Силовые трансформаторы для питания не тяговых нагрузок

Кроме главных силовых понижающих трансформаторов и трансформаторов для выпрямительных агрегатов на тяговых подстанциях применяют трансформаторы собственных нужд (ТСН), нетяговых потребителей (районные), расположенных вблизи подстанций, и линий автоблокировки. Для всех перечисленных нагрузок используют двух обмоточные трансформаторы с естественным масляным охлаждением серии ТМ.
Для питания цепей собственных нужд применяют трансформаторы мощностью 100—630 кВ*А в зависимости от типа подстанции. Первичное напряжение этих трансформаторов на тяговых подстанциях постоянного тока такое же, как и напряжение питания выпрямительных агрегатов (10,5 или 35 кВ). На тяговых подстанциях переменного тока в трансформаторы собственных нужд, как правило, получают питание от шин тягового напряжения (27,5 кВ) и только в исключительных случаях их присоединяют к распределительному устройству питания районных потребителей (6; 10 или 35 кВ). Вторичное напряжение всех трансформаторов собственных нужд 380/220 В.
Трансформаторы для питания не тяговых потребителей устанавливают на тех подстанциях, где нет необходимого для питания данных нагрузок напряжения. Поэтому напряжения таких трансформаторов 35/10, 35/6 или 10/6 кВ, а мощность, как правило, 630—5600 кВ-А.
Для питания линий автоблокировки применяют трансформаторы малой мощности (40—100 кВ-А) с напряжением 0,38/6 и 0,38/10 кВ в зависимости от напряжений, принятых на BJ1 автоблокировки.
Конструкция трансформаторов мощностью до 1000 кВ-А обычно значительно проще, чем мощных трансформаторов. На маломощных трансформаторах не применяют вентиляцию радиаторов, нет газового реле, выхлопной трубы, тележки для передвижения — их устанавливают на фундаменте прямо на раму.
На метрополитенах получили широкое распространение сухие трансформаторы (без масла) с воздушным охлаждением обмоток, что уменьшает пожароопасность и очень важно в условиях подземной установки.
Особенностью конструкции трансформаторов, имеющих обмотку напряжением ниже 525В, является наличие пробивного предохранителя. Он служит для защиты этой обмотки от попадания на нее высокого напряжения другой обмотки и конструктивно представляет собой два контакта (электрода), один из которых присоединен к заземленному баку трансформатора, а другой — к защищаемой обмотке. Между контактами вкладывают слюдяную пластинку с отверстиями, фиксирующую расстояние между этими контактами. Если защищаемая обмотка соединена в звезду, предохранитель присоединяют к ее нулевой точке, а если в треугольник — к одному из углов.
Районные трансформаторы мощностью 1000 кВ-А и выше по конструкции принципиально не отличаются от трансформаторов большой мощности, описанных выше.
Габариты и массы наиболее распространенных типов трансформаторов собственных нужд и районных приведены в табл. 3.
На тяговых подстанциях переменного тока постройки 1954—1961 гг. в схемах питания автоблокировки при частоте 75 Гц кроме перечисленных трансформаторов устанавливались автотрансформаторы. У автотрансформатора обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения. Ввиду того что магнитный поток индуктирует в каждом витке одинаковую ЭДС, напряжение в целой обмотке и в ее части пропорционально числу витков, поэтому на зажимах вторичной обмотки будет напряжение, соответствующее коэффициенту трансформации (соотношению числа витков). Недостатком автотрансформаторов является постоянная электрическая связь первичных и вторичных цепей. Однако при использовании автотрансформаторов в цепях с близкими номинальными напряжениями этот недостаток не имеет существенного значения.
Автотрансформаторы очень удобны там, где требуется глубокое регулирование снимаемого напряжения. Так, применяемые на тяговых подстанциях автотрансформаторы АТСК и АОСК допускают регулирование напряжения от 0 до 100%.