Початок arrow Справка arrow Оборудование arrow Распределительные мачтовые трансформаторные подстанции Финляндии

Распределительные мачтовые трансформаторные подстанции Финляндии

В сельских местностях сложные и дорогостоящие трансформаторные подстанции в течение последних 30 лет заменялись простыми одно- или двухопорными столбовыми трансформаторными подстанциями.
По статистическим данным высоковольтные плавкие предохранители не являются надежными, они часто перегорают напрасно, особенно при грозе, и причиняют ненужные перерывы в распределении электроэнергии. В подавляющем большинстве трансформаторных подстанций воздушных проводных сетей сегодня вовсе нет плавких предохранителей; защита трансформаторной подстанции основывается на релейной защите подстанции, которая выполнена более селективной и чувствительной, чем раньше.
Защита маломощных распределительных трансформаторов (до 200 кВ • А) от перенапряжений выполнена с помощью разрядников, что является весьма экономичным и надежным решением. Разрядник может располагаться на крыше трансформатора, у разъединителя или у изолятора провода, входящего в трансформаторную подстанцию. Вместо простого разрядника можно использовать разрядник, состоящий из двух частей. Колючка, установленная в середине разрядника, предусмотрена для того, чтобы птицы не сели в искровом промежутке. Применение разрядника требует от распределительного трансформатора большей стойкости к крутой волне перенапряжения при грозе, чем при использовании собственно защиты от перенапряжений. Финские распределительные трансформаторы специально разработаны для применения с разрядниками. Опыт, накопленный уже в течение около двух десятилетий является весьма положительным. На сегодняшний день частота повреждения трансформаторов воздушной проводной сети на годовом уровне составляет порядка 0,5%.
Для трансформаторов мощностью свыше 200 кВ-А используются собственно защиты от перенапряжений. В связи с мощными трансформаторами обосновано использование защит от перенапряжений потому, что их стоимость уже не является значительной, по сравнению со стоимостью защищаемого трансформатора.
одноопорная трансформаторная подстанция производста Финляндии
одноопорная трансформаторная подстанция производста Финляндии - концевой провод
Одноопорные трансформаторные подстанции Финляндии: а — проходящий провод; б — концевой провод: 1 — разъединитель 12 кВ; 2 — искровые промежутки; 3 — оттяжки опоры; 4 — линия 0,4 кВ; 5 — рубильник-предохранитель 0,4 кВ; 6 — трансформатор; 7 — привод разъединителя;
8 — изолятор тяги привода разъединителя

По статистическим данным около 70% кратковременных неисправностей составляют однофазные замыкания на землю и большинство из них — перебои в разрядниках, вызванные грозой. В изолированных от земли сетях ток замыкания на землю представляет собой чистый емкостный ток и может гаснуть сам собой только в случае, когда его величина ниже 10 А. На больших токах электрическую дугу через разрядник можно гасить с помощью быстродействующего повторного включения, которое под управлением от реле подстанции отключает выключатель данной линии на 0,3...0,5 с. За это время ионизация успеет исчезнуть с места повреждения и эксплуатация продолжается нормально. Система в широких масштабах применяется уже свыше 30 лет и опыт эксплуатации является весьма положительным. По статистике быстродействующее повторное включение около 80% от всех кратковременных неисправностей. Со стороны 20 кВ трансформаторной подстанции в качестве коммутационного устройства употребляется простой разъединитель с дугогасительными рогами Разъединитель может отключить ток полностью нагруженного трансформатора 500 кВ • А и, следовательно, его можно использовать в качестве главного выключателя ТП.

Схема электрическая двухсторонней трансформаторной подстанции
Схема электрическая двухсторонней трансформаторной подстанции.

В сельских местностях на трансформаторных подстанциях вместо низковольтных щитов часто применяются предохранители-выключатели установленные на опорах, обеспечивающие весьма простую конструкцию трансформаторной подстанции (рис. 2.).
столбовая трансформаторная подстанция
столбовая трансформаторная подстанция — концевой провод
Рис. 2. Самое простое решение столбовой трансформаторной подстанции, трансформатор подключен к проводу 20 кВ без разъединителя, а низковольтный щит заменен предохранителем-выключателем: а — проходящий провод; б — концевой провод: 1 — изолятор; 2 — трансформатор; 3 — рубильник-предохранитель, 4 — отходящая линия 0,4 кВ; 5 — оттяжка опоры
В густонаселенных пунктах, где обычно предусматривается сеть с подземными кабелями, распределительные трансформаторные подстанции представляют собой трансформаторные подстанции наружной установки «камерного» исполнения или расположенные в зданиях — подвальные подстанции. Распределительные устройства среднего напряжения данных трансформаторных подстанций более простые, чем распредустройства на подстанциях, ввиду чего, возможно было заменить силовые выключатели выключателями нагрузки. Распредустройства трансформаторных подстанций изготовлены в ячейковом исполнении, что обеспечивает возможность выполнения мероприятий по обслуживанию безопасно без открытия дверей, снаружи распредустройства. Технология распредустройств трансформаторных подстанций на сегодняшний день испытывает определенный переходой процесс. Ввиду стремления к более маленьким габаритам распредустройств, наряду с традиционным распредустройством с воздушной изоляцией будут использовать распредустройства трансформаторных подстанций с изоляцией SF6 (Ring Main Unit). Трансформаторы — нормальные трансформаторы с масляной изоляцией. Самые обычные мощности в сельских местностях — 30 и 50 кВ * А, а в населенных пунктах — 315 и 500 кВ • А. В центральных районах городов применяются трансформаторы мощностью 800 кВ'А и выше.
Общее число трансформаторных подстанций в Финляндии в 1989 г. составило около 110000 шт., из которых 88000 — столбовые трансформаторные подстанций.
Мы специально обратили внимание читателей на опыт использования ТП в Финляндии. За Полярным кругом — в Норвегии, Швеции, Канаде — широко применяют мачтовые (столбовые) ТП, хотя климатические условия там значительно суровее, чем в России.
Заслуживают внимание сведения о защите силовых трансформаторов не предохранителями 6-10 (у них 20) кВ, а силовыми выключателями в РП или в РУ 6-10 кВ ПС 35/6-10 кВ.
Однако, при использовании этого принципа защиты силовых трансформаторов необходима высокая техническая культура по применению предохранителей в цепях вторичной обмотки трансформаторов: обеспечивать применение калиброванных предохранителей 0,4 кВ, тщательно рассчитывать сопротивление петли «фаза — нуль», более тщательно заземлять и обеспечивать нормативное сопротивление контура заземления ТП и повторных заземлений нулевого провода на BЛ 0,4 кВ и др. Для сведения: в «Мосэнерго» разработаны, а завод РЭТО «Мосэнерго» выпускает секционирующие аппараты для «длинных» BЛ 0,4 кВ трех модификаций" первый — на предохранителях ПН-2, второй — на пробочных предохранителях (для малых токов линий) и, наконец, третий — на однофазных автоматах.
Защита секционирующих шкафов для линий 0,4 кВ обеспечивает селективность срабатывания защит в ТП.
Защиту силовых трансформаторов на напряжении 6-10 кВ силовыми выключателями в головной части линии в российских условиях необходимо применять на коротких линиях 6-10 кВ. Для «Мосэнерго» это вполне современно, так как средняя протяженность BЛ 6-10 кВ составляет 9 км.

 
< Распределение напряжения по разрывам выключателя с газовым дутьем   Распределительные устройства и подстанции >