Комплектна трансформаторна підстанція зовнішнього встановлення

Мета заняття: вивчити будову і роботу підстанції, набути практичні навики в читанні її креслення і електричної схеми.

 

Програма роботи:

1. По методичному посібнику і зразкам підстанції вивчити їх конструкцію і електричну схему.

2. Скласти звіт згідно додатку.

 

 

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Комплектна трансформаторна підстанція (КТП) призначена для приймання від повітряної (кабельної) лінії електропередач (ПЛЕП, КЛЕП) змінної напруги 10 (6) кВ, перетворення цієї напруги в трифазну напругу 0,4 кВ і розподілу електроенергії змінного струму частотою 50 Гц по споживачах 0,4 і 0,23 кВ.

Умовне позначення підстанції наприклад КТП 160-10-81-У1, заноситься в паспортну табличку (паспорт) і розшифровуються так:

· 160 – потужність підстанції, кВА.

· 10 – напруга високої сторони, кВ.

· 81 – рік виготовлення.

У1 – кліматичне виконання і категорія розміщення: (У – для районів з помірним кліматом; 1 – для роботи на відкритому повітрі).

Підстанція (див. рис.1, рис.2) складається з шаф низької напруги (НН) – І, і високої напруги (ВН) – ІІ, встановлених на вертикальному каркасі, і трансформатора ІІІ, розміщеного на рамі під шафою ВН. Шафа ВН (увідний пристрій) вмонтований в верхній частині каркасу, шафа НН (розподільчий пристрій 0,4 кВ) – в його нижній частині.

Увідний і розподільчий пристрій мають виконання за захищеністю (ступінь захисту) ІР23 (2 – захист персоналу від випадкового дотику пальцями до струмопровідних частин що знаходяться під оболонкою – захист обладнання від потрапляння твердих сторонніх тіл діаметром більше 12,5 мм. 3 – захист від дощу. Дощ, що падає на оболонку, нахилену під кутом не більше 60⁰ до вертикалі, не повинен шкідливо діяти на обладнання, що знаходиться під оболонкою).

На найближчій до підстанції опорі ПЛЕП (але усередині шафи ВН) установлюється триполюсний роз`єднувач РЛН-10/400 (Л – наявність лінійних контактів; Н – для зовнішньої установки): 10 – напруга, кВ: 400 – струм, А. І призначений для вмикання трансформатора під напругу та відключення його при відсутності навантажувального струму. Для керування роз’єднувачем застосовується знімний, або замикаючий ручний привід ПРН-10 (Р – ручний).

На кришці шафи ВН установлені прохідні ізолятори ПНВ-10-250 (В – серія, яка позначає величину допустимого (450 кг) і руйнувального (750 кг) механічного навантаження на згин, до струмоведучих стержнів котрих приєднують проводи ПЛЕП. Зовні верхньої частини шафи розміщені вентильні розрядники РВП-10 (В – вентильний, П – підстанційний) 4, уводи яких приєднані до фазних проводів ПЛЕП, а виводи заземлені через корпус шафи. Розрядники захищають ізоляцію КТП від комутаційних і атмосферних перенапружень.

В середині увідного пристрою ІІ встановлені трубчаті запобіжники ПК-10 (К – кварцове заповнення) – 5, які захищають силовий трансформатор від струму короткого замикання. Контактна система запобіжників змонтована на головках опорних ізоляторів (ОВ-10) – 6.

В нижній частині шаф ВН розміщені прохідні ізолятори ПА-10-250 з шинами – 7. Останні з однієї сторони з’єднуються з нижньою контактною системою трубчатих запобіжників, а з другого – з високовольтними уводами 8 трансформатора ТМ – 160/10 (трифазний масляний, потужністю 160 кВА, напруга високовольтної обмотки – 10кВ). Низьковольтні уводи 9 обмоток трансформатора напруги 0,4 кВ підключаються з допомогою силових проводів до збірки 0,4 кВ напряму, або через ножі рубильника ІІ, чи через запобіжники ЗН2 (запобіжник нерозбірний), ЗР2 (запобіжник розбірний). Над ізоляторами ВН і НН трансформатора установлено металевий кожух 10, що захищає їх від механічних дій і атмосферних опадів.

Для захисту трансформаторів від хвиль перенапруги, набігаючих зі сторони ПЛ 0,38кВ, розміщено комплект розрядників FV2 типу РВН-0,5 (розрядник вентильний низьковольтний номінальної напруги 0,5 кВ).

У середині шафи розподільного пристрою 0,4 кВ розміщені комутаційна 11, 13 і захисна 12, 14 апаратура, лічильники активної енергії 15, трансформатори струму 16 та інша апаратура власних потреб.

