Подстанция с однофазными и трехфазными трансформаторами (рис. 1.16).
Эти подстанции существенно отличаются от приведенных выше подстанций. Они имеют по два однофазных и трехфазных трансформатора (по одному резервному), два отдельных секционированных РУ: 55 кВ от однофазных трансформаторов и 27,5 кВ — от трехфазных. К каждому РУ подключено свое плечо питания, поэтому они имеют небольшое количество фидеров. Трансформаторы собственных нужд подстанции, линии питания СЦБ и ДПР подключены к трехфазным трансформаторам, т. е. в РУ 27,5 кВ.
Для получения напряжения 2x25 кВ все фидеры контактной сети РУ 27,5 кВ имеют повышающие автотрансформаторы. Такой же автотрансформатор установлен и на запасном выключателе.
Подстанции с трехфазными и однофазными трансформаторами применяют также на стыке систем электроснабжения 25 кВ и 2 - 25 кВ. Система 25 кВ питается от трехфазных трансформаторов (разумеется, без автотрансформаторов), а 2 х25 кВ — от однофазных.
Схема подстанции с комбинированным использованием однофазных и трехфазных трансформаторов имеет хорошее резервирование, независимое напряжение плеч питания, значительное снижение несимметрии токов и напряжений в первичной системе электроснабжении по сравнению с обычными подстанциями систем электроснабжении 2x25 кВ и 25 кВ.
В связи с существенным усложнением подстанции, необходимостью использования большого числа трансформаторов и автотрансформаторов принимаются меры для изготовления специальных симметрирующих трансформаторов. В случае их применения на подстанции при сохранении того же симметрирующего эффекта необходимо устанавливать только два трехфазных трансформатора при несущественном усложнении РУ 55 кВ, которое должно иметь пять- (а не четыре) шин.
Институт Трансэлектропроект разработал проекты типовых подстанций для системы электроснабжения 2x25 кВ, в которых учтены омыт проектирования и эксплуатации электрифицированных участком, а также современные требования к схемам распределительных устройств.
Типовая подстанция на ответвлениях от ВЛ. В соответствии с последними решениями Минэнерго на подстанциях, присоединяемых ответвлениями к ВЛ с трансформаторами мощностью не больше 25 МВ-А, могут применяться (при согласии энергосистемы) отделители 4—7 и короткозамыкатели 8—11 (рис. 1.17). При большей мощности плеч питания трансформаторы должны быть защищены масляными выключателями 4—7 (рис. 1.18). На подстанциях с такими схемами РУ 110 (220) кВ в нормальном режиме работы один и » тяговых трансформаторов Т1(или Т1 и Т2) подключен к одной ВЛ, а другой трансформатор Т2 (или Т4 и Т5)—к второй ВЛ. Перемычка подключена к одному из вводов, от нее питается трансформатор районной нагрузки ТР, резервный трансформатор Т3 отключен.
При отключении одной из ВЛ отключают разъединитель 1 или 2 (рис. 1.17 и 1.18) соответствующего ввода, а перемычку со всеми трансформаторами подключают к другой ВЛ. Резервный трансформатор Т3 может заменить любой рабочий трансформатор. Кроме того, соединяясь вместе с трансформаторами разных плеч в закрытый треугольник, он служит резервом для районного трансформатора ТР.
Рис. 1.15. Транзитная подстанция с выключателем на вводах и трансформаторах
Рис. 1.16. Упрощенная схема комбинированной подстанции
Для возможности резервирования всех трансформаторов трансформатор Т3 имеет по три двухфазных разъединителя со стороны первичного 3 и районного напряжения 12 (см. рис. 1.17) и 8 (см. рис. 1.18) и два разъединителя на вводе 55 кВ (см. рис. 1.22).
Следует отметить, что даже при работе только двух любых однофазных трансформаторов сохраняется нормальное питание тяговой нагрузки и линии ДПР, а также трехфазное напряжение для районной нагрузки по схеме «открытого треугольника» с некоторым повышенным значением несимметрии. Шины 55 кВ, к которым подключены трансформаторы собственных нужд, получают питание от однофазных трансформаторов по схеме «открытого треугольника». Поэтому при отключении одного из вводов или одного трансформатора на шинах собственных нужд будет только однофазное напряжение, что не дает возможность осуществлять переключение разъединителей с электродвигательными приводами и включение резервного трансформатора. В этих условиях важно обеспечить надежное резервирование шин собственных нужд· через КТП от линии ДПР соседней подстанции (см. рис. 1.22).
Рис. 1.17. Схема тяговой подстанции на ответвлениях от ВЛ с отделителями
Рис. 1.18 Схема типовой подстанции на ответвлениях от ВЛ с выключателями
Типовая транзитная подстанция. Распределительные устройства 110 и 220 кВ подстанций, включаемых в рассечку коротких ВЛ, в соответствии с решениями Минэнерго могут выполняться с использованием отделителей и короткозамыкателей только при числе работающих трансформаторов не более двух и их мощности не свыше МВ А. Подстанции такого типа (рис. 1.19) имеют три перемычки, питающие вводы 1 и 2: рабочую с масляным выключателем 7, рентную с разъединителями 3 и 4 и резервную с отделителями 8 и 9. На подстанции установлено три однофазных трехобмоточных трансформатора — два рабочих Т1 и Т2 и резервный Т3, который с помощью отделителей 8 и 9 может быть подключен к фазам АВ и ВС линии электропередачи вместо трансформаторов Т1 и Т2.
Рис. 1.19. Схема типовой транзитной подстанции с отделителями
Схема подстанции с тремя однофазными трансформаторами может применяться при отсутствии районной нагрузки или ее небольшом значении, в этом случае эта нагрузка питается от «открытого треугольника» и имеет пониженные показатели качества напряжения.
На подстанции в нормальном режиме работы включены масляный выключатель 7, отделители 11, 12, 13, разъединители 5, 6, 10. т. е. осуществляется транзит мощности по рабочей перемычке, транс форматоры Т1 и Т2 находятся в работе и резервный трансформатор Т3 подготовлен к включению.
При повреждении трансформаторов защита их воздействует на включение соответствующего короткозамыкателя 14, 15 или 16, что вызывает отключение ВЛ. В бестоковую паузу автоматика включения резерва отключает отделитель поврежденного трансформатора (например, отделитель 11 при срабатывании защиты трансформатора 77) и включает соответствующий отделитель резервного трансформатора (отделитель 9 для замены трансформатора 77). Схема подстанции позволяет сохранить питание э.п.с. и при коротких замыканиях на ВЛ. Например, при к.з. на секции ВЛ, к которой подключен ввод 2, отключится выключатель 7 и выключатель ВЛ на опорной подстанции энергосистемы и трансформатор Т2 будет без напряжения. В этом случае включают отделитель 8 и контактная сеть получает соответствующее напряжение (в данном случае ВС) через резервный трансформатор Т3.
Ремонтная перемычка служит для осуществления транзита мощности по ВЛ при необходимости полного отключения подстанции разъединителями 5 и 6.
Транзитные подстанции при мощности трансформаторов более 25 МВ-А выполняют с масляными выключателями 11, 12, 13 (рис. 1.20) на блохе из двух трансформаторов. (Позиции 1—10—те же, что и на рис. 1.19).