Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции

Цеховые трансформаторные подстанции следует располагать как можно ближе к потребителям.

Однотрансформаторные ТП рекомендуется применять:

- если приемники относятся ко II и III категориям, допускающим в случае аварии перерыв питания на время доставки и установки трансформаторов из складского резерва;

- если мощность приемников I категории незначительна (до 25 %) и имеется возможность резервирования на низшем напряжении от соседней ТП.

Двухтрансформаторные ТП применяются:

- если преобладают приемники I и II категории, не допускающие перерыва питания на время замены поврежденного трансформатора;

- при больших плотностях нагрузки;

- если расчетная мощность цеха более 1000 кВА, даже при отсутствии приемников I категории.

 

Схемы трансформаторных подстанций

1. Отдельностоящая (от цехов) ТП.

2. Пристроенная ТП.

3. Встроенная ТП.

 

Встроенная ТП может иметь внутри цеха капитальную стенку или сеточное ограждение. Обычно ТП располагают у длиной стороны цеха ближе к источнику питания. При этом ТП не должна располагаться под кранами.

Пристроенная ТП может быть открытой или закрытой. В настоящее время применяются комплектные трансформаторные подстанции (КТП). В основном на ТП применяют трехфазные трансформаторы с масляным охлаждением, реже сухие.

При радиальной схеме питания как правило, на высшем напряжение ТП не имеют РУ. Они могут иметь:

1.

Глухое присоединение к линии передачи , т. е. на высшем напряжении нет никаких аппаратов.

2.

Присоединение через разъединитель и предохранитель.

3.

Присоединение через выключатель нагрузки.

Глухое присоединение (схема 1) применяется при небольших расстояниях от РП или ГПП (до 3 км). В этом случае защитные и коммутирующие аппараты устанавливаются на РП или ГПП. Глухое присоединение допускается при условии, что РП и ТП принадлежат одной эксплуатационной организации. Глухое присоединение не допускается, если трансформатор имеет газовую защиту, для которой требуется выключатель, расположенный здесь же.

При значительном удалении подстанции (3…5 км) от РП или ГПП и в некоторых других случаях используют схемы 2,3.

Присоединение по схеме 2 разрешается для трансформаторов мощностью до 630 кВА (включительно). При этом обязательно включение трансформатора с помощью разъединителя только при холостом ходе.

Схему 3 применяют при трансформаторах мощностью до 1000 кВА. При перегорании предохранителя выключатель нагрузки отключается автоматически.

При питании ТП ВЛ установка отключающего аппарата перед трансформатором обязательна во всех случаях.

Со стороны НН соединение вторичных обмоток трансформатора с шинами производится автоматическими выключателями серии АВМ (АВМ 4 – 400 А; АВМ 10 – 1000 А; АВМ 15 – 1500 А; АВМ 20 – 2000 А), «Электрон» на токи до 6300 А или рубильником с предохранителем.

0,4 кВ 0,4 кВ 0,4 кВ

 

Присоединение линий к РУ 0,4 кВ.

 

0,4 кВ 0,4 кВ 0,4 кВ 0,4 кВ

 

 

При магистральной схеме питания установка аппаратов на ВН обязательна. При этом возможны три схемы присоединения ТП к магистральной линии.

1 2 3 4

1 – через разъединитель и предохранитель

2 – через выключатель нагрузки

3 – через высоковльтный выключатель

4 – двухтрансформаторная ТП

В случае двухтрансформаторной ТП, трансформаторы присоединяют к разным линиям для обеспечения резервирования.

При магистральной схеме соединения и однотрансформаторной ТП для повышения надежности электроснабжения делают перемычки между соседними ТП на НН. В нормальном режиме перемычка отключена.

Перемычка

Глухое присоединение при магистральной схеме питания допускается на 2-х трансформаторной ТП. Тогда в случае аварии на трансформаторе или на линии отключается вся линия и присоединенный к ней трансформатор. Включается АВР на НН и обеспечивается питание через один трансформатор.

При выборе числа трансформаторов надо учитывать, что существующая аппаратура напряжением до 1000 В устойчива против токов короткого замыкания лишь при мощности трансформатора до 1000 кВА и при U₂ = 380 В и до 1600 кВА при U₂ = 660 В при раздельной работе. Исключение составляет автомат “Электрон”, который может быть применен для трансформаторов мощностью 2500 кВА. Поэтому трансформаторы мощностью более 1000 кВА применяют в исключительных случаях, когда имеются приемники или большой мощности (электропечи и др.), или с частыми пиками нагрузки (электросварочные установки и др.), чтобы в сети до 1000 В не было чрезмерных колебаний напряжения.

С экономической точки зрения всегда выгодно устанавливать на всех ТП предприятия трансформаторы одной мощности, но такое решение может быть принято крайне редко. Однако следует стремиться к тому, чтобы на ТП данного предприятия устанавливались трансформаторы двух-трех стандартных мощностей.

На ТП предприятия могут устанавливаться трансформаторы мощностью: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000 кВА.

Основой для выбора мощности трансформатора является расчетная нагрузка.

В случае однотрансформаторной ТП мощность трансформатора выбирают из условия:

S_т ³ S_р.

Выбирают ближайшую большую мощность.

При наличии перемычки между соседними ТП со стороны НН мощность трансформатора выбирают их условия:

S_т ³ (1,25…1,3)S_р.

При установке на ТП двух трансформаторов мощность каждого предварительно выбирают из условия:

S_т ³ 0,5S_р.

Распределение электроэнергии при напряжении свыше 1000 В

 

Выбор схемы распределительной сети напряжением выше 1000 В определяется требованиями надежности электроснабжения потребителей электроэнергии, количеством источников питания и взаимного расположения потребителей и источников питания.

При выборе схемы электроснабжения существенную помощь оказывает картограмма нагрузок.