8 Расчёт нагрузок, выбор трансформатора и схемы питания собственных нужд

Потребителями собственных нужд подстанции могут являться:

1. электроосвещение зданий, ОРУ, наружных площадок;

2. вентиляторы охлаждения силовых трансформаторов;

3. устройства подогрева масла и приводов открыто установленных выключателей, разъединителей, отделителей и короткозамыкателей;

4. устройства отопления и вентиляции закрытых помещений;

5. зарядные и подзарядные агрегаты;

Мощность потребителей собственных нужд подстанций невелика (50-300 кВт), поэтому они питаются от сети 380/220 В с заземленной нейтралью.

Для их питания предусматривается установка двух трансформаторов собственных нужд (ТСН), мощность которых выбирается в соответствии с нагрузкой с учетом допускаемой перегрузки при отказах и ремонте одного из трансформаторов. В курсовом проектировании нагрузку собственных нужд допустимо ориентировочно принять по таблицам п.6.1 и п.6.2. Произведём ориентировочный расчёт мощностей трансформаторов, для чего сведем в таблицу 8.1 мощность потребителей собственных нужд, приняв при этом для двигательной нагрузки cosφ=0,85, а для остальных потребителей cosφ=1.

Таблица 8.1 –Мощность потребителей проектируемой подстанции

Потребитель	Установленная мощность			cosφ о.е.	Нагрузка
	Р, кВт	Кол-во	Всего кВт		Руст, кВт	Qуст, кВАр
Охлаждение, циркуляция масла АТДЦТН-63000-220/110	22,2	2	44,4	0,85	44,4	27,516
Подогрев LTB-145	0,8	8	8	1	6,48	—
Подогрев LTB-245	0,8х3	9	19,2	1	21,6	—
Отопление, освещение, вентиляция ОПУ	—	—	20	1	20	—
Освещение ОРУ-220	—	—	5	1	5	—
Освещение ОРУ-110	—	—	5	1	5	—
ШУОТ - 2403	10	1	10	0,7	10	—
Временные подключаемые нагрузки	—	—	—	—	16,25	2,009
Итого					128,73	29,525

Определим расчётныую нагрузку собственных нужд подстанции:

, (8.1)

где k_С–коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки. В ориентировочных расчетах можно принять k_С = 0,8.

кВА

Номинальная мощность трансформаторов собственных нужд выбирается по условиям:

1. S_Т  S_РАСЧ (для подстанций без дежурного персонала);

2. S_Т  S_РАСЧ /1,4 (для подстанций с дежурным персоналом). (8.2)

Так как проектируем ПС с постоянным дежурством, то коэффициент загрузки ТСН в аварийном режиме может быть до 1,4. Тогда мощность одного ТСН:

кВА

Выбираем два взаиморезервирующих трансформатора ТСН типа ТМ-100/10У1 [10] с =100 кВА.

Присоединение трансформаторов собственных нужд к питающей сети зависит от системы оперативного тока, применяемой на подстанции.

Для подстанций на постоянном оперативном токе с аккумуляторными батареями трансформаторы собственных нужд присоединяются:

- через предохранители или выключатели к шинам распределительного устройства 6 – 35 кВ;

-к обмоткам 6 – 35 кВ автотрансформаторов по блочной схеме.

На напряжении 380/220 В от ТСН запитывается щит собственных нужд, выполняемый по схеме одиночной системы сборных шин, секционированной автоматическим выключателем (автоматом). Щит устанавливается в закрытом помещении общеподстанционного пункта управления (ОПУ).

Рисунок 8.1 – Схема питания собственных нужд

1 – Подогрев приводов выключателей 220 кВ, 110кВ, разъединителей и шкафов КРУН;

2 – Привода выключателей ВГТ-220

3 – Привода выключателей ВГТ-110

4 – Привода выключателей VF-10;

5 – Отопление, освещение, вентиляция ОПУ;

6 – Подзарядно-зарядный агрегат ВАЗП;

7 – Охлаждение трансформаторов;

8 – Освещение ОРУ.