Перечисленные преимущества автотрансформаторов тем заметнее, чем меньше разность высшего и среднего напряжений

Все сказанное выше относится к двухобмоточным автотрансформаторам. Однако силовые автотрансформаторы, как
правило, снабжены третичными обмотками низшею напряжения (6 — 35 кВ), соединенными в треугольник. Основное назначение этих обмоток состоит в компенсации гармонических составляющих напряжения, кратных трем, в уменьшении сопротивления нулевой последовательности автотрансформатора. Обмотку низшего напряжения часто используют для электроснабжения местных
потребителей или для присоединения генератора (синхронного компенсатора). На рис. 22.5 показано расположение обмоток у однофазного трехобмоточного автотрансформатора: последовательная
обмотка П расположена снаружи, общая обмотка О — в середине, а обмотка низшего напряжения И — у стержня магнитопровода.

Обмотка низшего напряжения увеличивает размеры, массу и стоимость автотрансформатора (по сравнению с двухобмоточным автотрансформатором). Поэтому если эта обмотка служит только для компенсации гармонических составляющих напряжения, кратных трем, и уменьшения сопротивления нулевой последовательности, то мощность ее определяется хребованием термической и электродинамической стойкости при КЗ и составляет около 1/3 типовой мощности автотрансформатора. Если же обмотка низшего напряжения используется также для присоединения генератора (синхронного компенсатора), то ее мощность должна быть увеличена до типовой мощности. Затраты материала и стоимость автотрансформатора при этом увеличиваются.

Недостатки автотрансформаторов заключаются в относительно низком напряжении КЗ и связанных с этим больших токах КЗ и электродинамических силах в обмотках при КЗ. Для устранения этого недостатка приходится увеличивать сопротивление рассеяния путем уменьшения диаметра стержней и увеличения промежутков между обмотками несмотря на то, что увеличение полей рассеяния приводит к увеличению потерь мощности и местных нагревов.

Недостатком автотрансформаторов является также изменение напряжений проводов относительно земли в сети среднего напряжения при замыкании на землю в сети высшего напряжения, которое тем больше, чем больше отношение

U_B/U_c- В незаземленной системе эти напряжения достигают недопустимых значений (рис. 22.6,). Поэтому для соединения незаземленпых сетей(частей энергосистемы) автотрансформаторы непригодны. В эффективно-заземленных сетях эта опасность не возникает.

Перенапряжения, возникающие в сети высшего напряжения, вызывают на выводах среднего напряжения автотрансформаторов более значительные перенапряжения, чем у трансформаторов. Это учитывают при конструировании изоляции автотрансформаторов. Кроме того, со стороны высшего и среднего напряжений автотрансформаторы защищают разрядниками. Последние должны быть присоединены (без разъединителей) между автотрансформаторам и ближайшим разъединителем, с тем чтобы разрядники оставались включенными при отключении автотрансформатора с одной из сторон.

1. Технико-экономические показатели, определяемые из графиков нагрузки

График продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико-экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течение года и т. п.

Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, отпущенной с шин подстанции потребителям за рассматриваемый период (год) [ 4 ]:

W _п = ∑ P_i ×T_i МВт×ч,

где P_i – мощность i- ступени графика

T_i – продолжительность ступени.

Средняя нагрузка по графику за рассматриваемый период (год) равна:

P_ср= W _п / T МВт,

где: T – длительность рассматриваемого периода

W_п – электроэнергия за рассматриваемый период

Степень неравномерности графика работы электроустановки

оценивают коэффициентом заполнения.

k_зап = W_п / P_max · T= P_ср/ P_max

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает, во сколько раз отпущенное с шин количество электроэнергии за рассматриваемый период меньше того количества электроэнергии, которое было бы отпущено с шин подстанции за то же время, если бы нагрузка установки все время была бы максимальной. Очевидно, что чем равномернее график, тем ближе значение k_зап к единице.

Для характеристики графика нагрузки подстанции можно воспользоваться величиной продолжительность использования максимальной нагрузки

T_max = W_п / P_max = P_ср · T / P_maxс = k_зап × T ч.

Эта величина показывает, сколько часов за рассматриваемый период T (обычно год) установка должна была бы работать с неизменной максимальной нагрузкой, чтобы отпустить с шин подстанции действительное количество электроэнергии W_п за этот период времени.

1. Комплектные трансформаторные подстанций.

Подстанцией называют электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительного устройства, устройства управления и вспомогательных сооружений. В зависимости от преобразования той или иной функции они называются трансформаторными (ТП) или преобразовательными (ПП).

Трансформаторную подстанцию называют комплектной – КТП (КПП) – при поставке трансформаторов (преобразователей), щита низкого напряжения и других элементов в собранном виде или в виде полностью подготовленном для сборки. Подстанции могут быть комплектными или сборными.

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) применяют для приема, распределения и преобразования электрической энергии трехфазного тока частотой 50 Гц. По числу трансформаторов КТП могут быть однотрансформаторными, двухтрансформаторными и трехтрансформатор-ными.

По роду установки КТП могут быть:

--внутренней установки с масляными, сухими или заполненными негорючей жидкостью трансформаторами;

--наружной установки (только с масляными трансформаторами);

--смешанной установки с расположением РУ высшего напряжения и трансформатора снаружи, а РУ низшего напряжения внутри помещения.

КТП можно разделить на четыре основные группы.

1. КТП наружной установки мощностью 25…400 кВА, напряжением 6…35/0,4 кВ, применяемые для электроснабжения объектов сельскохозяйственного назначения. Это в основном мачтовые подстанции. КТП данной группы состоят из шкафа ввода ВН, трансформатора и шкафа НН, укомплектованного на отходящих линия автоматическими выключателями.

2. КТП внутренней и наружной установки напряжением до 10 кВ включительно мощностью 160...2500 кВА, которые в основном используются для электроснабжения промышленных предприятий. КТП этой группы состоят из шкафов ввода на напряжение 10 кВ и РУ напряжением до 1 кВ. Для КТП применяют как масляные, так и заполненные негорючей жидкостью или сухие трансформаторы специального исполнения с боковыми выводами, для КТП наружной установки - только масляные.

3. Сборные и комплектные трансформаторные подстанции напряжением 35... 110/6... 10 кВ. Со стороны высокого напряжения подстанции комплектуются открытыми распределительными устройствами напряжением 35...110 кВ, со стороны 6...10 кВ - шкафами КРУП наружной установки.

4. КТП специального назначения, перевозимые на салазках, напряжением 6... 10 кВ, мощностью 160... 630 кВА, которые выпускаются для электроснабжения стройплощадок, рудников, шахт, карьеров.

Оборудование, используемое в КТП: