Тяговые подстанции

При внеочередных осмотрах трансформаторов  наружной установки, проводимых в период резкого снижения температуры окружающего  воздуха, при урагане, сильном снегопаде  и гололеде проверяют уровень  масла, состояние вводов и системы  охлаждения, обращают внимание на наличие  на токоведущих частях посторонних  предметов или возможность их появления. При стихийных явлениях (гроза, сильный дождь, землетрясение) контролируют срабатывание разрядников (по регистраторам срабатывания) или  перекрытие изоляции, наблюдают за поверхностными разрядами по увлажненной  изоляции, проверяют смещение (перекосы) трансформаторов или их отдельных  элементов (вследствие толчков при  землетрясениях).

Внеочередные осмотры  трансформаторов также проводят после сквозного короткого замыкания  или при появлении сигнала  газового реле, проверяя состояние  токоведущих частей, обтекаемых током  КЗ, и изоляторов, подвергающихся динамическим нагрузкам, или состояние газового реле и его цепей.

При необходимости внеочередной осмотр проводят с отключением трансформаторов  для более полного изучения их элементов, состояние которых внушает  опасения или доступ к которым  невозможен без снятия напряжения.

Если по результатам осмотра  возникнет необходимость срочного отключения трансформатора, то дежурный подстанции или электростанции докладывает  об этом диспетчеру ПЭС или дежурному  инженеру электростанции, который принимает  решение об отключении аврийного  трансформатора (естественно, решение  об отключении аврийного трансформатора принимается совместно с руководством предприятия).

При осмотре маслонаполненных вводов, находящихся под напряжением, проверяют:

уровень масла во вводе  по маслоуказателю расширителя (при  температуре окружающего воздуха 20°С уровень масла должен находиться на половине высоты маслоуказателя);

состояние и цвет силикагеля в воздухоочистительном фильтре;

давление масла в герметичных  вводах;

отсутствие течей масла  в местах соединений фарфоровых покрышек с соединительной втулкой, а также  в соединениях отдельных деталей  в верхней части ввода;

отсутствие загрязнений  поверхности, трещин и сколов фарфора;

состояние фланцев и резиновых  уплотнений;

отсутствие потрескиваний  и звуков разрядов;

отсутствие нагрева контактных соединений.

Контроль изоляции вводов (КИВ). Вводы конденсаторного типа с бумажно-масляной изоляцией заполняются  небольшим количеством масла  и имеют повышенные градиенты  электрического поля.В этих условиях причинами повреждений вводов обычно являются тепловые пробои бумажной изоляции.

Большую часть повреждений  связывают с увлажнением и  технологическими дефектами бумажной основы. Развитие повреждений происходит в течение более или менее  продолжительного периода времени.

Контроль за трансформаторным маслом. Состояние трансформаторных масел оценивают по результатам  испытаний, которые в зависимости  от их объема делят на три вида: испытание  на электрическую прочность (определение  пробивного напряжения, содержания воды и механических примесей); сокращенный  анлиз (испытание на электрическую  прочность, определение кислотного числа, содержания водорастворимых  кислот, температуры вспышки и  цвета масла); полный анализ (испытание  в объеме сокращенного анализа, определение  тангенса угла диэлектрических потерь tg d - отношения активного тока утечки к емкостному току, натровой пробы, стабильности против окисления, влагосодержания  и механических примесей).

Установлена следующая периодичность  испытаний трансформаторного масла: перед включением в работу трансформатора напряжением до 35 кВ – сокращенный  анализ, на 110 кВ и выше - сокращенный  анализ, измерение tg d и влагосодержания.

 

3.3 Техника безопасности

 

Опыт эксплуатации электроустановок показывает, что их обслуживание совершенно безопасно при условии соблюдения правил техники безопасности электроустановок. Большинство несчастных случаев  при обслуживании электроустановок происходит из-за нарушения правил безопасности. В избежание поражения  обслуживающего персонала электрическим  током необходимо при монтаже  и в процессе эксплуатации выполнять  мероприятия, обеспечивающие безопасность.

- ОРУ-110 кВ

Открытое распределительное  устройство 110 кВ выполняется открытого  типа (ОРУ). Все оборудование ОРУ  – 110 кВ – трансформаторы, разъединители, масляные выключатели и др. –  устанавливается на фундаментах  и фундаментных стойках с соблюдением  необходимых размеров и расстояний. ОРУ – 110 кВ защищается молниеотводами. Кабели, соединяющие оборудование ОРУ-110 кВ со щитом управления, который  находится в здании тяговой подстанции, прокладываются в кабельных каналах, которые устроены в земле. Для  осмотра оборудования в темное время  суток распредустройство освещается прожекторами.

Понижающие трансформаторы ТДТН-20000/110 оборудуются стационарными  лестницами для подъема на трансформатор  обслуживающего персонала. Также понижающие трансформаторы имеют стационарное сетчатое ограждение, на дверях которого установлена электромагнитная блокировка, запрещающая проникновение обслуживающего персонала за ограждение при включенном или отключенном, но незаземленном  трансформаторе.

Разъединители, установленные  на ОРУ-110 кВ предназначены для включение  и отключение электрических цепей  без нагрузки. Они не имеют устройств  для гашения дуги, и при отключении цепи под нагрузкой не только разрушаются  сами, но и создают КЗ между фазами и землей. Поэтому необходимо соблюдать  следующий порядок операций с  разъединителями: при отключении оборудования – сначала отключают масляный выключатель, а затем разъединитель, а при включении оборудования, наоборот, сначала включают разъединитель, а затем – масляный выключатель.

