Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции

Состав потребителей с.н. подстанций зависит от типа подстанции, мощности трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов, типа электрооборудования. Наименьшее количество потребителей с.н. на подстанциях, выполненных по упрощенным схемам, без синхронных компенсаторов, без постоянного дежурства. Это электродвигатели обдува трансформаторов, обогрев приводов, шкафов КРУН, а также освещение подстанции.

На подстанциях с выключателями ВН дополнительными потребителями являются компрессорные установки (для выключателей ВНВ, ВВБ), а при оперативном постоянном токе — зарядный и подзарядный агрегаты. При установке синхронных компенсаторов необходимы механизмы смазки их подшипников, насосы системы охлаждения.

Наиболее ответственными потребителями с.н. подстанций являются оперативные цепи, система связи, телемеханики, система охлаждения трансформаторов, аварийное освещение, система пожаротушения, электроприемники компрессорной.

Мощность потребителей с.н. невелика, поэтому они присоединяются к сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов.

Мощность трансформаторов с.н. выбирается по нагрузкам с.н. с учетом коэффициентов загрузки и одновременности, при этом отдельно учитываются летняя и зимняя нагрузки, а также нагрузка в период ремонтных работ на подстанции.

В учебном проектировании можно по ориентировочным данным определить основные нагрузки с.н. подстанции Р_уст, кВт. Приняв для двигательной нагрузки cosφ = 0,85, определяют Q_ycт и расчетную нагрузку:

,

где k_c – коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки. В ориентировочных расчетах можно принять k_с = 0,8.

Мощность трансформаторов с.н. выбирается:

при двух трансформаторах с.н. на подстанции без постоянного дежурства и при одном трансформаторе с.н.

при двух трансформаторах с.н. на подстанции с постоянным дежурством

,

где К_п — коэффициент допустимой аварийной перегрузки, его можно принять равным 1.4;

если число трансформаторов с.н. больше двух, то

.

Предельная мощность каждого трансформатора с.н. должна быть не более 630 кВА. При технико-экономическом обосновании допускается применение трансформаторов 1000 кВ • А при м_к = 8 %.

Два трансформатора с.н.устанавливают на всех двухтрансформаторных подстанциях 35 — 750 кВ.

Один трансформатор с.н. устанавливают на однотрансформаторных подстанциях 35-220 кВ с постоянным оперативным током, без синхронных компенсаторов и воздушных выключателей с силовыми трансформаторами ТМ. В этом случае предусматривается складской резерв в энергосистеме.

Если на однотрансформаторной подстанции установлен синхронный компенсатор, воздушные выключатели или трансформатор с системой охлаждения Д и ДЦ, то предусматриваются два трансформатора с.н., один из которых присоединяется к местной сети 6 — 35 кВ.

Для питания оперативных цепей подстанций может применяться переменный и постоянный ток.

Постоянный оперативный токприменяется на всех подстанциях 330 –

750 кВ, на подстанциях 110–220 кВ с числом масляных выключателей ПО или 220 кВ три и более, на подстанциях 35–220 кВ с воздушными выключателями.

Переменный оперативный ток применяется на подстанциях 35–220 кВ без выключателей ВН. Возможно применение выпрямленного оперативного тока на подстанциях 110 кВ с одним или двумя выключателями ВН.

На подстанциях с оперативным переменным током трансформаторы с.н. Т1, Т2 присоединяются отпайкой к вводу главных трансформаторов (рисунок 1а). Это необходимо для возможности управления выключателями 6-10 кВ при полной потере напряжения на шинах 6-10 кВ.

Шины 0,4 кВ секционируются. Питание оперативных цепей переменного тока осуществляется от шин с. н. через стабилизаторы TS с напряжением на выходе 220 В.

На подстанциях с оперативным постоянным током трансформаторы с.н. Т1, T2 присоединяются к шинам 6-35 кВ (рисунок 1 б). Если отсутствует РУ 6 — 35 кВ, то трансформаторы с.н. присоединяются к обмотке НН основных трансформаторов.

Рисунок 1 - Схема питания с.н. подстанции:

а) – с оперативным переменным током; б) – с оперативным постоянным током

Рекомендуемая литература:

Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.: ил.

Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 720 с.: ил.

Самостоятельная работа студентов

1.Изучение схем понизительных подстанций