Электрические схемы соединения цеховых ТП 6-10/0,4 кВ.(с.149, Ус А.)

Ответ:В большинстве случаев цеховые трансформаторные подстанции (ЦТП) выполняются без распределительных устройств на высшем напряжении. Исключение составляют схемы присоединения высоковольтных электроприемников к ЦТП (по высокой стороне) и в этих случаях распределительные устройства организовываются по упрощенным схемам (одинарная секционированная или не секционированная система шин). Рассмотрим схемы цеховых подстанций на примере однотрансформаторных подстанций. Наиболее простыми и распространенными являются однотрансформаторные ТП без распределительного устройства на стороне высшего напряжения. Трансформатор с линией 6-20кВ соединяется по принципу блок линия-трансформатор. Это схема глухого присоединения трансформатора к распределительной сети предприятия.(рис.5.1).

Рис.5.1 Схема глухого присоединения трансформатора к распределительной сети предприятия

Такое присоединение возможно, когда подстанция питается радиальными кабельными линиями относительно небольшой протяженностью (до 1км). Установка коммутационных аппаратов на высокой стороне целесообразна в следующих случаях:

- когда ИП, от которого питается ТП находится в ведении другой организации;

- если ТП находится на значительном расстоянии от ИП (от 1 и более км);

- если отключающий аппарат нужен по условиям защиты, например, для воздействия газовой защиты на выключатель нагрузки (если источник питания удален от ТП на расстоянии более 200м, в этом случае необходима прокладка не экономичной длинны контрольного кабеля для передачи отключающего импульса на выключатель, установленный в начале линии);

- при питании от воздушной линии (это вызвано спецификой обслуживания и надежностью ВЛЭП);

- практически во всех случаях при магистральных схемах соединения ТП. Глухое присоединение трансформатора к магистрали применяется редко, т. к. повреждение в нем при такой схеме приведет к отключению всей магистрали выключателем на головном участке. Глухое присоединение допустимо, и иногда, применяется на двухтрансформаторных подстанциях в тех случаях, когда при отключении одной магистрали обеспечивается питание по другой параллельной магистрали, питающей вторые трансформаторы на подстанциях.

На вторичной стороне ЦТП в качестве защитных аппаратов устанавливаются автоматические выключатели или предохранители с рубильниками или в виде блоков. В каждой фазе со стороны вторичного напряжения устанавливаются трансформаторы тока для подключения измерительных приборов и приборов учета с целью контроля за нагрузкой и расходом электроэнергии.

Присоединение трансформатора через разъединитель (рис.5.2)

Рис. 5.2 Схема присоединения трансформатора через разъединитель

Применяется в тех случаях, когда имеется необходимость и возможность отключения трансформатора на холостом ходу.

Часто применяется при магистральных схемах питания ЦТП. Разъединителем можно отключать на холостом ходу трансформатор мощностью 630 и менее кВА. Автоматический выключатель на низком напряжении служит защитным и коммутационным аппаратом. Чтобы отключить трансформатор необходимо автоматом снять нагрузку и затем разомкнуть цепь разъединителем.

Присоединение трансформатора через разъединитель с предохранителем (рис. 5.3):

Применяется тогда, когда ТП удалена от ИП и для защиты от токов КЗ трансформатора на высокой стороне устанавливаются предохранители.

Рис 5.3 Схема присоединения трансформатора через разъединитель с предохранителем

Разъединитель здесь также служит для включения и отключения трансформатора при отключенной нагрузке Предохранители типа ПК могут быть установлены при мощности КЗ на U=6-10кВ не превышающей 200мВА. К достоинствам следует отнести простоту схемы, и следовательно, небольшую стоимость. При необходимости отключения трансформатора ТП под нагрузкой, на стороне высшего напряжения в ТП устанавливается выключатель нагрузки без предохранителей (рис. 3.4) или с предохранителями (рис 3.5 а, б):

Рис.5.4 Схема присоединения трансформатора через выключатель нагрузки

При необходимости защиты ТП от токов КЗ со стороны высшего напряжения трансформатора устанавливается выключатель нагрузки с предохранителями. С помощью плавкого предохранителя происходит селективное отключение поврежденного ТП.

Рис.5.5 Схемы присоединения трансформатора через выключатель нагрузки с предохранителями.

Схема рис. 5.5 а) по сравнению со схемой рис. 5.5 б) имеет некоторые преимущества:

- расположенный выше предохранитель при оперативных переключениях выключателем нагрузки локализует место аварии, повреждения;

- удобно выполнять ревизию и ремонт выключателя нагрузки при снятом напряжении;

- сам выключатель нагрузки может быть выбран на меньшее значение токов КЗ.

Недостаток этой схемы: предохранители меняются под напряжением.

Выключатели нагрузки с предохранителями могут быть применены для трансформаторов до 1000кВА включительно.

В случае, если мощность КЗ более 200…300мВА и при необходимости отключения трансформатора под нагрузкой применяют схемы цеховых ТП с масляными или вакуумными выключателями на стороне высшего напряжения (рис. 5.6). Вместе с выключателями на стороне высшего напряжения устанавливаются в двух крайних фазах измерительные трансформаторы тока (по схеме неполная звезда) и напряжения (2 НОМа по схеме открытый треугольник, это дает возможность иметь все три напряжения). Они используются как для питания цепей РЗ, так и для подключения контрольно-измерительных приборов.

Рис.5.6 Схема присоединения трансформатора через через масляный или вакуумный высоковольтный выключатель

Последние пять схем цеховых ТП используются обычно при магистральных схемах распределительных сетей 6-20кВ.

Для питания ответственных потребителей первой и второй категорий надежности или когда величина нагрузки ориентировочно более 1000кВА применяют двухтрансформаторные ТП (рис.5.7). Со стороны высшего напряжения, они также, как правило, не имеют РУ, если к этим подстанциям не присоединяются электроприемники на напряжение выше 1кВ. Для таких ТП могут быть использованы любая из рассмотренных выше схем.

Рис. 5.7 Глухое присоединение двухтрансформаторной ТП к электрической сети

Например, при радиальных линиях распределительных сетей широко используется глухое присоединение ЛЭП к ТП.

При магистральных схемах распределительных сетей 6-20кВ на вводах в ТП устанавливаются выключатели нагрузки, что позволяет селективно отключать поврежденный трансформатор. Глухое присоединение в этом случае (магистр. схемы) применяется редко.

Со стороны вторичного напряжения секции сборных шин 0,4/0,23 кВ обычно работают раздельно (для уменьшения токов КЗ). В ряде случаев применяется все же параллельная работа на двухтрансформаторных ТП (питание сварочной нагрузки, запуск мощных электродвигателей). На секционном автомате может установлено АВР (в основном на предприятиях непрерывного технологического прцесса. Секционный автоматический выключатель (номинальный ток расцепителя автомата) выбирается на одну ступень меньше, чем вводной автомат.

Присоединение трансформаторов к сборным шинам распределительных устройств НН может быть выполнено по схемам, приведенным на рис. 5.8.

Рис. 5.8 Схемы присоединения трансформатора к сборным шинам ТП

Линейные присоединения ТП выполняется по схемам, представленным на рис 5.9

Рис.5.9 Схемы линейных присоединений к РУ низкого напряжения ТП

Скомпоновав рассмотренные выше схемы можно применить необходимый вариант для конкретного случая электроснабжения потребителей, отвечающий конкретным требованиям.