Трансформаторы собственных нужд
Назначение:
На электрических подстанциях 35–220 кВ и выше для электропитания вспомогательных механизмов, агрегатов и других потребителей собственных нужд (с. н.) предусматриваются трансформаторы собственных нужд (ТСН) со вторичным напряжением 380/220В, которые получают электроэнергию от сборных шин РУ–6(10) кВ.
Основные потребители собственных нужд:
• оперативные цепи переменного и выпрямленного тока,
• система охлаждения трансформаторов (автотрансформаторов),
• устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН),
• система охлаждения и смазки подшипников синхронных компенсаторов (СК),
• водородные установки,
• зарядные и подзарядные агрегаты аккумуляторных батарей,
• освещение (аварийное, внутреннее, наружное, охранное),
• устройства связи и телемеханики,
• устройства системы управления, релейной защиты, сигнализации, автоматики и телемеханики.
• насосные установки (пожаротушения, хозяйственные, технического водоснабжения),
• компрессорные установки и их автоматика для воздушных выключателей и других целей,
• устройства электроподогрева помещений аккумуляторных батарей, выключателей, разъединителей и их приводов, ресиверов, КРУН, различных шкафов наружной установки,
• бойлерная, дистилляторы, вентиляция и др.
Схемы электрических соединений:
При выборе схем электрических соединений собственных нужд подстанций предусматриваются меры, повышающие их надежность: установка на подстанции не менее двух трансформаторов собственных нужд (обычно не больше 560 или 630 кВ·А), секционирование шин собственных нужд. Применение автоматического ввода резерва (АВР) на секционном выключателе, резервирование со стороны высшего напряжения (с. н.) и др.
На рис. 1. показаны схемы собственных нужд подстанций, применяемые в зависимости от вида оперативного тока. Оперативный ток используется для питания цепей сигнализации, защиты, управления и автоматики. Применяют три вида оперативного тока: переменный - на подстанциях с упрощенными схемами, выпрямленный и постоянный - на станциях и подстанциях, имеющих стационарные аккумуляторные установки. При переменном и выпрямленном токе рекомендуется схема (рис. 1, а), согласно которой предусматривается непосредственное подключение трансформаторов собственных нужд к обмоткам низшего напряжения главных трансформаторов (автотрансформаторов).
Рис. 1. Схемы присоединения собственных нужд при наличии на подстанциях: а – переменного и выпрямленного оперативного тока, б – постоянного оперативного тока
Такое подключение обеспечивает питание сети оперативного тока и производство операций выключателями при отключении шин 6–10 кВ. При постоянном оперативном токе наибольшее распространение имеет схема, показанная на рис. 1, б, когда трансформаторы с. н. непосредственно подключаются к шинам 6– 10 кВ.
На рис. 2. показана схема для подстанции 220 кВ с тремя трансформаторами собственных нужд, из которых один является резервным, имеющим независимое питание от соседней подстанции.
Рис. 2. Упрощенная схема собственных нужд подстанции 220 кВ
На подстанциях 110 кВ и мощных подстанциях 35 кВ нормально устанавливают два трансформатора собственных нужд, присоединяя их к шинам вторичного напряжения 6–10 кВ подстанции. На рисунке 3 показано присоединение рабочего (резервного) трансформаторов собственных нужд, из которых один нормально находится в работе.
Рис. 3. Схема подключения ТСН через один разъединитель
Мощность, потребляемая на собственные нужды подстанций, обычно не превышает 50 – 200 кВт. Наиболее ответственными механизмами собственных нужд подстанций на переменном токе являются вентиляторы искусственного охлаждения мощных трансформаторов. Все остальные ответственные потребители собственных нужд подстанции постоянно питаются от аккумуляторных батарей или резервируются от них. На подстанциях с установленными электромагнитными приводами на стороне высшего напряжения и при отсутствии аккумуляторной батареи устанавливается трансформатор на питающей линии (рис.4).
Рис. 4. Подстанция с одним трансформатором СН.
На сравнительно небольших понижающих подстанциях 35 кВ с вторичным напряжением 6 – 10 кВ для питания собственных нужд устанавливают, один трансформатор с вторичным напряжением 380/220. В случае необходимости резервирование питания может осуществляться от ближайшей городской или заводской сети, с напряжением которой и должно быть согласовано вторичное напряжение трансформатора собственных нужд.
Основные типы трансформаторов собственных нужд: