НИЗКОВОЛЬТНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО

НИЗКОВОЛЬТНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве низковольтного комплектного устройства ячеечной конструкции но типу комплектной трансформаторной подстанции собственных нужд на энергообъектах и газокомпрессорных станциях.
Известно низковольтное комплектное устройство, содержащее комплектную трансформаторную подстанцию, шкаф ввода, шкаф обходных линий, шкаф управления и шины потребителей 1, которое применяется для распределения энергии между устройствами систем собственных нужд энергообъектов: гидроэлектростанций, тепловых электростанций и газокомпрессорных станций. Схема питания потребителей собственных нужд в данном низковольтном комплектном устройстве проста и имеет резервное питание на шинах 0,4 кВ, однако в ней отсутствует резервирование линий с напряжением 6 кВ, что ограничивает области его применения в случаях электроснабжения ответственных потребителей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является низковольтное комплектное устройство, содержащее две секции, каждая из которых включает последовательно соединенные шкаф ввода, двухобмоточный трансформатор и шкаф отходящих линий, причем шкафы ввода соединены между собой через устройство автоматического включения резерва высшего напряжения, размещенное в межсекционном шкафу 2. Данное низковольтное комплектное устройство нашло широкое применение в системах собственных нужд электростанций и в других отраслях промышленности, однако ему свойственны и недостатки, среди которых основными являются сравнительно низкая надежность из-за отсутствия устройства автоматического включения резерва низшего
МПК Кл. Н 02 в 7/06
напряжения и перерывы в электроснабжении ответственных потребителей при обрыве фазы на входе шкафа отходящих линий.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и бесперебойности электроснабжения ответственных потребителей низковольтного комплектного устройства.
Этот технический результат достигается тем, что в низковольтном
комплектном устройстве для распределения электрической энергии, содержаш;ем две секции, каждая из которых состоит из последовательно соединенных шкафа ввода, двухобмоточного трансформатора и шкафа отходяш;их линий, причем выходные выводы шкафов ввода первой и второй секций соединены между собой через устройство автоматического включения резерва высшего напряжения, размещенного в межсекционном шкафу, выходные выводы шкафов отходящих линий первой и второй секций соединены между собой через установленное в межсекционном шкафу устройство автоматического включения резерва низшего напряжения.Кроме того, вторичные обмотки каждой фазы двухобмоточных трансформаторов каждой секции разделены на первую, вторую и третью части с одинаковым числом витков, размещенные, соответственно, на первом , втором и третьем стержнях магнитопровода двухобмоточного трансформатора и соединенные последовательно между собой, при этом первые и третьи части вторичных обмоток в каждой фазе включены согласно между собой, а вторые части вторичных обмоток включены встречно относительно первой и третьей частей вторичных обмоток соответствующих фаз.
На фиг. 1 представлена электрическая схема полезной модели. На фиг.2 изображена электрическая схема двз обмоточного трансформатора. На фиг.З показана векторная диаграмма образования фазного напряжения во вторичной обмотке двухобмоточного трансформатора.
Низковольтное комплектное устройство (фиг.1) содержит секцию 1, включающую последовательно соединенные ппсаф 2 ввода, двухобмоточный трансформатор 3, и шкаф 4 отходящих линий, секцию 5, включающую
последовательно соединенные шкаф 6 ввода, двухобмоточный трансформатор 7 и шкаф 8 отходяш;их линий, при этом шкафы 2 и 6 ввода соединены между собой через устройство 9 автоматического включения резерва (АВР) высшего напряжения, выходные выводы шкафов 4 и 8 отходяш;их линий соединены через устройство 10 автоматического включения резерва низшего напряжения, а устройства 9 и 10 размещены в межсекционном шкафу 11. Каждый из двухобмоточных трансформатбров 3 и 7 снабжен первичной трехфазной обмоткой 12 (фиг.2), соединенной в звезду и вторичной трехфазной обмоткой 13, соединенной в звезду с нулевым выводом, разделенной на три равные части аь В, с а2, В2, С2 и аз, вз, Сз, размещенных соответственно на первом, втором и третьем стержнях (на схеме не показаны). Начала фаз вторичной обмотки 13, отмеченные звездочками  у первой ai, BI, Ci и третьей аз, Вз, Сз частей, совпадают с направлениями протекания токов фаз, поэтому указанные части включены согласно, а вторая часть а2, В2, С2 включена встречно. Указанное включение частей вторичной обмотки 13 двухобмоточных трансформаторов 3 и 7 позволяет получить фазное напряжение на выходе обоих трансформаторов в виде геометрической суммы векторов напряжений указанных частей (фиг.З), обозначенных векторами а, в и с. Низковольтное комплектное устройство связано с внешней сетью с помопц ю шкафов 2 и 6 ввода, которые соединены устройством 9 автоматического включения резерва высшего напряжения, установленного в межсекционном шкафу 11, и с потребителями системы собственных нужд ( не показаны на схеме), подключенными к шкафам 4 и 8 отходящих линий.
