Электроснабжение / Lektsia_6_SB

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Комплектные трансформаторные подстанции обычно состоят из таких составляющих частей, как трехфазные понижающие трансформаторы и шкафов распределительных устройств. Распределительные устройства необходимы для того чтобы распределять трансформированный ток по потребителям. Шкафы обычно состоят из двух частей - шинной и коммутационной, которые разделены металлическими перегородками. В шкафах напряжением до 1 кВ как правило располагаются автоматические выключатели, релейная и защитная аппаратура, измерительные приборы, и измерительные трансформаторы тока. Обычно подстанции имеют один или два силовых трансформатора. С одинаковой частотой применяются как масляные, так и более современные и безопасные сухие трансформаторы. Фактически, подавляющее большинство подстанций в настоящее время оборудуются сухими трансформаторами, однако нередко по-прежнему используются комплектные подстанции, смонтированные много лет назад, оборудованные масляными трансформаторами. Поскольку масло является горючим материалом, использование трансформаторов прошлого поколения требует особого внимания к соблюдению мер противопожарной безопасности. Применение специальных маслосборников помогает избежать пожаров на подстанциях, которые могут быть крайне опасными.

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Трансформатор ТСЛ

1 - Выводы обмотки НН (низкого напряжения)

2 - Подъемные петли

3 - Соединительная коробка

4 - Номинальная табличка (шильдик)

5 - Вывод обмотки ВН (высокого напряжения)

6 - Регулировочные отпайки

(+2х2,5%/-2х2,5%)

7 - Платформа с роликами (катками)

8 - Транспортировочные отверстия 9 - Заземляющий контакт

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Мачтовая комплектная трансформаторная подстанция КТПМ, наружной установки, мощностью от 25 до 250 кВ∙А предназначена для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6(10)/0,4 кВ.

сельскохозяйственных потребителей, отдельных населенных пунктов, небольших промышленных объектов и строительных площадок (объектов относящихся к III категории надежности электроснабжения).

Мачтовая трансформаторная подстанция изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 14695-80, правилами устройства электроустановок (ПУЭ), ТУ. Условия эксплуатации подстанций КТПМ: от – 45°С до + 50°С.

Структура условного обозначения КТПМ: КТПМ-Х1/Х2/0,4-У1: К - комплектная; Т - трансформаторная; П - подстанция; М - мачтовая;

Х1 - мощность трансформатора ТМГ, ТМ (25, 40, 63, 100, 160, 250) кВ∙А; Х2 - номинальное напряжение на стороне ВН: 6 или 10 кВ; 0,4 - номинальное напряжение на стороне НН, кВ;

У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 - 69.

Пример записи: КТПМ-250/10/0,4-У1

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Конструкция мачтовой подстанции КТПМ

Комплектная трансформаторная подстанция КТПМ представляет собой металлическую конструкцию, выполненную из листовой стали толщиной 2 мм. Имеет 2 шкафа ВН и НН. Двери снабжены внутренними замками и петлями под наружные навесные замки. В шкафу НН располагается панель РУНН, низковольтные коммутационные аппараты, аппараты защиты и учета. В шкафу УВН размещены высоковольтные предохранители и проходные изоляторы. Подстанция КТПМ подключается к сети через высоковольтный разъединитель типа РЛНД. На отходящих фидерах установлены стационарные автоматические выключатели типа АЕ или ВА.

Мачтовая подстанция КТПМ устанавливается на фундаменте высотой не менее 1 -1,2 м, при этом расстояние от земли до открытых токоведущих частей должно соответствовать требованиям ПУЭ.

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

1 – Шкаф ВН; 2 – Силовой трансформатор; 3 – Шкаф НН; 4 – Разрядник высоковольтный; 5 – Предохранитель ПКТ; 6 – Изолятор проходной высоковольтный; 7 – Кожух трансформатора.

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Основной элемент трансформаторной подстанции – силовой трансформатор. Электротехническая промышленность выпускает большое число типоразмеров силовых трехфазных и однофазных трансформаторов, различаемых по мощности, высшему и низшему напряжению, способу охлаждения, числу обмоток и назначению. Обозначения трансформаторов, наиболее широко применяемых в сельском хозяйстве, расшифровываются так: ТМ - трехфазный с масляным естественным охлаждением, ТС - трехфазный сухой с естественным воздушным охлаждением открытого исполнения, ТСЗ - то же, защищенного исполнения. Следующие за буквенным обозначением числа указывают мощность трансформатора в киловольт-амперах и высшее напряжение в киловольтах. Шкала мощностей силовых трансформаторов серии ТМ: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000

кВА. Высшее напряжение 6 или 10 кВ, а низшее 0,69/0,4 или 0,4/0,23 кВ. Сердечник этих трансформаторов рассчитан на изготовление из рулонной трансформаторной стали, а обмотки - из алюминиевого и медного провода.

К основным параметрам трансформатора относят номинальную мощность, номинальные первичное и вторичное напряжения, коэффициент трансформации, напряжение короткого замыкания, потери холостого хода и потери короткого замыкания.

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Номинальная мощность трансформатора определяется его тепловым режимом. Это та мощность, которую трансформатор может отдавать длительно при номинальных температурных условиях окружающей среды, которые регламентированы ГОСТ: максимальное значение температуры окружающей среды составляет 35 °С, а среднегодовое -5 °С. Тепловой режим трансформатора, соответствующий длительно развиваемой номинальной мощности, допускает превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха не более чем на 70°С. При соблюдении теплового режима в рамках допустимого, а также соответствии окружающих условий номинальным температурным условиям, срок службы трансформатора составляет 20 лет. Срок службы определяется степенью старения изоляции, то есть процессом постепенной утраты ею эластичности, механической и электрической прочности. Результатом старения изоляции чаще всего становятся короткие замыкания в обмотках трансформатора. Нагрузочная способность трансформатора зависит от температуры окружающей среды. Если среднегодовая температура отличается от указанной ГОСТом температуры на 5°, то номинальная мощность трансформатора (кВ∙А) в данных условиях должна быть пересчитана. Масляные трансформаторы допускают длительную перегрузку каждой из обмоток по току на 5% сверх номинального тока ответвлений, если напряжение на ответвлении не превышает номинальное. Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

В процессе эксплуатации возникает необходимость регулирования напряжения. Для этого изменяют число витков обмотки высокого напряжения, изменяя коэффициент трансформации в пределах от ±5% до

±7,5%. В паспорте такого трансформатора указывают минимальное, номинальное и максимальное значения напряжения. Если, например, номинальное напряжение трансформатора равно 10 000 В, то максимальное напряжение 1,05Uн = 10500 В, а минимальное 0,95Uн = 9500 В. Число витков обмотки высшего напряжения изменяют при помощи специального переключателя, контакты которого находятся внутри трансформатора, а рукоятка выведена на его крышку.

Обычно для трансформаторов, которые устанавливают вблизи понижающей подстанции 35/10 кВ или повышающей 0,4/10 кВ коэффициент трансформации принимают равным 1,05k, то есть ставят переключатель в положение +5 %. Если потребительская подстанция удалена от районной, в линии электропередачи возникает значительная потеря напряжения, поэтому переключатель ставят в положение -5%. Трансформатор в средней точке линии электропередачи устанавливают на номинальный коэффициент трансформации.

Астахов С.М.

№6 Устройство наружных электрических сетей (ВЛИ, ВЛЗ и КТП)

Для автоматической стабилизации вторичного напряжения под нагрузкой применяются стабилизаторы напряжения типа СТС на 10, 16, 25, 40, 63, 100 кВА. По способу стабилизации они могут быть со стабилизацией по трем фазным напряжениям 220 В или со стабилизацией по трем линейным напряжениям. Они обеспечивают стабильность напряжения в пределах +1,5% номинального при изменении напряжения питающей сети от +10 до -15% от номинального. Схема управления стабилизаторами выполнена на полупроводниковых элементах. Для регулирования напряжения трансформаторы снабжены устройствами ПРБ или РПН, ПРБ - переключение обмоток без возбуждения, т.е. при выключенном трансформаторе. Отпайки от обмоток сделаны с таким расчетом, чтобы можно было регулировать напряжение в пределах от -5 до +5% через каждые 2,5%. РПН -регулирование напряжения под нагрузкой (автоматическое). В этом случае напряжение изменяют в пределах от -7,5 до +7,5% шестью ступенями или через каждые 2,5%. Такими устройствами можно оборудовать трансформаторы мощностью от 63 кВА и выше.

Астахов С.М.