Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Устройство трансформатора 110/35/10 кВ ТРДН: расшифровка, схема, строение, защиты, вывод в ремонт

Трансформатор высоковольтный 110/35/10 кВ ТРДН – это силовое оборудование, которое часто встречаются на трансформаторных подстанциях 70-80-х годов постройки. Уникальность изделия связывается с наличием расщепленной обмотки, что трансформирует электроэнергию высокого напряжения на среднее и низкое. Электроустановки обладают стандартизированной схемой, оснащением.

Расшифровка ТРДН и принципиальные отличия

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

ТРДН – это силовой трансформатор трехфазный с расщепленной обмоткой с естественным масляным охлаждением, принудительной циркуляцией воздуха. Такие модели сопровождаются механизмом регулировки под нагрузкой, изменение составляет ±8 х 1,5%. Трансформатор служит для преобразования электроэнергии высокого напряжения на низкое распределительное.

Главным отличием считается наличие трех обмоток, которые позволяют получить напряжение 35 и 10 кВ. Бак изготавливают овальной формы, для улучшения охлаждения применяются радиаторы. На верхней раме располагается специальный крюк для монтажа. Циркуляцию воздуха запускает двигатель 0,25 киловатт, которые находятся ниже радиатора. Производство регулируется государственными стандартами 11677-85 и 11920-85.

Схема электрооборудования и первичных соединений, его строение

Разберемся из чего состоит трансформатор, а также какие первичные соединения присутствуют:

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

По стандарту техника состоит из нескольких элементов:

Если рассматривать первичную схему подстанции с трансформатором 110 кВ, тогда в стандартном исполнении по высокой стороне находится короткозамыкатель и отделитель с линейным разъединителем РЛНД-110 кВ или элегазовый выключатель, по стороне 35 кВ масляный выключатель, по стороне 10 кВ вакуумный/масляный выключатель.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

На шинном мосту будет отпайка на трансформатор собственных нужд. Для электрооборудования такого типа устанавливают ЗОН, который использует по режимам сети или при оперативных переключениях для ремонта.

Трансформатор собственных нужд (СН)

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Трансформатор собственных нужд – это силовое оборудование, которое служит для обеспечения подстанции оперативным током 110 В. Устройство такого типа устанавливается спуском с шинного моста 10 киловольт. Силовое оборудование используется индикатором срабатывания автоматики и защит.

Для снижения потерь на подстанции устанавливают модели ТМ-63, в редких случаях ТМ-160. Устройство ТМ и ТМГ почитайте в этой статье.

Назначение ТСН требует постоянной работы оборудования. Поэтому также подключается автоматика (АВР), позволяющая переводить питание от одной подстанции к другой. В качестве резервирующего элемента используется тяговые АКБ.

Трансформаторы тока 110 кВ

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

На стороне 110 киловольт располагается токовый трансформатор на каждую фазу, который выполняет защитную и в редких случаях измерительную функцию. Устройство размещено непосредственно на баке ТРДН на фарфоровой изоляции. Среди особенностей выделяется:

Оборудование не требует обслуживания. Необходим периодический контроль изоляции. Изделие поставляется с рамой, в том числе под опорные стойки.

Отделитель, короткозамыкатель, ЭВ, ВВ

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Для чего нужен трансформатор собственных нужд и ТТ 110 кВ разобрались. Осталось проработать вопрос с коммутационными аппаратами. Об этом оборудовании поговорим детально в других статьях. Здесь рассмотрим принцип действия:

Часто эксплуатируется старое оборудование, которое ставилось во времена СССР. Но от такой практики постепенно отходят и устанавливают современные коммутационные аппараты.

Защиты и автоматика

Силовой трансформатор – это дорогое и сложное оборудование, поэтому для снижения риска поломки, негативного воздействия короткого замыкания на изделие используются различные виды защит. Этот вопрос также будет рассмотрен подробно в следующих статьях. Высоковольтный трансформатор защищает:

Еще одной защитным реле считается резервная защита по типу ПУМА или подобных. Служит в качестве последнего «оплота».

Вывод в ремонт

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Трансформатор силовой ТРДН 110/35/10 кВ выводят в ремонт по оперативным бланкам переключения. Последние разрабатываются на основании первичной схемы подключения и используемых коммутационных аппаратов. При проведении поставленной задачи потребуется:

Заземление выполняется с каждой стороны, откуда может подаваться напряжение. Включаются заземляющие ножи на выключателе или на трансформаторном разъединителе РЛНДз-110, включаются з/н на МВ 35 кВ и устанавливается переносное заземление на шинный мост 10 кВ.

Заключение

Трансформатор ТРДН нельзя назвать передовым, на что имеется ряд причин:

Если потребовалось купить высоковольтный трансформатор, тогда лучше заказать модели ТДН, ТДНС.

Источник

Для чего нужен трансформатор собственных нужд(ТСН)

Для обеспечения функционирования электрических подстанций необходимо соответствующее оборудование. В числе прочих для этих целей используется трансформатор собственных нужд. Рассмотрим область назначения указанного устройства, особенности его подключения и другие сведения, относящиеся к правилам его эксплуатации.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждТСН

Что такое трансформатор собственных нужд, область применения

Трансформатором собственных нужд (ТСН) называют устройство, применяющийся для стабилизации установок, размещённых на электроподстанции, и для понижения характеристик напряжения с целью обеспечения функционирования оборудования на объекте.

ТСН используются для подачи напряжения для следующих потребителей электрических подстанций:

В число наиболее ответственных элементов, питаемых указанными устройствами, входят аппараты управляющих систем, средства релейной защиты, сигнализации, телеметрии и автоматики. Данное оборудование определяет полноценное функционирование объектов. Даже кратковременный сбой грозит частичным или полным прекращением передачи электрической энергии по ЛЭП.

Принцип действия

Принцип действия трансформаторов собственных нужд сходен с остальными разновидностями данных устройств. ТСН состоит из первичной и вторичной обмоток, магнитопровода.

Ток подаётся на первичную обмотку, на выходе, благодаря магнитному потоку, характеристики преобразуются, с получением параметров, зависящих от разницы количества витков на входе и выходе.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждПринцип работы трансформатора

В зависимости от назначения прибора, чаще всего на выходе выполнено несколько обмоток с разными характеристиками для возможности одновременного подключения нескольких потребителей.

Выбор ТСН

Мощность рабочих ТСН определяется по перетокам мощности на собственные нужды.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждПример перетоков мощности

Условия выбора рабочего ТСН:

Выбор ТСН для подстанции:

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Пример выбора трансформатора связи для ТЭЦ

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Подробнее про выбор ТСН можете найти в учебнике со страницы 367(нужно немного подождать до полной загрузки книги): Открыть книгу

Каталог

В книге можно посмотреть каталог видов тр-ров которые используются в качестве ТСН(со страницы 114 идет описание и расшифровка, таблица с устройствами со страницы 120) : Открыть книгу

Виды защит ТСН

Безопасность эксплуатации трансформаторов собственных нужд обеспечивается использованием следующих видов защиты:

При правильном выборе и подключении ТСН, регулярных проверках и осмотрах, обеспечивается эксплуатация оборудования электроподстанции.

Эксплуатация трансформаторов

Эксплуатация ТСН отличается следующими особенностями, учитываемыми изначально при проектировании агрегатов:

Чтобы повысить надёжность подачи энергии, для подключения трансформаторов используют изолированную или заземлённую нейтраль. При подключении заземлённой применяется катушка индуктивности, компенсирующая токовые характеристики в случае замыкания одного из фазных проводов на землю.

Должны регулярно проводиться осмотры ТСН техническим персоналом и ответственными лицами, с контролем:

Зимой масло в расширительном баке не должно нагреваться выше 45°С.

Источник

Для чего нужен трансформатор собственных нужд ТСН?

На подстанциях линий электроснабжения работает множество единиц обслуживающего оборудования. Для таких потребителей применяется трансформатор собственных нужд (ТСН). Агрегат стабилизирует работу подобных установок на различных категориях объектов. Этот тип трансформаторных приборов понижает напряжение для правильного функционирования потребителей. Какой принцип действия положен в основу представленного оборудования, что это такое, а также его назначение будут рассмотрены далее.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Область применения

Трансформаторы собственных нужд характеризуются особенной областью назначения. В список входит ряд устройств электростанций. Потребителями тока определенной мощности могут быть:

Наиболее важными устройствами, которые питаются электричеством от трансформаторов собственных нужд, являются аппаратура систем управления, релейная защита, охранное оборудование, сигнализация, телемеханика и автоматические приборы. От них зависит полноценная работа установок. При кратковременном их отключении возможна частичное или полное прекращение подачи электроэнергии по линиям.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Существуют схемы питания, потребители в которой не влияют на работу подстанции. Действие этого оборудования второстепенное. Это неответственные приборы. Нет нужды питать их трансформаторами собственных нужд постоянно.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Принципы организации подачи электроэнергии на подстанциях схожи. Однако категории потребителей могут быть различными в зависимости от разновидности объекта. На обычных подстанциях применяются агрегаты мощностью 6 (10) кВ. Тяговые подстанции запитаны от оборудования с номиналом 27,5 кВ. Если по линиям подстанции передается постоянное напряжение, шины оборудования имеют мощность 35 кВ.

Особенности

Сумма мощностей обслуживающего оборудования подстанции невелика. Поэтому подобные агрегаты подсоединяются с низкой стороны к понижающему трансформатору. Количество представленного оборудования зависит от особенностей подстанции. Если здесь установлено два основных трансформатора, потребуется применять в таких условиях 2 ТСН. Нужда в необходимом количестве, мощности определяется в соответствии с нагрузкой подстанции, включая возможные перегрузки.

Если на подобной подстанции имеется множество единиц ответственных приборов, устанавливается сразу 3 ТСН. Каждым трансформатором в совокупности обеспечивается стабильная работа объекта. Чаще для таких условий эксплуатации применяется оборудование 10/0,4 кВ. Их граничная мощность может составлять до 1600 кВа.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Расчет мощности

Мощность ТСН, которые будут применяться на подстанции, можно рассчитать по определенной формуле. При этом учитывают тип обслуживания объекта. В первой ситуации расчет производится для подстанции, где не предусмотрено постоянное дежурство персонала. Если применяется один ТСН, мощность трансформатора должна быть следующей:

Мт ≥ Мрасч

При установке двух ТСН на объекте с круглосуточным дежурством в делитель добавляется величина Кап – коэффициент максимально допустимой аварийной перегрузки. Обычно он составляет 1,4. Формула с таким делителем будет иметь вид:

Мт ≥ Мрасч/Кап

На подстанции может применяться более двух ТСН. В этом случае делителем будет величина предельной аварийной нагрузки – П. В этом случае расчет будет таким:

Мт ≥ Мрасч/П

Представленным действием становится возможным установить требуемую мощность агрегатов. Приведенными выше делителями становится возможным вычислить потребность объекта в трансформаторных установках. Мощность каждого из ТСН не должна превышать 630 кВА.

Схемы подключения

При введении в эксплуатацию, подключении оборудования, применяются жесткие нормы и требования. Такой подход повышает надежность оборудования, препятствует нарушению изоляции трансформаторов вследствие перегрева.

Сеть с напряжением 6-10 кВ требует применения нейтрали. Она может быть покрыта изоляцией или заземляется через катушку, гасящую дугу. Линии электропередач имеют большую протяженность, характеризуются высокими емкостными показателями. Кабель выступает в роли конденсатора. При появлении в линии однофазного замыкания в месте повреждения определяется ток на землю в количестве сотен ампер. Изоляция здесь быстро разрушается. Это приводит к появлению двух- и трехфазного замыкания. Поэтому сети с емкостным кабелем при возникновении аварийной ситуации полностью прекращают снабжение электричеством потребителей.

Видео: Осмотр трансформатора собственных нужд, тип ТМ-400/10-01-У1

Чтобы предотвратить подобное неблагоприятное явление, в сети в нулевую точку устанавливается заземляющая катушка индуктивности. Эта деталь компенсирует емкостный ток заземляющего замыкания.

Рассмотрев особенности работы и выбора трансформаторов собственных нужд, можно определить потребность приборов и систем подстанции в представленном оборудовании.

Источник

Трансформатор собственных нужд

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Трансформатор собственных нужд (Т.С.Н.) назначение в обеспечении нормальное функционирования подстанций, гарантируя бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей оперативным переменным, постоянным током. Обесточенные устройств С. Н. может привести к полному погашению подстанции, либо стать причиной развития серьезных проблем в будущем при её восстановлении, вводе в работу.

На электростанциях и подстанциях 35-220 кВ и более для питания электроэнергией вспомогательных приборов, агрегатов и прочих потребителей собственных нужд используют разветвленные системы электрических соединений.

Потребители ТСН

Основные потребители трансформатора собственных нужд:

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд

Мощность трансформаторов собственных нужд

Обычно суммарная мощность потребителей С.Н. мала, поэтому они подключаются к понижающим трансформаторам с низкой стороны 380/220 В. На двухтрансформаторных подстанциях 35-220 кВ устанавливают 2 рабочих ТСН,номинальная мощность которых выбирается исходя из нагрузки, при учете допустимых перегрузок.

Для наиболее ответственных потребителей размещают и 3 трансформатора С.Н.

Место подключения трансформаторов собственных нужд и их количество в общем случае определяются схемой электрических соединений подстанций, числом и мощностью установленных силовых трансформаторов и режимом их работы, количеством питающих линий и другими факторами, вытекающими из конкретных условий работы подстанции.

Из двух трансформаторов собственных нужд работает только один, другой находится в резерве, причем его включение, как правило, автоматизировано. Количество преобразовательных агрегатов на тяговых подстанциях при сосредоточенной системе питания колеблется ( в зависимости от размеров движения поездов) в пределах от трех до шести, из которых один агрегат является резервным.

Повреждение трансформатора собственных нужд также вызывает перерыв в работе на время, необходимое для отсоединения поврежденного трансформатора и восстановления работы системы собственных нужд через резервный трансформатор.

Схемы подключения трансформаторов СН

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.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд Схемы присоединения собственных нужд при наличии на подстанциях: а – переменного и выпрямленного оперативного тока, б – постоянного оперативного тока

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).

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.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд 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.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 2. Упрощенная схема собственных нужд подстанции 220 кВ

На рисунке 3 показано присоединение рабочего (резервного) трансформаторов собственных нужд, из которых один нормально находится в работе.

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).

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд 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.

Дифференциальная защита трансформаторов собственных нужд

Дифференциальная защита трансформаторов собственных нужд с группой соединения обмоток Y / Y-12 или А / А-12 выполняется с трансформаторами тока, установленными на обеих сторонах трансформатора на фазах А и С, так как эти трансформаторы питаются от сети с изолированной нейтралью, в которых возможны только междуфазные короткие замыкания.

Дифференциальная защита трансформатора собственных нужд не должна действовать при коротких замыканиях на шинах собственных нужд, а также при включении трансформатора под напряжение.

Это обеспечивается правильностью выполнения схемы защиты и соответствующим выбором ее тока срабатывания.

Дифференциальная защита трансформаторов собственных нуждможет выполняться двухфазной. В тех случаях, когда в целях увеличения чувствительности защита выполняется трехрелейной, ток третьей фазы ( В) получается как геометрическая сумма с обратным знаком токов двух других фаз ( А и С), в которых установлены трансформаторы тока.

Трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд нельзя самостоятельно использовать в качестве источников питания оперативных цепей защиты, поскольку при возникновении коротких замыканий могут иметь место значительные понижения напряжения. Исключение могут составлять газовая защита трансформатора и защита от замыкания на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю, которые действуют при повреждениях, не сопровождающихся снижением междуфазного напряжения в системе.

Трансформаторы напряжения — и трансформаторы собственных нужд можно использовать как надежные источники оперативного тока в схемах автоматики, поскольку на включение выключателей, как правило, автоматика действует при наличии напряжения на шинах. Что касается релейной защиты, то основным источником ее оперативного переменного тока являются трансформаторы тока.

При коротких замыканиях оперативным током защиты является ток короткого замыкания, проходящий по вторичной обмотке трансформатора тока.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд Трансформатор TM-100/35

На подстанциях устанавливаются трансформаторы собственных нужд ТМ-100 / 35, при необходимости могут быть установлены линейные регулировочные трансформаторы JITM-D / 6 ( 10) и однофазные масляные заземляющие дугогасительные реакторы РЗДСОМ.

При применении КРУН трансформаторы собственных нужд подстанции обычно размещаются в одной из его камер.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд Подстанция с одним трансформатором СН.

Сопротивление короткого замыкания трансформаторов собственных нужд должно применяться минимальным для того, чтобы избежать глубоких посадок напряжения при пуске мощных двигателей питательных насосов и вентиляторов, а также возбудителя, который может иметь пусковой ток порядка 15-кратного от тока при полной нагрузке.

Напряжение вторичной обмотки трансформатора собственных нужд зависит от мощности приемников, их удаленности от здания станции и места установки ТСН.

Видео: Трансформатор собственных нужд, 3х1000кВА

Источник

ТСН: собственные нужды — особые требования

Статья посвящена особой группе трансформаторов, которые обеспечивают надежность работы подстанций — трансформаторам собственных нужд (ТСН). На основе подробного анализа условий функционирования трансформаторов собственных нужд представлены особенности их характеристик, а также выбор параметров и конструктивных схем ТСН.

Назначение трансформаторов собственных нужд

Использование электроэнергии предполагает ее транспортировку, трансформацию и распределение. Последние «процедуры» осуществляются на трансформаторных или распределительных подстанциях (ТРП, РП). Подстанции (ПС) — это комплекс устройств, которые обеспечивают надежность электроснабжения потребителей. Практически все эти устройства работают от электричества. Поэтому каждая ПС имеет свое электрохозяйство, и основным элементом его являются трансформаторы собственных нужд (ТСН).

Состав нагрузок собственных нужд ПС 2 зависит от класса напряжения и мощности основных трансформаторов. Для ПС класса напряжения до 220 кВ к ТСН может подключаться форсированная система охлаждения силовых трансформаторов. Трансформаторы собственных нужд должны обеспечить функционирование систем РЗиА, пожаротушения. От них запитываются обогревающие устройства шкафов и ячеек, зарядные устройства аварийного и штатного освещения. Полный перечень приёмников собственных нужд и их характеристики по ответственности и длительности включения приведены в таблице на рис. 1. Самыми значимыми, наиболее ответственными приемниками СН являются системы управления, автоматические приборы, охранное оборудование, сигнализация, релейная защита, телемеханика. Классификация приёмников собственных нужд приведена на рис. 1а. Мощности приёмников СН приведены в таблицах на рис. 1б-1ж.

Насосы пожаротушения имеют мощность 2 кВт, количество их может составлять от 100 до 250 штук. Мощность отопления насосной станции пожаротушения — 20 кВт. Мощность, потребляемая на освещение может составлять 2,2 кВт. На отопление закрытых РУ при наружной температуре минус 20-40 градусов Цельсия расходуется до 100 кВт, на устройство связи — до 6 кВт, на аварийную сигнализацию до 0,2 кВт.

Как видно из перечня оборудования, снабжаемого электричеством от ТСН, значимость надежности этих трансформаторов крайне высока. Поэтому и расчет мощности, и параметры, и конструктивные особенности ТСН требуют от производителей трансформаторов самого ответственного отношения выпуску данного вида трансформаторного оборудования.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1. Характеристики приёмников собственных нужд (СН) Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1а. Классификация приемников собственных нужд по ответственности и по длительности отключения Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1б. Количество и мощность устройств охлаждения силовых трансформаторов 110 кВ (штук*кВт) Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1в. Количество и мощность устройств охлаждения силовых трансформаторов 220-500 кВ (штук*кВт) Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1г. Количество и мощность устройств охлаждения силовых трансформаторов 220-500 кВ (штук*кВт) Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1д. Устройства подогрева выключателей и приводов Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1е. Устройства подогрева шкафов Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 1ж. Компрессорное оборудование

Особенности эксплуатации ТСН

Схема присоединения трансформатора собственных нужд (рис. 2) определяется типом оперативного тока (рис. 3 и рис. 4). На рис. 3 ТСН подключен через предохранители к вводам низкого напряжения силового трансформатора до высоковольтных выключателей. На рис. 4 приведена схема включения ТСН при постоянном оперативном токе.

Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 2. Трансформаторы собственных нужд (сухие), готовые к отправке Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 3. Схема подключения ТСН на ПС с переменным оперативным током Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть фото Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Смотреть картинку Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Картинка про Для чего нужен трансформатор собственных нужд. Фото Для чего нужен трансформатор собственных нуждРис. 4strong>. Схема подключения ТСН на ПС с постоянным оперативным током

—В связи с необходимостью обеспечить максимально высокую надежность работы ПС, при эксплуатации трансформаторов собственных нужд, во-первых: они запитываются от разных секций (если их два); во-вторых: никаких приемников, кроме собственных нужд к ТСН не может быть подключено; в-третьих: ТСН должны работать независимо от АВР. Также для большей надежности работы ПС ТСН подключается с применением нейтрали (заземленной или изолированной). В линию нейтрали устанавливается катушка индуктивности, которая необходима для компенсации емкостного тока при фазном замыкании на землю.

Особенности выбора количества мощности ТСН

Трансформаторные подстанции 35-750 кВ являются двухтрансформаторными, и для обеспечения высокой надежности электроснабжения должны иметь два ТСН. Мощности потребителей собственных нужд ПС различных мощностей с различными силовыми трансформаторами были приведены выше.

Ориентировочно, нагрузку ТСН можно рассчитать по формуле:

При этом коэффициент загрузки должен быть менее 0,7, чтобы можно было подключать дополнительных потребителей. Также необходимо учитывать время года. Поэтому расчетная нагрузка принимается по зимнему времени года. Также необходимо учитывать перегрузку ТСН в аварийном режиме. Коэффициент перегрузки равен 1,4. Мощность трансформатора собственных нужд должна перекрывать всех потребителей СН. Но, как правило, она не может превышать 630 кВА.

Конструктивные особенности ТСН

Для электропитания СН в КРУ применяются сухие трансформаторы. Это обеспечивает более простое обслуживание. В случае КРУН выбирают масляные трансформаторы, так как в случае категории размещения 1 ГОСТ запрещает использовать сухие трансформаторы. ТСН, как правило, имеют небольшие мощности. Но при мощности ТСН более 63 кВА, он размещается вне ячейки КРУ.

Особое значение для трансформаторов собственных нужд имеет схема соединения обмоток. Подробно этот вопрос рассматривается в статьях [4, 5]. На конкретных расчетах показано, что схема соединения обмоток Y/Yн-0 совершенно не обеспечивает защиту трансформатора. Кроме того, при однофазном коротком замыкании фазные напряжения в неповрежденных фазах могут повышаться в 1,5-1,6 раза, что неизбежно приведет к выходу из строя аппаратуры потребителей из-за перенапряжения.

Заключение

Особая ответственность ТСН в гарантировании надежного электроснабжения определяет и особые требования к ним при их проектировании, и также необходимость высокого качества их изготовления. При этом, по мнению авторов статей [4, 5], необходима корректировка основных нормативных документов по проектированию подстанций. С учетом современного тренда цифровизации, конструкция ТСН безусловно требует коренной инновационной переработки. ТСН должен стать «умным» трансформатором.

Автор статьи выражает искреннюю благодарность ГК «Трансформер» за предоставленные материалы (технические и другие данные).

Список литературы

Автор: кандидат технических наук, независимый эксперт Юрий Михайлович Савинцев

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *