ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Комплектные трансформаторные подстанции в общем случае состоят из шкафов ввода высшего напряжения (BH), силовых трансформаторов, шкафов ввода низшего напряжения (HH), шкафов отходящих линий (ШЛ) и секционных шкафов (СШ).

Ввод высшего напряжения на подстанцию выполняют через шкаф ввода BH, содержащий выключатель нагрузки, либо через выключатель нагрузки с предохранителем типа ВНП, или посредством "глухого ввода" через металлический короб, навешиваемый на трансформатор со стороны вводов ВН. Шкаф ввода BH рассчитан на подключение от одного до трех питающих кабелей, "глухой ввод" рассчитан на подключение одного кабеля.

Распределительное устройство низшего напряжения (РУ HH) подстанции состоит из отдельных металлических шкафов с вмонтированной аппаратурой, ошиновкой и проводами вторичной коммутации. В состав РУ HH однотрансформаторной подстанции входит шкаф ввода HH и шкафы ШЛ. Распределительное устройство HH двухтрансформаторной подстанции состоит из двух шкафов HH, секционного шкафа (СШ) и линейных шкафов (ШЛ).

Шкафы разделены на отсеки выключателей, шинные и кабельные отсеки и соединяются между собой болтовыми соединителями. В отсеках выключателей устанавливают автоматические выключа­тели выкатного исполнения, закрываемые дверью, снабженной замками со специальным ключом.

На дверях шкафов с фасада установлены ручные приводы для включения выключателей, сигнальные лампы, кнопки, ключи управления и приборы. В верхней части со стороны фасада в шкафах HH и СШ имеется релейная ячейка, в которой установлена аппаратура автоматики, защиты и сигнализации. В релейных ячейках вводных шкафов устанавливают трехфазный счетчик активной энергии.

В шинном отсеке шкафов расположены сборные шины и оснастка к выключателям. Во вводных шкафах HH предусмотрен выход сборных шин на магистраль.

В КТП с заземленной нeйтралью измерение нагрузки каждой фазы ввода РУ HH осуществляется амперметром с переключателями. На отходящих линиях измерение нагрузки осуществляется в фазе А. В линейных и секционных шкафах по заказу может быть установлен однофазный счетчик на каждую отходящую линию.

На рис 1.3 и рис. 1.4 приведены схемы главных цепей шкафов РУ НН КТП с заземленной нeйтралью мощностью 400 и 630 - 2500 кВ·А.

По способам компоновки трансформаторной подстанции выпускают КТП однорядного - как однотрансформаторные. так и двухтранс­форматорные (рис. 1.5, 1.6) и двухрядного (двухтрансформаторные) расположений.

В зависимости от места размещения все подстанции промышленных предприятий подразделяют на пристроенные, встроенные, отдельностояшие и внутрицеховые.

Пристроенной называют подстанцию, непосредственно примы­кающую к основному зданию и имеющую с ним одну общую стену. Подстанция является встроенной, если ее закрытое помещение имеет две или три общие стены со смежными помещениями или с самим зданием цеха.

Пристроенные и встроенные подстанции сооружают, в основном, в небольших или средних по мощности цехах (до нескольких мегаватт). На таких подстанциях устанавливают масляные трансформаторы с выкаткой наружу.

Отдельностоящие подстанции, как правило, сооружают для элек­троснабжения нескольких небольших по мощности объектов, располагаемых на территории предприятия.

Размещение отдельно стоящей подстанции осуществляют в центре нагрузок питаемых объектов.

Внутрицеховые КТП устанавливают непосредственно в цехе открыто или в отдельных помещениях. Их располагают на тех производственных площадях, которые не могут быть использованы для установки технологического оборудования и ближе к центру электрических нагрузок. При установке КТП в отдельных помещениях применяют масляные или сухие трансформаторы. При значительном количестве внутрицеховых КТП рекомендуется установка сухих трансформаторов, что позволяет применять легкие ограждающие конструкции.

Применение масляных трансформаторов на внутрицеховых под­станциях предъявляет особые требования к устройству подстанции [2].

На внутрицеховой закрытой подстанции рекомендуется устанав­ливать одну КТП (допускается установка не более трех КТП) с масляными трансформаторами суммарной мощностью не более 6,5 MВ·А. При внутрицеховом расположении закрытой камеры масляного трансформатора масса масла должна быть не более 6,5 т. Расстояние между закрытыми помещениями разных подстанции не нормируется.

На пристроенных, встроенных, отдельностояших и внутрицеховых (открытых и закрытых) КТП с масляными трансформаторами независимо от того, имеют они выходы в производственное здание или наружу, устраивают маслоприемник, вмещающий не менее 20 % полного объема масла в трансформаторе, с отводом в маслосборник или заглубленный масло­приемник без отвода масла, рассчитанный на 100 % его объема.

Площадь заглубленного маслоприемника должна быть больше площади основания трансформатора КТП. Его перекрывают решеткой со слоем гравия или гранитного щебня толщиной 25 см с частицами 30 - 70 мм. Уровень масла, в случае аварии, должен быть на 5 см ниже решетки. Дно маслоприемника должно иметь уклон 2% в сторону приемника.

Удаление масла из маслоприемника после аварии осуществляют специальным переносным насосным агрегатом с электроприводом.

Объем маслоприемника можно рассчитать по формуле

(1.14)

где - масса трансформаторного масла в трансформаторе, кг;

- удельная плотность трансформаторного масла, равная 880 - 890 кг/м³.

Масса масла в трансформаторе при отсутствии справочных дан­ных может быть найдена по формуле:

где 0,9 - расход масла на единицу трансформаторной мощности, кг/ MВ·А.

В помещениях КТП с маслозаполненными трансформаторами предусматривают двухстворчатые ворота, открывающиеся наружу на угол 180°. При ширине створок дверей более 1,5 м предусматривают калитку, используемую как второй выход для персонала. Габариты ворот должны превышать на 200 - 350 мм размеры трансформатора. Вместо ворот допускаются монтажные проемы в стенах для выкатки трансформаторов и другого оборудования.

1.5 СУХИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ И ТРАНСФОРМАТОРЫ С НЕГОРЮЧИМ ЖИДКИМ НАПОЛНИТЕЛЕМ [17]

В настоящее время потребность в пожаробезопасных, экологически чистых силовых трансформаторах достаточно высока.

Сухие трансформаторы больших мощностей и классов напряжения находят все более широкое применение. Они необходимы в электроустановках промышленных предприятий, в частности нефтехимической, металлургической, машиностроительной, целлюлозно-бумажной отраслей, а также особенно для электроснабжения общественных зданий, сооружений, транспорта (универмаги и общественные центры, насосные станции, спортивные и культурные сооружения, линии метрополитена, аэровокзалы и др.).

Отечественные сухие трансформаторы с естественным воздушным охлаждением предназначены для установки в сухих закрытых помещениях с относительной влажностью воздуха не выше 80 % при отсутствии в атмосфере помещений агрессивных веществ и пыли.

Обмотки отечественных трансформаторов серии TC3 выполняют из алюминиевого, а серии ТСЗС - из медного провода с изоляцией класса нагревостойкости В. Все трансформаторы имеют ПБВ±2x2,5%, осуществляемое путем перестановки контактных пластин на панелях зажимов, расположенных внутри кожуха. Каждый трансформатор имеет защитный кожух, предохраняющий активную часть трансформатора от попадания посторонних предметов и допускающий доступ охлаждающего воздуха.

После прекращения выпуска и вывода из эксплуатации транс­форматоров, заполненных негорючей токсичной и канцерогенной жидкостью типа совтол (зарубежные жидкие аналоги: аскарель, клюфен, пиранол, делор и др.), воздействующей на экологию окружающей среды, вопрос применения сухих трансформаторов высокого класса нагревостойкости стал первостепенным.

Один из путей удовлетворения спроса в пожаробезопасных и эко­логически чистых трансформаторах - создание сухих трансформаторов с изоляцией из синтетических арамидных материалов.

В настоящее время широкое применение нашел материал "но-мекс" (фирма "Дюпон". США), представляющей собой ароматический полиамид, известный под названием "арамид".

В России в последние годы получили распространение сухие трансформаторы с литой изоляцией "Trihal" (фирма "Шнайдер Электрик", Франция). Литая изоляция класса F, залитая в вакууме, состоит из эпоксидной смолы на основе бифенола необходимой вязкости, обеспечивающей хорошее качество пропитки обмоток; ангидридного отвердителя; активного порошкового наполнителя, состоящего из кремнезема (двуокись кремния) и тригидрата алюминия, тщательно смешанных со смолой и отвердителем; кремнезем усиливает механическую прочность литой изоляции и улучшает теплоотдачу. Обмотка низкого напряжения изготавливается из алюминиевой ленты (или медной); обмотку высокого напряжения выполняют из изолированного алюминиевого провода (или медного).

Данные трансформаторы сертифицированы в России.

Кроме сухих пожаробезопасных трансформаторов в ряде зарубежных стран получили развитие трансформаторы с заливкой экологически нейтральными негорючими синтетическими и кремний-органическими жидкостями (КОЖ) собственного производства. К таким жидкостям относится новая жидкость, названная "формел НФ", обладающая полной невозгораемостью и допустимым уровнем токсичности (Великобритания).

Трансформаторы с заполнением КОЖ дороже масляных, но дешевле сухих. ПО "Кремнийполимер" (г. Запорожье) освоил производство КОЖ марки ПСМ-100.

В России ОАО "Уралэлектротяжмаш" выпускает силовые транс­форматоры с заполнением негорючим экологически чистым диэлектриком "Midel 7131"; эта электроизоляционная охлаждающая жидкость прошла сертификацию в Минздраве РФ и рекомендована для электротехнической промышленности.

Жидкость"Мidеl 7131" имеет следующие основные характеристики:

· хорошая экологическая совместимость, т.е. биологическая pac­щепляемость, низкая токсичность, беспроблемная утилизация;

· хорошие термохимические свойства, т.е. низкий коэффициент термического расширения;

· хорошие диэлектрические свойства, т.е. небольшая зависимость диэлектрических свойств от влияния влаги;

· высокая температура воспламенения;

· отсутствие токсичных газов при горении.

Трансформаторы с заполнением жидкостью "Midel 7131" широко используются для замены трансформаторов с заполнением аскорелями (типа совтол и др.) и применяются в местах, где требуется высокая пожаробезопасность (жилые и служебные помещения, производственные помещения в ряде промышленных отраслей).

ГЛАВА ВТОРАЯ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: