Оперативный ток на подстанциях, выбор мощности и схемы питания трансформаторов собственных нужд

Для систем оперативного тока на подстанциях применяется следующая терминология:

постоянный оперативный ток ‑ система питания оперативных цепей, при которой в качестве источника питания используется аккумуляторная батарея;

переменный оперативный ток ‑ система питания оперативных цепей, при которой в качестве основных источников питания используются измерительные трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собственных нужд. В качестве дополнительных источников питания импульсного действия используются предварительно заряженные конденсаторы;

выпрямленный оперативный ток ‑ система питания оперативных цепей переменным током, в которой переменный ток преобразуется в постоянный (выпрямленный) с помощью блоков питания и выпрямительных силовых устройств. В качестве дополнительных источников питания импульсного действия могут использоваться предварительно заряженные конденсаторы;

смешанная система оперативного тока ‑ система питания оперативных цепей, при которой используются разные системы оперативного тока (постоянный и выпрямленный, переменный и выпрямленный).

Постоянный оперативный ток должен применяться:

-на всех подстанциях напряжением 330-750 кВ;

-на подстанциях напряжением 110-220 кВ с распределительными устройствами этих напряжений со сборными шинами;

-на подстанциях напряжением 110-220 кВ с воздушными выключателями независимо от схемы распределительных устройств этих напряжений;

-на подстанциях напряжением 110-220 кВ с числом масляных выключателей с электромагнитными приводами более двух, а при пружинных или пневматических приводах ‑ более трех.

В качестве источника постоянного оперативного тока для подстанций используются аккумуляторные батареи на напряжении, как правило, 220 В, без элементного коммутатора, работающие в режиме постоянного подзаряда.

В качестве источников постоянного оперативного тока применяются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи:

Переменный оперативный ток должен применяться:

- на подстанциях напряжением 35-110/6-10 кВ, 110-220/35/6-10 кВ без выключателей на стороне ВН и с использованием выключателей на СН и НН с пружинными приводами, возможно использование выключателей вводов и секционных 6-10 кВ с электромагнитными приводами.

- на подстанциях напряжением 35/6-10 кВ с выключателями 35 кВ и 6-10 кВ с пружинными приводами.

В качестве источников переменного оперативного тока используются:

-трансформаторы собственных нужд, присоединяемые на участке между выводами НН силовых трансформаторов и выключателями 6-10 кВ, либо к питающей линии 35 кВ до выключателя;

-трансформаторы тока, питающие цепи релейной защиты;

-предварительно заряженные конденсаторы.

Выпрямленный оперативный ток должен применяться:

-на подстанциях напряжением 35-110/6-10 кВ, 110-220/35/6-10 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения, когда выключатели 6-10 кВ или 35 кВ применены с электромагнитными приводами;

-на подстанциях напряжением 35/6-10 кВ с выключателями 35 кВ с электромагнитными приводами;

-на подстанциях напряжением 110, 220 кВ с числом выключателей с электромагнитными приводами на стороне ВН не более двух, а при пружинных или пневматических приводах не более трех.

В качестве источников питания оперативных цепей используются трансформаторы собственных нужд, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока совместно выпрямительными блоками, снабженными сглаживающими фильтрами, и предварительно заряженные конденсаторы.

Выбор трансформаторов собственных нужд (ТСН):

Данная схема применяется при работе генератора на сборные шины. В ней1 предусмотрена двухступенчатая система трансформации: 1-ая ступень осуществляет трансформацию с напряжения 10 кВ и выше. 2-ая ступень – осуществляет трансфолрмацию с 0,4 – 0,22 кВ.

В частном случае, если напряжение генератора 6 кВ, вместо ТСН 1 устанавливают сдвоенный реактор.

Мощность рабочего ТСН блока выбирается на основании подсчета действительной нагрузки секций, питаемых этим трансформатором, с учетом как блочной, так и общестанционной нагрузки.

- расчётная мощность ТСН.

где:

- суммарная нагрузка на валу двигателя мощностью 200 кВт и выше.

К_I – коэффициент загрузки каждого двигателя.

η_i – коэффициент полезного действия каждого двигателя, cosφ_i – коэффициент мощности каждого двигателя.

ΣS_H.TCH2 – номинальная мощность ТСН второй ступени.

Р`_ДВ – сумма мощностей двигателя 75 кВт и выше;

Р``_ДВ – сумма мощностей двигателя менее 75 кВт;

Р_ДВ.З - сумма мощностей электродвигателей задвижек и колонок дистанционного управления,

Р_ОСВ + Р_ОБ – сумма мощностей системы освещения и обогрева.

Р_Уi - сумма расчетных мощностей на валу всех установленных механизмов с электродвигателями.

S_H.TCH1 = S_H.TCH1^РАСЧ / n – номинальная мощность ТСН 1-ой ступени.,

где n – число секций (число генераторв).

При приближённом расчёте при отсутствии нагрузок 1-ой и 2-ой ступени пользуются приближённой формулой для определения мощности ТСН ТЭЦ 1-ой ступени: S_H.TCH1≥(0.08 – 0.14)∙ΣP_ГЕН

ΣP_ГЕН – суммарная мощность генераторов.

Питание потребителей собственных нужд необходимо резервировать так, чтобы при повреждении или ремонте рабочих ТСН или при исчезновении напряжения на рабочих секциях электроснабжение потребителей не прекращалось.Резервный трансформатор автоматически включается при отключении любого из источников питания, подхватывая всю отключившуюся нагрузку, на которую он рассчитан. По условиям самозапуска резервный трансформатор должен обеспечить пуск электродвигателей соответствующих секций с учетом перерыва в питании и отключения неответственных потребителей.

Мощность резервного ТСН выбирается равной S_Н.ТСН (на ТЭЦ). На КЭС мощность резервного ТСН выбирается равной на одну ступень выше рабочей S_Н.ТСН.