Схемы питания собственных нужд подстанций

Состав потребителей СН подстанций зависит от типа подстанции, мощности трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов, типа электрооборудования. Наименьшее количество потребителей СН на подстанциях, выполненных по упрощенным схемам, без синхронных компенсаторов, без постоянного дежурства. Это электродвигатели обдува трансформаторов, обогрев приводов QR и QN, шкафов КРУН, а также освещение подстанции.

На подстанциях с выключателями ВН дополнительными потребителями являются компрессорные установки (для выключателей ВНВ, ВВБ), а при оперативном постоянном токе – зарядный и подзарядный агрегаты. При установке синхронных компенсаторов необходимы механизмы смазки их подшипников, насосы системы охлаждения GC.

Наиболее ответственными потребителями СН подстанций являются оперативные цепи, система связи, телемеханики, система охлаждения трансформаторов и GC, аварийное освещение, системы пожаротушения, электроприемники компрессорной.

Мощность трансформаторов СН выбирается по нагрузкам СН с учетом коэффициентов загрузки и одновременности, при этом отдельно учитываются летняя и зимняя нагрузки, а также нагрузка в период ремонтных работ на подстанции.

В учебном проектировании можно по ориентировочным данным определить основные нагрузки СН подстанции Р_уст, кВт. Приняв для двигательной нагрузки cos j = 0,85, определяют Q_уст и расчетную нагрузку:

где k_с – коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки. В ориентировочных расчетах можно принять k_c = 0,8.

Мощность трансформаторов СН на подстанции без постоянного дежурства и при одном трансформаторе СН

S_т ³ S_расч;

при двух трансформаторах СН на подстанции с постоянным дежурством

S_т ³ S_расч,/К_п,

где К_п – коэффициент допустимой аварийной перегрузки, его можно принять равным 1,4;

если число трансформаторов СН больше двух, то

S_т ³ S_расч,/n.

Предельная мощность каждого трансформатора СН должна быть не более 630 кВА. При технико-экономическом обосновании допускается применение трансформаторов 1000 кВА при u_к = 8 %.

Два трансформатора СН устанавливают на всех двухтрансформаторных подстанциях 35 – 750 кВ.

Один трансформатор СН устанавливают на однотрансформаторных подстанциях 35 – 220 кВ с постоянным оперативным током, без синхронных компенсаторов и воздушных выключателей с силовыми трансформаторами ТМ. В этом случае предусматривается складской резерв в энергосистеме.

Если на однотрансформаторной подстанции установлен синхронный компенсатор, воздушные выключатели или трансформатор с системой охлаждения Д и ДЦ, то предусматриваются два трансформатора СН, один из которых присоединяется к местной сети 6 – 35 кВ.

Для питания оперативных цепей подстанций может применяться переменный и постоянный ток.

На подстанциях с оперативным переменным током трансформаторы СН Т1, Т2 присоединяются отпайкой к вводу главных трансформаторов (рис. 4.3,а). Это необходимо для возможности управления выключателями 6 – 10 кВ при полной потере напряжения на шинах 6 – 10 кВ.

Шины 0,4 кВ секционируются. Питание оперативных цепей переменного тока осуществляются от шин СН через стабилизаторы TS с напряжением на выходе 220 кВ.

На подстанциях с оперативным постоянным током трансформаторы СН Т1, Т2 присоединяются к шинам 6 – 35 кВ (рис. 4.3,б). Если отсутствует РУ 6 – 35 кВ, то трансформаторы СН присоединяются к обмотке НН основных трансформаторов.

Вне зависимости от системы оперативного тока целесообразно присоединять ТСН к независимому источнику, например к линии 6 – 35 кВ от соседней подстанции.

При расчете мощности ТСН для подстанции в курсовом и дипломном проектировании можно воспользоваться нижеприведенными данными.

Таблица 4.1

Установленная мощность устройств охлаждения трансформаторов

Тип трансформатора	Установленная мощность двигателей системы охлаждения, кВт	Тип трансформатора	Установленная мощность двигателей системы охлаждения, кВт
ТД-10000/35	1,5	ТРДН-32000/220
ТД-16000/35		ТРДН-40000/220
ТДНС-10000/35	1,5	ТРДН-63000/220	5,5
ТДНС-16000/35		ТРДЦН-63000/220	29,6
ТРДНС-25000/10; 35	2,5	ТРДЦН-100000/220	29,6
ТРДНС-32000/15; 35		ТРДЦН-160000/220	44,4
ТРДНС-40000/20; 35		ТРДНС-40000/330
ТРДНС-63000/35		ТРДЦН-63000/330	22,2
ТДТН-10000/35	1,5	ТДТН-25000/220
ТДТН-16000/35	2,5	ТДТН-40000/220	4,5
ТДН-10000/110		АТДЦТН-63000/220/110	22,2
ТДТН-10000/110		АТДЦТН-125000/220/110	29,6
ТДН-16000/110	1,5	АТДЦТН-200000/220/110	44,4
ТДТН-16000/110		АТДЦТН-250000/220/110	51,8
ТДН-25000/110	2,5	АТДЦТН-125000/330/110
ТРДН-25000/110	2,5	АТДЦТН-200000/330/110	44,4
ТДТН-25000/110	2,5	АТДЦТН-250000/330/150	51,8
ТДН-40000/110		АТДЦН-400000/330/150*	59,2
ТРДН-40000/110		АОДЦТН-133000/330/220
ТДТН-40000/110	3,5	АТДЦТН-250000/500/110*	44,4
ТДН-63000/110		АТДЦН-500000/500/220*
ТРДН-63000/110		АОДЦТН-167000/500/220	29,6
ТДТН-63000/110	4,5	АОДЦТН-267000/500/220*	44,4
ТДН-80000/110		АОДЦТН-167000/500/330	29,6
ТРДН-80000/110		АОДЦТН-267000/750/220*	92,4
ТДТН-80000/110	7,5	АОДЦТН-333000/750/330*
ТДЦТН-80000/110	29,6	АОДЦТН-417000750/500*
ТРДЦН-125000/110	29,6

Таблица 4.2

Потребители собственных нужд подстанций

Вид потребителя	Мощность на единицу, кВт
Подогрев выключателей и приводов (на три полюса): МКП-35 С-35-630-10 С-35-3200-50 МКР-110 У-110-2000-50 ВВБ-110 ВВБ-220 У-220-2000-40 У-220-3200-40 ВВБ-330	4,4 2,8 4,4 15,8 11,3 1,8 3,6 54,8 42,9 4,6
Подогрев шкафов КРУН и КРУ-10
Подогрев приводов разъединителей, отделителей, короткозамыкателей, шкафа зажимов	0,6
Подогрев релейного шкафа
Отопление, освещение, вентиляция: ОПУ ЗРУ 6-10 кВ ЗРУ, совмещенного с ОПУ Здание разъездного персонала	60-110 5-7 20-30 5,5
Вспомогательное оборудование синхронных компенсаторов: КСВ-37500 КСВ-50000 КСВ-100000
Освещение ОРУ 110, 220 кВ при: nяч £ 3 nяч > 3	5-10
Компрессорная (на один агрегат): электродвигатели отопление, освещение	20-40 15-30
Маслохозяйство	75-400
Подзарядно-зарядный агрегат ВАЗП	2х23