Влаштування трансформаторних підстанцій 10 на 0.4 кВ

Енергетична система складається з безлічі структурних елементів, кожен із яких виконують свою функцію у процесі передачі електроенергії від електростанцій до кінцевого споживача. Підстанції 10 на 0,4 кВ здійснюють останній етап перетворення електроенергії: від даних підстанцій електроенергія надходить безпосередньо до споживача - у населені пункти та на виробничі підприємства. Розглянемо, як влаштовано трансформаторну підстанцію 10 на 0,4 кВ. Існує кілька типів підстанцій 10/0,4 кВ, пристрій яких залежить від їхньої потужності, призначення та умов роботи.

Щоглові та стовпові підстанції

На території невеликих населених пунктів, дачних кооперативів для електропостачання споживачів використовуються щоглові та стовпові трансформаторні підстанції.

Основна перевага даних підстанцій - простота конструкції та зручність в обслуговуванні.

Стовпова трансформаторна підстанція встановлюється безпосередньо на лінійній опорі ПЛ-10 кВ (ПЛ-6 кВ) або на окремій стійці (опорі) типу СВ-105, СВ-110 і т.п. Відмінність щоглової підстанції в тому, що вона встановлюється між двома стійками (опорами).

Влаштована стовпова (щогла) підстанція наступним чином.

Безпосередньо на опорі (стійкі) монтується рама кріплення та силовий трансформатор невеликої потужності, зазвичай у діапазоні 16-160 кВА.

Над трансформатором монтується рама із кріпленнями для високовольтних запобіжників типу ПКТ, які служать для захисту трансформатора від надструмів. Від запобіжників вниз йдуть дроти до вводів високої напруги силового трансформатора, а вгору йдуть провідники до лінії живлення електропередач.

Для запобігання схльостування провідники від запобіжників до ПЛ додатково кріпляться на опорних ізоляторах, які встановлюються на спеціальній траверсі. На траверсі ізоляторів також встановлюють розрядники або обмежувачі перенапруги (ГНН), що забезпечують захист від атмосферних та комутаційних перенапруг в електричній мережі.

Для зняття напруги і створення видимого розриву електричного ланцюга на опорі може додатково встановлюватися високовольтний роз'єднувач. Роз'єднувач встановлюється в розрив проводу від ПЛ на окремій рамі. Привід роз'єднувача знаходиться внизу опори і з'єднується з роз'єднувачем валом. Рукоятка приводу виконується знімною, а сам привод фіксується замком для запобігання проведенню операцій сторонніми особами. Під силовим трансформатором встановлюється шафа низької напруги 0,4 кв. Ця шафа підключається до вводів низької напруги трансформатора, в ньому встановлюються комутаційні та захисні апарати – рубильники та запобіжники або автоматичні вимикачі, а також підключається кабель споживачів.

Залежно від кількості споживачів і величини навантаження, може бути кілька ліній, що відходять, кожна з яких захищається окремим автоматичним вимикачем. Якщо електропостачання споживачів здійснюється повітряною лінією електропередач, то захисту від перенапруг може встановлюватися ОПН.

Комплектні трансформаторні підстанції (КТП)

Наступний тип – комплектні трансформаторні підстанції. Це готові рішення, які поставляються заводами-виробниками у зібраному вигляді або окремими блоками для подальшого збирання на місці установки.

Залежно від потужності, КТП можуть бути виготовлені в металевому або бетонному корпусі, або в корпусі з сендвіч-панелей. У металевому корпусі виготовляються малопотужні підстанції, такі КТП встановлюються зазвичай у сільській місцевості. Також КТП цього типу можуть застосовуватися для харчування споживачів на тимчасових об'єктах (будівельний майданчик, пост охорони та ін.).

Конструктивно металеві КТП мають те саме обладнання, що і щоглові (стовпові) підстанції, тільки всі ці елементи вмонтовані всередині металевого корпусу КТП. Саме КТП встановлюється на попередньо вмонтований фундамент чи опори.

Для зручності та безпеки при експлуатації та обслуговуванні КТП комутаційні та захисні апарати різної напруги монтуються в окремих відсіках, що мають замикаючі пристрої. Залежно від конструкції КТП силовий трансформатор може бути встановлений в окремому відсіку або відкритим способом – у цьому випадку над введеннями трансформатора монтується спеціальний металевий захисний кожух.

Корпус та металеві частини обладнання КТП підлягають заземленню. Заземлення необхідне для безпеки при обслуговуванні КТП, а також для забезпечення роботи системи заземлення електричної мережі.

Більш потужні комплектні трансформаторні підстанції в бетонному корпусі чи сендвіч-панелях встановлюють, як правило, у житлових кварталах для живлення кількох багатоквартирних будинків або в зоні зосередження великого навантаження.

Трансформаторна підстанція 10/0,4 кВ у спеціальній споруді

Крім КТП для харчування багатоквартирних будинків та інших груп споживачів часто використовуються підстанції, розташовані у спеціальних спорудах. Будівля для підстанції 10/0,4 кВ будуються за однотипними проектами з урахуванням місцевих умов та величини навантаження споживачів.

У такій підстанції може бути встановлений як один, так і кілька силових трансформаторів, що знижують потужністю, як правило, до 1000 кВА.

Для безпеки та зручності обслуговування розподільні пристрої високої та низької напруги знаходяться у різних приміщеннях. Силовий трансформатор також встановлюється окремою камерою.

У розподільчому пристрої 10 кВ встановлюються високовольтні вимикачі або запобіжники, а також роз'єднувачі або викатний візок КРУ, які забезпечують видимий розрив безпеки безпеки трансформатора і вимикача.

По стороні низької напруги встановлюється вступний автоматичний вимикач, а також автоматичні вимикачі ліній споживачів. Для безпеки робіт з обслуговування ліній 0,4 кВ також необхідно забезпечити видимий розрив – для цього в ланцюзі встановлюють рубильники.

Для захисту електричної мережі від перенапруг з боку ВН та ПН встановлюються розрядники або ГНН.

При необхідності контролю напруги та навантаження на стороні високої напруги встановлюються трансформатори струму та напруги, а на стороні 0,4 кВ трансформатори струму.

Трансформаторні підстанції на підприємствах

На промислових підприємствах, де зосереджено велику кількість споживачів 0,4 кВ, для розподілу електроенергії монтуються розподільчі пристрої 0,4 кВ в окремих будівлях або у виробничих приміщеннях. Розподілення 0,4 кВ може бути виконано на одному або декількох щитах (панелях), які отримують живлення від одного або двох трансформаторів 10/0,4 кВ.

Два джерела живлення (трансформатора) встановлюються у тому випадку, якщо потрібно забезпечити надійне та безперебійне електропостачання споживача. У цьому випадку розподільний пристрій поділяється на дві секції шин, кожна з яких живиться окремим трансформатором. Між секціями встановлюється автоматичний вимикач з моторним приводом або контактором, за допомогою включення якого здійснюється подача напруги на одну з секцій у разі знеструмлення одного з трансформаторів.

У цьому розподільному пристрої крім автоматів можуть встановлюватися групові рубильники, призначені для зручності обслуговування окремих ділянок розподільчого пристрою. Для контролю режиму роботи обладнання на щитах встановлюються сигнальні лампи, вольтметри, амперметри, прилади обліку та, за необхідності, вимірювальні трансформатори струму.

Також у щитах 0,4 кВ можуть додатково монтуватися різні системи захисту та автоматики, наприклад, захист від замикання на землю, автоматика включення аварійного освітлення та ін.