КТП с выключателем нагрузки ВНА: устройство и применение

Как устроена КТП с выключателем нагрузки ВНА

КТП с выключателем нагрузки ВНА применяют для приема электроэнергии 6 или 10 кВ, коммутации трансформатора и распределения энергии на стороне 0,4 кВ. Исполнение подходит для тупикового присоединения, когда подстанция получает питание по одной вводной линии

Схема КТП с ВНА и функции коммутационного аппарата

В типовой тупиковой КТП с выключателем нагрузки ВНА напряжение 6 или 10 кВ поступает через ввод высокого напряжения на разъединитель и ВНА, затем через предохранители или защитный аппарат - на силовой трансформатор. На стороне 0,4 кВ устанавливают вводной автомат, распределительные отходящие линии, приборы учета и аппараты защиты. Такое исполнение применяют при питании подстанции от одного кабельного или воздушного ввода без транзитного прохода линии

Выключатель нагрузки ВНА выполняет оперативное включение и отключение трансформатора под рабочим током. Разъединитель создает видимый разрыв для безопасного обслуживания, а предохранители защищают трансформатор от токов короткого замыкания на стороне высокого напряжения. Для объектов с тупиковым подключением используют КТП тупикового типа с разъединителем ВНА, при этом номинальные токи аппарата, предохранителей и трансформатора проверяют проектом

Схема с ВНА подходит для отдельно стоящих производственных зданий, складов, насосных, строительных площадок и других объектов III категории надежности. При необходимости резервного питания или секционирования сети требуется схема с двумя трансформаторами либо распределительное устройство с соответствующей автоматикой

• Коммутация трансформатора при номинальной нагрузке
• Видимый разрыв цепи для ремонтных работ
• Отключение поврежденного участка совместно с предохранителями
• Заземление отключенного участка при наличии заземляющих ножей

Как выбрать номинальный ток ВНА и мощность КТП

Сначала определяют расчетную активную нагрузку, затем переводят ее в полную мощность трансформатора и рабочий ток на стороне 6 или 10 кВ. Номинальный ток ВНА выбирают не ниже расчетного тока трансформатора с учетом условий сети, защиты и перспективы нагрузки

Исходные данные: расчетная активная нагрузка объекта P = 630 кВт, cos φ = 0,9, напряжение питания 10 кВ

1. Определяем полную мощность: S = 630 / 0,9 = 700 кВА
2. Выбираем трансформатор ближайшей большей стандартной мощности. Для примера подходит КТП с трансформатором 1000 кВА, если расчетом подтверждена необходимость резерва и развитие нагрузки
3. Определяем рабочий ток на стороне 10 кВ: IВН = 700 / (1,73 × 10) = 40,4 А
4. Номинальный ток ВНА выбирают выше расчетного тока. Конкретный типоразмер проверяют по техническим условиям, отключающей способности применяемых предохранителей, термической и динамической стойкости оборудования

При напряжении 6 кВ ток для той же мощности составит около 67,3 А. Расчет мощности трансформатора, выбор ступени ВНА, проверку токов короткого замыкания и селективности защиты выполняют по однолинейной схеме проекта

Где применяют ВНА 10 кВ и когда выбирают другой аппарат

ВНА 10 кВ применяют в тупиковых КТП с одним питающим вводом, где требуется оперативно отключать трансформатор под рабочей нагрузкой. Типовые объекты: производственные цеха, склады, насосные станции, строительные площадки, небольшие административные и коммерческие здания. Для таких схем подходит КТП тупикового типа с разъединителем ВНА, если защиту от коротких замыканий обеспечивают высоковольтные предохранители

Решение с ВНА выбирают при мощности трансформатора и параметрах сети, для которых предохранители обеспечивают требуемую чувствительность и селективность защиты. Аппарат удобен при необходимости видимого разрыва цепи и заземления отключенного участка перед работами, однако состав блокировок, заземляющих ножей и предохранителей задают по однолинейной схеме

Другой аппарат выбирают, когда на стороне 6 или 10 кВ необходимо отключать токи короткого замыкания, выполнять релейную защиту с действием на выключатель или организовать АВР по высокому напряжению. В таких случаях применяют вакуумный выключатель в составе камер КСО либо комплектных распределительных устройств серии КРУН, КРУ, КРУЭ

• ВНА с предохранителями - для тупикового ввода и защиты одного трансформатора
• Вакуумный выключатель - для отключения токов КЗ и работы релейной защиты
• КСО или КРУ - для сложных схем, секционирования, АВР и нескольких присоединений
• Проходная КТП - при транзитном прохождении линии через подстанцию

Порядок выбора и комплектации КТП с ВНА

Для выбора КТП соберите исходные данные по нагрузкам, схеме питания и условиям площадки. Состав оборудования и сроки поставки согласуйте по однолинейной схеме и опросному листу

Вывод

КТП с выключателем нагрузки ВНА применяют для тупикового питания объектов с сетью 6 или 10 кВ, когда требуется коммутация рабочего тока и защита трансформатора предохранителями. Выбор начинают с расчетной нагрузки, категории электроснабжения и схемы присоединения, затем определяют мощность трансформатора, номиналы ВНА и предохранителей, состав РУ 0,4 кВ, учет и резервирование. Для реализации решения подходит КТП тупикового типа с ВНА. Окончательные номиналы аппаратов, токи короткого замыкания, селективность и параметры заземления проверяют по однолинейной схеме проекта