Для безопасности работы разъединитель  снабжен одним или двумя заземляющими ножами.

Во избежании поражения  обслуживающего персонала электрическим  током на установленных разъединителях предусмотрена электромагнитная блокировка, которая служит для предотвращения неправильных действий с разъединителем.

Принцип действия электромагнитной блокировки заключается в следующем: на каждом приводе разъединителя  устанавливают блок-замок электромагнитной блокировки, имеющий запорный стержень для механического застопоривания тяги разъединителя и контактную розетку. Замок можно отпереть общим  на данное распредустройство ключом. Разрешение на операцию ли отказ достигается  соответственно подачей или снятием  напряжения с розеток, включаемых в  цепь блокировки. Эти цепи управляются  блок-контактами разъединителей и выключателей (КСА).

Разъединители имеют механическую блокировку, которая служит для недопущения  включения заземляющих ножей  при включенных рабочих ножах  и для недопущения включения  рабочих ножей при включенных заземляющих ножах.

Оборудование РУ – 10 кВ устанавливается  в камерах наружной установки  одностороннего обслуживания, которое  представляет собой металлический  шкаф, разделенный на четыре отсека, в которых размещены блоки  релейной защиты, сборные шины, трансформаторы тока и заземляющие ножи, выкатная тележка. Камеры изготавливают на заводе и доставляют на тяговую подстанцию в собранном виде.

Для безопасности обслуживания в камерах КРУН – 10 кВ имеются  следующие устройства:

§ смотровое окно для наблюдения за масляным выключателем;

§ специальные металлические  шторки, которые после выкатывания  тележки автоматически закрываются  и перекрывают доступ к токоведущим  частям;

§ заземляющие ножи, необходимые  для заземления токоведущих частей.

В КРУН – 10 кВ предусмотрена  механическая блокировка, которая дает запрет на выкатывание тележки при  включенном масляном выключателе, а  также на вкатывание тележки при  включенных заземляющих ножах.

Все работы, проводимые в  ОРУ-10 кВ и КРУН – 10кВ необходимо выполнять  с соблюдением правил техники  безопасности, с выполнением организационных  и технических мероприятий, с  применением защитных средств.

- Расчет заземляющего  устройства

В электроустановках напряжением  выше 1000 В сопротивление заземляющего устройства берется в зависимости  от величины тока замыкания на землю. При больших токах замыкания  на землю R_з0,5 Ом. Принимаем R_з=0,1 Ом [10].

В качестве заземлителя используется труба.

l=2,5 м. – длина заземлителя,

d=50*10^-3 м. – диаметр заземлителя,

Н=1,75 м. – расстояние от поверхности  грунта до середины заземлителя,

r=100 Ом*м. – удельное  сопротивление грунта.

Сопротивление одиночного трубчатого заземлителя

 

 

Количество заземлителей без учета экранирования

 
 

шт. Сопротивление соединительной полосы

 

, где

 

м. (80x30)- длина соединительной полосы,

м. – толщина соединительной полосы,

м. – расстояние от поверхности  грунта до середины соединительной полосы.

 

Ом.

 
 

Ом.

 

А.

 

В.

 

, где

 

Ом. – расчетное сопротивление  тела человека.

А.

 

При использовании диэлектрических  бот

 

, где

 

- сопротивление изоляции  диэлектрических бот.

при  кВ.

 
 

Мом.

 

мА.

 

При отсутствии заземления человек  при касании корпуса трансформатора попадет под фазное напряжение и  ток, проходящий через человека будет  ограничиваться только сопротивлением тела человека.

 

 

А.

 
 

Заключение

 

В данном дипломном проекте  рассмотрена реконструкция подстанции «Долбино» белгородской дистанции  электроснабжения железной дороги, вызванная  увеличившимся спросом на электроэнергию и заключающаяся в замене трансформатора

ТДНГ 15000/110 на трансформатор  ТДТН 20000/110. Кроме того, в дипломном  проекте произведен расчет защит  для выбранного трансформатора, произведена  замена устаревших маслянных выключателей горшкового типа на более современные  вакуумные.

В дипломном проекте также  рассмотрены вопросы затрат на реконструкцию  и экономическая целесообразность проводимой реконструкции.

В технологической части  дипломного проекта рассмотрены  вопросы монтажа и обслуживания оборудования, вопросы техники безопасности.

 
 

Список литературы

 

1. Чернобровов Н.В., Семенов  Н.А. Релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 1999 г.

2. Правила устройства электроустановок  Минэнерго СССР. – 7-е изд. перераб.  и дополн. – М.: Атомэнергоиздат, 2000 г.

3. Шабад М.А. Расчеты  релейной защиты и автоматики  распределительных сетей. – Л.: Энергия, Ленингр. отд. 1976 г.

4. Коршкнов С.Е., Ленрен  Н.М., Синцов Г.Н. Справочник по  монтажу силового и вспомогательного  оборудования на электростанциях  и подстанциях.

5. Справочник по проектированию  электроснабжения. / Под ред. В.И.  Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. – М.: Энергия, 1980 г.

6. Справочник по электроснабжению  железных дорог. / Под ред. К.Г.  Марквардта, т.2 – М.: Транспорт, 1981 г.

7. Прохоровский А.А. Тяговые  и трансформаторные подстанции. М.: Транспорт, 1983 г.

8. Руководящие указания  по релейной защите. Вып. 13а. Релейная  защита понижающих трансформаторов  и автотрансформаторов 110 – 500 кВ.

9. Макаров Е.Ф. Обслуживание  и ремонт электрооборудования  электростанций и сетей. М.: Академия, 2003 г.

10.   Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. М.: Высшая школа, 1980 г.