Выбор мощности силового трансформатора

Принцип работы

В любом электродвигателе ротор приводится во вращение в результате взаимодействия магнитных полей ротора и статора и работы силы Ампера. Для создания магнитного поля используются либо постоянные магниты, либо электромагниты — обмотки статора и ротора. Одну из обмоток (ротора или статора) называют обмоткой возбуждения, вторую обмотку называют обмоткой якоря. Асинхронный двигатель отличается от других типов электромашин тем, что у него нет выраженной обмотки возбуждения, отсюда возникает вопрос «если нет обмотки возбуждения, то как создаётся магнитное поле?», если опустить некоторые особенности, то ответ на этот вопрос достаточно простой — асинхронный двигатель почти как трансформатор.

Напряжение от сети подключают к обмоткам статора. В них протекает электрический ток, в результате чего возникает магнитное поле статора. Так как сеть трёхфазная, фазы токов и напряжений каждой из фаз сдвинуты друг относительно друга на 120˚. Сила тока изменяется по синусоидальному закону и ток протекает то в одной, то в другой обмотке. Из-за этого магнитное поле получается вращающимся, что наглядно иллюстрирует ЭТО ВИДЕО

Магнитное поле статора индуцирует ЭДС в обмотках ротора (хоть короткозамкнутого, хоть фазного, о конструкции и видах мы поговорим дальше). Так как обмотки ротора закорочены или подключены к сопротивлениям — в них начинает протекать электрический ток, из-за которого возникает еще одно магнитное поле, которое, взаимодействуя с полем статора, приводит во вращение ротор.

Скорость вращения поля статора называют «синхронной», а скорость вращения ротора «асинхронной», из-за такой особенности этот тип электромашин и получил своё название. Ротор всегда немного отстает от поля статора, разность этих скоростей называют «скольжением». Скорость вращения (оборотов в минуту) поля статора зависит от частоты тока в питающей сети и числа его полюсов, если проще — от количества катушек в обмотке, и вычисляется по формуле:

где f – частота напряжения питающей сети, р – число пар полюсов, 60 – секунд в минуте

Синхронная скорость двигателя с одной парой полюсов равна: 60*50/1=3000 оборотов в минуту. Но асинхронная скорость или скорость вращения ротора будет несколько ниже, как отмечалось ранее. Обычно она находится в районе 2700-2950 об/мин, а скольжение лежит в пределах 2-8% (зависит от типа электродвигателя, его мощности и нагрузки на валу). Скольжение измеряется в относительных величинах или в процентах, и рассчитывается по формуле:

где n1 — синхронная скорость вращения, n2 — скорость вращения ротора.

Принцип действия токовой дифференциальной защиты

Обычно дифференциальная или тепловая защита может устанавливаться в высоковольтных трансформаторах. Также выключатели должны иметь контроллеры.

Эта защита может иметь определенные преимущества:

  1. С помощью реле вы можете обнаружить неисправности в ТМГ.
  2. Дифференциальное реле реагирует на любые повреждение цепей.
  3. Защитные устройства могут обнаружить практически все ошибки.

Дифференциальная защита имеет простой принцип работы. Реле также способно сравнивать первичный и вторичный ток. Как видите, технологические способы защиты трансформатора основаны на равенстве номинальных показателей

Особое внимание, вам необходимо уделять защите масляных трансформаторов. Решить подобные задачи можно благодаря использованию микропроцессорных технологий

Микропроцессор самостоятельно может контролировать уровень масла. Если оно достигнет критического уровня, тогда защита самостоятельно отключит устройство. Обычно эту технологию используют для собственных сетей. В правилах ПУЭ указано, что программная защита трансформатора должна применяться для устройств с мощностью от 6 Кв до 35 кВ. Расчет установки должен проводить сотрудник, который обладает необходимыми знаниями. Купить устройства для защиты трансформаторов вы сможете практически в любом городе. Надеемся, что эта информация будет полезной и интересной.

Основные характеристики

Мощность – определяет количество мощности потребителей, которых возможно подключить к данному устройству в нормальном режиме работы;

Напряжение – определяет характеристики электрической сети, для которых предназначено устройство.

Режимы работы трансформатора

  1. Рабочий режим – когда устройство работает в соответствии с заданными техническими параметрами и в соответствии с предъявляемыми требованиями.
  2. Режим холостого хода – в данном режиме работы в первичной обмотке протекает ток холостого хода, вторичная сеть – разомкнута (нагрузка отсутствует);
  3. Режим короткого замыкания – аварийный режим работы, характеризуется замыканием вторичной обмотки накоротко.

Еще один режим, который может возникнуть в процессе эксплуатации – это режим перегрузки, характеризующийся еще не режимом короткого замыкания, но, тем не менее, параметрами, не соответствующими рабочему режиму работы.

Конструкция

Конструкция асинхронного двигателя, пожалуй, самая простая среди его аналогов. Он состоит из ротора и статора. Зачастую на статоре расположена трёхфазная обмотка, исключение составляют двигатели, предназначенные для работы в однофазной сети с двухфазной обмоткой или с рабочей и пусковой обмоткой. Статор состоит из металлического корпуса и сердечника с обмотками (собственно их называют обмоткой статора).

Так как двигатель питается переменным током, возникает проблема, связанная с потерями на блуждающие токи (т.н. токи Фуко), для этого сердечник статора набирают из тонких пластин. Стальные пластины для предотвращения контакта друг с другом изолируются окалиной, скрепляются лаком. Ток, протекающий в обмотках статора, называют током статора.

Корпус статора закрывается с двух сторон подшипниковыми щитами, в них, соответственно, устанавливаются подшипники скольжения или качения, в зависимости от мощности и размеров машины. Подшипники закрываются крышками, это нужно для их смазки, обычно используют пластичную смазку, как литол, солидол и подобные.

Реже, в больших и мощных электрических машинах могут использоваться опорные подшипники скольжения с циркуляционной системой смазки (жидкостная смазка). В них маслонасос закачивает масло, в рабочем режиме ротор таких машин скользит по тонкой масляной плёнке, подобно тому, как это происходит во вкладышах на ДВС.

По конструкции корпуса и типу крепления различают двигатели на лампах или с фланцевым креплением, также бывают с комбинированным типом крепления — с лапами и фланцем.

В зависимости от типа двигателя вал из него может выходить как с одной, так и с обеих сторон. К нему присоединяется исполнительный механизм, для этого конец выполняется конической или цилиндрической формы или с проточкой для установки шпонки и соединения с исполнительным механизмом.

В большинстве электродвигателей используется принудительное воздушное охлаждения. Для этого на корпусе продольно располагаются рёбра, а на другом конце вала устанавливается крыльчатка вентилятора охлаждения. Во время работы двигателя она вращается и прогоняет воздух вдоль рёбер, забирая тепло от статора.

5.3.21

. При срабатывании газового реле на
сигнал должен быть произведен наружный осмотр трансформатора (реактора),
отобран газ из реле для анализа и проверки на горючесть. Для
обеспечения безопасности персонала при отборе газа из газового реле и
выявления причины его срабатывания должны быть произведены разгрузка и
отключение трансформатора (реактора). Время выполнения мероприятий по
разгрузке и отключению трансформатора должно быть минимальным.

Если газ в реле негорючий, отсутствуют
признаки повреждения трансформатора (реактора), а его отключение вызвало
недоотпуск электроэнергии, трансформатор (реактор) может быть
немедленно включен в работу до выяснения причины срабатывания газового
реле на сигнал. Продолжительность работы трансформатора (реактора) в
этом случае устанавливается техническим руководителем энергообъекта.

По результатам анализа газа из газового
реле, хроматографического анализа масла, других измерений (испытаний)
необходимо установить причину срабатывания газового реле на сигнал,
определить техническое состояние трансформатора (реактора) и возможность
его нормальной эксплуатации.

