5. Засвоєння будови споживчих трансформаторних підстанцій напругою 10/0,4кВ.

Електропостачання сільських споживачів на напрузі 0,38/ 0,22 кВ здійснюється від споживчих трансформаторних пунктів (ТП) або КТП 6—10/0,38—0,22 кВ, які розміщу­ються безпосередньо біля центрів споживання електро­енергії.

Потужності таких підстанцій невеликі і їх здебільшого виконують відкритими.

Найбільш поширеними є КТП, до складу яких входять ввідний високовольтний пристрій, силовий трансформа­тор, розподільний пристрій низької напруги і струмопроводи в одному або кількох блоках. Потужність силового трансформатора може бути 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600 і 2500 кВА.

Комплектні підстанції повністю виготовляють на заво­ді, а на місці їх лише встановлюють на відповідні залізо­бетонні опори або фундаменти.

На рис. 8 подано схему електричних з'єднань КТП з захистом ЗТ-0,4УЗ на відхідних лініях. Роз'єднувач QS типу РЛНДА-1-10 встановлюється на кінцевій опорі елек­тромережі напругою 10 кВ. Захист від перенапруги здій­снюють розрядники FV типу РВО-10 з боку вводу 10 кВ і розрядники типу РВН-0,5 з боку низької напруги. Сама підстанція складається з трьох основних елементів: шафи високовольтного розподільного пристрою з запобіжниками F типу ПКТ-10, силового трансформатора Т і розподільного пристрою 0,38 кВ.

Облік споживаної електроенергії здійснюється через трансформатор струму ТА лічильником РI. Підігрівання лічильника взимку здійснюють резистори R. Захист лінії вуличного освітлення здійснюється запобіжником F, а керування — через контакти магнітного пускача КМ і фото­реле К.

Захист фідерів 380/220 В від струмів між фазних і од­нофазних коротких замикань здійснюється за допомогою напівпровідникового реле захисту КА. При появі струму короткого замикання контакти реле подають живлення на незалежний розчіпювач фідерного автомата SF який ви­микає лінію.

На КТП застосовують механічну блокіровку, яка пе­решкоджає відкриванню дверей шафи з запобіжниками ПКТ-10 при ввімкненому роз'єднувачі і його вмиканню при відкритих дверях.

Рис. 8. Схема електричних з’єднань КТП з захистом ЗТ-0,4УЗ

6. Вивчення видів і принципів роботи релейного захисту, ознайомлення з автоматизацією споживчих тп-10/0,4кВ

У процесі експлуатації електричної системи можливі різні порушення нормального режиму — спади напруги, пере­вантаження, короткі замикання, які можуть призвести до пошкодження і навіть руйнування електричної апаратури та струмопроводів. Безпосередніми причинами аварій мо­жуть бути пошкодження ізоляції або помилкові дії об­слуговуючого персоналу при оперативних перемиканнях.

Щоб зменшити збитки, спричинені короткими замикан­нями, пошкоджений елемент слід вимкнути по можливості скоріше. Людина не спроможна достатньо швидко відшу­кати і ліквідувати пошкодження. Тому захист електроуста­новок від аварій або порушень нормального режиму здій­снює спеціальний автоматичний пристрій, що називається релейним захистом.

Релейний захист — це сукупність спеціальних пристроїв і засобів (реле, вимірювальних трансформаторів та інших апаратів), які забезпечують автоматичне вимикання пошкод­женої частини електроустановки або мережі. Якщо пош­кодження не викликає безпосередньої небезпеки для ус­тановки, то релейний захист діє на сигнал, не вимикаючи її.

Релейний захист повинен:

• виявити пошкод­ження;

• вимкнути пошкоджений елемент, щоб за­побігти його руйнуванню;

• зберегти нормальну ро­боту інших елементів, дією на автоматику (авто­матичне повторне вмикання, автоматичне введення резер­ву);

• відновити нормальне електропостачання споживачів.

Релейний захист може складатися з одного або кількох узгоджених реле, що при порушенні нормального режиму забезпечують автоматичне відокремлення пошкодженої ді­лянки і подають сигнал обслуговуючому персоналу. В за­гальному вигляді релейний захист може мати чотири ос­новних органи: пусковий, виконавчий, сповільнюючий і ре­гулювальний.

Основними вимогами, що ставлять до релейного захис­ту, є:

а) вибірність дії (селективність), тобто вимикання лише пошкодженої ділянки;

б) швидкість дії, завдяки чо­му забезпечується безперебійність електропостачання непошкоджених елементів, зменшується загроза пошкоджен­ня апаратури аварійними струмами і підвищується стійкість паралельної роботи кількох джерел електроенергії;

в) ви­сока чутливість, що забезпечує вимикання ділянки при за­миканні в будь-якій точці зони захисту і на початку ава­рійного режиму, коли електрична апаратура і струмопроводи ще не пошкоджені дією струмів короткого замикання;

г) висока надійність роботи, при якій відмова чи помил­кове спрацювання релейного захисту практично виключа­ється.

Для задоволення цих вимог потрібно правильно виби­рати захист, якісно його монтувати і технічно грамотно експлуатувати.

За принципом дії розрізняють такі основні типи релей­ного захисту:

1. струмовий захист, який діє тоді, коли струм в елек­троустановці більший від наперед заданого значення;

2. дистанційний захист, який діє з видержкою часу, яка автоматично збільшується із збільшенням відстані (дис­танції) від місця знаходження захисту до місця пошкод­ження;

3. диференціальний захист, який діє тоді, коли різниця двох або кількох значень струму більша від заданого зна­чення (значення струму відповідають початку і кінцю за­хисної зони).

Лінії напругою 0,38кВ від коротких замикань захищаються автоматичними вимикачами АП50, АЗ124, АЗ134, АЗ144 або блоками запобіжник-вимикач типу БПВ-31-34. для автоматичного вимикання лінії напругою 0,38кВ при однофазних і між фазних коротких замиканнях використовують також пристрій захисту типу ЗТ-0,4У2. цей пристрій виконано як приставку до автоматичних вимикачів серії АЗ100, АЗ3700 і АЕ2600, які мають незалежні розчіплювачі на напругу 36В; монтується пристрій в шафі низької напруги КТП 10/0,4кВ поряд з вимикачем, на який він діє.

Для захисту силових трансформаторів потужністю від 100 до 1600кВА використовують максимальний струмовий захист, , а для трансформаторів потужністю 400 кВА і більше, захист від однофазних замикань на землю з боку низької напруги. Струмо­вий захист вибирають залежно від типу вимикаючих апа­ратів з боку високої напруги — вимикача, вимикача наван­таження або запобіжника. Застосування запобіжників і ви­микачів навантаження значно спрощує і здешевлює захист. Захист запобіжниками і вимикачами навантаження вико­нують для трансформаторів потужністю до 1000 кВА напругою до 10 кВ з запобіжниками ПКТ на 100 А і по­тужністю не більше 2500 кВА напругою 35 кВ з запобіж­никами ПКТ 35Н на 40 А.

Високовольтні запобіжники типу ПКТ при виборі від­повідної вставки забезпечують захист трансформатора від внутрішніх пошкоджень і міжфазних коротких замикань на виводах. Номінальний струм плавкої вставки повинен бути більшим від номінального струму трансформатора. Крім цього, необхідно, щоб запобіжник не спрацьовував при кидках струму намагнічення, викликаного вмиканням транс­форматорів під напругу.

Запобіжники виконують функції віх елементів струмового захисту, а також функції вимикача. Гранична вими­каюча потужність запобіжників типу ПКТ становить 200 МВА, що достатньо для всіх випадків використання їх в сільських електричних мережах.