И. Карапетян - Справочник по проектированию электрических сетей

Регулировочные ответвления размещаются, как правило, у трансформаторов на стороне ВН (в нейтрали ВН), а у АТ — на стороне СН (в линии СН) или в общей части гальванически связанных обмоток (в «нуле»).

Выбор схемы регулирования напряжения определяется рядом факторов: классом напряжения, числом фаз, коэффициентом трансформации и др.

Так, все трехфазные АТ 220/110 кВ, 330/110-150 кВ и однофазные АТ 500/220 кВ выполняются с регулированием напряжения в линии СН 110–150—220 кВ. Эта схема регулирования в линии СН имеет очевидные преимущества по расходу материала, потерям и качеству регулирования.

Схемы регулирования в нейтрали применяются в том случае, когда применение схем регулирования напряжения в линии СН технически невыполнимо или значительно усложнено. В трехфазном АТ 250000/500/110, в однофазных АТ 417000/750/500 и АТ 333 0 00/ 750/330 применяется схема регулирования в нейтрали.

Преимуществом схемы регулирования в нейтрали является существенное упрощение конструкции АТ и повышение его надежности. Однако вследствие «связанного» регулирования обмоток ВН и СН при изменении напряжения на ВН имеют место изменения напряжения на обмотке НН.

Все блочные трансформаторы выполняются без регулирования напряжения, кроме трансформаторов 220 кВ мощностью 80—200 МВ А, где предусматривается ПБВ ±2×2,5 %. В трансформаторах, работающих в блоке с генераторами, напряжение регулируется изменением возбуждения генератора.

Из соображения надежности АТ 1150 кВ АОДЦТ— 667/1150/500 выполняются без встроенного РПН.

Для принудительного перераспределения потоков мощности между параллельно работающими линиями электропередачи 750 и 330 кВ в АТ АОДЦТН—333000/750/330 было внедрено поперечное регулирование напряжений, т. е. изменение фазового угла между фазными напряжениями обмоток ВН и СН. Поперечное регулирование в АТ осуществляется за счет подключения в нейтрали регулировочной обмотки трансформатора поперечного регулирования (табл. 5.28).

Необходимые уровни напряжения в сети не всегда можно обеспечить с помощью только одних трансформаторов и АТ со встроенным регулированием напряжения. В тех случаях, когда электроснабжение осуществляется одновременно от обмоток АТ СН и НН, бывает необходимо осуществлять регулирование напряжения в сетях обоих напряжений. Для этой цели служат линейные регулировочные агрегаты. Их установка также позволяет осуществить регулирование без замены ранее установленных нерегулируемых трансформаторов (см. табл. 5.29).

Нагрузочной способностью трансформаторов называется совокупность допустимых нагрузок и перегрузок трансформатора. Исходным режимом для определения нагрузочной способности является номинальный режим работы трансформатора на основном ответвлении при номинальных условиях места установки и охлаждающей среды, определяемых соответствующим стандартом или техническими условиями.

Допустимым режимом нагрузки называется режим продолжительной нагрузки трансформатора, при котором расчетный износ изоляции обмоток от нагрева не превышает износа, соответствующего номинальному режиму работы. Перегрузочным считается такой режим, при котором расчетный износ изоляции превосходит износ, соответствующий номинальному режиму работы.

Стандартами установлены предельно допустимые температуры трансформаторов. Они основаны на длительном опыте эксплуатации трансформаторов и предусматривают непрерывную работу трансформатора при его номинальной мощности и предписанных окружающих условиях в течение установленного срока службы (20–25 лет).

Основанием для ограниченных во времени нагрузок работы трансформатора, в том числе и выше номинальной, является неполная нагрузка трансформатора в период, предшествующий допустимой нагрузке, и пониженная температура охлаждающей среды (воздуха или воды).

ГОСТ 14209—97 (МЭК 354—91) «Нагрузочная способность трансформаторов (и автотрансформаторов)» (далее — стандарт) и технические условия (ТУ) на трансформаторы и АТ содержат рекомендации о предельных допустимых нагрузках.

Так, в указанном стандарте приведены допустимые аварийные перегрузки для трансформаторов классов напряжения до 110 кВ включительно в зависимости от предшествующей нагрузки и температуры охлаждающего воздуха во время перегрузки. Для предшествующей нагрузки не более 0,8 номинального значения мощности трансформатора и температуры охлаждающего воздуха во время перегрузки t = 0 и 20 °C для трансформаторов классов напряжения до 110 кВ включительно допустимые аварийные перегрузки трансформаторов характеризуются данными табл. 5.12.

Таблица 5.12

В соответствии с ТУ № 3411-001-498-90-270-2005, согласованными с ФСК ЕЭС России, АТ в зависимости от предшествующей нагрузки 0,7 номинального значения мощности и температуры охлаждающего воздуха во время перегрузки t = 25 °C допускают следующие кратности и длительности аварийных перегрузок:

1.0 ч — 1,4;

2.0 ч — 1,3;

4.0 ч — 1,2.

Классификация трансформаторов отечественного производства по габаритам приведена в табл. 5.13.

Таблица 5.13

Окончание табл. 5.13

Мощности и напряжения КЗ трансформаторов и АТ 220–750 кВ установлены в ГОСТ 17544—85 и отражают сложившуюся в 60–70 гг. прошлого столетия ситуацию с развитием энергетики СССР и потребности в силовых трансформаторах в условиях централизованного планирования.

Следует отметить, что в зарубежных стандартах эти параметры устанавливаются непосредственно заказчиком исходя из конкретных условий использования трансформаторов.

В последнее десятилетие в энергетике и трансформаторостроении за рубежом наметилась тенденция снижения максимальных мощностей блочных трансформаторов в трехфазном исполнении. Это обусловлено экономическими соображениями ввиду необходимости иметь на электростанции резервные трансформаторы (фазы) для обеспечения надежного электроснабжения.

Указанная тенденция получает в последние годы практическое применение в отечественной энергетике, в частности при расширении действующих ТЭЦ с установкой на них крупных ПГУ мощностью 400–800 МВт. В табл. 5.14 приведены значения мощностей и напряжений КЗ блочных трансформаторов мощностью более 400 МВА по ГОСТ 17544—85 и рекомендуемые для повышения надежности энергетических блоков.