На окремих лініях розподільчого пристрою (рис.2.3) встановлені автоматичні вимикачі QF1, QF2, QF3, а на лінії вуличного освітлення – магнітний пускач (контактор) КМ. Керування вуличним освітленням може бути здійснене вручну перемикачем SF2, чи від фотореле SF, яким забезпечується кола керування магнітного пускача КМ. Зі сторони низької напруги трансформатор ТМ захищається від коротких замикань максимальними (І >), а від перевантажень – тепловим (Т>) розчіплювачами автоматів QF1, QF2, QF3 і запобіжниками FU2 в лінії вуличного освітлення. Втрати електроенергії враховує трифазний чотирипровідний універсальний лічильник активної енергії (СА4У) РІ, який вмикається через трансформатори струму ТА1, ТА2, ТА3 типу ТШВ-0,66-300/5 (шинний, навісного виконання, клас ізоляції – 0,66 кВ, струм первинної обмотки 300А, а вторинної – 5А).

Значення витраченої енергії в кіловатах знаходиться шляхом добутку показання лічильника РІ на коефіцієнт трансформації трансформаторів струму ТА1, ТА2, ТА3 (К=І₁/І₂=300/5=60). Перевірка наявності напруги в розподільному пристрої 0,4 кВ здійснюється контрольною лампою Н з перемикачем SA3. В колі контрольної лампи установлені запобіжники FU3.

Значення лінійної напруги і симетричність напруг на шинах трансформаторів визначається шляхом підключення переносного вольтметра в розетку XS, на яку перемикач подав лінійну напругу почергово.

Нагрівач FK підігріває повітря всередині розподільчого пристрою низької напруги в зимовий час.

ФОРМА ЗВІТУ

 

1. Мета заняття.

2. Програма роботи.

3. Паспортні дані підстанції.

4. Накреслити в однолінійному виконанні електричну схему головного кола (силового каналу шаф високої й низької напруги). Вказати умовні буквені позначки елементів.

5. Назвати всі елементи головного кола (силового каналу) підстанції, їх умовні позначки і коротке призначення. Одержану інформацію занести в таблицю.

6. Написати послідовну схему транспортування електричної енергії від ПЛЕП до лінії споживача в такому порядку: Проводи ПЛЕП 10 кВ – триполюсний роз`єднувач РЛН-10/260 – струмоведучі стержні прохідних ізоляторів ПНВ-10/250, верхня контактна система запобіжника ПК-10 і т. д.

 

 

Таблиця 1. Елементи головного кола підстанції.

 

№ п/п	Назва елементу	Умовне позначення (ТИП)	Призначення
1.	Роз’єднувач	РЛН – 10/200 Л – наявність лінійного контакту. Н – для зовнішньої установки. 10 – напруга, кВ, 200 – номінальний струм, А.	Включає трансформатор під напругу мережі 10 кВ і відключає його при відсутності навантажувального струму.
2.	Привід роз`єднувача і т. д.	ПРН – 10 (Р – ручний, Н – для зовнішньої установки, 10 – напруга, кВ).	Керує роз’єднувачем зовнішньої установки.

 

7. Розрахувати кількість спожитої електроенергії господарством, якщо різниця показань лічильника СА4У від 25 лютого до 25 березня 2005 року склала 1000 кВт·год. Лічильник вмикається через трансформатор струму ТШН-0,66-300/5.

Розрахунок виконати згідно зразка:

W = P_n · T · K_ta · K_tv = N · K_ta · K_tv, кВт/год,

де P_n – середня потужність електрообладнання господарства, кВт;

T – тривалість споживання електроенергії господарством, год.;

N – різниця показань по лічильнику, кВт·год.;

K_ta – коефіцієнт трансформації трансформатора струму;

K_tv – коефіцієнт трансформації трансформатора напруги.

 

 

Контрольні питання

1. Призначення та склад КРУН-10.
2. Функціональна схема силового каналу КРУН та її робота.
3. Призначення, будова та робота масляного вимикача і роз’єднувачів.
4. Призначення, будова та робота трансформатора струму і трансформатора напруги КРУН.
5. Описати послідовність проходження електричної енергії від шин високовольтного вводу до прохідних ізоляторів лінійного відсіку.
6. Обчислити витрати електричної енергії по показах лічильників, якщо відомі значення минулого місяця.

Список літератури

1. Поярков К.М. Электрические станции, подстанции и сети. Учебник для средн. сельск. проф. техн. училищ. М., «Высшая школа», 1971.

2. Марченко О.С. та ін. Несправності силового електрообладнання: навч. посібник для вузів факультетів електрифікації та автоматиз. – Київ, «Урожай» – 295с.

3. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов. – Л. Энергоатомиздат. 1985.

 

 

Рис.1. Електрична принципова схема комплектної трансформаторної підстанції

 

Лабораторна робота №3