Трансформаторные подстанции ТП 10/0,4 кВ предназначены для преобразования электроэнергии на напряжение 0,4 кВ, на котором у потребителя наибольшее количество электроприемников, и распределения её в низковольтную распределительную сеть.
Структурно, как указывалось выше, трансформаторная подстанция 10 0.4 кв состоит из РУ ВН, трансформаторов, РУ НН. Количество трансформаторов на ТП определяется категорией потребителя по надежности электроснабжения (один или два).
Принципиально схемы этих ТП отличаются друг от друга схемами распределительных устройств высокого напряжения. Существует три вида схем РУ ВН подстанции: при подключении её к радиальной сети; при подключении к магистрали; при подключении к кольцевой сети.
Схема ТП, при подключении её к радиальной сети, представлена на рис.3.24. Особенностью этой схемы является то, что отсутствует распределительное устройство высокого напряжения. Это возможно выполнить тогда, когда приходящая линия электропередачи небольшой длины и выполнена кабелем, а также когда вышенаходящиеся элементы системы электроснабжения (ЦЭП, ВВРС, ТП) находятся в одной собственности.
53
Рис.3.24. Схема ТП без РУ ВН
Отсутствие электрических аппаратов в РУ ВН повышает надежность электроснабжения при прочих равных условиях, т.к. уменьшено количество элементов в последовательной цепочке передачи электроэнергии. Защита и коммутация в данном случае осуществляется высоковольтными выключателями QF1, QF2, расположенными в центре питания.
Аппараты распределительного устройства низкого напряжения имеют следующие типовые названия: QF3, QF5 – вводные аппараты; QF4 – секционный;QF4-QFn – линейные аппараты.
В распределительных устройствах низкого напряжения могут применяться: рубильники – как коммутационные аппараты; предохранители
– как защитные аппараты; автоматы – как защитно-коммутационныеаппараты. В системах электроснабжения промышленных потребителей для реализации РУ НН применяются автоматы, исключающие возможность неполнофазных режимов, по сравнению с использованием предохранителей.
Схема ТП, при подключении её к магистральной сети.
Распределительное устройство высокого напряжения этой подстанции должно позволять выполнять следующие функции: отключать подстанцию от магистрали – это реализуется разъединителем (QS) или выключателем
54
нагрузки (QW); защищать подстанцию при перегрузках и коротких замыканиях – это выполняют предохранители (FU). Фрагменты указанных вариантов распределительных устройств представлены на рис.3.25.
Рис.3.25. Схемы РУ ВН ТП 10/0,4 кВ при подключении их к магистральной сети
Разъединители устанавливаются на подстанциях с трансформаторами небольшой мощности (до 250 кВА) и ими можно коммутировать только ток холостого хода этих трансформаторов. При трансформаторах большей мощности устанавливаются выключатели нагрузки, позволяющие коммутировать токи нагрузки. Управление выключателем нагрузки осуществляется ручным рычажным приводом со встроенным электромагнитом для дистанционного отключения. Включение производится только вручную рукояткой, при этом растягивается пружина отключения. Выключатели нагрузки в блоке с предохранителями выполняются с устройством для подачи команды на отключение при перегорании предохранителя, состоящим из рычажной системы, на которую воздействует указатель срабатывания предохранителя, и контактной группы, дающей сигнал на отключение. Сказанное позволяет исключить неполнофазные режимы работы подстанций. Предохранители могут устанавливаться или с верхней, или с нижней стороны выключателя нагрузки.
Схема ТП, при подключении её к кольцевой сети. Распределительное устройство высокого напряжения этой подстанции должно позволять
55
выполнять следующие функции: отключать подстанцию от сети – это выполняется разъединителем или выключателем нагрузки; защищать подстанцию при перегрузках и коротких замыканиях – это выполняют предохранители; осуществлять включение или отключение приходящих линий электропередачи – это выполняется выключателями нагрузки. Схема двухтрансформаторной подстанции, подключенной к кольцевой сети (или сети с двухсторонним питанием) приведена на рис.3.26.
Рис.3.26. Схема ТП 10/0,4 кВ, при подключении её к кольцевой сети
Типы силовых трансформаторов для ТП 10/0,4 кВ:
•ТМ (ТМЗ) – масляные трансформаторы (закрытого типа);
•ТС (ТСЗ) – сухие трансформаторы (закрытого типа);
•ТНЗ – трансформаторы с негорючим заполнителем.
Наиболее массовые трансформаторы – масляные. Для наружной установки всегда применяются масляные трансформаторы, для внутренней – сухие или масляные, если установка последних не противоречит требованиям ПУЭ. Основная особенность, ограничивающая их применение в производственных зданиях – наличие масла, что обусловливает пожароопасность трансформаторов. Имеются многочисленные нормы и правила, регламентирующие с этой точки зрения применение указанных типов трансформаторов. Масляные трансформаторы обладают
56
перегрузочной способностью, что и определяет их наибольшее использование.
По своему месторасположению ТП подразделяются на следующие виды (рис.3.27):
•Внутренние, расположенные внутри производственных помещений среди технологического оборудования. Такое размещение ТП соответствует наименьшим затратам на построение СЭС больших производственных цехов. Внутренние цеховые подстанции особенно целесообразны в многопролетных цехах большой ширины, когда они не мешают расположению технологического оборудования. Допускается открытая установка в цехах КТП, что облегчает размещение ТП внутри цехов. При этом КТП отгораживается стальным сетчатым ограждением, оборудованным запирающейся на замок дверью. Внутрицеховые подстанции, включая КТП, могут использоваться только в тех производственных помещениях, где это не запрещается противопожарными нормами (только в зданиях со степенью огнестойкости I или II) и с производствами, отнесенными к категориям Г и Д, а также где это позволяет среда в цехе. При большой плотности нагрузок и невозможности покаким-либопричинам разместить ТП среди технологического оборудования, устраивают специальные электротехнические пролеты, отделенные от производственных помещений. В этих пролетах устанавливаются не только КТП, но и другое различное электрооборудование.
•Встроенные, располагаемые внутри производственных помещений, примыкающие непосредственно к наружной стене здания и, в отличие от внутренних, имеющие отдельный выход на улицу. Применение встроенных ТП менее жестко ограничивается противопожарными нормами и условиями среды в цехе, так как они не имеют выхода в цех.