Трансформаторы специального

В качестве источников переменного оперативного тока служат трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд. Трансформаторы тока служат для питания защит от к. з. и перегрузок, когда возрастают ток и напряжение на зажимах трансформаторов тока; трансформаторы напряжения и собственных нужд — для питания защит от ненормальных режимов, при которых сохраняется близкое к нормальному напряжение. Переменный ток часто применяют для питания отключающей катушки при использовании для этой цели трансформатора тока (см. 2.37).

Комплект установленного оборудования включает силовые тиристоры, систему импульсно-фазового управления, систему автоматического управления, силовой трансформатор, трансформаторы собственных нужд, защитную, коммутационную и контрольно-измерительную аппаратуру.

В данном случае энергия отбирается от элементов электроустановки. При этом условно говорят, что источниками переменного тока могут быть ТА, TV и трансформаторы собственных нужд, включаемые соответственно на токи и напряжения элементов защищаемой установки.

также для оперативного управления в рабочих режимах. Трансформаторы собственных нужд и ТУ в общем случае, наоборот, непригодны для питания защит от КЗ, сопровождающихся снижением напряжения до нуля, и могут применяться для управления в режимах, характеризуемых f/мф, близкими к рабочим (например, Д3 , рабочие режимы). Все рассматриваемые трансформаторы могут также использоваться не непосредственно, а для предварительного заряда специальных конденсаторов. Энергия, запасаемая в этих конденсаторах, используется как для действия защит при любых видах повреждений, так и для работы при исчезновении напряжения на установке.

Схема электрических соединений электростанций с одиночной несекционированной системой сборных шин ( 3.4, а). По этой схеме станции выдают всю мощность с шин генераторного напряжения. Здесь имеется одна несекционированная система сборных шин СШ, к. которой через выключатели В и шинные разъединители Рш подключены генераторы Г1, Г2, трансформаторы собственных нужд Т1, Т2 и отходящие линии Л. На отходящих линиях установлены линейные разъединители Рл с заземляющими ножами Р3, предназначенными для отделения и заземления линии при ее плановом отключении.

К установкам собственных нужд относятся также источники постоянного тока, предназначенные для питания цепей оперативного тока. На подстанциях небольшой мощности для питания собственных нужд обычно устанавливается один трансформатор Гс.н ( 3.8, а), а на мощных подстанциях—два трансформатора ( 3.8,6). На 3.8,0 приведена схема питания собственных нужд для подстанции, на которой в качестве оперативного тока релейной защиты и автоматики используются переменный ток. Трансформаторы собственных нужд Гс„ мощностью до 100 кВ-А подключаются непосредственно к выводам обмоток низшего напряжения (зона дифференциальной защиты — см. гл. 8). Это дает возможность после подключения к сети одного из главных трансфор-меторов и при наличии напряжения 380/220 В производить операции с выключателями 6—10 кВ

Переменный оперативный ток. В качестве источников питания используют трансформаторы собственных нужд станций и подстанций, а также измерительные трансформаторы тока и напряжения защищаемых элементов.

ния служат трансформаторы собственных нужд с двухсекционным щитом и два стабилизатора СТ1 и СТ2 напряжения на стороне 220 В мощностью 1,7—3 кВ • А. Наличие двух стабилизаторов и автоматического устройства, состоящего из промежуточных реле РП1, РП2, дает возможность использовать каждый из стабилизаторов как рабочий и как резервный. В схеме предусмотрено разделение оперативных цепей управления и сигнализации (шинами ШУ и ШС) от других цепей собственных нужд подстанций, что повышает надежность оперативных цепей.

На 2.52, а и б показаны схемы измерения, где источниками измерительного тока являются трансформаторы собственных нужд ТВ, а на 2.52, в — генератор переменного тока G. Сила тока, стекающего с заземляющего устройства ЗУ, измеряется амперметром РА, а напряжение прикосновения — вольтметром PV, который подключается к заземленному электрооборудованию 30 и потенциальному электроду Я. В качестве электрода Я применяют металлическую пластину размером 25X25 см2, которая кладется на выровненную поверхность земли на расстоянии 60 см от ЗО. Землю под электродом рекомендуется увлажнять на глубину 2—3 см. Для обеспечения надежного контакта электрод Я нагружают массой 30 кг.

В настоящее время все большее развитие получают схемы релейной защиты и автоматики, выполненные на переменном оперативном токе. Источниками переменного оперативного тока в основном являются трансформаторы тока, а также трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд подстанций. Схемы с трансформаторами тока в качестве источников оперативного тока являются наиболее надежными, так как устройства релейной защиты, автоматики и электромагниты отключения в этом случае работают от вторичных токов короткого замыкания.

На схеме первичных соединений показывается оборудование подстанций первичного напряжения: силовые трансформаторы и другие преобразователи энергии, сборные и соединительные шины, коммутационная аппаратура и предохранители, измерительные трансформаторы, разрядники, трансформаторы собственных нужд, конденсаторы связи. Соединения вторичных устройств на данных схемах не приводятся. Однако условными графическими знаками показывается наличие контрольно-измерительных приборов, комплектов защиты и подстанционной автоматики. Условные обозначения вторичных устройств размещаются рядом с той цепью, на которой они установлены, а при питании их от измерительных трансформаторов — рядом с этими трансформаторами.

Электропромышленность выпускает в большом разнообразии трансформаторы специального назначения для различных применений. Трансформаторный агрегат ЭОДЦНК-83300/220 предназначен для питания мощных ферросплавных электропечей. Подключается к сети 220 кВ. Обмотка высшего напряжения переплетенная, обмотка низшего напряжения выполнена из листовой меди. Переключающее устройство сделано в изолированном отсеке.

Из данных табл. 3-2 следует, что до 45% активных материалов вкладывается в силовые трансформаторы общего назначения первых трех габаритов от 25 до 6300 кВ-А, суммарная мощность которых составляет 28% общего выпуска. В тех же трансформаторах возникает до 45% всех потерь в трансформаторах энергосистем. Если учесть также трансформаторы специального назначения — для электропечных, выпрямительных и других установок, то общий расход материалов и общая сумма потерь в трансформаторах первых трех габаритов возрастет до 50% • При этом общая стоимость этих потерь составит более 50% стоимости потерь всех трансформаторов сети потому, что цена 1 кВт потерь возрастает по мере удаления трансформатора от электростанции, питающей сеть. Вследствие этого проектирование массовых серий трансформаторов первых трех габаритов мощностью до 6300 кВ-А и экономное расходование в них активных и других материалов заслуживают особого внимания проектировщиков.

Советская электропромышленность выпускает силовые сухие трансформаторы специального и общего применения. Силовые трехфазные трансформаторы изготовляются мощностью от 25 до 1 600 кВ • А на напряжение до 15,75 кВ 1 (см. § 2-15, а).

2-11. Трансформаторы специального назначения......... 171

Трансформаторы малой мощности различного назначения используются в устройствах радиотехники, автоматики, сигнализации, связи и т. п., а также для питания бытовых электроприборов. Назначение силовых трансформаторов — преобразование электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии. Силовые трансформаторы подразделяются на два вида. Трансформаторы общего назначения предназначены для включения в сеть, не отличающуюся особыми условиями работы, или для питания приемников электрической энергии, не отличающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. Трансформаторы специального назначения предназначены для непосредственного питания потребительской сети или приемников электрической энергии, если эта сеть или приемники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. К числу таких сетей или приемников электрической энергии относятся подземные рудничные сети и установки, выпрямительные установки, электрические печи и т. п.

Если учесть также трансформаторы специального назначения— для злектропечных, выпрямительных и других установок, то общий расход материалов и общая сумма нотерь в трансформаторах мощностью до 6300 кВ-А возрастает до 50%. При этом общая стоимость этих потерь составит более 50 % стоимости потерь всех трансформаторов сети, потому что цена 1 кВт потерь возрастает по мере удаления трансформатора от электростанции, питающей сеть. Вследствие этого проектирование массовых серий трансформаторов мощностью до 6300 кВ-А и экономное расходование в них активных и других материалов заслуживают особого внимания проектировщиков.

Общие эксплуатационные требования, предъявляемые к трансформаторам и их обмоткам, регламентированы соответствующими общесоюзными стандартами на силовые трансформаторы общего назначения, различные трансформаторы специального назначения, электрические испытания изоляции трансформаторов и т. д. Практически электрическая прочность изоляции обмоток достигается рациональной ее конструкцией, правильным выбором изоляционных промежутков и изоляционных материалов и прогрессивной технологией обработки изоляции при высокой общей культуре производства. Требование механической прочности обмотки удовлетворяется путем рациональной организации поля рассеяния, а также правильного выбора типа конструкции обмотки и расположения ее витков и катушек с таким расчетом, чтобы возникающие в этой обмотке механические силы были по возможности меньшими, а механическая стойкость возможно большей.

ТРАНСФОРМАТОРЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В этой главе рассматриваются трансформаторы специального назначения, в которых производится сложное преобразование параметров электрической энергии (частоты, числа фаз, формы напряжения) или реализуются особые требования к преобразуемым параметрам (например, возможность плавного регулирования напряжения; получение весьма больших напряжений; независимость

Глава пятнадцатая. Трансформаторы специального назначения 140

4) трансформаторы специального назначения — сварочные, печные, испытательные, импульсные, пиковые, высокочастотные, для ртутных выпрямителей и игнитронов, для преобразования частоты, для автоматических устройств, для медицинских и радиотехнических целей.