10 кВ по об’єкту.
Підстанцією глибокого вводу – ПГВ називається підстанція на напрузі 35-220 кВ, яка виконана по спрощеним схемам комутації на первинній напрузі, яка отримує живлення безпосередньо від енергосистеми або від ВРП. ПГВ, за звичай, призначена для живлення окремого об’єкту (потужного цеху) або району підприємства.