В статическом состоянии низковольтное комплектное устройство обесточено, однако в одной из секций (на фиг.1 секция 1) все коммутационные элементы в шкафу 2 ввода, двухобмоточном трансформаторе 4 и шкафу 5 отходящих линий замкнуты и секция готова к приему высшего напряжения и выдаче потребителям низшего напряжения, при этом оба АВР 9 и 10 отключены.
2 I /2 97Pcl.
При подаче высшего напряжения, например, 6 (10) кВ, оно принимается шкафом 2 ввода, с которого подается на двухобмоточный трансформатор 3, где понижается до величины 0,4 кВ и подается на шкаф 4 отходяш;их линий, к которому подключены потребители, начинаюш;ие функционировать по заданной программе. При неисправности в шкафу 2 ввода секции 1 включается в работу устройство 9 автоматического
включения резерва высшего напряжения межсекционного шкафа 11 и напряжение 6 кВ будет поступать на вход двухобмоточного трансформатора 3 от шкафа 6 ввода секции 5, При неисправностях в шкафу 6 отходящих линий он отключается и потребители будут получать напряжение от шкафа 8 отходящих линий так как срабатывает устройство 10 автоматического включения резерва низшего напряжения межсекционного шкафа 11, то есть при любых неисправностях в элементах секций 1 и 5 потребители не прекращают функционирование, при этом оба АВР 9 и 10, срабатывая, замыкают свои контакты в межсекционном шкафу 11. При обрыве любой фазы напряжением 6 кВ низковольтное комплектное устройство остается работоспособным, так как при пропадании напряжения фазы на первичной трехфазной обмотке 12 (фиг. 2), на выходе а, в, с вторичной обмотки 13 двухобмоточного трансформатора 3 или 7 будет присутствовать трехфазное напряжение меньшей величины. Механизм образования фазных напряжений во вторичной обмотке 13 двухобмоточного трансформатора 3 или 7 при обрыве фазы высшего напряжения 6 кВ можно показать с помощью векторной диаграммы на примере фазного напряжения а (вектора на фиг.З), считая, что оборвана фаза С первичной трехфазной обмотки 13 двухобмоточного трансформатора 3. Обрыв фазы С выразится в отсутствии вектора Сз и поэтому вектор напряжения фазы а займет место вектора а; аналогичные изменения будут происходить в низковольтном комплектном устройстве и при обрыве фаз А и В.
при обрыве фазы сети, т.е. она характеризуется повышенной надежностью и бесперебойностью электроснабжения ответственных потребителей, что достигнуто за счет введения устройства 10 автоматического включения резерва низшего напряжения и выполнения вторичных обмоток двухобмоточных трансформаторов особым образом. Источники, принятые во внимание:
1. Электрическая связь электростанций. Под ред. С.В. Усова, М., Энергия, 1977, стр. 191, рис. 3.29,6.
2. Электропитание устройств связи. Под ред. Ю.Д. Козляева, М,. Радио и связь, 1998, стр.321, рис.8.1.
.
Автор:   Н.П.Кириллов