В строительстве, а также при эксплуатации промышленных предприятий широко применяются различные типы комплектных электротехнических устройств. Такими устройствами являются комплектные трансформаторные подстанции, которые характеризуются:
а) простотой схемы электрических соединений;
б) возможностью установки электрических нагрузок непосредственно в местах сосредоточения, в результате чего резко снижаются стоимость низковольтных сетей и эксплуатационные расходы;
в)обеспечением подключения к высоковольтной кабельной линии электропередачи по радиальной или магистральной схеме.
Технические данные некоторых КТП приведены в табл. 2.
Подстанции состоят их трех основных элементов: вводного устройства высокого напряжения (ВН) 10—6 кВ, силового трансформатора и распределительного устройства низкого напряжения (НН) 0,4 кВ.
Вводные устройства высокого напряжения КТП могут иметь глухое присоединение кабеля к трансформатору или присоединение через разъединитель и блок разъединитель-предохранитель в случае включения в магистральные схемы питания.
Вводное устройство высокого напряжения типа ВВ-1 представляет собой металлический шкаф, укрепленный на баке силового трансформатора. Вводные устройства типа ВВ-2, ВВ-3 — закрытые шкафы со встроенными в них выключателями типа ВНПз-17 с предохранителями типа ПК. Выключатель нагрузки предназначен для отключения трансформатора со стороны высокого напряжения при холостом ходе или при номинальной нагрузке, а при перегрузках или коротком замыкании трансформатор отключается предохранителями. При необходимости отключения одной из линий в шкафу ВВ-2 имеются съемные шинные накладки, в шкафу ВВ-3 — разъединители.
Таблица 2
Технические данные КТП Минского электротехнического завода
Тип КТП | и, кВ | ST, кВ'А | Тип транс- форматора | Стоимость шкафов и трансформаторов, руб. |
КТП-25/10/0,4-В1-У1 | 6, 10 | 25 | ТМ-25 | 745 |
КТП-40/10/0,4—В1-У1 | 6, 10 | 40 | ТМ-40 | 630 |
КТП-63/10-0,4-В1-У1 | 6. 10 | 63 | ТМ-63 | 995 |
КТП-100/10/0,4-81-У 1 | 6, 10 | 100 | ТМ-100 | 1205 |
КТП-160/10/0,4-В1-У1 | 6, 10 | 160 | ТМ-160 | 13В5 |
КТП-250/10/0,4-В1 -У 1 | 10 | 250 | ТМ-250 | 1668 |
К. 111-400 | 10 | 400 | 1 М J-400 |
|
2 КТП-400 | 10 | 2x400 | ТМ 3-400 | 5045 |
КТП-630 | 10 | 630 | ТМ 3-630 | 7В70 |
2КТП-630 | 10 | 2x630 | ТМ 3-630 | 187В5 |
КТП-1000 | 10 | 1000 | ТМ 3-1 000 | 9150 |
2КТП-1000 | 10 | 2x1000 | ТМЗ-1000 | 21345 |
КТПМ-1600 | 10 | 1600 | ТМЗ-1600 | 25040 |
2КТПМ-1600 | 10 | 2x1600 | ТМЗ-1600 | 55640 |
Таблица 3
Технические данные шкафов вводов ВН
Показатели | Паспортное |
| значение |
Номинальный ток сборных шин, А | 365 |
Амплитудное значение предельного сквозного тока | 50 |
короткого замыкания, кА |
|
Эффективное значение предельного сквозного тока | 20 |
короткого замыкания, кА |
|
Десятисекундный ток термической стойкости, кА | 6 |
Максимальное количество высоковольтных кабелей, шт. | 2 |
Наибольшая площадь сечения каждого высоковольтного | 3x150 |
кабеля, мм2 |
|
Напряжение оперативных цепей, В | 220 |
Тип выключателя: |
|
для TM3-630/6 | ВНПз-17 с ПК-6/100 |
для ТМЗ-1000/6 | ВНПз-17 с ПК-6/160 |
для TM3-630/10 | ВНПз-17 с ПК-10/ВО |
для ТМЗ-1000/10 | ВНПз-17 с ПК-10/100 |
Тип привода выключателя | ПРА-17 |
Масса шкафа, кг: |
|
типа ВВ-1 | 33 |
типа ВВ-2 | 400 |
типа ВВ-3 | 500 |
Таблица 4
Технические данные трансформаторов
Показатели | ТМ 3-630 | ТМ 3-1000 |
Номинальная мощность трансформатора, кВ-А | 630 | 1000 |
Номинальное напряжение, кВ: |
|
|
высшей стороны | 6; 10 | 6; 10 |
низшей стороны | 0,4 | 0,4 |
Пределы регулирования напряжения, % | ± (2x2,5) | ± (2x2,5) |
Напряжение короткого замыкания U % | 5,5 | 5,5 |
Потери холостого хода А>х х, Вт | 16В0 | 2100 |
Потери короткого замыкания Р^ Вт Ток холостого хода /х х> % от номинального Схема соединения | 8500 | 11000 |
2 | 1,4 | |
Л/У0-11 | Д/У0-11 | |
Масса, кг: |
|
|
активной части | 1400 | 2000 |
трансформаторного масла | 750 | 1072 |
полная | 2900 | 4701 |
Разделка высоковольтного кабеля предусмотрена сухая. Технические данные шкафов ВН приведены в табл. 3.
КТП выполняются с одним или двумя трансформаторами одинаковой или различной мощности для внутренней, наружной и комбинированной установок.
юз
Таблица 5
Технические данные шкафов вводов НН
Показатели | КН1, КН-2 КН-3, КН-6 | КН-5 | КН-4 |
Номинальный ток сборных шин, А | 1600 | 1600 | 1600 |
Номинальное напряжение, кВ | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Амплитудное значение периодической | 50 | 50 | 50 |
составляющей тока короткого замыкания, кА |
|
|
|
Односекундное значение эффективного | 25 | 25 | 25 |
тока короткого замыкания, кА |
|
|
|
Количество автоматических выключателей | 2 | 2 | 3 |
АВМ4В (АВМ10В), шт. |
|
|
|
Количество автоматических выключателей | 1 | 1 | — |
АВМ20В, шт. |
|
|
|
Максимальное количество низковольтных | 4 | 4 | 5 |
кабелей, шт. |
|
|
|
Масса, кг | В50 | В50 | В50 |
В настоящее время отечественные КТП выпускаются с масляными и сухими трансформаторами мощностью до 2500 кВ-А.
Силовой трансформатор ТМЗ имеет естественное масляное охлаждение и герметичный бак с азотной защитой. Регулирование напряжения осуществляется при отключении от сети трансформатора.
Бак повышенной прочности выдерживает избыточное давление до 120 кПа.
Трансформаторы снабжаются электроконтактными мановакуумметрами, которые контролируют внутреннее давление. Для защиты трансформаторов при повышении давления внутри бака в результате бурного газообразования, вызванного внутренними повреждениями, служит реле давления.
Трансформаторы снабжаются термосигнализаторами для измерения температуры верхних слоев масла. Уровень масла в баке контролируется маслоуказатепями.
В шкафах низковольтного РУ на вводе от трансформатора расположены вводные автоматические воздушные выключатели, которые защищают оборудование на стороне низшего напряжения и осуществляют автоматическое включение резерва (АВР). Кроме того, автоматические выключатели и плавкие предохранители с рубильниками или блоками предохранитель-выключатель устанавливаются на отходящих линиях низшего напряжения для их отключения и защиты.
Распределительное устройство 0,4 кВ состоит из набора металлических шкафов с вмонтированной аппаратурой, ошиновкой и проводами.
Защитно-коммутационной аппаратурой КТП являются автоматические воздушные выключатели серии АВМ выдвижного исполнения. Они расположены в шкафах. Спереди каждый выключатель закрыт дверью, снабженной замком со специальным ключом. Управление автоматическими выключателями производится с помощью ручек или ключей, расположенных на дверцах шкафов. На рейку зажимов шкафов выведены концы проводов для подключения приводов дистанционного управления.
Таблица 6
Технические данные комплектных распределительных устройств
|
| КРУ |
| КРУН |
Показатели | КРУЭ-110 | КСО-272 | КСО-285 | К-47 |
Номинальное напряжение, кВ | 110 | 6; 10 | 6; 10 | 6; 10 |
Номинальный ток, А | 400; 630 | 630; 1000 | 630; 1000 | 630; 1000; |
|
|
| 1600 | |
Номинальный ток сборных шин, А | 1600 | 1000 | 630; 1000 | 1000; 1600; |
|
|
|
| 2000; 3200 |
Вводы, площадь сечения, мм2 | 1 (3x625) | 2 (3x240) | 2.(3x240) | Воздушный |
|
|
|
| и кабельный |
Номинальный ток отключения, кА | 40 | 20; 12 | 20 | 20; 31,5 |
Ток включения выключателя | ВО | 51 | 51 | 51 |
(амплитуда), кА |
|
|
|
|
Тип выключателя | Элегазо | ВМПЭ10 | ВПМП-10 | ВК-10 |
| вый | ВМПП-10 | ВПМ-10 |
|
|
| ВНП -17 |
|
|
Тип привода к выключателю | Двига | ПЭ-11 | ППВ-10 | Пружинный |
| тельный | ППВ-10 | ПЭ-11 | и электро |
|
| ПРА-17 |
| магнитный |
Габариты ячейки, мм: |
|
|
|
|
ширина | 3000 | 1000 | 1200 | 750 |
глубина | 4000 | 1200 | 970 | 3045 |
высота | 5800 | 2870 | 27 ВО | 3120 |
Массам ячейки с выключателем, кг | 8000 | 900 | 850 | 750 |
Стоимость, тыс. руб. | 95 | 0,88-1,26 | 1,9-го | 3,4-3,6 |
Измерительные приборы и реле размещены в отсеках приборов и на дверцах шкафов. При двухрядном расположении ряды КТП соединяются шинным мостом, который состоит из металлического короба с соединительными шинами и проводами, обеспечивающими электрическую связь двух рядов. Для вывода из КТП шин низкого напряжения в крышке шкафов имеются окна, закрытые съемными листами. Листы с обратной стороны КТП также съемные.
Место установки подстанций должно соответствовать правилам устройства электроустановок и пожарной безопасности.
Свободный проход с лицевой стороны подстанции должен быть не менее 1000 мм, а с обратной — не менее 800 мм; местные сужения допускаются не более чем на 200 мм (табл. 5).
На подстанциях и распределительных пунктах промышленных предприятий широкое распространение получили комплектные распределительные устройства (КРУ) и (КРУН) установок. Их применение позволяет резко сократить сроки проектирования и строительства подстанций, а также обеспечивает экономию трудозатрат. По конструктивному исполнению шкафы КРУ (КРУН) подразделяются на стационарные и выкатные. В шкафах стационарного исполнения вся аппаратура установлена на металлических корпусах, а в шкафах выкатного исполнения основной коммутационный аппарат (выключатель с приводом), а также трансформаторы напряжения и разрядники размещены на выкатной тележке. Комплектные распределительные устройства в выкатном исполнении следует применять в наиболее сложных и ответственных установках для потребителей I категории, где необходимо иметь быструю взаимозаменяемость оборудования, в электромашинных залах металлургических и химических предприятий, на крупных компрессорных станциях и других объектах общепромышленного назначения. Основные технические данные шкафов КРУ и КРУН, наиболее часто применяемые в проектах электроснабжения, приведены в табл. 6.
Выбор КРУ (КРУН) сводится к сопоставлению расчетных значений напряжения и тока с данными шкафа. Кроме того, выбираются схемы первичных и вторичных соединений цепей шкафа, основные характеристики устанавливаемых в шкафу аппаратов.
При дипломном проектировании для выбора конкретной схемы шкафов КРУ (КРУН) можно использовать справочную литературу и каталоги Информэлектро.
