Subestações transformadoras para tensão 6 — 10/0,38 kV em redes de distribuição

As subestações de transformadores 6 … 10 / 0,38 kV, frequentemente chamadas de subestações de consumo, são projetadas para fornecer linhas de distribuição com tensão de 0,38 kV, na maioria dos casos trifásicas a quatro fios com neutro aterrado.

Nas redes de distribuição, tanto as subestações de transformador único quanto de transformador duplo com capacidade de 25 a 630 kV-A são usadas na maioria dos casos para instalação externa. Com especial justificação, podem ser instaladas subestações transformadoras fechadas (ZTP). Atualmente, na maioria dos casos, as redes são projetadas com subestações transformadoras completas para instalação externa, embora para usuários da primeira categoria em termos de confiabilidade no fornecimento de energia, os ZTPs sejam cada vez mais usados. As subestações transformadoras externas também estão operacionais.

Os esquemas principais das conexões primárias do quadro de 10 kV de toda a subestação transformadora (KTP) são mostrados na Figura 1 (alguns diagramas não mostram seccionadores adicionais que podem ser instalados nos suportes de extremidade para conectar o KTP às linhas). Uma subestação transformadora completa com um transformador (Fig. 1, a) é amplamente utilizada para abastecer consumidores agrícolas.

Figura 1. Esquemas elétricos principais do quadro RU 10 kV subestações transformadoras 10 / 0,38 kV

O seccionador, via de regra, é instalado no suporte final da linha de 10 kV, e os fusíveis de 10 kV são instalados no KTP. Em caso de justificação, pode ser utilizado um interruptor de carga em vez de um seccionador no circuito do transformador. O esquema b também com um transformador e barramentos com disjuntores de carga pode ser usado em redes de 10 kV, não apenas com alimentação unidirecional, mas também com alimentação bidirecional, quando de acordo com as condições de confiabilidade, a comutação manual após uma situação de emergência é permitida. O transformador é conectado aos barramentos por meio de um seccionador e fusíveis.

Quando os disjuntores de carga estão fechados, a energia pode ser fornecida de uma única fonte com a corrente passando ônibus em uma subestação… Neste esquema é permitido substituir um dos interruptores de corte de carga por um seccionador com intertravamentos adequados.

O esquema e combina uma única subestação transformadora com um ponto de divisão automático ou chave de transferência automática (ATS) em uma linha de 10 kV.O esquema é utilizado em redes com tensão de 10 kV com alimentação unidirecional e bidirecional, nas quais, de acordo com as condições de confiabilidade da alimentação, é necessária a separação automática e manual das linhas de 10 kV.

Esquema d - um quadro com dois transformadores e barramentos de 10 kV separados por uma chave de carga e um seccionador é usado principalmente em redes de 10 kV com alimentação bilateral, onde a separação manual de linhas de 10 kV é permitida.

O principal modo de operação da subestação é a alimentação de cada transformador de uma fonte independente através da linha de 10 kV (a chave seccional de carga é desligada). Quando a chave seccional de carga está ligada, é possível alimentá-la de uma única fonte com a corrente que passa pelos barramentos da subestação transformadora. Em vez de uma chave seccional de carga, pode-se instalar uma chave de óleo (substituindo a chave de carga por um seccionador em seu país esquerdo, diagrama d). Tal circuito (circuito de ponte de disjuntor único) combina uma subestação de dois transformadores com um ponto de desconexão automática ou ponto ATS para uma linha de 10 kV.

A Figura 2 mostra o esquema de ligação principal da UZTP 10 / 0,38 kV, desenvolvido para o abastecimento de usuários agrícolas responsáveis, onde é necessário fornecer ATS no lado de 10 kV. Subestação de dois transformadores, com capacidade de 2x400 kV-A, com aparelhagem de 10 kV do tipo nodal de acordo com o esquema com sistema de barramento dividido, com quatro linhas aéreas de saída de 10 kV e usando células de distribuição, com disjuntores da Tipo VK-10, usando KTP é construído tipo back-end (Fig. 2, a).

Figura 2. Esquema principal de ligação da subestação UZTP 10 / 0,38 kV

O diagrama esquemático de uma subestação transformadora completa 10 / 0,38 kV com capacidade de 25 ... 160 kV-A é mostrado na Figura 3.

Figura 3. Diagrama de conexão do KTP-25 ... 160/10

O quadro de 10 kV (RU) consiste em um seccionador ВС com facas de aterramento montado no suporte mais próximo da linha de 10 kV, restritores de válvula FV1 … FV3 para proteção de equipamentos contra sobretensões atmosféricas e de comutação no lado de 10 kV e fusíveis F1 … F3 instalados no dispositivo de água de alta tensão, fornecendo proteção do transformador contra curtos-circuitos multifásicos. Os fusíveis são conectados às buchas e ao transformador de potência, respectivamente. O restante dos equipamentos está localizado no compartimento inferior (gabinete), ou seja, o quadro de 0,38 kV.

Chave S, limitadores de válvula FV4 … FV6 para proteção contra sobretensão no lado de 0,38 kV, transformadores de corrente TA1 … TAZ, alimentando o medidor de energia ativa PI e transformadores TA4, TA5, conectados com relé térmico KK, que fornece proteção do transformador de potência contra sobrecarga. A ativação, desativação e proteção das linhas de saída de 0,38 kV contra curto-circuito e sobrecarga é realizada por chaves automáticas QF1 … QF3 com relés combinados. Ao mesmo tempo, para proteger as linhas de curtos-circuitos monofásicos nos condutores neutros da linha aérea N1 ... 3, são instalados relés de corrente KA1 ... KA3 que, quando ativados, fecham o circuito de a bobina de liberação do shunt. Os relés são configurados para operar em curtos-circuitos monofásicos. nos pontos mais remotos da rede.A linha de iluminação pública está protegida contra curto-circuito com fusíveis F4 … F6.

Quando o transformador de potência está sobrecarregado, os contatos de corte do relé térmico KK, que no modo normal contornam a bobina do relé intermediário KL, abrem, fornecendo-lhe tensão através dos resistores R4 e R5. Como resultado da operação do relé KL, as linhas 1 e 3 são desligadas e o resistor R4 é desabilitado, aumentando a resistência no circuito da bobina do relé KL. Isso é necessário para limitar ao valor nominal (220 V) a tensão fornecida à bobina do relé KL após puxar a armadura, que está associada a um aumento na resistência da bobina do relé. A proteção contra sobrecarga desliga após não mais de 1,3 horas a uma corrente 1,45 vezes a corrente nominal do transformador de potência.

A linha No2 e a iluminação pública não são interrompidas por proteção contra sobrecarga. A ativação e desativação automática da linha de iluminação pública é realizada pelo relé fotográfico KS e, com o controle manual desta linha, eles usam o interruptor SA2. O fotorrelé e a chave SA2 atuam na bobina da partida magnética KM.

Para manter uma temperatura normal perto do medidor de energia ativa PI em condições de inverno, são usados ​​resistores R1 ... R3, ligados por meio da chave SA1.

Para controlar a presença de tensão e iluminação do quadro de 0,38 kV, é utilizada uma lâmpada EL, que é acesa pela chave SA3. A tensão é medida com um voltímetro portátil, que é conectado ao plugue X localizado no quadro de 0,38 kV. A chave SA3 permite medir a tensão de todas as fases.

Para evitar que o disjuntor dispare sob carga, é fornecido um intertravamento que funciona da seguinte maneira. Quando o painel de fechamento do quadro de 0,38 kV é aberto, os contatos de fechamento da chave de bloqueio SQ, contornando a bobina do relé intermediário KL, abrem e o relé KL é acionado, desligando as chaves automáticas das linhas nº 1 e 3 Ao mesmo tempo, a tensão removida da bobina do acionador magnético KM e da linha de iluminação pública é desconectada.

Neste caso, os contatos de abertura da chave de intertravamento SQ abrem e abrem o disjuntor na linha nº 2 (a posição dos contatos da chave SQ na Figura 3 mostrada com um painel aberto cobrindo o painel de distribuição de 0,38 kV). Intertravamentos mecânicos também são fornecidos para evitar que a porta do dispositivo de entrada HV se abra quando as lâminas de aterramento do seccionador estiverem desconectadas e para desconectar as lâminas de aterramento do seccionador quando a porta do dispositivo de entrada de 10 kV estiver aberta. A fechadura da porta do dispositivo de entrada de 10 kV e a fechadura do acionamento das facas de aterramento possuem o mesmo segredo. Há uma chave para eles. Quando o seccionador está acionado, a chave não pode ser removida da lâmina de acionamento. Depois que a energia é desligada e as lâminas de aterramento do seccionador são ligadas, a chave é removida livremente do acionamento da lâmina de aterramento e pode ser usada para abrir a porta do dispositivo de entrada de 10 kV.

Para fornecer principalmente usuários industriais de alta potência, a série KTP 10 / 0,38 kV também é usada com um e dois transformadores do tipo passante KTPP e do tipo sem saída KTPT com capacidade de 250 ... 630 e 2 ( 250 . .. 630) kV-A com entradas de ar de montagem externa.Estruturalmente, o transformador único KTPP e KTPT são feitos na forma de um único bloco, no qual os RUs de 10 e 0,38 kV, bem como um transformador de potência, estão localizados nos respectivos compartimentos. O corpo do invólucro (armário) é feito de chapa metálica e possui portas para manutenção de quadros de 10 kV e 0,38 kV. Bloqueios são fornecidos para operação segura.

Figura 4. Visão geral da subestação transformadora no mastro 10 / 0,38 kV: 1 — pára-raios, 2 — fusível, 3 — transformador, 4 — plataforma de serviço, 5 — gabinete do quadro 0,38 kV, 6 — terminais de linha 0,38 kV, 7 — escadas.

Figura 5. Visão geral de um ponto de desconexão de 10 kV: 1 — suporte, 2 — seccionador, 3 — seccionador

Um KTP de dois transformadores consiste em dois blocos de um único transformador conectados entre si. RU 10 kV KTPP e KTPP são implementados de acordo com os esquemas a, b e d (Fig. 1). Em particular, um KTPP de 10 kV com capacidade de 250 ... 630 kV-A com um transformador é feito de acordo com o esquema b (Fig. 1). O layout do painel de distribuição de 0,38 kV é essencialmente o mesmo da figura. 3, no entanto, também é fornecida uma opção com a instalação de fusíveis com disjuntores em vez de disjuntores nas linhas de saída, cujo número é aumentado para quatro. Subestações de mastro com capacidade de 25 ... 100 kV-A são montadas em um suporte em forma de U e 160 ... 250 kV-A - em um suporte em forma de AP. Na maioria dos casos, as subestações estão em impasse. A Figura 4 mostra uma visão geral da subestação transformadora de mastro 10 / 0,38 kV. Todo o equipamento é colocado em um suporte em forma de U.

O transformador 3 está instalado em uma área cercada 4 a uma altura de 3 ... 3,5 m. A tensão é fornecida ao transformador através de um ponto de desconexão linear e fusíveis 2.O ponto de disparo linear inclui um seccionador acionado montado no suporte final. O quadro de distribuição de 0,38 kV é um gabinete metálico à prova de respingos 5 com equipamento interno. A entrada no armário do transformador e as saídas 6 para as linhas 380/220 V são feitas em tubos. Uma escada metálica dobrável 7 serve para subir até a plataforma 4, que (dobrada), assim como as portas do gabinete e o acionamento do seccionador, é travada com fechadura. Para proteger a subestação transformadora de sobretensão, as válvulas 1 são instaladas.