Блок автоматического регулирования на напряжение 6-10 кВ и номинальные токи 50-600 А

Назначение

Блок автоматического регулирования напряжения (БАРН) предназначен для регулирования напряжения электрических сетей с любым способом заземления нейтрали трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 6 и 10 кВ, номинальным током до 600 А. Характеристики БАРН позволяют использовать его в различных вариантах установки: на подстанциях, распределительных пунктах, в рассечке линии электропередач в критических точках падения напряжения.

БАРН применяется при реконструкции и новом строительстве электрических сетей для увеличения пропускной способности линий 6-10 кВ. Также БАРН целесообразно использовать в существующих линиях, не отработавших свой нормативный срок, но, в связи с увеличением электропотребления, не обеспечивающих заданные уровни напряжения у потребителя. При этом установка БАРН позволяет существенно увеличить пропускную способность существующих линий.

Применение БАРН позволяет решить следующие задачи:
  • - увеличение пропускной способности существующих линий для подключения новых потребителей;
  • - передача электроэнергии по линиям 6 кВ и 10 кВ на большие расстояния;
  • - обеспечения качества электроэнергии, в том числе устранение несимметрии напряжения в линиях.
БАРН выполняют основные функции:
  • - автоматического повышения или понижения уровня напряжения на линии электропередачи в критических точках падения или подъема напряжения;
  • - автоматического поддерживания уровня напряжения в заданных пределах при прямом или обратном направлении потока мощности (реверсивный режим).

Конструкция

БАРН состоит из:
  • - вольтодобавочных автотрансформаторов;
  • - низковольтных шкафов контроля и управления на базе микропроцессорных устройств;
  • - соединительных кабелей;
  • - ограничителей перенапряжений нелинейных (ОПН);
  • - разъединителей (по заказу);
  • - монтажного комплекта для установки элементов БАРН;
  • - программного обеспечения.

Вольтодобавочный автотрансформатор (далее АТ) выполнен на базе однофазного масляного автотрансформатора наружной установки, имеющем общую и последовательную обмотки. Последовательная обмотка имеет 32 ступени для регулирования напряжения в диапазоне ±10%. Регулирование осуществляет переключатель ступеней. Регулирование осуществляется под нагрузкой. АТ оснащен встроенными измерительными трансформаторами тока и напряжения. В составе БАРН может быть два или три АТ.

Управление переключателем ступеней осуществляется от микропроцессорного устройства контроля и управления.

Разъединители используются для осуществления непрерывности электроснабжения при проведении ремонтных или профилактических работ с элементами БАРН, а также обеспечивают видимый разрыв для выполнения безопасных методов работы персоналом.

Ограничители перенапряжений служат (далее ОПН) для защиты обмоток БАРН от возможных перенапряжений.

Принцип действия

Принцип действия аналогичен принципу действия автотрансформатора.

Регулирование напряжения осуществляется путем геометрического сложения напряжения общей и последовательной обмоток. Во всех режимах работы автотрансформатора электромагнитная взаимосвязь между двумя обмотками сохраняется. Понижение или повышение выходного напряжения относительно входного осуществляется благодаря изменением полярности последовательной обмотки. Для режима с понижением выходного напряжения полярность на обеих обмотках совпадает. В режиме повышения выходного напряжения происходит смена полярности на последовательной обмотке. Смена полярности напряжения на последовательной обмотке производится реверсивным переключателем

В процессе работы ШУ производит измерение напряжения со стороны нагрузки и сравнивает его с заданным напряжением. Если фактическое напряжение отличается от заданного, ШУ подает команду на электропривод, который перемещает переключатель на соответствующую ступень для повышения (или понижения) напряжения.

Принципиальная электрическая схема.
  • S – высоковольтный ввод со стороны источника;
  • L – высоковольтный ввод со стороны нагрузки;
  • SL – высоковольтный ввод общей точки.

Технические данные

БАРН применяются для работы в сетях на класс напряжения 6 и 10 кВ и частотой 50 Гц.

Основные параметры БАРН соответствуют данным, приведенным в таблице.

Номинальный ток, АНоминальное напряжение, кВДиапазон регулирования
506, 10+/-10%
+/-15%
1006, 10+/-10%
+/-15%
2006, 10+/-10%
+/-15%
3006, 10+/-10%
+/-15%
6006, 10+/-10%
+/-15%

Схемы включения БАРН в трехфазную сеть

В зависимости от схемы включения БАРН в трех фазную сеть диапазон регулирования напряжения может быть ± 10% или ±15 %.

При включении в сеть двух АТ по схеме неполного треугольника диапазон регулирования напряжения составляет ±10 %.

 

При включении в сеть трех АТ по схеме полного треугольника диапазон регулирования напряжения составляет ±15 %.

 

Однолинейная схема включения БАРН

 

Условия эксплуатации

БАРН предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом в условиях, предусмотренных для климатического исполнения У и категории размещения 1 по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1 при верхнем рабочем значении температуры окружающей среды + 40°С и при нижнем рабочем значении температуры окружающей среды - 40°С.

БАРН, установленный в утепленное блочно-модульное здание, предназначен для эксплуатации в районах с холодным климатом в условиях, предусмотренных для климатического исполнения ХЛ и категории размещения 1 по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1 при верхнем рабочем значении температуры окружающей среды + 40°С и при нижнем рабочем значении температуры окружающей среды - 60°С.

Установка БАРН в модульном здании

Каркас блок-контейнера представляет собой цельносварную металлоконструкцию, изготовленную из металлических прокатных профилей (квадратных труб по ГОСТ 8645 и швеллеров по ГОСТ 8240). Стены и потолок блок-контейнера с наружной и внутренней стороны выполнены из оцинкованных окрашенных профилированных листов по ГОСТ 24045 и утеплены негорючим базальтовым утеплителем и обеспечивает степень огнестойкости II по СНиП 21-01-97. Пол выполнен из рифленой стали по ГОСТ 8568, в бытовых помещениях полы могут быть покрыты линолеумом по ГОСТ 7251. В полу предусмотрены металлоконструкции, под панели и отверстия для выхода кабелей. Отверстия для выхода кабелей, после прокладки кабелей герметично уплотняются, против попадания влаги и холода.

Для подключения к воздушной линии предусматриваются башни ввода.

В блок-контейнере (БК) предусмотрено освещение, отопление и вентиляция. По согласованию с заказчиком БК укомплектовываются пожарной и охранной сигнализацией. В качестве источника питания применяется трансформатор собственных нужд типа ОЛС-4/10.

Внутреннее помещение БК поделено сетчатой перегородкой на 2 отсека:
  • - высоковольтный отсек, где устанавливаются БАРН;
  • - низковольтный отсек для обслуживающего персонала, где размещаются шкафы управления и шкаф собственных нужд.

Вся ошиновка БАРН выполняется алюминиевыми шинами.

Расчет падения напряжения.