Для обеспечения функционирования электрических подстанций необходимо соответствующее оборудование. В числе прочих для этих целей используется трансформатор собственных нужд. Рассмотрим область назначения указанного устройства, особенности его подключения и другие сведения, относящиеся к правилам его эксплуатации.
Что такое трансформатор собственных нужд, область применения
Трансформатором собственных нужд (ТСН) называют устройство, применяющийся для стабилизации установок, размещённых на электроподстанции, и для понижения характеристик напряжения с целью обеспечения функционирования оборудования на объекте.
ТСН используются для подачи напряжения для следующих потребителей электрических подстанций:
- электродвигателей систем охлаждения,
- обогревающих устройств включателей масляных систем, распределительных шкафов, включая периферическое оборудование,
- устройств, контролирующих состояние изоляции,
- осветительных, отопительных и прочих приборов и систем наружного и внутреннего действия,
- регуляторов силовых комплексов, находящихся под напряжением,
- зарядных агрегатов и ёмкостных аккумуляторов,
- систем подшипниковой смазки,
- водородных установок, применяющихся для собственных нужд,
- систем автоматики и компрессоров,
- вентилирующих устройств, водонагревателей.
В число наиболее ответственных элементов, питаемых указанными устройствами, входят аппараты управляющих систем, средства релейной защиты, сигнализации, телеметрии и автоматики. Данное оборудование определяет полноценное функционирование объектов. Даже кратковременный сбой грозит частичным или полным прекращением передачи электрической энергии по ЛЭП.
Принцип действия
Принцип действия трансформаторов собственных нужд сходен с остальными разновидностями данных устройств. ТСН состоит из первичной и вторичной обмоток, магнитопровода.
Ток подаётся на первичную обмотку, на выходе, благодаря магнитному потоку, характеристики преобразуются, с получением параметров, зависящих от разницы количества витков на входе и выходе.
В зависимости от назначения прибора, чаще всего на выходе выполнено несколько обмоток с разными характеристиками для возможности одновременного подключения нескольких потребителей.
Выбор ТСН
Мощность рабочих ТСН определяется по перетокам мощности на собственные нужды.
Условия выбора рабочего ТСН:
- Uвн ≥ Uуст
- Uнн ≥ Uуст,
- Sнт ≥ Sрасч(на схема 9,1, т.е. нужно выбрать тсн мощность больше 9,1 МВА).
Выбор ТСН для подстанции:
Пример выбора трансформатора связи для ТЭЦ
Подробнее про выбор ТСН можете найти в учебнике со страницы 367(нужно немного подождать до полной загрузки книги):
Каталог
В книге можно посмотреть каталог видов тр-ров которые используются в качестве ТСН(со страницы 114 идет описание и расшифровка, таблица с устройствами со страницы 120):
Виды защит ТСН
Безопасность эксплуатации трансформаторов собственных нужд обеспечивается использованием следующих видов защиты:
- токовой отсечки – отключающей устройство при превышении параметров электротока в случае короткого замыкания,
- максимальной токовой защитой, рассчитанной на временной диапазон действия – включается при возникновении короткого замыкания внутри самого прибора,
- противоперегрузочной – срабатывающей в ситуации, когда нагрузка превышает допустимую.
При правильном выборе и подключении ТСН, регулярных проверках и осмотрах, обеспечивается эксплуатация оборудования электроподстанции.
Эксплуатация трансформаторов
Эксплуатация ТСН отличается следующими особенностями, учитываемыми изначально при проектировании агрегатов:
- прибор не может применяться для подачи напряжения сторонним потребителям,
- подача напряжения на два трансформатора осуществляется раздельно,
- при эксплуатации устройства со стороны подачи напряжения должно быть разделение с автоматическим вводом резерва,
- предусмотрены параметры по напряжению в пределах 220 или 380 В, с заземлённой нейтралью,
- для оперативного электротока ТСН используются стабилизирующие устройства напряжением 220 В.
Чтобы повысить надёжность подачи энергии, для подключения трансформаторов используют изолированную или заземлённую нейтраль. При подключении заземлённой применяется катушка индуктивности, компенсирующая токовые характеристики в случае замыкания одного из фазных проводов на землю.
Должны регулярно проводиться осмотры ТСН техническим персоналом и ответственными лицами, с контролем:
- уровня масла в расширительном баке,
- температуры агрегата – о перегреве может свидетельствовать подтаявший снег вокруг устройства в зимнее время года, летом указанный показатель проверяется с использованием тепловизора,
- состояния шин,
- герметичности масляной системы.
Зимой масло в расширительном баке не должно нагреваться выше 45°С.
Схемы подключения ТСН
