3.5. Трансформаторні підстанції

Трансформаторні підстанції служать для прийому електроенергії, перетворення напруги і розподілу електричної енергії на об'єкті. За призначенням розрізняють наступні види трансформаторних підстанцій:

головні (що підвищують і знижують) підстанції, призначені для підвищення напруги лінії електропередач при великих відстанях. Знижуючі або такі, що підвищують підстанції (головні понизительные підстанції — ГПП) служать пунктами прийому електроенергії від енергосистем і перетворення її

напруга для подальшого розподілу по крупних об'єктах. Висока напруга таких підстанцій зазвичай може бути 1150...30 кВ, низьке — 35 ...6 кВ (частіше всього 10 кВ);

розподільні, або просто трансформаторні підстанції (ТП), в яких електроенергія, що поступає від ГПП, трансформується з вищої напруги 35 ...6 кВ на нижче 660/380 або 380/220 В, на яке і розрахована більшість споживачів. На будівництві, проте, мають місце і могутні споживачі електроенергії по 6 і 10 кВ (землесосні снаряди, крокуючі екскаватори, компресори).

Устаткування ТП складається з трансформаторів, апаратів комутації і захисту, пристроїв управління, контролю і обліку електроенергії. Схема ТП типу будівельної комплектної трансформаторної підстанції з одним трансформатором показана на мал. 3.7. З високого боку трансформатор приєднаний до лінії через замикаючий контакт і високовольтний запобіжник (замість них може бути встановлений вимикач навантаження або масляний вимикач). Захист від перенапруження здійснюється розрядником. Обмотки трансформатора сполучені в «зірку», з боку нижчої напруги нейтраль глухо заземлена. По конструктивному виконанню розрізняють відкриті, закриті, пересувні підстанції.

До відкритих, устаткування яких встановлюється на відкритому повітрі, відносяться щоглові підстанції з трансформаторами, встановленими на дерев'яних або залізобетонних опорах. На мал. 3.7 зображена підстанція з одним трансформатором, приєднаним до ЛЭП. Трансформатор і апаратура вищої напруги розташовані на П-образній щоглі на висоті 4 м, а розподільний пристрій (розподільний щит) 380/220 В — внизу в шафі. Для установки трансформаторів повної потужності 160...400 кВ-А застосовують А-подібні і П-образні опори. Відкриті підстанції можуть бути виконані також з установкою трансформатора на помості, а розподільного щита — в металевій шафі на рівні землі. На таких ТП передбачаються огорожа і зовнішнє освітлення.

Закриті ТП (мал. 3.8) розташовуються в приміщеннях . В умовах будівництва такими будівлями можуть бути виробничі об'єкти або спеціальні споруди. До закритих трансформаторних підстанцій відносяться також комплектні підстанції КТП або СКТП (будівельні комплектні трансформаторні підстанції). Електроустаткування КТП розміщується в металевому корпусі. Введення 6... 10 кВ може бути кабельним або повітрям.

Пересувні підстанції (мал. 3.9), які також можуть бути комплектними, вмонтовуються на авто- або залізничній платформі.

Технічні характеристики силових трансформаторів. Основним конструктивним типом силового трансформатора напругою до 10 кВ є трифазний трансформатор з природним масляним охолоджуванням. Використовуються і сухі силові трансформатори (тобто повітряноохолоджуваний). Вони безпечні відносно пожежі і тому ними комплектуються ТП в будівлях з підвищеними вимогами пожежної безпеки. Для роботи в умовах підвищеної вологості сухі трансформатори непридатні, тому в умовах будівельного майданчика їх не застосовують.

У всіх трансформаторах передбачається можливість зміни коефіцієнта трансформації в межах ± 10 % напруги, вказаної в паспорті.

Промисловість випускає трифазні силові трансформатори за певною шкалою потужностей: 10; 16; 25; 40; 63; 100; 250; 400; 630; 1000; 1600 КВ-А. В умовах будівельних майданчиків трансформатори напруги 10/0,4 і 6/0,4 кВ застосовуються переважно потужністю 100 і 630 КВ-А.

Визначення типу і потужності силового трансформатора. Вибір типу, потужності ТП, її розташування обуславливается величиною, характером електричних навантажень і їх просторовим розташуванням.

Розрахунок ведеться в такій послідовності:

визначається місцеположення ТП з урахуванням положення небезпечних зон, розташування під'їзних шляхів і доріг. Трансформаторні підстанції бажано розташовувати ближче до могутніх споживачів;

при визначенні потужності трансформатора необхідно одночасно вирішувати питання про компенсацію реактивній потужності. При компенсації на стороні 0,4 кВ виходить розрахункова потужність трансформатора:

де Рр — розрахункова активна потужність навантаження, кВт; Qp — розрахункова реактивна потужність навантаження, квар; Q3 — реактивна потужність енергосистеми (як правило, Q3 = 0,33 Рр); Би — коефіцієнт завантаження трансформатора (для однотрансформаторної підстанції В = 0,95. ..1,0).

З довідкових даних вибирають найближчий трансформатор рівної або більшої потужності.

РОЗДІЛ 4. ЕЛЕКТРИЧНІ МЕРЕЖІ БУДІВЕЛЬНИХ МАЙДАНЧИКІВ