Схемы первичных соединений
Трансформаторные подстанции от 6 до 10 кВ нашли свое применение в гражданском строительстве, сельском хозяйстве, добыче ископаемых, небольших промышленных комплексах. Питают они распределительные линии напряжением до 0,38 кВ. Основная задача устройств – прием, преобразование и распределение энергии по заданным направлениям.
Распределительные сети оснащаются:
- двухтрансформаторными;
- однотрансформаторными подстанциями;
- мачтовыми подстанциями.
В подстанциях могут использоваться разные распределительные устройства. Достаточно частым явлением в различных типах установок является КРУ — комплектное распределительное устройство. Его особенностью является конструкция, состоящая из нескольких ящиков или блоков, высокой степени готовности. В строении КРУ обычно насчитывается 4 отсека, но все зависит от эксплуатационных условий и требований линий. Используются также ОРУ, ЗРУ и т. п.
Принцип работы
Для понимания сути эксплуатации подстанции достаточно взглянуть на ее строение:
- Вводная и выводная части высокого напряжения.
- Трансформатор.
Ток, поступающий на элементы входной части, попадает на трансформатор, откуда идет преобразование и его передача на выводную часть. С вывода происходит распределение на линии питания.
КТП или комплектные трансформаторные подстанции чаще остальных используются в организации электросетей. Например, понижающая КТП может работать при температурах окружающей среды от -60 до +40 градусов, на высотах до 1 тысячи метров. Данный вид подстанций работает с токами, частота которых не ниже 50 Гц.
Схемы
Чаще всего в потребительском назначении используются закрытые трансформаторные подстанции с показателями 25-630 кВА. У каждой подстанции своя схема соединения. Возьмем, к примеру, схему КТП (мощностью 25…160 кВА) для уличного освещения:
- Распределительное устройство подстанции имеет установленный на ближайшей опорной линии 10 кВ разъединителя с заземляющими ножами.
- Защиту от коммутационных, атмосферных и других перенапряжений оборудования осуществляют вентильные разрядники (FV1…FV3), предохранители (F1 и F2), инсталлированные в устройстве ввода высшего напряжения.
- Предохранители соединяются с силовым трансформатором и проходными изоляторами.
В нижнем отсеке подстанции находится РУ 0,38 кВ. Его схема следующая, в РУ устанавливаются:
- рубильник (на вводе);
- трансформаторы счетчиков активной энергии;
- трансформаторы с подключенным тепловым реле (защищает силовой трансформатор от перегрузки);
- автоматические выключатели и комбинированные расцепители (защита от перегрузок);
- токовые реле, замыкающие цепь обмотки независимого расцепителя при срабатывании. Настраиваются на однофазные замыкания удаленных точек сети.
Когда происходит перегрузка силового трансформатора, контакты теплового реле размыкаются, чем подают напряжение через резисторы на обмотку промежуточного реле. После срабатывания одного из реле выходят из строя 2 линии и один резистор, чем увеличивается сопротивление в цепи обмотки реле. Благодаря этому в устройствах ограничивается напряжение тока до номинального в 220 В.
Обязательно в КТП уличного освещения используются 2 линии и автоматическая система переключения между ними. Так, линия 2 защищается от перегрузки автоматическими выключателями. А для включения ее используется фотореле. При ручном управлении в схему добавляется ручной переключатель. Он, как и фотореле, действует на обмотку магнитного пускателя, приводя в работу осветительный элемент.
Зимой, чтобы сохранять оптимальные температурные режимы, рядом со счетчиком активной энергии устанавливаются дополнительные резисторы с ручным переключателем.
Лампа — контроллер наличия освещения. Включается она переключателем. В специальную штепсельную розетку включается мобильный вольтметр. Переключатель лампы позволяет измерять напряжение на всех фазах.
Правила чтения схем
Удобство чтения электрических схем позволит быстро распределить составляющие устройства, оперативнее его подключить либо найти неисправность. Для простоты понимания выполняется следующее:
- Дифференциация. Разделение сложных схем на простые цепи.
- Систематизация. Если в проекте нет оглавления и плана чертежей и схем, его стоит составить.
- Распределение. Необходимо определить реальность или нереальность схемы. Решения схем ввиду окружающих условий не всегда могут быть выполнимы. Прежде чем приступать к практическим действиям, важно это определить. Нереальность решения схемы различается по нескольким признакам:
- Проверка изоляции.
- Проверка нарушения цепей.
- Оценка надежности электропитания.
- Отсутствие нужного количества энергии для срабатывания аппарата;
- Не учтены технические особенности устройства и окружающей среды;
- При составлении схемы электроустановки принимается ее рабочее состояние, но нет первоначальных условий приведения ее в работу;
- Есть явные ошибки в простых схемах (полярности и т. п.).
Нельзя забывать про технику безопасности и меры для ее обеспечения. Тогда работа с высоковольтным оборудованием приведет к должному результату.