Файл: Условные обозначения и основные термины. Виды схем электроснабжения по назначению Электроустановка.docx

Тип и исполнение силового трансформатора определяется:

- числом обмоток;

- способом регулирования напряжения;

- видом охлаждения трансформатора;

- климатическим исполнением (У, ХЛ или УХЛ);

- категорией размещения (их две: 1 или 3).

По числу обмоток силовые трансформаторы бывают: двухобмоточные (в маркировке нет специального обозначения), трехобмоточные (в обозначении букв Т на третьей позиции) и трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения (Р).

На подстанциях нефтяных предприятий наибольшее распространение получили двухобмоточные трансформаторы. Трехобмоточные трансформаторы применяют только на ГПП при наличии удаленных потребителей средней мощности, которые целесообразно питать на напряжении 35 кВ. Для ограничения токов короткого замыкания (КЗ) на понижающих подстанциях часто применяют трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения. Имеются исполнения с расщепленными обмотками разных напряжений - 6 кВ и 10 кВ. Это позволяет экономично решать вопросы электроснабжения при наличии двигателей 6 кВ.

Рисунок 2.9 – Виды силовых трансформаторов по числу обмоток

По способу регулирования напряжения - трансформаторы с РПН (в обозначении буква Н), и трансформаторы с ПБВ(переключение без возбуждения).

По виду изолирующей и охлаждающей среды - масляные М, Д и сухие трансформаторы С, трансформаторы, заполненные негорючим жидким диэлектриком Н, трансформаторы с литой изоляцией Л. Вид охлаждения трансформатора выбирается в зависимости от его назначения, пожароопасности и взрывоопасности окружающей среды и др. Виды систем охлаждения трансформаторов и их условные обозначения должны соответствовать таблице 2.2.

6. 
   Таблица 2.2 - Виды систем охлаждения трансформаторов
   

Вид системы охлаждения трансформатора	Условное обозначение в РФ
Сухие трансформаторы
Естественное воздушное при открытом исполнении	С
Естественное воздушное при защищенном исполнении	СЗ
Естественное воздушное при герметичном исполнении	СГ
Воздушное с принудительной циркуляцией воздуха	СД
Масляные трансформаторы
Естественная циркуляция воздуха и масла	М
Принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла	Д
Трансформаторы с негорючим жидким диэлектриком
Естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком	Н
Охлаждение негорючим жидким диэлектриком с принудительной циркуляцией воздуха	НД
Исполнение трансформатора с литой изоляцией	Л

---

По климатическому исполнению трансформаторы выпускают для нормальных условий (У), для холодного (ХЛ) и умеренно-холодного климата (УХЛ). Нормальные условия работы (климатическое исполнение – У) характеризуют следующими данными:

- высота установки над уровнем моря - не более 1000 м;

- среднесуточная температура воздуха не более 30°С;

- среднегодовая температура воздуха не более 20 °С.

По заказу потребителя могут изготавливаться трансформаторы климатического исполнения - ХЛ или УХЛ.

Структурная схема условного обозначения трансформатора имеет следующий вид.

Х

Х

/

Х

-

Х

Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150

Класс напряжения стороны ВН, кВ

Номинальная мощность трансформатора, кВ·А

Буквенная часть обозначения типа трансформатора

Класс напряжения трансформатора устанавливают по классу напряжения его обмотки ВН.

Буквенная часть условного обозначения типа трансформатора должна содержать обозначения в следующем порядке:

А - автотрансформатор;

О или Т - однофазный или трехфазный трансформатор;

Р - расщепленная обмотка НН;

- условное обозначение видов охлаждения - по таблице 2.1;

Т - трехобмоточный трансформатор;

Н - трансформатор с РПН;

---

З – защищенное исполнение (для трансформаторов с естественным масляным охлаждением или с охлаждением негорючим жидким диэлектриком исполнение трансформатора с защитой при помощи азотной подушки без расширителя);

Г- герметичного исполнения;

С - исполнение трансформатора собственных нужд электростанций.

Примеры условных обозначений:

ТСЗ-100/10-У3 - трансформатор трехфазный сухой с естественным воздушным охлаждением при защищенном исполнении, двухобмоточный, мощностью 100 кВ·А, класса напряжения 10 кВ, исполнения У категории 3.

ТМН-10000/110-У1 - трансформатор трехфазный масляный с охлаждением при естественной циркуляции воздуха и масла, двухобмоточный, с регулированием напряжения под нагрузкой, мощностью 10000 кВ·А, класса напряжения 110 кВ, исполнения У категории 1.
52, 53 Упрощенная схема подстанции 110-4 без выключателей на стороне высокого напряжения, типовые схемы приемных подстанций (ГПП) на стороне 35, 110 кВ.

При анализе свойств подстанции используют упрощенную схему, которую называют схема главных (или основных) соединений. На схеме главных соединений изображают силовые трансформаторы, выключатели, шины РУ и иногда разъединители (упрощенно). Измерительные аппараты, релейную защиту, заземлители и другие элементы на упрощенной схеме не изображаются.

Наибольшее распространение для питания объектов нефтегазовой отрасли получили блочные и мостиковые схемы.

Блоком называют последовательно соединенные линию электропередачи и трансформатор. Виды блоков приведены на рисунке 2.10:

а) – блок линия – трансформаторов без коммутационных аппаратов между ними;

б) – блок линия – трансформатор с разъединителем QS; по СТО 56947007-29.240.30.010-2008одиночный блок обозначается 35-1 или 110-1;

в) - блок линия – трансформатор с выключателем нагрузки QW между ними;

г) блок линия – трансформатор с разъединителем QS и предохранителем FI;

д) блок линия – трансформатор с отделителем (ОД) и короткозамыкателем (КЗ); По СТО 56947007-29.240.30.010-2008одиночный блок обозначается 35-3 или 110-3;

---

Рисунок 2.10 – Виды блоков
Блоки типа «а, в, г" применяются на подстанциях с высшим напряжением 6, 10 кВ.

Блок типа «д» на ПС 35, 110 кВ;

блок типа «б» – на подстанциях с высшим напряжением 6 -330 кВ. На тупиковых подстанциях, питаемых линией без ответвлений.

блок типа «е» – на подстанциях с высшим напряжением 35 -220 кВ.На тупиковых и ответвительных подстанциях.
Принципиальные схемы блоков типа «е» из «СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения»


Принципиальные схемы РУ одно трансформаторных подстанций

на 35 и 110 кВ
Понижающие подстанций промышленных предприятий двухтрансформаторные. На подстанциях с двумя трансформаторами будет два блока. На подстанциях с высшим напряжением 6, 10 кВ (КТП) два блока не имеют перемычки между собой на высшем напряжении. На подстанциях ГПП с высшим напряжением 35 и 110 кВ между двумя блоками выполняется перемычка. На двухтрансформаторных подстанциях различают блочные схемы и мостиковые.

Блочные и мостиковые схемы подстанций различаются по виду перемычки между вводами трансформаторов ГПП на стороне высшего напряжения: в блочных схемах перемычка неавтоматическая (без выключателя в перемычке между двумя блоками), в мостиковых схемах – автоматическая (с выключателем в перемычке).

Блочные схемы имеют номер «4» и в зависимости от способа присоединения трансформаторов к сети высшего напряжения (в зависимости от типа блока) имеют два вида обозначений: «4» или «4Н». При этом в зависимости от величины высшего напряжения блочные подстанции могут быть типов «35-4» или «110-4», «35-4Н» или «110-4Н».

Мостиковые схемы имеют номер «5» и в зависимости от способа присоединения трансформаторов к сети высшего напряжения и способа включения автоматической перемычки имеют три вида обозначений: «5», «5Н» и «5АН». При этом в зависимости от величины высшего напряжения мостиковые подстанции могут быть типов «35-5», «35-5А», «35-5АН» или «110-5», «110-5А», «110-5АН».

При мощности трансформаторов до 16 МВА применяются, в основном, подстанции 35-110/6(10) кВ с двухобмоточными трансформаторами. Одним из первых проектных решений для таких подстанций были подстанции типа 35-4 и 110-4, выполненные по упрощенной блочной схеме без выключателей на стороне высокого напряжения с неавтоматической (ремонтной) перемычкой на стороне высокого напряжения. Подстанции типа «35(110) -4» содержат два блока с отделителями (ОД) и короткозамыкателями (КЗ) и неавтоматическую ремонтную перемычку c разъединителями QS со стороны питающих линий Л1 и Л2 (рисунок 2.11).

---

Рисунок 2.11. Схема главных соединений подстанции типа «110-4»

Короткозамыкатель – аппарат для создания искусственных КЗ. Отделитель – это разъединитель с дистанционным приводом. Отключение КЗ в трансформаторах подстанций типа 35-4 и 110-4 производится выключателями Q1 и Q2 в голове питающих линий. Релейная защита питающих линий на подстанции энергосистемы вследствие не достаточной чувствительности может не срабатывать при коротких замыканиях внутри трансформаторов Т1 и Т2. Поэтому при коротких замыканиях в трансформаторах срабатывает релейная защита трансформаторов и действует на включение короткозамыкателей. При включении короткозамыкателя ток короткого замыкания резко возрастает и срабатывает релейная защита в голове линии и действует на отключение выключателей Q1 или Q2. После отключения выключателя Q1 или Q2 ток в короткозамыкателе прекращается и в возникшую безтоковую паузу устройства автоматики производят отключение отделителя ОД. Выключатели Q1 и Q2 включаются снова устройствами автоматического повторного включения (АПВ). Если отключение отделителя в безтоковую паузу произошло успешно, питание других потребителей по линиям Л1 и Л2 восстанавливается.

Простота конструкции и относительная дешевизна короткозамыкателей и отделителей по сравнению с выключателями позволяют обеспечить строительство подстанций в короткие сроки. Однако такие подстанции имеют низкую надежность из-за повышенной вероятности отказа отделителей и короткозамыкателей в условиях неблагоприятного влияния окружающей среды (снег, примерзание контактов и т.п.). Подпитка места КЗ от синхронных двигателей (СД) в таких схемах может привести к отказу автоматики отделителя из-за отсутствия безтоковой паузы. При этом предприятие будет получать питание только по одному вводу, теряя второй независимый источник питания на длительное время. В настоящее время, начиная с 1997 года, такие подстанции не рекомендуется применять в зонах холодного климата по ГОСТ 15150-69 и в особо гололедных районах; а также на подстанциях транспорта и добычи нефти и газа; когда действие короткозамыкателей приводит к выпадению из синхронизма СД у потребителя или нарушению технологических процессов [21].

Более надежны подстанции с выключателями на стороне высокого напряжения. На рисунке 2.12 приведена блочная схема типа «4Н». Такая схема содержит два блока линия-трансформатор с выключателями Q1 и Q2 и неавтоматическую перемычку с разъединителями QS со стороны линий. Применяются такие схемы для тупиковых и ответвительных ПС 35(110) кВ вместо схемы №4, в случаях, когда использование схемы №4 не рекомендуется.

---