Выбор типа трансформаторов

Выбор типа трансформаторов производят с учетом условий их установки, температуры окружающей среды и т. п. Основное применение на промышленных предприятиях находят двухобмоточные трансформаторы. Трехобмоточные трансформаторы 110/35/6 — 20 кВ на ГПП применяют лишь при наличии удаленных потребителей средней мощности, относящихся к данному предприятию. Трансформаторы с расщепленными обмотками 110/10—10 кВ или 110/6—10 кВ применяют на предприятиях с напряжениями 6 и 10 кВ при необходимости снижения тока КЗ и выделения питания ударных нагрузок.
Рис. 1. Однолинейные схемы электрических соединений ГПП с двумя трансформаторами без выключателей на стороне высшего напряжения: а —с короткозамыкателями и отделителями; б — только с короткозамыкателями; в —с разъединителями и предохранителями типа ПСН
Трансформаторы ГПП напряжением 35 — 220 кВ изготовляют только с масляным охлаждением и обычно устанавливают на открытом воздухе. Для цеховых ТП с высшим напряжением 6 — 20 кВ применяют масляные трансформаторы типов ТМ, ТМН, ТМЗ, сухие трансформаторы типа ТСЗ (с естественным воздушным охлаждением) и трансформаторы типа ТНЗ с негорючей жидкостью (совтол). Масляные трансформаторы цеховых ТП мощностью SHOM.T «S < 2500 кВ * А устанавливают на открытом воздухе и внутри зданий. Внутрицеховые ТП, в том числе и КТП, применяют только в цехах I и II степени огнестойкости с нормальной окружающей средой (категории Г и Д по противопожарным нормам). Число масляных трансформаторов на внутрицеховых подстанциях не должно быть более трех. Мощность открыто установленной КТП с масляными трансформаторами допускают до 2 х 1600 кВА. При установке на втором этаже здания допустимая мощность внутрицеховой подстанции должна быть не более 1000 кВ * А. Сухие трансформаторы мощностью SH0M T sg 1000 кВ- А применяют для установки внутри административных и общественных зданий, в лабораториях и других помещениях, к которым предъявляют повышенные требования в отношении пожаробезопасности (некоторые текстильные предприятия и т. п.). Сухие трансформаторы небольшой мощности (10 — 400 кВА) размещают на колоннах, балках, фермах, так как они не требуют маслосборных устройств. Трансформаторы (совтоловые) типа ТНЗ предназначены для установки внутри цехов, где недопустима открытая установка масляных трансформаторов. Герметизированные совтоловые трансформаторы не требуют в условиях эксплуатации ни ревизии, ни ремонта. Их ремонт и ревизию производят на заводах-изготовителях.

Систематическая перегрузка — трансформатор

График зависимости превышения нагрузки &2 от коэффициента начальной нагрузки k и длительности перегрузки t.

Систематическая перегрузка трансформатора может быть допущена только при условии, если у него в течение последних суток была недогрузка.

Построение двухступенчатого графика по суточному графику нагрузки трансформатора.| График нагрузочной способности трансформаторов с системой охлаждения Д мощностью от 6 3 до 32 MB — А, эквивалентной температурой охлаждающей среды 20 С.

Систематическая перегрузка трансформаторов возможна за счет неравномерной нагрузки в течение суток.

Силовой трансформатор.

Систематическая перегрузка трансформатора в течение суток может быть допущена только при условии, если у него была недогрузка.

Систематические перегрузки трансформаторов допускаются в зависимости от характера суточного графика нагрузки, температуры охлаждающей среды и недогрузки в летнее время.

Систематические перегрузки трансформатора не должны превышать 50 % номинальной мощности. Систематические перегрузки, более чем 1 5-кратным номинальным током, могут быть допущены только по согласованию с заводом-изготовителем.

Возможна систематическая перегрузка трансформатора в зимнее время, если летом он работал с недогрузкой. Оба правила можно применять совместно, но при этом общая величина перегрузки не должна превышать 150 % от номинальной мощности трансформатора.

Значение систематических перегрузок трансформаторов допускается в зависимости от характера суточного графика нагрузки, температуры охлаждающей среды и недогрузки в летнее время.

Под систематической перегрузкой трансформатора понимают такой режим ( совокупность условий), при котором в течение части времени нагрузка трансформатора превышает его номинальную мощность, а в остальное время рассматриваемого периода ( суток, года) она меньше номинальной; при этом износ изоляции за рассматриваемый период не превышает номинального износа, соответствующего температуре обмотки 98 С.

Под систематической перегрузкой трансформатора понимают такой режим ( совокупность условий), при котором в течение части времени Нагрузка трансформатора превышает его номинальную мощность, а в остальное время рассматриваемого периода ( суток, года) она меньше номинальной; при этом нагрузки таковы, что износ изоляции за рассматриваемый период не превышает номинального износа, соответствующего температуре обмотки 98 С. При систематической перегрузке трансформатора температура обмотки в наиболее нагретой точке ( в часы максимума нагрузки) превышает 98 С, о она не должна быть выше 140 С. Температура масла в верхних слоях не должна превышать 95 С. Однако основным критерием допустимости того или иного режима при систематической перегрузке трансформатора является износ изоляции за рассматриваемый период. Температура обмотки может лимитировать систематическую перегрузку только при наличии резко выраженных пиков нагрузки. Трансформатор может работать в режиме систематической перегрузки в течение всего срока службы.

Вопрос о систематических перегрузках трансформаторов связи при проектировании ТЭЦ, как правило, не рассматривается. Он возникает только в условиях эксплуатации, когда нагрузка становится отличной от расчетной.

Таким образом, принимая наиболее неблагоприятные условия работы трансформаторов, приходим к выводу, что систематическая перегрузка трансформатора на 11 % является допустимой.

А изменяется в два раза; Т — длительность интервала повторяемости нагрузки, во время которого происходят систематические перегрузки трансформатора.

Короткозамкнутый и фазный ротор

Различают два типа асинхронных двигателей — с короткозамкнутым и с фазным ротором.

Короткозамкнутый ротор или ротор типа «Беличья клетка» представляет собой набор медных или алюминиевых стержней (2) соединенных (замкнутых) между собой кольцом (3). Стержни впаиваются или заливаются в сердечник (1). Беличьей клеткой его называют из-за внешней схожести, что вы и можете наблюдать в левой части следующей иллюстрации.

Фазный ротор отличается конструкцией, на нём расположена полноценная трёхфазная обмотка, зачастую её катушки соединены по схеме «звезды», то есть их концы соединяются в одной точке, а начала катушек соединяются с токопроводящими кольцами. С помощью щеточного узла образуется скользящий контакт с кольцами. Он, в свою очередь, состоит из щёток и щеткодержателей.

Фазный ротор используют для плавного пуска или регулировки момента на валу посредством изменения величины скольжения двигателя за счет изменения активного сопротивления обмотки ротора. Для этого к выводам щеток подсоединяется регулировочный реостат или набор мощных резисторов (для ступенчатой регулировки). Если сказать кратко, то в двигателе с фазным ротором на обмотку ротора не подают ток, как в синхронном двигателе, например, а, наоборот, к ним подключают сопротивления в качестве нагрузки.

Такие двигатели зачастую используются в грузоподъемных механизмах — кранах или лифтах. Двигатели с короткозамкнутым ротором используются везде: в вентиляции, в станках, и в грузоподъёмных механизмах, для привода насосов и задвижек и т.д.

Какие бывают трансформаторы

Виды трансформаторов

Трансформаторы различаются по техническим характеристикам и назначению, они подразделяются на несколько видов, это:

  1. Силовые – служат для преобразования электрической энергии в электрических сетях различного напряжения (0,4/10,0/35,0/110,0/220,0/500,0/1150,0 кВ) промышленной частотой 50 Гц. Устанавливаются на трансформаторных подстанциях и специально оборудованных основаниях и площадках. Различаются по конструкции системы охлаждения (масляные и сухие), количеству обмоток (2-х, 3-х и более обмоток).
  2. Сетевые – используются для электроснабжения низковольтных приборов бытовых и прочих устройств. Различаются по количеству обмоток на вторичной стороне и выдаваемому напряжению (от 1,5 до 127,0 В), первичное напряжение при этом – 220 В. Это низкочастотные трансформаторы.
  3. Автотрансформаторы – отличительной особенностью данных устройств является то, что одна обмотка является частью второй (первичная вторичной или вторичная первичной), благодаря чему появляется возможность регулировки напряжения на одной из обмоток.
  4. Трансформаторы тока – устройства, первичная обмотка которых включается в цепь питания источника электрической энергии, а к вторичной подключаются приборы, рассчитанные на токи меньших значений. Используются в системах учета и контроля электрической энергии. Выпускаются на все классы напряжений. Главной технической характеристикой является коэффициент трансформации, определяющийся как отношение тока в первичной обмотке, к току во вторичной обмотке. Различаются по классу точности, различаются по типу изоляции (масляные, литые, газовые, сухие), по принципу преобразования тока (электромагнитные, электронно-оптические, магнито-полупроводниковые), по конструкции первичной обмотки (катушечные, проходные, шинные), по условиям размещения и типу трансформируемых величин.
  5. Трансформаторы напряжения, измерительные – по принципу работы схожи с силовыми трансформаторами. Отличие в назначении – используются в системах учета и контроля качества электрической энергии.

Опасность длительной перегрузки

а) Ускоренное старение витковой изоляции и снижение ее механической прочности. Если это снижение значительно, снижается срок службы трансформатора, особенно если он подвержен воздействию токов короткого замыкания.
б) Ускоренному старению подвержены и другие части изоляции. в) Вследствие воздействия высокой температуры и больших токов увеличивается сопротивление контактов переключающих устройств.
г) Старению подвергаются и уплотнения бака, которые становятся более хрупкими. Риск повреждения при кратковременном воздействии обычно исчезает при уменьшении уровня нагрузки до номинальной, но для общего уровня надежности кратковременные воздействия могут иметь более серьезные последствия, чем длительные воздействия. Стандарты предусматривают, что нагрузочная способность может быть ограничена как для кратковременных, так и длительных воздействий. Таблицы и диаграммы, рассчитанные согласно традиционным методам определения механических свойств бумажной изоляции под воздействием времени и температуры наиболее нагретой точки обмотки, являются основой рассмотрения риска немедленного повреждения.

Перегрузочная способность трансформатора

При выборе мощности
трансформатора нельзя руководствоваться
только их номинальной мощностью, так
как в реальных условиях температура
окружающей среды, условия установки
трансформатора могут быть отличными
от принятых. Нагрузка трансформатора
меняется в течение суток, и если мощность
выбрать по максимальной нагрузке, то в
периоды спада ее трансформатор будет
не загружен, т.е. недоиспользована его
мощность. Опыт эксплуатации показывает,
что трансформатор может работать часть
суток с перегрузкой, если в другую часть
суток его нагрузка меньше номинальной.
Критерием различных режимов является
износ изоляции трансформатора.

Нагрузочная
способность трансформатора – это
совокупность допустимых нагрузок и
перегрузок.

Допустимая нагрузка
– это длительная нагрузка, при которой
расчетный износ изоляции обмоток от
нагрева не превосходит износ,
соответствующий номинальному режиму
работы.

Перегрузка
трансформатора – режим, при котором
расчетный износ изоляции обмоток
превосходит износ, соответствующий
номинальному режиму работы. Такой режим
возникает, если нагрузка окажется больше
номинальной мощности трансформатора.

Таблица 3.1. Допустимый
коэффициент перегрузки трансформатора
в зависимости от времени особого режима

Kперегрузки,
%

Время
t,
мин

30

120

45

80

60

45

75

20

100

10

Допустимый
коэффициент перегруза равен 30%, т.к.
время работы трансформатора с максимальной
нагрузкой 2 часа.

Суточный график
нагрузки, в учетом коэффициента перегруза
К=30%

Рис. 3.1

Выбор числа трансформаторов

Основными требованиями при выборе числа трансформаторов ГПП и цеховых ТП являются: надежность электроснабжения потребителей (учет категории приемников электроэнергии в отношении требуемой надежности), а также минимум приведенных затрат на трансформаторы с учетом динамики роста электрических нагрузок.
При проектировании подстанции учитывают требования, исходя из следующих основных положений. Надежности электроснабжения потребителей I категории достигают за счет наличия двух независимых источников питания, при этом обеспечивают резервирование питания и всех других потребителей. При питании потребителей I категории от одной подстанции необходимо иметь минимум по одному трансформатору на каждой секции шин, при этом мощность трансформаторов выбирают так, чтобы при выходе из строя одного из них второй (с учетом допустимой перегрузки) обеспечивал питание всех потребителей I категории. Резервное питание потребителей I категории вводится автоматически. Потребителей II категории обеспечивают резервом, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала. При питании этих потребителей от одной подстанции следует иметь два трансформатора или складской резервный трансформатор для нескольких подстанций, питающий потребителей II категории, при условии, что замена трансформатора может быть произведена в течение нескольких часов. На время замены трансформатора вводят ограничение питания потребителей с учетом допустимой перегрузки оставшегося в работе трансформатора. Потребители III категории получают питание от однотрансформаторной подстанции при наличии «складского» резервного трансформатора.
При выборе числа трансформаторов исходят из того, что сооружение однотрансформаторных подстанций не всегда обеспечивает наименьшие затраты. Если по условиям резервирования питания потребителей необходима установка более чем одного трансформатора, то стремятся, чтобы число трансформаторов на подстанции не превышало двух. Двухтрансформаторные подстанции экономически более целесообразны, чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов. При сооружении двух- трансформаторных подстанций ГПП выбирают наиболее простую схему электрических соединений со стороны высшего напряжения (рис. 1). Все остальные решения (подстанции с тремя и большим числом трансформаторов) являются обычно более дорогими. Однако они могут быть необходимы, когда приходится строить подстанции для питания потребителей, требующих разных напряжений. Главные понизительные подстанции, подстанции глубоких вводов (ПГВ) и цеховые ТП выполняют с числом трансформаторов не более двух. Для потребителей III и частично II категорий рассматривают вариант установки одного трансформатора с резервным питанием от соседней трансформаторной подстанции. В этом случае резервная подстанция является второй подстанцией и должна иметь запас мощности. На цеховых подстанциях с двумя трансформаторами рабочие секции шин низшего напряжения целесообразно держать в работе раздельно. При таком режиме ток КЗ уменьшается в 2 раза и облегчаются условия работы аппаратов напряжением до 1 кВ. При отключении одного работающего трансформатора второй принимает на себя нагрузку отключившегося в результате включения секционного автоматического выключателя.
В настоящее время цеховые ТП выполняют комплектными (КТП). Правильное определение числа КТП и мощности трансформаторов на них возможно только на основе технико-экономических расчетов (ТЭР) с учетом компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1 кВ. Число цеховых трансформаторов изменяется от минимально возможного Nmm (при полной компенсации реактивных нагрузок) до максимального Nmax (при отсутствии компенсирующих устройств) при среднем для всех ТП значении коэффициента загрузки Kt T. На двух- трансформаторных цеховых подстанциях при преобладании нагрузок I категории К-,. , принимают в пределах 0,65 — 0,7; при преобладании нагрузок II категории 0,7—0,8, а при нагрузках III категории 0,9 — 0,95. Минимальное и максимальное число цеховых трансформаторов определяют по выражениям
где Ртах, Smax — расчетная нагрузка цеха; SHom,t — номинальная мощность цехового трансформатора.
Изменение числа цеховых трансформаторов (при т = const) приводит к изменению приведенных затрат на РУ 6 — 20 кВ, на цеховые сети 0,4 кВ, на распределительные сети 6-20 кВ. При выборе числа трансформаторов на цеховых ТП учитывают, что предельная мощность трансформаторов, изготавливаемых в настоящее время заводами-изготовителями на напряжение 0,4-0,66 кВ, составляет 2500 кВ А.

Коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях

Характер нагрузки и вид ТП

Кз

При преобладании нагрузок 1 категории на двухтрансформаторных ТП

0,65

При преобладании нагрузки 2 категории на однотрансформаторных ТП и взаимном резервировании трансформаторов по связи вторичного напряжения

0,8

При преобладании нагрузок 2 категории и при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузке 3 категории

0,9 — 0,93

Коэффициенты загрузки в первых двух случаях определены исходя из необходимого взаимного резервирования при выходе из работы одного из трансформаторов с учетом допустимой перегрузки оставшегося в работе трансформатора, резервирующего аварийный.

Правилами устройства электроустановок (9) допускается перегрузка одного трансформатора до 140% в аварийном режиме продолжительностью до 5 суток, но не более 6 часов в сутки, т.е. при графиках средней плотности.

При выборе схем защиты цеховых трансформаторов предпочтение отдают наиболее простой схеме, обеспечивающей надежную работу трансформаторов.

Для контроля за работой трансформаторов и учета потребленной электроэнергии включаются следующие электроизмерительные приборы: вольтметр, амперметр, и расчетные и контрольные счетчики активной и реактивной энергии через соответствующие измерительные трансформаторы.

Расчетные счетчики устанавливаются:

— на вводе линии в подстанцию предприятия, если нет связи с другой подстанцией энергосистемы или нет другого потребителя на питающем напряжении;

— на высшем напряжении трансформаторов подстанции при наличии связи с другими подстанциями на питающем напряжении или при питании от нее других подстанций;

— на низшем напряжении трансформатора, если он на стороне высшего напряжения присоединен через выключатель нагрузки или разъединитель и плавкие предохранители. Контрольные счетчики обычно включают на низшем напряжении, что дешевле. Класс точности расчетных счетчиков не менее 2.0 при включении через измерительные трансформаторы класса 0.5; контрольных счетчиков — не менее 2.5, включаемых через измерительные трансформаторы класса 1.0.

6. Методика выбора числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП производится на основании следующих исходных данных:

  • расчетная нагрузка ЦТП за наиболее загруженную смену, кВА;

  • категория надежности потребителей;

  • экономическая плотность электрической нагрузки кВА/м2;

  • величина реактивной нагрузки, кВАр;

  • коэффициент загрузки в нормальном режиме Кз;

  • коэффициент нагрузки в аварийном режиме Кав;

  • допустимое число типогабаритов трансформаторов.

Следует иметь в виду, что при нагрузки в цехе меньшей 400 кВт целесообразно решить вопрос о ее объединении с нагрузкой рядом расположенного цеха, в остальных случаях (Рр > 400 кВт) в цехе рационально устанавливать собственную ТП.

Экономически целесообразная мощность трансформатора ТП может быть определена ориентировочно по плотности электрической нагрузки (табл. 4).

Таблица 4

5.3.20

. Нейтрали обмоток 110 кВ и выше
автотрансформаторов и реакторов, а также трансформаторов 330 кВ и выше
должны работать в режиме глухого заземления.

Допускается заземление нейтрали трансформаторов и автотрансформаторов через специальные реакторы.

Трансформаторы 110 и 220 кВ с испытательным
напряжением нейтрали, соответственно, 100 и 200 кВ могут работать с
разземленной нейтралью при условии ее защиты разрядником. При
обосновании расчетами допускается работа с разземленной нейтралью
трансформаторов
110 кВ с испытательным напряжением нейтрали 85 кВ,
защищенной разрядником.

Принцип работы газовой защиты

В типовой защите силового трансформатора вы сможете найти газовое реле. Реле состоит из двух отделений, которые выполняют разнообразные функции. Первая камера будет служить для контроля нагнетающего газа из масла. Ее необходимо установить возле расширительного бака. Когда масло дойдет до определенного уровня, тогда бак начнет его выпускать в определенных количествах. В этой ситуации сигнализатором будет служить специальный поплавок.

Индикатор не всегда будет показывать уровень масла. Иногда это устройство будет контролировать проходимость газов диагностируя работу трансформатора. Настроить правильную работу этого реле сможет специальный работник. Второе отделение устройства будет подключено к контуру трансформатора и будет его соединять, открывая путь для поднимающегося газа.

Мембрана в расширительном баке будет выступать в качестве индикатора изменения давления. Если давление повысится, тогда этот процесс сожмет мембрану и диафрагма начнет двигаться. Также движение может происходить в результате изменения атмосферного давления. В результате этого процесса трансформатор прекратит свою работу. Мембрана газового реле – это нежная антикоррозийная деталь, которая может перестать работать корректно при малейшем повреждении.

3.3. Допустимые перегрузки (п. 5.3.15. Птэ рф).

3.3.1.
В аварийных режимах допускается
кратковременная перегрузка трансформаторов
сверх номинального тока при всех системах
охлаждения независимо от длительности
и значения предшествующей нагрузки и
температуры окружающей среды в следующих
пределах:

Перегрузка
по току, %

30

45

60

75

100

Длительность
перегрузки, мин

120

80

45

20

10

Кроме
того, допускается систематическая
перегрузка масляных трансформаторов,
значение и длительность которой
регламентируется Типовой инструкцией
по эксплуатации трансформаторов и
инструкцией завода- изготовителя.

При
аварийном отключении устройств охлаждения
трансформаторов определяются требованиями
заводской документации (п.5.3.16 ПТЭ РФ).

Трансформаторы
КПГЭС практически не перегружаются,
т.к. работают поблочно два генератора.

Включение
генераторов другого блока ограничено
пропускной способностью трансформаторов.

Перегрузочная способность — трансформатор

Перегрузочная способность трансформатора определяется интенсивностью отвода тепла от его обмоток и надежностью их крепления. Силовые трансформаторы с масляным охлаждением и трансформаторы, используемые в выпрямительных установках, допускают перегрузки на 30 % выше номинальной в течение 2 ч и 60 % в течение 45 мин.

Перегрузочная способность трансформатора определяется интенсивностью отвода тепла от его обмоток и надежностью их крепения. Для силовых трансформаторов, используемых в выпрямительных установках, допускают перегрузки на 30 / 6 выше номинальной в течение 2 ч и 60 / 6 в течение 45 мин. В паспорте трансформаторов, предназначенных для питания выпрямителей, указывают так называемую типовую мощность. Такое понятие введено потому, что по обмоткам этих трансформаторов протекает не синусоидальный ток, а ток прямоугольной формы и соотношение между кажущейся и активной мощностью будет у них не таким, как при синусоидальном токе.

Правильный учет перегрузочной способности трансформаторов имеет исключительно важное значение.

После решения вопроса о перегрузочной способности трансформаторов рассматривают вопрос об обеспечении надежности и резервирования при выходе из строя одного из трансформаторов. При проектировании подстанций, для которых график нагрузки потребителей неизвестен, мощность трансформаторов принимают на основании расчетной максимальной нагрузки с учетом коэффициента максимума потребителей / гм ( см. гл.

Кривые кратностей допустимых нагрузок трансформаторов.

Число и мощность трансформаторов выбираются по перегрузочной способности трансформатора.

Кривые кратностей допустимых нагрузок трансформаторов.

Число и мощность трансформаторов выбирают по перегрузочной способности трансформатора.

Кривые кратиостей допустимых нагрузок трансформаторов.

Число и мощность трансформаторов выбираются по перегрузочной способности трансформатора.

Автоматическое включение резервного трансформатора.

Очевидно, что для более полного использования перегрузочной способности трансформатора следует применять защиту с зависимой от тока выдержкой времени. Такой защитой, в частности, является температурная

Она не требует трансформаторов тока, что очень важно для подстанций без выключателей на высшем напряжении.

Число и мощность трансформаторов выбираются также по перегрузочной способности трансформатора.

Очевидно, что для более полного использования перегрузочной способности трансформатора следует применять защиты с зависимой от тока выдержкой времени. Такой защитой, в частности, является температурная

Она не требует трансформаторов тока, что очень важно для подстанций без выключателей на высшем напряжении.

Очевидно, что для более полного использования перегрузочной способности трансформатора следует применять защиту с зависимой от тока выдержкой времени. Такой защитой, в частности, является температурная

Она не требует трансформаторов тока, что очень важно для подстанций без выключателей на высшем напряжении.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий