Выбор ПКТ по мощности трансформатора

Содержание

Предохранители ПКТ

Выбор ПКТ по мощности трансформатора

Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40 … 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения сельских трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ.

Патрон предохранителя состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок (рис. 1 б).

Структура условного обозначения предохранителей серий ПКТ

Пример: ПКТ 101-10-16-20 У1

  • П — предохранитель;
  • К — с кварцевым наполнителем;
  • Т — для силовых трансформаторов;
  • 1 — однополюсный;
  • 01 — конструктивное исполнение контакта;
  • 10 — номинальное напряжение в киловольтах;
  • 16 — номинальный ток предохранителя в амперах;
  • 20 — номинальный ток отключения в килоамперах;
  • У- климатическое исполнение;
  • 1 — категория размещения.

Комплектация предохранителя ПКТ

Предохранитель ПКТ 101, ПКТ 102, ПКТ 103, ПКТ 104 состоит из следующих элементов и поставляется в разобранном виде:

  • патрон (заменяемый элемент) ПТ 1.1, ПТ 1.2, ПТ 1.3, ПТ 1.4 – 1 шт;
  • контакт (др. названия: губка, пинцет, держатель) К01, К02, К03, К04 – 2 шт;
  • опорный изолятор ИОРП-10-06 (исполнение У3) или С4-80 (исполнение У1) – 2 шт (изоляторы устанавливаются на специальном цоколе или непосредственно на элементах конструкции распределительного устройства);
  • комплект крепежных деталей;

Патроны ПТ предохранителей типа ПКТ:

  1. — крышка;
  2. — латунный колпачок;
  3. — фарфоровая трубка;
  4. — кварцевый песок;
  5. — плавкие вставки;
  6. — указатель срабатывания;
  7. — пружина;

На рисунке показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 1 укреплены два опорных изолятора 2. Патрон 4 предохранителя вставляется латунными колпачками в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком.

Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при возникновении электродинамических усилий во время протекания больших токов короткого замыкания.

Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

Предохранитель типа ПКТ:

  1. — цоколь;
  2. — опорный изолятор;
  3. — контакт;
  4. — патрон;
  5. — замок;

Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект.

Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

Патрон предохранителя герметизирован — после заполнения трубки кварцевым песком крышки 1, закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

Срабатывание предохранителя определяется по указателю 6, который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении. При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина 7. Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочим перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток. В результате указатель 6 выбрасывается из трубки освободившейся пружиной 7.

Контакт предохранителей ПКТ 101:

  1. — контактные губки;
  2. — стальная скоба;
  3. — стальная планка;
  4. — медная накладка;
  5. — ограничитель;

Контакт предохранителей ПКТ 101 состоит из контактных губок 1, охватываемых стальной скобой 2, обеспечивающей необходимое контактное давление; контактного вывода, состоящей из стольной планки 3, с медной накладной планкой 4, и ограничителей 5, обеспечивающих установку патрона в правильном положении и препятствующих выскальзыванию его из контактов при единичных сотрясениях.

Контакт (К 02-10) предохранителей ПКТ 102 отличается от контакта К 01-10, изображенного на рисунке, шириной.

Контакт (К 03-10) предохранителей ПКТ 103, в сравнении с К 02-10, имеет одну (более массивную) контактную губку и снабжен дополнительно замком в виде откидывающейся пружинной скобы, препятствующей выпаданию патрона при действии электродинамических сил или единичных сотрясениях.

Контакт (К 04-10) предохранителя серии ПКТ 104 выполнен из двух контактов от предохранителя серии ПКТ 103, собранных без стальной или медной планок и установленных на контактном выводе, представляющем собой массивную пластину.

Предохранители ПКТ 101 категории размещения 1 отличаются от предохранителей этой же категории размещения 3 формой опорных изоляторов и наличием в патроне дополнительных деталей, герметизирующих внутреннюю полость патрона.

  • Наименование товараДополнительная информацияЦена
  • ПКТ 101-10-20-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-5-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-10-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-10-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-5-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-10-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-20-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-16-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-2-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 2А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-16-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-20-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-16-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-2-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 2А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-5-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-8-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 8А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-40-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 40А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-20-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-5-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-16-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-31.5-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 31,5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-10-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-8-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 8А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-2-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 2А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-16-40

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-10-40

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-31.5-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 31,5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-50-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-50-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-40-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 40А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-31.5-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 31,5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-80-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-50-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-80-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-40-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 40А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-80-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-100-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 100А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-80-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-50-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-6-160-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 160А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-6-100-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 100А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-10-160-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 160А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-10-200-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 200А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-10-100-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 100А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-6-200-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 200А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-6-315-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 315А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-6-160-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 160А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

В рабочее время наши специалисты готовы оказать компетентную помощь в подборе интересующей вас продукции. Для этого вы можете позвонить по любому из указанных телефонов. Также вы можете написать на нашу электронную почту или воспользоваться формой обратной связи ниже по ссылке.

Источник: https://www.kontaktor.su/predohraniteli-pkt.html

Для любителей предохранителей

Многие типы трансформаторов защищаются сегодня предохранителями. Это ТНы, небольшие ТСНы и даже силовые трансформаторы 6(10)/0,4 кВ малой мощности. Дешево, сердито и не нужно ничего настраивать.

Сегодня я предлагаю вам рассмотреть последствия установки предохранителя на масляный силовой трансформатор 6/0,4 кВ, в части получаемых защитных характеристик (чувствительность и время отключения). Обещаю, будет интересно!

Возьмем для примера ТП 6/0,4 кВ с трансформаторами 400 кВА. Соединение обмоток естественно D/Yo. Защищать предохранителями трансы Y/Yo – это уже из разряда невероятного, и, вроде, таким никто не занимается.

Стандартный уровень тока трехфазного короткого замыкания на шинах 6 кВ таких ТП составляет обычно 8-12 кА. Для расчета примем 10 кА.

Разделять токи на минимальный и максимальный режимы не будем потому, что это не сильно влияет на уровень токов КЗ на стороне 0,4 кВ, особенно за такими маломощными трансформаторами. Среднее напряжение сети 6,3 кВ.

Расчетная схема приведена на Рис.1

Рис. 1

Теперь давайте рассмотрим наиболее интересные моменты, касающиеся предохранителей

1. Времена отключения коротких замыканий

Найдем номинальный ток трансформатора на стороне 6,3 кВ

Согласно [1, стр.49] номинальный ток предохранителя 6,3 кВ принимается примерно равным 2*Iном.т

Принимаем предохранитель ПКТ-6-80, с номинальным током 80А. Его характеристику возьмем из [2, стр. 335]

Теперь найдем минимальный ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ (конец зоны защиты для ПКТ-6-80), чтобы проверить время отключения предохранителя. Для этого сначала рассчитаем сопротивления схемы.

1. Сопротивление системы

2. Сопротивление трансформатора

3. Отношение сопротивления системы к сопротивлению трансформатора

С точки зрения проверки чувствительности защиты/времени действия предохранителя критическим является ток однофазного КЗ на выводах 0,4 кВ трансформатора. Найдем этот ток для по кривым из [3, Приложение, Рис. П1]

Помня про наше соотношение Хс/Хт получаем минимальные токи КЗ через предохранитель (приведенный на сторону 6,3 кВ).

Металлический однофазный ток КЗ:

Дуговой однофазный ток КЗ:

Коэффициент 0,58 появляется из-за искажения тока КЗ при трансформации со стороны 0,4 на 6,3 кВ через обмотки D/Yo (см. видео по защитам трансформатора)

Ну, и наконец, получаем время отключения этих коротких замыканий по кривой ПКТ-6-80 (см. выше)

Время отключения металлического КЗ — 1,3 с

Время отключения дугового КЗ — 7 с

2. Защита трансформатора от перегрузки

Максимальный рабочий ток ТМГ-400 с учетом срабатывания АВР на стороне 0,4 кВ (СВ на Рис. 1 включен) примерно равен 1,4*Iном.т

Ток защиты от перегрузки (ступень на отключение) выбирается обычно на 5% больше максимального рабочего тока присоединения

3. Согласование с вышестоящими защитами

Предположим наша ТП питается от вышестоящей РП 6 кВ через фидер 1 (см. Рис. 2). На фидере 1 установлена защита с независимой характеристикой.

Рис. 2

Ориентировочные уставки защиты фидера 1:

Так как фидер питает одну ТП, то максимальный рабочий ток фидера можно принять равным максимальному рабочему току трансформатора.

Помним, что такая же уставка МТЗ будет у вводного автомата 0,4 кВ потому, что она тоже отстраивается от максимального рабочего тока трансформатора. Для согласования чувствительности защит примем ток защиты фидера на 10% больше.

Стандартное время МТЗ защиты фидера на городских ТП примерно 1 с.

Теперь, используя Гридис-КС, построим карту селективности защиты фидера и нашего предохранителя

Рис. 3

Как видно из карты защитные кривые пересекаются, причем при минимальных токах КЗ на стороне 0,4 кВ защита фидера будет работать быстрее, неселективно отключая ТП. Изменить эту ситуацию не получится потому, что для этого нужно двигать кривую защиты фидера «вверх и вправо». Вверх нельзя потому, что там уже стоит защита СВ 6 кВ РП со своими выдержками времени, и их менять нельзя. А вправо не получится потому, что мы перестанем резервировать КЗ за трансформатором (минимальный Кч.рез.=1,2)

Если даже попытаться подобрать зависимую характеристику на фидере, то придется многим пожертвовать. Например, защитой от перегрузки фидера. Она просто исчезнет из-за увеличения начального тока характеристики.

Рис. 4

Например, на Рис. 4 подобрана нормально инверсная характеристика с начальным током 240 А, вместо 85,1 А, иначе полной селективности добиться сложно. Можно конечно попробовать подобрать другой наклон и начальный ток кривой, но из графика видно, что оптимально все равно не получиться.

Есть и еще одна проблема. Как только вы примете на фидере зависимую характеристику защиты, то она перестанет согласовываться с независимой характеристикой СВ и ввода РП.

Выводы

1. Предохранитель защищает только от коротких замыканий. Для защиты от перегрузки вам придется искать другие способы (например, вводной автомат 0,4 кВ)

2. Времена отключения токов КЗ в конце зоны защиты (обмотки и выводы ННтрансформатора) у предохранителя очень большие. Это увеличивает объем

повреждения и будет негативно сказываться на сроке службы трансформатора

Источник: https://pro-rza.ru/dlya-lyubitelej-predohranitelej/

Выбор числа и мощности трансформаторов: принципы и правила

Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях определяется величиной и характером электрических нагрузок (требуемой надежностью электроснабжения и характером потребления электроэнергии), территориальным размещением нагрузок, их перспективным изменением и при необходимости обосновывается техникоэкономическими расчетами. 

Основные принципы выбора трансформатора

Как правило, в системах электроснабжения применяются одно и двухт рансформаторные подстанции. Применение трех трансформаторных подстанций вызывает дополнительные капитальные затраты и повышает годовые эксплуатационные расходы. Трехтрансформаторные подстанции используются редко, как вынужденное решение при реконструкции, расширении подстанции, при системе раздельного питания силовой и осветительной нагрузок, при питании резкопеременных нагрузок.

На крупных подстанциях (ГПП) применяются в основном два трансформатора (два независимых источника питания), так как через такие подстанции должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники I, II и III категорий надежности электроснабжения.

При нескольких пунктах приема электроэнергии на предприятии на ГПП, а также при питании предприятия по схеме глубокого ввода наПГВ допускается применять по одному трансформатору при обеспечении послеаварийного питания нагрузок по связям вторичного напряжения с соседними подстанциями (ПГВ, ГПП), с ТЭЦ или другими ИП. При магистральном питании однотрансформаторных ПГВ по линиям 35—220 кВ ближайшие подстанции рекомендуется присоединять к разным линиям или цепям с последующим использованием в послеаварийных режимах связей на вторичном напряжении.

Однотрансформаторные ТП 6—10/0,4—0,23 кВ применяются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время не более одних суток, необходимых для ремонта или замены поврежденного элемента (питание электроприемников III категории), а также для питания электроприемников II категории, при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении или при наличии складского резерва трансформаторов.

Одно трансформаторные ТП

Однотрансформаторные ТП выгодны еще и потому, что если работа предприятия сопровождается периодами малых нагрузок, то за счет наличия перемычек между ТП на вторичном напряжении можно отключать часть трансформаторов, создавая этим экономически целесообразный режим работы. Под экономичным понимается такой режим работы, который обеспечивает минимальные потери мощности в трансформаторах.

В данном случае решается задача выбора оптимального количества работающих трансформаторов.

Такие ТП могут быть экономичны и в плане максимального приближения напряжения 6—10 кВ к электроприемникам, поскольку за счет децентрализации трансформирования электрической энергии уменьшается протяженность сетей до 1 кВ. В этом случае вопрос решается в пользу применения двух однотрансформаторных по сравнению с одной двухтрансформаторной подстанцией.

Двух трансформаторные ТП

Двухтрансформаторные ТП применяются при преобладании электроприемников I и II категорий. При этом мощность трансформаторов выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного Другой трансформатор с учетом допустимой перегрузки принял бы на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации можно временно отключить электроприемники III категории). Такие подстанции желательны и независимо от категории потребителей, но при наличии неравномерного суточного или годового графика нагрузки.

В этих случаях выгодно менять присоединенную мощность трансформаторов, например, при наличии сезонных нагрузок, одно или двухсменной работы со значительными изменениями загрузки смен.

Электроснабжение населенного пункта, микрорайона города, цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено от одной или нескольких ТП. Целесообразность сооружения одно или двухтрансформаторных подстанций определяется в результате техникоэкономического сравнения нескольких вариантов системы электроснабжения. Критерием выбора варианта является минимум приведенных затрат на сооружение системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности электроснабжения.

В системах электроснабжения промышленных предприятий наиболее распространены следующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000,1600 кВА, в электрических сетях городов — 400, 630 кВА. Практика проектирования и эксплуатации показала необходимость применения однотипных трансформаторов одинаковой мощности, так как разнообразие их создает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные затраты на ремонт.

Выбор мощности трансформатора

В общем случае выбор мощности трансформаторов производится на основании следующих основных исходных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, продолжительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, нагрузочной способности трансформаторов и их экономичной загрузки.

Основным критерием при выборе единичной мощности так же, как и количества трансформаторов, является минимум приведенных затрат, полученный на основе техникоэкономического сравнения вариантов. 

Ориентировочно выбор единичной мощности трансформаторов может выполняться по удельной плотности расчетной нагрузки (кВА/м2) и полной расчетной нагрузки объекта (кВА).

При удельной плотности нагрузки до 0,2 ВА/м2 и суммарной нагрузке до 3000 кВА целесообразно применять трансформаторы 400; 630; 1000 кВА — с вторичным напряжением 0,4/0,23 кВ. При удельной плотности и суммарной нагрузке выше указанных значений более экономичны трансформаторы мощностью 1600 и 2500 кВА.

Однако эти рекомендации не являются достаточно обоснованными вследствие быстроменяющихся цен на электрооборудование, и в частности, ТП.

В проектной практике трансформаторы ТП часто выбирают по расчетной нагрузке объекта и рекомендуемым коэффициентам.

Важное значение при выборе мощности трансформаторов является правильный учет их нагрузочной способности. Под нагрузочной способностью трансформатора понимается совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок из расчета теплового износа изоляции трансформатора. Если не учитывать нагрузочную способность трансформаторов, то можно необоснованно завысить при выборе их номинальную мощность, что экономически нецелесообразно.

На значительном большинстве подстанций нагрузка трансформаторов изменяется и в течение продолжительного времени остается ниже номинальной. Значительная часть трансформаторов выбирается с учетом послеаварийного режима и поэтому нормально они остаются длительное время недогруженными. Кроме того, силовые трансформаторы рассчитываются на работу при допустимой температуре окружающей среды, равной +40 °С. В действительности они работают в обычных условиях при температуре среды до 20… 30 °С.

Следовательно, силовой трансформатор в определенное время может быть перегружен с учетом рассмотренных выше обстоятельств без всякого ущерба для установленного ему срока службы (20.. .25 лет).

{xtypo_quote}На основании исследований различных режимов работы трансформаторов разработан ГОСТ 1420985, регламентирующий допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки силовых масляных трансформаторов общего назначения мощностью до 100 мВА включительно с видами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц с учетом температуры охлаждения среды.{/xtypo_quote}

Температура охлаждающей среды для определения допустимых систематических нагрузок принимается как эквивалентное значение для данной местности, вычисленное в соответствии с [24]. Для областных городов России, эквивалентная температура находится в пределах: 9,4…11 °С — годовая,3,4…6,7 °С — зимняя и 15,1…17,9 °С — летняя. При определении допустимых аварийных перегрузок температура охлаждающей среды принимается во время возникновения аварийной перегрузки.

Для определения систематических нагрузок и аварийных перегрузок в соответствии с необходимо также знать начальную нагрузку, предшествующую перегрузке, и продолжительность перегрузки.

Эти данные определяются по реальному исходному графику нагрузки (полной мощности или току), преобразованному в эквивалентный в тепловом отношении прямоугольный двух или многоступенчатый график.

В связи с необходимостью иметь реальный исходный график нагрузки расчет допустимых нагрузок и перегрузок в соответствии с может быть выполнен для действующих подстанций.

На стадии проектирования подстанций можно использовать типовые графики нагрузок или в соответствии с рекомендациями, также предлагаемыми в, выбирать мощность трансформаторов по условиям аварийных перегрузок согласно табл. 3.3.

Тогда для подстанций, на которых возможна аварийная перегрузка трансформаторов (двухтрансформаторные, однотрансформаторные с резервными связями по вторичной стороне), если известна расчетная нагрузка объекта Sp и коэффициент допустимой аварийной перегрузки Кзав (табл. 3.3), номинальная мощность трансформатора определяется какСледует также отметить, что нагрузка трансформатора свыше его номинальной мощности допускается только при исправной и полностью включенной системе охлаждения трансформатора.

Что касается типовых графиков, то на сегодняшний день они разработаны для ограниченного количества узлов нагрузок.

Частично типовые графики отдельных видов потребителей (коммунально бытовых и сельскохозяйственных) обработаны и для практического удобства сведены в табл. 3.4, 3.5 [25].

В этих таблицах в сокращенном виде соответственно указаны интервалы допустимых нагрузок и аварийных перегрузок трансформаторов с естественным масляным охлаждением, напряжением 10/0,4 кВ, мощностью до 630 кВА для некоторых видов потребителей с учетом климатических условий России.

По табл. 3.

4 для необходимого вида нагрузки находится интервал минимальной и максимальной границы допустимой систематической нагрузки трансформатора (Samm…Samg), в котором находится величина расчетной нагрузки трансформатора Sp (для трансформаторов,определяет номинальную мощность трансформатора по допустимой нагрузке для нормального режима работы подстанции.

По табл. 3.5 для соответствующего вида нагрузки устанавливается номинальная мощность трансформатора по допустимой аварийной нагрузке исходя из условия:

В зависимости от возможных режимов работы трансформатора выбор мощности его осуществляется по табл. 3.4 или по табл. 3.4, 3.5.

Поскольку выбор количества и мощности трансформаторов, в особенности потребительских подстанций 6—10/0,4—0,23 кВ, определяется чаще всего экономическим фактором, то существенным при этом является учет компенсации реактивной мощности в электрических сетях потребителя.

Компенсируя реактивную мощность в сетях до 1 кВ, можно уменьшить количество ТП 10/0,4, их номинальную мощность.

Особенно это существенно для промышленных потребителей, в сетях до 1 кВ которых приходится компенсировать значительные величины реактивных нагрузок. Существующая методика по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий предполагает выбор мощности компенсирующих устройств и одновременно — количества трансформаторов подстанций и их мощности.

Таким образом, с учетом вышеизложенного, а также сложностей непосредственных экономических расчетов, быстроменяющихся стоимостных показателей строительства подстанций и стоимости электроэнергии выбор мощности силовых трансформаторов при проектировании новых и реконструкции действующих потребительских подстанций 6—10/0,4—0,23 кВ может быть осуществлен следующим образом:

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий осуществляется по следующим принципам:

  1. единичная мощность трансформаторов выбирается в соответствии с рекомендациями удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки объекта;
  2. количество трансформаторов подстанции и их номинальную мощность определяют согласно указаниям по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий [3] (см. также раздел 4.3);
  3. выбор мощности трансформаторов должен осуществляться с учетом рекомендуемых коэффициентов загрузки (табл. 3.2) и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов (табл. 3.3);
  4. при наличии типовых графиков нагрузки выбор следует вести в соответствии с ГОСТ 1420985 и с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ;

Выбор мощности в городских электрических сетях

  1. располагая типовыми графиками нагрузки подстанции, выбор мощности трансформаторов следует выполнять в соответствии с ГОСТ 1420985 ;
  2. зная вид нагрузки подстанции, при отсутствии типовых графиков ее целесообразно руководствоваться методическими указаниями института «Росэнергосетьпроект» , т.е. использовать данные табл. 3.4,3.5.

Источник: https://pue8.ru/vybor-elektrooborudovaniya/91-vybor-chisla-i-moschnosti-transformatorov-na-podstanciyah.html

Расчет мощности силовых трансформаторов

Трансформатор – элемент, использующийся для преобразования напряжений. Он входит в состав трансформаторной подстанции. Ее задача – передача электроэнергии от питающей линии (воздушной или кабельной) потребителям в объеме, достаточном для обеспечения всех режимов работы их электрооборудования.

Встраиваемая комплектная трансформаторная подстанция

В роли потребителей выступают жилые многоэтажные здания, поселки или деревни, заводы или отдельные их цеха. Подстанции, в зависимости от условий окружающей среды и экономических факторов, имеют различные конструкции: комплектные (в том числе киосковые, столбовые), встраиваемые, расположенные на открытом воздухе или в помещениях. Они могут располагаться в специально предназначенном для них здании или занимать отдельное помещение здания.

Выбор трансформаторов подразумевает определение его мощности и количества трансформаторов. От результатов зависят габариты и тип трансформаторных подстанций. При выборе учитываются факторы:

Критерий выбора

Определяемый параметр

Категория электроснабжения Число трансформаторов
Перегрузочная способность Мощность трансформаторов
Шкала стандартных мощностей
График распределения нагрузок по времени суток и дням недели
Режимов работы их соображений экономии

Выбор числа трансформаторов

Для трансформаторных подстанций используют схемы с одним или двумя трансформаторами.

Распределительные устройства, в состав которых входит более 2 трансформаторов, встречаются только на предприятиях или электрических станциях, где применение небольшого их числа не соответствует условиям бесперебойности электроснабжения, условиям эксплуатации.

Там экономически целесообразнее установить несколько трансформаторов сравнительно небольшой мощности, чем один или два мощных. Так проще проводить ремонт, дешевле обходится замена неисправного аппарата.

Устанавливают однотрансформаторные подстанции в случаях:

  • электроснабжения потребителей III категории надежности;
  • электроснабжения потребителей любых категорий, имеющих другие независимые линии питания и собственную автоматику резервирования, переключающую их на эти источники.

Но к однотрансформаторным подстанциям есть дополнительное требование. Потребители III категории по надежности электроснабжения, хоть и допускают питание от одного источника, но перерыв его ограничен временем в одни сутки.

Это обязывает иметь эксплуатирующую организацию складской резерв трансформаторов для замены в случае аварийной ситуации. Расположение и конструкция подстанции не должны затруднять эту замену.

При обслуживании группы однотрансформаторных подстанций мощности их трансформаторов, по возможности, выбираются одинаковыми, либо максимально сокращается количество вариантов мощностей. Это минимизирует количество оборудования, находящегося в резерве.

Киосковая подстанция

К потребителям третьей категории относятся:

  • деревни и села;
  • гаражные кооперативы;
  • небольшие предприятия, остановка которых не приведет к массовому браку выпускаемой продукции, травмам, экологическому и экономическому ущербу, связанному с остановкой технологического процесса.

Схема питания потребителей III категории

Для потребителей, перерывы электроснабжения которых не допускаются или ограничиваются, применяют двухтрансформаторные подстанции.

Категория электроснабжения Время возможного перерыва питания Схема питания
I Невозможно Два независимых источника с АВР и собственный генератор
II На время оперативного переключения питания Два независимых источника
III 1 сутки Один источник питания

Отличие в питании категорий I и II – в способе переключения питания. В первом случае оно происходит автоматически (схемой автоматического ввода резерва – АВР) и дополнительно имеется собственный независимый источник питания. Во втором – переключение осуществляется вручную. Но минимальное количество трансформаторов для питания таких объектов – не менее двух.

Схема питания потребителей II категории

В нормальном режиме работы каждый из двух трансформаторов питается по своей линии и снабжает электроэнергией половину потребителей подстанции. Эти потребители подключаются к шинам секции, питаемой трансформатором. Второй трансформатор питает вторую секцию шин, соединенную с первой секционным автоматом или рубильником.

В аварийном режиме трансформатор должен взять на себя нагрузку всей подстанции. Для этого включается секционный автоматический выключатель. Для потребителей первой категории его включает АВР, для второй включение производится вручную, для чего вместо автомата устанавливают рубильник

Поэтому мощность трансформаторов выбирается с учетом питания всей подстанции, а в нормальном режиме они недогружены. Экономически это нецелесообразно, поэтому, по возможности, усложняют схему электропитания. Имеющиеся потребители III категории в аварийном режиме отключают, что приводит к снижению требуемой мощности.

Выбор конструкции трансформатора

По способу охлаждения и изоляции обмоток трансформаторы выпускают:

  • масляными;
  • с синтетическими жидкостями;
  • воздушными.

Масляный трансформатор

Наиболее распространенные – масляные трансформаторы. Их обмотки размещены в баках, заполненных маслом с повышенными изоляционными характеристиками (трансформаторное масло). Оно выполняет роль дополнительной изоляции между витками обмоток, обмотками разных фаз, разных напряжений и баком трансформатора.

Циркулируя внутри бака, оно отводит тепло обмоток, выделяемое при работе. Для лучшего теплоотвода к корпусу трансформатора привариваются трубы дугообразной формы, позволяющие маслу циркулировать вне бака и охлаждаться за счет окружающего воздуха.

Мощные масляные трансформаторы комплектуются вентиляторами, обдувающими элементы, в которых происходит охлаждение.

Недостаток масляных трансформаторов – риск возникновения пожара при внутренних повреждениях. Поэтому их можно устанавливать только в подстанциях, расположенных отдельно от зданий и сооружений.

Трансформатор с воздушным охлаждением (сухой)

При необходимости установить распределительное устройство с трансформатором поближе к нагрузке или во взрыво- или пожароопасных цехах, используются трансформаторы с воздушным охлаждением. Их обмотки изолированы материалами, облегчающими передачу тепла. Охлаждение происходит либо за счет естественной циркуляции воздуха, либо с помощью вентиляторов. Но охлаждение сухих трансформаторов все равно происходит хуже масляных.

Решить проблему пожарной безопасности позволяют трансформаторы с синтетическим диэлектриком. Их устройство похоже на конструкцию масляного трансформатора, но вместо масла в баке находится синтетическая жидкость, которая не так склонна к возгоранию, как трансформаторное масло.

Группы и схемы соединений

Критериями выбора группы электрических соединений разных фаз обмоток между собой являются:

  1. Минимизация в сетях уровней высших гармоник. Это актуально при увеличении доли нелинейных нагрузок потребителей.
  2. При несимметричной загрузке фаз трансформатора токи первичных обмоток должны выравниваться. Это стабилизирует режим работы сетей питания.
  3. При питании четырехпроводных (пятипроводных) сетей трансформатор должен иметь минимальное сопротивление нулевой последовательности для токов короткого замыкания. Это облегчает защиту от замыканий на землю.

Для соблюдения условий №1 и №2 одна обмотка трансформатора соединяется в звезду, при соединении другой – в треугольник. При питании четырехпроводных сетей наилучшим вариантом считается схема Δ/Yo. Обмотки низшего напряжения соединяются в звезду с выведенным наружу нулевым ее выводом, используемым в качестве PEN-проводника (нулевого проводника).

Еще лучшими характеристиками обладает схема Y/Zo, у которой вторичные обмотки соединяются по схеме «зигзаг» с нулевым выводом.

Схема Y/Yo имеет больше недостатков, чем достоинств, и применяется редко.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий