Способы регулирования напряжения

Регулирование напряжения бывает местное и централизованное.

Местное — это регулирование напряжения непосредственно на месте потребления, т. е. его стабилизация на заданном уровне у каж­дого отдельного потребителя или сразу для группы потребителей.

Регулирование напряжения может быть автоматическим, без от­ключения трансформатора от сети. Этот способ называют регулиро­ванием под нагрузкой (РПН). Он требует применения сложных и дорогих переключающих устройств.

Поэтому для трансформаторов небольшой мощности часто применяют регулирование напряжения без возбуждения, т. е. после отключения всех их обмоток от сети. Этот способ регулирования называют ПБВ (переключение без возбужде­ния). При этом способе потребителя на какое-то время отключают от сети. Особенно неудобно это там, где нагрузка меняется часто. Зато устройства ПБВ просты по конструкции и относительно дешевы. В обмотке ВН трансформатора делают ряд ответвлений, каждое из которых соответствует заданному числу последовательно включен­ных витков обмотки.

Трансформаторы мощностью до 630 кВ • А имеют на обмотке пять ответвлений, из которых среднее соответствует нормальному напря­жению сети (в нашем примере 6,3 кВ), а другие— напряжениям, отличающимся от него на ±5% (±2-2,5%). Напряжение регулируется ступенями по 157,5 В. В обмотке ему соответствует 25 последователь­но включенных витков.

Регулирование напряжения трансформаторов способом РПН про­изводят так же, как и способом ПБВ, но число ответвлений обмотки, т. е. число регулировочных ступеней, бывает больше, а диапазон регу­лирования шире. ГОСТ 11920—73 разрешил для трансформаторов мощ­ностью 1000—80000 кВ-А иметь различные диапазоны регулирования: ±9, ±10, ±12%. Более «глубокое» регулирование требуется для неко­торых специальных трансформаторов, например электропечных, где отношение пределов регулирования напряжения обмотки НН нередко составляет 1:3 и даже 1:5,

Тип трансформатора и систему охлаждения указывают при его маркировке буквами: первая буква это число фаз:

О - однофазный; Т — трехфазный; вторая буква — Р — расщепленная обмотка, а при отсутствии расщепления буква Р отсутствует. На тре­тьем месте стоят одна или две буквы, указывающие способ охлажде­ния трансформатора: М — масляное, Н — негорючий диэлектрик; или С - воздушное в сухом трансформаторе, Д — с дутьем. На четвертом месте стоит буква, указывающая число обмоток трансформатора: Т — трехобмоточный, а для двухобмоточных эта буква опускается. На пятом месте ставится буква Н, если трансформатор имеет уст­ройство регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). После буквы ставятся цифры, в числителе—мощность (кВ-А), в знаменателе — номинальное напряжение обмотки высшего напря­жения (кВ). Двумя цифрами указывают год начала выпуска транс­форматоров данной конструкции. Например, ТРМН—40 000/110— 91: трехфазный трансформатор с расщепленной обмоткой с есте­ственным масляным охлаждением, имеет РПН, мощность трансформатора 40 МВ-А, напряжение (высшее) 110 кВ, конструк­ция 1991 г. Маркировка автотрансформаторов та же, но на первом месте добавляется буква А.

Нагрев трансформаторов ограничивают допустимым превышением температуры обмотки (65°С), магнитопровода (75°С) и верхних слоев масла (55°С) над температурой охлаждающего воздуха (30"С). В про­цессе эксплуатации трансформаторов их нагрузка, а следовательно, и нагрев изменяются в значительных пределах. В период разгрузки мощ­ность трансформатора недоиспользуют. Поэтому, сохраняя расчетный срок службы 20 лет, разрешается перегружать трансформаторы, когда это требуется. На каждые 3% недогрузки разрешается на такое же время перегрузка трансформатора на 1%, кроме того, на 1% недогруз­ки трансформатора летом разрешается 1% перегрузки в зимнее время. Это нормальная систематическая перегрузка, которая в общей слож­ности не должна превышать 30% на масляных и совтоловых и 20% — на сухих трансформаторах.

В аварийных условиях, когда отключился один из двух транс­форматоров, разрешается перегрузка оставшегося в работе транс­форматора на 40% выше номинальной мощности продолжительнос­тью до 6 ч ежедневно в течение 5 сут.

4. Общие сведения

Закрытое распределительное устройство (ЗРУ) — это распределительное устройство, у которого оборудование расположено в здании.

Распределительным (переключательным) пунктом (РП) называ­ют распределительное устройство, предназначенное для приема и рас­пределения электроэнергии на одном напряжении без преобразова­ния и трансформации.

Электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения и несущие конструкции выбирают и устанавливают та­ким образом, чтобы:

1. Вызываемые нормальными условиями работы электроустановки усилия, нагрев, электрическая дуга или иные сопутствующие ее работе явления (искрение, выброс газов и т.п.) не могли причинить вреда обслуживающему персоналу, а при аварийных условиях не могли по­вредить окружающие предметы и вызвать короткое замыкание на землю.

2. При снятом напряжении с какой-либо цепи относящиеся к ней
токоведущие части, аппараты и конструкции могли подвергаться безопасному осмотру, смене и ремонтам без нарушения нормальной работы соседних цепей.

3. Была обеспечена возможность удобного транспортирования оборудования.

Требование п. 2 не распространяется на простейшие РУ (напри­мер, типа сборок напряжением выше 1000 в ТП).

Выбор аппаратов, токоведущих частей и изоляторов по динамичес­кой и термической устойчивости производят в соответствии с ПУЭ.

Конструкции, на которые устанавливают и закрепляют оборудование, должны выдерживать усилия и воздействия от веса оборудования, ветра, гололеда в нормальных условиях и от сил, могущих возникнуть при коротких замыканиях.

Строительные конструкции, находящиеся вблизи токоведущих ча­стей и доступные для прикосновения персонала, не должны нагреватъся от воздействия электрического тока до температуры 50° С и выше; недоступные для прикосновения —до температуры 70°С и выше, Конструкции на нагрев могут не проверяться, если по вблизи токоведущим частям проходит переменный ток величиной менее 1000 А.

Обозначения комплектных распределительных устройств серий КРУ расшифровывают так: К — комплектное, Р — распределитель­ное, У — устройство, XXVI, XXVII и т.п. — производственный номер серии. До двадцать восьмой серии их обозначают римскими цифрами (К-ХП), начиная с тридцатой — арабскими, причем но­мера К-30 — К-99 присваивают сериям КРУ самарского, а К—100 и выше — московского завода.

Комплектные РУ серии К-ХХУ1 применяют во всех отраслях на­родного хозяйства, они имеют разнообразные схемы основных и вспо­могательных цепей. Шкафы этой серии изготавливают с выдвижны­ми элементами (выключателями, трансформаторами напряжения, разрядниками, трансформаторами собственных нужд до 5кВА или разъединителем и силовыми предохранителями) либо без них (с глухим и кабельным вводами).

Комплектные РУ типа КСО применяют в основном на подстанци­ях с простыми схемами главных соединений, на которых ток КЗ не превышает 20 кА и можно использовать малообъемные масляные выключатели или выключатели нагрузки. Они дешевле шкафов КРУ выкатного исполнения и требуют меньшего расхода. Буквы и цифры в обозначении КСО означают следующее: К — камера, С — сборная, О — одностороннего обслуживания, первая цифра – исполнение, а следующие две — год разработки конструкции.

Распределительное устройство набирают из отдельных камер КСО со встроенными в них электрическими аппаратами, приборами ре­лейной защиты, измерения, автоматики, сигнализации и управле­ния. Основным отличием камер КСО от шкафов КРУ является их открытое исполнение: сборные шины у КСО всех исполнений про­ложены открыто сверху камеры.

К камерам КСО со стационарным оборудованием относят КСО-272, КСО-366 и др. Камеры КСО-272 не стыкуют с другими камерами КСО, а устанавливают в один или два ряда в помещении РУ. По исполнению различают КСО-272 с масляными выключателями, выключателями нагрузки, трансформаторами напряжения, трансформатором собственных нужд, кабельными сборками, разрядниками и конденсаторами.