Городских трансформаторных подстанций

От правильного размещения подстанций на территории массовой жилой застройки города, а также от числа подстанций и мощности трансформаторов, установленных в каждой подстанции, зависят экономические показатели и надежность системы электроснабжения потребителей. Трансформаторные подстанции следует приблизить к центру питаемых ими групп потребителей, так как при этом сокращается протяженность низковольтных сетей, снижаются сечения проводов и жил кабелей, а это приводит к значительной экономии цветных металлов и снижению потери энергии. Также снижаются капитальные затраты на сооружение сетей. Поэтому система с мелкими подстанциями оказывается выгодной и применяется повсеместно. Однако не всегда удается расположить подстанцию в расчетном центре, так как определяющими факторами являются архитектурно-планировочные решения, например в городской жилой застройке все еще применяются отдельно стоящие трансформаторные подстанции. Так как на территории застройки располагаются спортивные площадки и зоны отдыха, то по эстетическим соображениям подстанции располагают далеко от центра нагрузок.

Для питания потребителей 2-й и 3-й категорий в зависимости от величины суммарной нагрузки, требуемой для подключения к данной подстанции, могут применяться трансформаторные подстанции с одним или двумя трансформаторами.

При применении подстанции с двумя трансформаторами автоматическое включение резерва на подстанции не требуется. Перевод нагрузки с одного трансформатора на другой осуществляется вручную.

При применении подстанций с одним трансформатором питание ответственных потребителей 2-й категории в аварийном режиме обеспечивается от ближайших подстанций, для чего прокладываются кабельные перемычки между шинами распределительных устройств низкого напряжения. Наличие перемычек дает возможность в нормальном режиме в часы малых нагрузок (летнее время, ночные часы) отключать отдельные подстанции с переводом их нагрузки на другие подстанции, тем самым уменьшать потери мощности и потребление реактивной мощности за счет отключенных трансформаторов.

Подстанции с одним трансформатором могут быть также применены и для питания потребителей 1-й категории, если их мощность не превышает 15—20% мощности трансформатора. Резервирование этих потребителей должно осуществляться автоматически от ближайших подстанций с помощью перемычек на вторичном напряжении. Следует стремиться к тому, чтобы трансформаторы были одинаковой мощности.

Для учета перспективного роста нагрузок при сооружении ТП необходимо предусматривать возможность установки в ней силового трансформатора большей мощности.

Выбор номинальной мощности трансформатора в однотрансформаторной подстанции производится из условий обеспечения питания всех электроприемников, присоединенных к подстанции.

В двухтрансформаторной подстанции выбирают номинальную мощность трансформаторов из условий аварийного режима, когда один из трансформаторов выходит из строя, а оставшийся в работе обеспечивает или всю нагрузку подстанции, или часть ее, так как часть ее нагрузки (электроприемники 3-й категории) может быть отключена. Номинальная мощность каждого трансформатора должна составлять при 70%-ной загрузке 50% суммарной расчетной мощности потребителя. Тогда ПУЭ [1] на время ликвидации аварии допускают в течение не более 5 суток перегрузку на 40% сверх номинальной мощности на время максимумов нагрузки общей продолжительностью не более 6 ч/сутки.

(2.13)

Коэффициент загрузки можно определить следующим образом:

,

(2.14)

где S_{р тп} – расчётная нагрузка на шинах 0,4 кВ ТП, кВ∙А;

S_{ном т} – номинальная мощность трансформатора, кВ∙А;

N – число трансформаторов, установленных на ТП.

Согласно [2 пункт 6.33] для потребителей жилых и общественных зданий компенсация реактивной нагрузки предусматриваться не должна.

Контрольные вопросы

1. Объясните, с какой целью трансформаторные подстанции должны быть максимально приближены к центру питаемых ими электрических нагрузок.

2. Какими условиями ограничивается коэффициент перегрузки силовых трансформаторов во время ликвидации аварийных режимов?

3. Какие методики позволяют наиболее оптимально выбрать место расположения трансформаторных подстанций при проектировании системы электроснабжения жилого района?

4. Объясните, почему не предусматривается компенсация реактивной мощности для потребителей жилых и общественных зданий.