Umspannwerke für Spannung 6 – 10 / 0,38 kV in Verteilungsnetzen

Umspannwerke 6 … 10 / 0,38 kV, die oft auch Verbraucherumspannwerke genannt werden, sind für die Versorgung von Verteilungsleitungen mit einer Spannung von 0,38 kV ausgelegt, in den meisten Fällen dreiphasig vieradrig mit geerdetem Neutralleiter.

In Verteilnetzen werden in den meisten Fällen sowohl Eintransformator- als auch Doppeltransformator-Umspannwerke mit einer Leistung von 25 bis 630 kV-A für die Außenaufstellung eingesetzt. Bei besonderer Begründung können auch geschlossene Umspannwerke (ZTP) errichtet werden. Derzeit sind Netze in den meisten Fällen mit kompletten Umspannwerken für die externe Installation ausgelegt, obwohl für Benutzer der ersten Kategorie in Bezug auf die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zunehmend ZTPs verwendet werden. Auch externe Umspannwerke sind in Betrieb.

Die Hauptdiagramme der Primäranschlüsse der 10-kV-Schaltanlage des gesamten Umspannwerks (KTP) sind in Abbildung 1 dargestellt (einige Diagramme zeigen keine zusätzlichen Trennschalter, die an den Endstützen installiert werden können, um das KTP mit den Leitungen zu verbinden). Zur Versorgung landwirtschaftlicher Verbraucher wird häufig eine komplette Sackgassen-Umspannstation mit einem Transformator (Abb. 1, a) eingesetzt.

Abbildung 1. Hauptschaltpläne der Schaltanlage RU 10 kV Umspannwerke 10 / 0,38 kV

Der Trennschalter wird in der Regel am Endträger der 10-kV-Leitung und die 10-kV-Sicherungen im KTP installiert. In begründeten Fällen kann anstelle eines Trennschalters im Transformatorstromkreis auch ein Lastschalter eingesetzt werden. Schema b, auch mit einem Transformator und Sammelschienen mit Lasttrennschaltern, kann in 10-kV-Netzen nicht nur mit einseitiger, sondern auch mit zweiseitiger Versorgung verwendet werden, wenn gemäß den Zuverlässigkeitsbedingungen eine manuelle Umschaltung nach einer Notsituation zulässig ist. Der Transformator ist über einen Trennschalter und Sicherungen mit den Sammelschienen verbunden.

Wenn die Lastschalter geschlossen sind, kann die Stromversorgung aus einer einzigen Quelle erfolgen, wobei der Strom durchfließt Bus an einem Umspannwerk… Bei diesem Schema ist es zulässig, einen der Lasttrennschalter durch einen Trennschalter mit geeigneten Verriegelungen zu ersetzen.

Schema e kombiniert eine einzelne Umspannstation mit einem automatischen Split-Point oder automatischen Transferschalter (ATS) auf einer 10-kV-Leitung.Das Schema wird in Netzen mit einer Spannung von 10 kV mit einseitiger und zweiseitiger Stromversorgung verwendet, in denen je nach den Bedingungen der Stromversorgungszuverlässigkeit eine automatische und manuelle Trennung von 10-kV-Leitungen erforderlich ist.

Schema d – Eine Schaltanlage mit zwei Transformatoren und 10-kV-Sammelschienen, die durch einen Lastschalter und einen Trennschalter getrennt sind, wird hauptsächlich in 10-kV-Netzen mit beidseitiger Einspeisung verwendet, wo eine manuelle Trennung von 10-kV-Leitungen zulässig ist.

Die Hauptbetriebsart des Umspannwerks ist die Versorgung jedes Transformators aus einer unabhängigen Quelle über die 10-kV-Leitung (der Sektionallastschalter ist ausgeschaltet). Wenn der Sektionallastschalter eingeschaltet ist, ist es möglich, ihn aus einer einzigen Quelle zu versorgen, wobei der Strom durch die Sammelschienen des Umspannwerks fließt. Anstelle eines Sektionallastschalters kann ein Ölschalter installiert werden (indem der Lastschalter durch einen Trennschalter ersetzt wird). auf seinem linken Land, Diagramm d). Eine solche Schaltung (Einzelleistungsschalter-Brückenschaltung) kombiniert eine Zwei-Transformator-Umspannstation mit einer automatischen Trennstelle oder ATS-Stelle für eine 10-kV-Leitung.

Abbildung 2 zeigt das Hauptanschlussschema des UZTP 10 / 0,38 kV, das für die Versorgung verantwortungsbewusster landwirtschaftlicher Nutzer entwickelt wurde, bei denen es erforderlich ist, ATS auf der 10-kV-Seite bereitzustellen. Umspannwerk mit zwei Transformatoren, mit einer Leistung von 2x400 kV-A, mit einer 10-kV-Schaltanlage vom Knotentyp gemäß dem Schema mit einem geteilten Bussystem, mit vier abgehenden 10-kV-Freileitungen und unter Verwendung von Verteilerzellen, mit Leistungsschaltern der VK-10-Typ, mit KTP wird ein Back-End-Typ erstellt (Abb. 2, a).

Abbildung 2. Das Hauptanschlussschema des Umspannwerks UZTP 10 / 0,38 kV

Das schematische Schaltbild einer kompletten Umspannstation 10 / 0,38 kV mit einer Leistung von 25 ... 160 kV-A ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3. Anschlussplan von KTP-25 ... 160/10

Die 10-kV-Schaltanlage (RU) besteht aus einem Trennschalter ВС mit Erdungsmessern, die am nächstgelegenen Träger der 10-kV-Leitung montiert sind. Ventildrosseln FV1 … FV3 zum Schutz von Geräten vor atmosphärischen und Schaltüberspannungen auf der 10-kV-Seite und Sicherungen F1 … F3, die im Hochspannungswassergerät installiert sind und den Transformatorschutz vor mehrphasigen Kurzschlüssen gewährleisten. Die Sicherungen sind jeweils an die Durchführungen und den Leistungstransformator angeschlossen. Im unteren Fach (Schrank) befindet sich die restliche Ausrüstung, also die 0,38-kV-Schaltanlage.

Schalter S, Ventilbegrenzer FV4 … FV6 für Überspannungsschutz auf der 0,38-kV-Seite, Stromwandler TA1 … TAZ, Speisung des PI-Wirkenergiezählers und Transformatoren TA4, TA5, verbunden mit Thermorelais KK, der den Leistungstransformator vor Überlastung schützt. Das Einschalten, Ausschalten und der Schutz der 0,38-kV-Ausgangsleitungen gegen Kurzschluss und Überlast erfolgt durch automatische Schalter QF1 … QF3 mit kombinierten Auslösern. Gleichzeitig sind zum Schutz der Leitungen vor einphasigen Kurzschlüssen in den Neutralleitern der Freileitung N1 ... 3 Stromrelais KA1 ... KA3 eingebaut, die bei Aktivierung den Stromkreis schließen die Spule des Arbeitsstromauslösers. Die Relais sind für den Betrieb bei einphasigen Kurzschlüssen konfiguriert. an den entlegensten Punkten des Netzwerks.Die Straßenbeleuchtungsleitung ist mit den Sicherungen F4 … F6 gegen Kurzschluss geschützt.

Bei Überlastung des Leistungstransformators öffnen sich die Trennkontakte des Thermorelais KK, die im Normalbetrieb die Spule des Zwischenrelais KL überbrücken und dieses über die Widerstände R4 und R5 mit Spannung versorgen. Durch den Betrieb des Relais KL werden die Leitungen 1 und 3 abgeschaltet und der Widerstand R4 deaktiviert, wodurch sich der Widerstand im Stromkreis der Spule des Relais KL erhöht. Dies ist notwendig, um die der Spule des Relais KL zugeführte Spannung nach dem Ziehen des Ankers auf den Nennwert (220 V) zu begrenzen, was mit einer Erhöhung des Widerstands der Relaisspule verbunden ist. Der Überlastschutz schaltet spätestens nach 1,3 Stunden bei einem Strom ab, der dem 1,45-fachen des Nennstroms des Leistungstransformators entspricht.

Linie Nr. 2 und Straßenbeleuchtung werden nicht durch Überlastschutz unterbrochen. Das automatische Ein- und Ausschalten der Straßenbeleuchtungslinie erfolgt über das KS-Fotorelais, bei manueller Steuerung dieser Linie über den SA2-Schalter. Das Fotorelais und der Schalter SA2 wirken auf die Spule des Magnetstarters KM.

Um im Winter eine normale Temperatur in der Nähe des Wirkenergiezählers PI aufrechtzuerhalten, werden Widerstände R1 ... R3 verwendet, die über den Schalter SA1 eingeschaltet werden.

Um das Vorhandensein von Spannung und die Beleuchtung der 0,38-kV-Schaltanlage zu kontrollieren, wird eine EL-Lampe verwendet, die durch den Schalter SA3 eingeschaltet wird. Die Spannung wird mit einem tragbaren Voltmeter gemessen, das an den Stecker X in der 0,38-kV-Schaltanlage angeschlossen wird kV. Mit dem SA3-Schalter können Sie die Spannung aller Phasen messen.

Um zu verhindern, dass der Leistungsschalter unter Last auslöst, ist eine Verriegelung vorgesehen, die wie folgt funktioniert. Beim Öffnen des Schließfeldes der 0,38-kV-Schaltanlage öffnen sich die Schließkontakte des Sperrschalters SQ unter Umgehung der Spule des Zwischenrelais KL und das Relais KL wird aktiviert, wodurch die automatischen Schalter der Leitungen Nr. 1 und 3 ausgeschaltet werden Gleichzeitig wird die Spannung von der Spule des Magnetstarters KM entfernt und die Straßenlaternenleitung getrennt.

In diesem Fall öffnen die Öffnungskontakte des SQ-Verriegelungsschalters und öffnen den Leistungsschalter auf Leitung Nr. 2 (die Position der SQ-Schalterkontakte in Abbildung 3 ist mit einer offenen Platte dargestellt, die die 0,38-kV-Schaltanlage abdeckt). Es sind auch mechanische Verriegelungen vorhanden, um zu verhindern, dass sich die Tür des HV-Eingangsgeräts öffnet, wenn die Erdungsmesser des Trennschalters getrennt werden, und um die Erdungsmesser des Trennschalters zu trennen, wenn die Tür des 10-kV-Eingangsgeräts geöffnet ist. Das Türschloss des 10-kV-Eingabegeräts und das Antriebsschloss der Erdungsmesser haben das gleiche Geheimnis. Für sie gibt es einen Schlüssel. Bei eingekuppeltem Trennschalter kann der Schlüssel nicht vom Antriebsmesser abgezogen werden. Nach dem Ausschalten der Stromversorgung und dem Einschalten der Erdungsmesser des Trennschalters wird der Schlüssel frei vom Erdungsmesserantrieb abgezogen und kann zum Öffnen der Tür des 10-kV-Eingabegeräts verwendet werden.

Zur Versorgung hauptsächlich industrieller Hochleistungsverbraucher wird die KTP 10 / 0,38 kV-Serie auch mit einem und zwei Transformatoren vom Durchgangstyp KTPP und Dead-End-Typ KTPT mit einer Kapazität von 250 ... 630 und 2 (250) eingesetzt. .. 630) kV-A mit externen Montagelufteinlässen.Konstruktiv sind die Einzeltransformatoren KTPP und KTPT in Form eines einzigen Blocks ausgeführt, in dem sich die 10- und 0,38-kV-RUs sowie ein Leistungstransformator in den jeweiligen Abteilen befinden. Der Gehäusekörper (Schrank) besteht aus Blech und verfügt über Türen für die Wartung von 10-kV- und 0,38-kV-Schaltanlagen. Für den sicheren Betrieb sind Schlösser vorhanden.

Abbildung 4. Gesamtansicht der Umspannstation am Mast 10 / 0,38 kV: 1 – Ableiter, 2 – Sicherung, 3 – Transformator, 4 – Serviceplattform, 5 – Schaltschrank 0,38 kV, 6 – Leitungsklemmen 0,38 kV, 7 – Treppe.

Abbildung 5. Gesamtansicht einer 10-kV-Trennstelle: 1 – Stütze, 2 – Trennschalter, 3 – Trennschalter

Ein KTP mit zwei Transformatoren besteht aus zwei miteinander verbundenen Einzeltransformatorblöcken. RU 10 kV KTPP und KTPP werden gemäß den Schemata a, b und d implementiert (Abb. 1). Insbesondere wird eine 10-kV-Schaltanlage KTPP mit einer Leistung von 250 ... 630 kV-A mit einem Transformator nach Schema b hergestellt (Abb. 1). Der Aufbau der 0,38-kV-Schaltanlage entspricht im Wesentlichen dem in der Abbildung. In Abwandlung von Fig. 3 ist jedoch auch die Möglichkeit vorgesehen, anstelle von Leistungsschaltern auf abgehenden Leitungen Sicherungen mit Leistungsschaltern einzubauen, deren Anzahl auf vier erhöht wird. Mastumspannwerke mit einer Leistung von 25 ... 100 kV-A werden auf einem U-förmigen Träger und 160 ... 250 kV-A - auf einem AP-förmigen Träger montiert. In den meisten Fällen sind die Umspannwerke blockiert. Bild 4 zeigt eine Gesamtansicht der 10/0,38-kV-Masttransformatorstation. Alle Geräte werden auf einem U-förmigen Träger platziert.

Der Transformator 3 ist auf einem umzäunten Gelände 4 in einer Höhe von 3 ... 3,5 m installiert. Die Spannungsversorgung des Transformators erfolgt über eine lineare Trennstelle und Sicherungen 2.Der lineare Auslösepunkt umfasst einen betätigten Trennschalter, der am Endträger montiert ist. Die 0,38-kV-Schaltanlage ist ein spritzwassergeschützter Metallschrank 5 mit Innenausstattung. Der Eingang zum Schrank vom Transformator und die Ausgänge 6 zu den 380/220-V-Leitungen sind in Rohren ausgeführt. Zum Aufstieg auf die Plattform 4 dient eine klappbare Metallleiter 7, die (zusammengeklappt) ebenso wie die Schranktüren und der Antrieb des Trennschalters mit einem Schloss verriegelt ist. Um das Umspannwerk vor Überspannung zu schützen, sind Ventile 1 installiert.