Расчёт и проектирование трансформаторной подстанции 10/0,4

      Транзит электроэнегии от ГПП-21 до ТП-21 осуществляется по эстакаде, где проложен трехжильный кабель ААБ – 10 (3х150). Жилы кабеля алюминиевые в бумажной изоляции. Оболочка кабеля из алюминия, бронированная лентами [5,23].

      На  ТП-21 стоят маломасляные выключатели  ВМГ – 10, отделенные с двух сторон разъединителями РВ – 10/600 с замыкающими  ножами. К двум секциям подстанции подключены два трансформатора ТМГ-1600/10, а также отходящие линии на другие подстанции (ТП-22, ТП-23, ТП-25, ТП-31).

      Трансформаторы  ТМГ-1600/10 понижают напряжение до уровня 0,4кВ.

      Трансформаторы  ТМГ очень надежны в работе.

      Технические данные:

      - Трансформаторы выпускаются с номинальным напряжением первичной обмотки (обмотки высшего напряжения) до 10кВ включительно. Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформатора (обмоток низшего напряжения), схемы и группы соединения обмоток в соответствии с действующими стандартами или техническими условиями.

      - Регулирование напряжения осуществляется  переключением без возбуждения  (ПБВ).

      

        Для регулирования напряжения  трансформаторы снабжаются высоковольтными  переключателями, позволяющими регулировать  напряжение ступенями по 2,5% на величину 2х2,5% от номинального значения при отключенном от сети трансформаторе со стороны НН и ВН. Переключатель присоединен к обмотке высшего напряжения.

      - Уровни потерь в трансформаторе, ток холостого хода, напряжение короткого замыкания соответствует паспортным данным, габаритные размеры и масса трансформатора указываются в приложении паспорта.   

      Назначение:

      - Трансформаторы пригодны для  внутренней и наружной установки  и могут работать в следующих  условиях:

      а) высота над уровнем моря до 1000м;

      

      б) температура окружающей воздуха  от минус  С до плюс С, предназначены для работы в условиях умеренного климата (исполнение «У» по ГОСТ 15150-69); от минус С до плюс С для трансформаторов исполнения «Хл» (исполнение для холодного климата); от минус С до плюс С для трансформаторов тропического исполнения (Т);

      в) относительная влажность воздуха не более 80% при С для трансформаторов исполнения «У» и «Хл» и не более 98% при С для трансформаторов исполнения «Т».

      - Трансформаторы предназначены для  работы в следующих условиях:

      а) во взрывоопасной и агрессивной среде (содержащей газы, испарения, пыль повышенной концентрации и др.);

      б) при вибрации и тряске;

      в) при частых включениях со стороны  питания (более 10раз в сутки систематически).

      - Буквенное обозначение типа трансформатора  в порядке следования содержит следующие данные:

      а) число фаз (для трехфазных – Т);

      б) вид охлаждения (для естественного  масляного – М);

      в) вид защиты масла: герметичный.

        После буквенного обозначения  цифрами указываются номинальная  мощность, климатическое исполнение, категория размещения.

      

      С трансформаторов напряжение 0,4 кВ проходит через автоматические выключатели. Автоматические выключатели (автоматы) низкого напряжения (до 1000 В) предназначены для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (коротких замыканий, перегрузок, снижения и исчезновения напряжения, изменения направления тока, гашения магнитного поля мощных генераторов в аварийных условиях и др.), а также для оперативной коммутации номинальных токов. Для обеспечения селективной (избирательной) защиты в автоматах предусматривается возможность регулирования уставок по току и по времени. Быстродействующие автоматы снижают время срабатывания и ограничивают отключаемый ток сопротивлением возникающей электрической дуги в автомате. Нередко эти факторы определяют принцип устройства и особенности конструкции автоматов.

     Автоматические  выключатели подразделяются на: установочные и универсальные. Установочные автоматические выключатели имеют защитный изоляционный (пластмассовый) корпус и могут устанавливаться в общедоступных местах, универсальные не имеют такого корпуса и предназначены для установки в распределительных устройствах; быстродействующие и небыстродействующие. Быстродействие обеспечивается самим принципом действия (поляризованный электромагнитный или индукционно-динамический принцип и др.), а также условиями для быстрого гашения электрической дуги, подобно процессам в токоограничивающих автоматах; автоматы обратного тока, срабатывающие только при изменении направления тока в защищаемой цепи (поляризованные автоматы отключают цепь только при нарастании тока в прямом направлении, неполяризованные - при любом направлении тока). Далее ток течёт чере трансформатор тока. Трансформатор тока (ТА) служит для измерения, преобразования и передачи информации о режиме работы сильноточной цепи высокого напряжения в цепь низкого напряжения с целью ее последующей обработки. При этом одновременно ТА служит для изоляции первичной цепи высокого напряжения от вторичной цепи низкого напряжения, имеющей потенциал земли. Информация на вторичной стороне используется как для целей измерения мощности при помощи амперметра, ваттметра, качества энергии, так и для системы релейной защиты. Поэтому ТА, как правило, имеют две вторичные обмотки: одну для измерения, другую для защиты. Вторичный ток ТА имеет нормированные значения: 5 или 1 А. Первичная цепь трансформатора тока постоянно включена в цепь высокого напряжения и является первым элементом (датчиком контроля тока) системы релейной защиты. От точности передачи информации зависит четкость и быстрота ликвидации аварии.

     Одной из важнейших характеристик ТА является его точность, определяемая погрешностями  измерения вторичного тока, соответствующая  информации о первичном токе. Класс  точности определяется по наибольшей допустимой погрешности ТА при номинальном первичном токе, выраженном в процентах. Установлено 6 классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10% соответствующих 100--120% номинального тока и в режиме КЗ.

     

     Трансформаторы  тока отличаются от силовых трансформаторов  следующими особенностями: работают в условиях близких к короткому замыканию (амперметр является нагрузкой измерительной обмотки ТА); ток во вторичной цепи не зависит от значения и характера нагрузки (источник тока), а определяется значением и характером изменения первичного тока. В противоположность этому в силовых трансформаторах первичный ток определяется мощностью, потребляемой во вторичной цепи.

Амперметры  для измерения электрического тока устанавливают на всех трансформаторах  и линиях, питающих приемники электроэнергии или их группы. Амперметры устанавливают в одной фазе. Три амперметра предусматривают только в тех цепях, где возможна несимметрия нагрузки фаз приемников (освещение, сварочные посты, конденсаторные батареи). Амперметры включают непосредственно в сеть или через трансформаторы тока. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

           1.3 Составление графика ППР для оборудования раcпределительной            подстанции ТП - 21 

      Важнейшим условием правильной эксплуатации электрического и электромеханического оборудования является своевременное проведение планово-предупредительных ремонтов и периодических профилактических испытаний.

      Наряду  с повседневным уходом и осмотром оборудования в соответствии с системой ППР через определенные промежутки времени проводят плановые профилактические осмотры, проверки (испытания) и различные виды ремонта. С помощью системы ППР оборудование поддерживается в работоспособном состоянии, частично предотвращаются случаи его отказа. При плановых ремонтах в результате модернизации оборудования улучшают его технические параметры.

      При планировании и организации ремонтов следует иметь в виду, что электрическое и электромеханическое оборудование может иметь ремонтопригодную и неремонтопригодную конструкцию. В последнем случае вместо ремонта оборудования осуществляют его замену.

      

      По  объему ремонты делятся на текущие, средние и капитальные. К текущим относятся ремонты, проводимые во время эксплуатации оборудования для гарантированного обеспечения его работоспособности и состоящие в замене и восстановлении его отдельных частей и в их регулировке. Текущий ремонт проводится на месте установки оборудования с его остановкой и отключением. При среднем ремонте проводится полная или частичная разборка оборудования, ремонт и замена изношенных деталей и узлов, восстановление качества изоляции. В этом случае достигается восстановление основных технических показателей работы оборудования. При капитальном ремонте проводится полная разборка оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая обмотки, при этом достигается полное (или близкое к нему) восстановление ресурса оборудования. В настоящее время в основном используют два вида ремонта: текущий и капитальный, хотя для отдельных видов оборудования предусмотрен и средний ремонт.

      По  назначению ремонты делятся на восстановительный, реконструкцию и модернизацию. Восстановительный ремонт осуществляется без изменения конструкции отдельных узлов и всего устройства в целом. Технические характеристики оборудования остаются неизменными. При реконструкции возможны изменения конструкции отдельных узлов и замена отдельных материалов, из которых они изготовлены, при практически неизменных технических характеристиках оборудования. При модернизации благодаря замене и усовершенствованию существующих узлов и применяемых материалов предполагается существенно улучшить технические характеристики оборудования, приблизив их к характеристикам нового современного оборудования.

      По  методу проведения ремонты делятся  на принудительный и послеосмотровый. Принудительный метод применяется в основном для ответственного оборудования. Суть его состоит в том, что через определенные промежутки времени электрическое и электромеханическое оборудование в обязательном порядке подвергают капитальному ремонту, также через определенные промежутки времени проводят текущие и средние ремонты в соответствии с длительностью ремонтного цикла и его структурой. При этом ресурс оборудования между ремонтами полностью не используется, и в ремонт может попасть исправное оборудование. Поэтому данный вид ремонта является наиболее дорогим.

      При послеосмотровом методе ремонта  электрическое и электромеханическое оборудование подлежит капитальному ремонту только после осмотра и профилактических испытаний во время очередной ревизии или текущего ремонта. Ресурс оборудования используется при этом методе ремонта полностью, поэтому стоимость ремонтов меньше. Однако из-за возможности внеочередного незапланированного ремонта усложняется процесс его проведения и может увеличиться его длительность. С принудительного на послеосмотровый метод ремонта можно переводить оборудование массового применения, не отнесенное к основному и имеющее достаточный обменный парк. [5,15].

      Для составления графика ППР для  оборудования трансформаторной подстанции воспользуемся таблицей П 7.2 [5,291].

      Техническое обслуживание включает регулярные осмотры  электрического и электромеханического оборудования и технические мероприятия в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, проводимые по специальному графику и программе. В состав ТО входят также ремонты оборудования, различающиеся по своему объему. Поскольку ТО за исключением внешних осмотров проводится на неработающем оборудовании при снятом напряжении, то графики ТО должны быть согласованы с графиками работы основного технологического оборудования.

      Электрическое и электромеханическое оборудование по своему функциональному назначению делится на основное и вспомогательное. К основному относится оборудование, без которого невозможно проведение нормального технологического процесса по выпуску продукции. К вспомогательному относится электрическое и электромеханическое оборудование, служащее для улучшения условий труда и повышения его производительности, а также для соблюдения экологических или иных нормативов производства. Его отказ нe приводит к перерывам в основном технологическом процессе.

      

      ППР осуществляется в соответствие с  годовым планом-графиком, который  распределяет ремонт и техническое  обслуживание электрооборудования  в годовом цикле с учетом множества  факторов для достижения оптимума.

      Плановая  продолжительность работы между  двумя капитальными ремонтами и  текущими ремонтами определяется по формулам (1.3.1) и (1.3.2) соответственно. 

      Т_пл = Т_табл*β_кβ_рβ_иβ_оβ_с                    (1.3.1)

      t_пл = t_табл*β_кβ_рβ_иβ´_оβ_с,                    (1.3.2) 

      где β_i – коэффициенты, учитывающие реальный характер нагрузки электрических машин.

      Из [5,291] находим табличную продолжительность  работы между двумя капитальными ремонтами и текущими ремонтами (таблица 1.3.1). 

      Таблица 1.3.1 – Продолжительность работы между двумя капитальными и текущими ремонтами для оборудования ТП.