Лекция №8 Схемы электроснабжения в сетях до 1000 Специфика построения систем электроснабжения сетей ниже 1000в Цеховые подстанции третьего уровня системы электроснабжения

Цеховые трансформаторные подстанции напряжением 6-10/(0,4-0,69) кВ не имеют, как правило, сборных шин первичного напряжения как при радиальном, так и при магистральном питании. При радиальной схеме питания глухое присоединение к линии 6-10 кВ (рис. 7.1, а)идет от распределительной подстанции 4УР (к глухим присоединениям относят и применение штеп­сельного кабельного разъема). Коммутационный аппарат (разъединитель или выключатель нагрузки в сочетании с предохранителем) перед цеховым транс­форматором применяется в следующих случаях: источник питания находится в ведении другой эксплуатирующей организации (установка отключающего аппарата необходима по условиям защиты, например газовой или однофазных КЗ): подстанция значительно (более 3 км) удалена от источника питания (по воздушной линии, на стороне низкого напряжения не установлен отключаю­щий аппарат). На стороне 6-10 кВ коммутационный аппарат устанавливают и для создания видимого разрыва (при осмотрах и ремонтных работах). На давно эксплуатируемых подстанциях встречается присоединение трансформатора через высоковольтный предохранитель.

Подключение через разъединитель с плавкими предохранителями - наи­более дешевый вариант защиты трансформатора 3УР (по сравнению с отдель­ным выключателем на подстанции 4УР). Эту схему применяют в следующих случаях: ток нагрузки трансформатора отключается аппаратами НН, разъеди­нитель ВН способен отключить ток холостого хода трансформатора; номенк­латура плавких предохранителей позволяет выбрать подходящие по номиналь­ному току трансформатора предохранители с требуемой отключающей способностью токов короткого замыкания; включение и отключение транс­форматора производится относительно редко (например, не более нескольких раз в месяц); не требуется дистанционное управление или телеуправление подстанцией, у трансформатора нет защит, требующих в цепи ВН выключа­теля. Когда необходимо отключение тока нагрузки со стороны ВН, вместо разъединителя применяют выключатель нагрузки (в случае частых, например ежедневных, коммутаций в цепи трансформатора и при применении сложных защит со стороны ВН трансформатора).

Рис. 7.1. Схемы включения трансформаторов КТП в электрическую сеть.

При магистральном (кольцевом, петлевом) питании на вводе трансформа­тора устанавливают: при номинальной мощности S_ном≥ 630 кВА - предохранитель и выключатель нагрузки (рис. 7.1, б); приS_ном≤ 400 кВА разъединитель и предохранитель (рис. 7.1, в).Для трансформаторов 25-100 кВА можно устанавливать лишь один разъединитель.

При магистральной схеме распределения электроэнергии на напряжении 6-10 кВ установка отключающего аппарата не обязательна в следующих случаях: 1) если магистраль выполнена воздушной линией и обеспечена до­статочная чувствительность защиты на головном участке к повреждениям в трансформаторе; 2) если обеспечена необходимая степень резервирования электроприемников (применение схемы двойной магистрали и резервирования на стороне низкого напряжения ТП); 3) если на двухтрансформатор- ной подстанции мощность одного трансформатора достаточна для питания 1 и 2 категории и установлена отключающая аппаратура со стороны низшего напряжения трансформатора; 4) секции шин ТП оборудованы устройствами АВР.

При магистральной схеме питания на вводе к цеховому трансформатору в большинстве случаев устанавливают выключатель нагрузки последовательно с предохранителем или разъединитель в комплекте с предохранителем, так как при повреждении или ненормальном режиме работы трансформатора это позволяет осуществить селективное отключение цеховой ТП. Глухое присоединение трансформаторов при магистральной схеме питания применяют редко, так как в этом случае повреждение трансформатора приводит к отключению всей магистрали выключателем головного участка (вы­соковольтным выключателем подстанции 4УР) и к потере питания всех це­ховых ТП, подключенных к магистрали. Не рекомендуется (рис. 7.2, 6) подключение к одной магистрали более трех трансформаторов 1000 кВА (за исключением специальных схем, в которых требуется, например, повысить токи КЗ на стороне 0,4 кВ). При магистральных кольцевых схемах и силовых трансформаторах небольшой мощности 10-400 кВА это ограничение не используют.

Таким образом, цеховые трансформаторные подстанции 3УР можно при­соединять к распределительным подстанциям 4УР по радиальной, магист­ральной или смешанной схеме. Схема радиального питания трансформаторов 3УР, широко применяемая в базовых отраслях промышленности (с глухим присоединением), представлена на рис. 7.2, а. Создание РП предполагает две

В последнее десятилетие 3УР оснащают преимущественно комплектными ТП. Возможна отдельная установка трансформатора в цехе для непосредственного питания технологического агрегата: в отдельной камере (со щитом низкого напряжения или без); открыто у стены цеха (по требованиям собственников или условий эксплуатации).

Широко применяемые КТП не имеют сборных шин первичного напряже­ния и отличаются только конструкцией (в зависимости от завода-изготовителя). КТП комплектуют из следующих основных элементов: устройство высокого напряжения - шкаф ВН; трансформатор; распределительное устройства низкого напряжения - шкаф НН с вводным автоматическим выключателем, низковольтные шкафы отходящих линий и шкаф секционного низкого напряжения, обычно осуществляющий АВР. Шкаф ВН представляет собой блок высоковольтного ввода трех типов: ВВ-1 - с глухим присоединением кабеля; ВВ-2 - с присоединением кабеля через разъединитель; ВВ-3 - с присоединением кабеля через разъединитель и предохранитель. В шкафу на­ходится коммутационно-защитный аппарат КТП, тип которого зависит от мощности трансформатора. Выбор выключателя нагрузки или разъединителя в качестве коммутационного аппарата зависит от необходимости отключения холостого хода трансформатора.

Комплектные ТП 6-10 кВ общего назначения для внутренней установки выпускают одно- и двухтрансформаторными с трансформаторами ТМФ, ТМЗ, ТСЗ, НТЗ*. Шкала трансформаторов стандартная: 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 кВА. Все КТП выпускаются со вторичным напряжением 0,4 кВ, модифицированные 2КТПМ-1000-6 и 2КТПМ-2500-10 - на 0,69 кВ. Шкафы низкого напряжения КТП комплектуют шкафами типа КРП, КН, ШНВ, ШНЛ, ШНС, ШН и др.

Подстанции с трансформаторами 630 и 1000 кВА комплектуются шкафами типа КН, КРН, ШРН с универсальными втычными (выкатными) автоматическими выключателями с моторным приводом или без него со следующими схемами заполнения: 1) шкафы ввода - с выводами шин вверх на магистраль и двумя отходящими линиями; 2) шкафы ввода и секционный - с двумя выключателями на отходящих линиях; 3) шкаф отходящих линий - с тремя выключателями. Подстанции с трансформаторами 1600 и 2500 кВА комплектуют выключателями на вводе, которые отключают соответствующие номинальные токи и токи КЗ. На отходящих линиях могут устанавливаться выключатели, как и для 1000 кВА.

На вторичном напряжении трансформаторов 0,4-0,69 кВ применяют схе­му с одной системой шин или схему блока трансформатор-магистраль и уста­навливают автоматические выключатели, рубильники или разъединители. Ре­комендуется использовать автоматические выключатели в тех случаях, когда их параметры достаточны по нормальному режиму и режиму КЗ. При больших токах КЗ, в частности при установке трансформаторов единой мощностью 1600 и 2500 кВА, используют специальные автоматические выключатели.