Выбор и размещение трансформаторных подстанций

Экономичность, надежность и удобство эксплуатации СЭС напряже­нием до 1 кВ в значительной степени зависят от правильного выбора вида ТП и их размещения на территории промышленного объекта. Каж­дый вид ТП имеет свою область рационального применения с учетом обеспечения требований надежности электроснабжения потребителей.

Однотрансформаторные подстанции следует применять для питания электроприемников преимущественно третьей и второй категорий с учетом режима работы предприятия. В частности, такое решение возможно при двухсменной работе, когда недовыработанная о время внезапного перерыва электроснабжения продукция может быть произведена за счет работы в третью смену или выходные дни. При этом необходимо иметь складской резерв трансформаторов и пре­дусмотреть резервирование питания по сети до 1 кВ наиболее ответ­ственных электроприемников, в том числе первой категории. Наличие резервных линий (РЛ) между ТП позволяет эффективно осу­ществлять электроснабжение потребителей при резких снижениях на­грузок в нерабочее время путем отключения части подстанций.

Двухтрансформаторные подстанции применяются при значи­тельной мощности нагрузок электроприемников первой категории, трех­сменной работе электроприемников второй категории, сосредоточенных нагрузках цехов, неравномерном суточном или годовом графике нагрузок (наличие сезонных нагрузок или значительно различающихся нагру­зок разных смен), ограничении мощности трансформаторов из-за высо­ты помещения или других причин, требующих уменьшения габаритов ТП. Питание обособленных объектов общезаводского назначения (на­сосные и компрессорные станции, котельные и т.п.) также рекоменду­ется осуществлять от двухтрансформаторных подстанций.

Для электроснабжения промышленных предприятий в большинстве случаев применяются двухтрансформаторные подстанции.

Цеховые трехтрансформаторные ТП, разработанные для про­мышленных объектов, повышают надежность электроснабжения и позволяют более полно использовать установленную мощность транс­форматоров.

При трехтрансформаторных подстанциях можно увеличить загрузку трансформаторов в нормальном режиме, так как в случае аварийного отключения одного из трансформаторов его нагрузка переводится на два других оставшихся в работе трансформатора. В случае необходи­мости полного резервирования питания потребителей трехтрансформа­торные подстанции обеспечивают 25%-ю экономию трансформаторной мощности по сравнению с двухтрансформаторными подстанциями. К преимуществам трехтрансформаторных под­станций можно отнести также значительное снижение расчетных токов вводных и секционных автоматических выключателей.

В то же время трехтрансформаторные подстанции имеют ряд недо­статков. В частности, усложняется конструктивное исполнение РУ до 1 кВ из-за необходимости соединения между собой шести секций, увеличиваются затраты на питающие внутрицеховые сети вследствие (большего числа присоединений к шинам ТП, требуется применение более сложных схем АВР, увеличиваются потери электроэнергии в трансформаторах из-за повышения их нагрузки в нормальном режиме.

Поэтому трехтрансформаторные подстанции следует применять для питания электроприемников первой и второй категорий, требую­щих высокой степени резервирования в тех случаях, когда имеется возможность практически равномерно распределить подключаемую [Нагрузку между шестью секциями РУ до 1 кВ ТП.

Цеховые ТП обычно не имеют РУ на стороне высшего напряже­ния. Трансформаторы присоединяются к питающей линии 10 кВ не­посредственно (через ремонтные перемычки), через выключатель нагрузки или разъединитель.

Коммутационные аппараты в цепи трансформаторов на высшем напряжении необходимо применять при питании нескольких трансфор­маторов по одной магистральной линии, а также при наличии газового реле у трансформатора открытого исполнения и значительном удале­нии ТП (200 м и более) от места установки выключателя на ИП. В последнем случае более целесообразно отключать трансформатор с помощью газовой защиты выключателем нагрузки ТП, чем осуще­ствлять передачу отключающего импульса к выключателю ИП по специально проложенному контрольному кабелю.

В зависимости от размещения различают отдельно стоящие, при­строенные, встроенные и внутрицеховые ТП. При этом внутрицеховые ТП располагаются внутри производственного здания открыто или в отдельном закрытом помещении.

Отдельно стоящие ТП на промышленных предприятиях применя­ются достаточно редко. Они могут оказаться целесообразными для электроснабжения нескольких вспомогательных объектов на террито­рии предприятия при невозможности размещения ТП внутри цехов или у наружных стен по соображениям производственного или архитек­турного характера, а также при наличии в цехах неблагоприятных сред. В некоторых случаях отдельно стоящие ТП блокируются с одним из производственных объектов. Могут также применяться КТП наружной установки.

Пристроенная ТП непосредственно примыкает к основному зда­нию и имеет с ним общую стену. Подстанция считается встроенной, если ее помещение вписано в контур основного здания и имеет с ним совместную стену (или несколько стен). На этих ТП выкатка основ­ного оборудования может осуществляться наружу (что является бо­лее предпочтительным) или внутрь здания.

Внутрицеховой называют подстанцию, расположенную открыто или в отдельном помещении внутри производственного здания.

Вопросы выбора мест размещения отдельно стоящих, пристроен­ных и встроенных ТП решаются достаточно однозначно при разра­ботке строительной части проекта. При использовании на предприя­тии внутрицеховых ТП возможно несколько вариантов их размещения. Для уменьшения затрат на питающие сети до 1 кВ и потерь электро­энергии в них подстанции должны располагаться как можно ближе к центрам питаемых ими нагрузок. В то же время ТП, как правило, размещаются на тех производственных площадях, на которых не устанавливается технологическое оборудование (между колоннами, в мертвой зоне кранов и т.п.). Компромиссное разрешение указанного

противоречия основывается на технико-экономическом сравнении ва­риантов размещения подстанции.

Внутрицеховые ТП устанавливаются открыто в цехе или в отдель­ных помещениях, которые относятся к категории Г или Д первой или второй степени огнестойкости.

На открыто установленной внутрицеховой ТП могут применяться масляные трансформаторы с суммарной мощностью до 3,2 MB • А. В одном помещении внутрицеховой подстанции рекомендуется устанавли­вать одну КТП (допускается не более трех КТП) с масляными транс­форматорами суммарной мощностью не более 6,5 MB-A. Приве­денные данные относятся к ТП, располагаемым на первом этаже здания. Суммарная мощность масляных трансформаторов, установлен­ных на втором этаже, должна быть не более 1 MB • А. Установка КТП с масляными трансформаторами выше второго этажа не допускается. Для внутрицеховых ТП с сухими трансформаторами или с негорючим жидким (твердым) диэлектриком их мощность, количество, расстояние между ними и этаж их установки не ограничиваются.

При значительном количестве внутрицеховых КТП, размещаемых в цехе открыто, рекомендуется применять сухие трансформаторы, что уменьшает пожарную опасность производственного помещения.