Эксплуатация и ремонт электрооборудования трансформаторной подстанции

Основное направление в технике современного производства заключается в его максимальной индустриализации. Задача индустриализации решается путем применения изготовленных на заводах электропромышленности, собранных в готовые блоки или отдельные узлы комплектных подстанций или предварительной сборки на заготовительных участках монтажных организаций отдельных элементов подстанций -распределительных устройств (КРУ, КСО), распределительных щитов и щитов управления, конструкций для камер трансформаторов готовых блоков из шинных мостов.

В процессе производства строительных работ устанавливают предусматриваемые проектом закладные части для крепления опорных конструкций и трубы для прохода кабелей и шин через стены, фундаменты и перекрытия подстанции.

Перед началом монтажа подстанций производят приемку строительной части закрытых помещений, наружных фундаментов, конструкций и общего ограждения    территории    подстанции.   После    этого, завозят электрооборудование, распаковывают его, очищают от пыли и грязи и проверяют соответствие всех деталей упаковочным ведомостям.

Далее размечают крепежные и опорные конструкции. Все размеры отсчитывают от так называемого чистого пола или чистой стены (отметки полов и стен после их окончательной отделки). Отметки чистого пола и чистой стены строители наносят в двух-трех местах каждого этажа закрытого помещения подстанции краской на стены или на территории открытой подстанции, устанавливая геодезические отметки.

Впоследствии монтажники переносят отметки установки опорных и крепежных конструкций от чистых строительных отметок ил место монтажа с помощью гидростатического уровня (две стеклянные трубки соединяются резиновым шлангом).

При установке нескольких однотипных приводов, разъединителей и др. отмечают общие вертикальные или горизонтальные оси симметрии с помощью отвесов или натяжкой тонкой стальной проволоки. Применяют

также гидростатические уровни и, если необходимо, геодезические инструменты.

Конструкции РУ и способы их крепления предусматриваются проектом или специальными типовыми альбомами монтажных организаций. Ревизию и регулировку электрооборудования производят до или после установки его на место монтажа в зависимости от местных условий. Ниже приводятся основные указания по ревизии и регулировке для основных видов электрооборудования подстанции промышленных предприятий на напряжение до 10 кВ (разъединителей, масляных выключателей и их приводов, выключателей нагрузки, предохранителей высокого напряжения, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, реакторов, силовых трансформаторов).

Разъединители. При ревизии разъединителей и их приводов очищают и смазывают контактные и трущиеся части, а также выполняют центровку ножей, проверяют плотность прилегания ножей к обеим плоскостям контактных губок (щуп толщиной 0,05 мм должен входить на глубину не более 5-6 мм).

Далее динамометром проверяют степень нажатия пружин. Вытягивающие усилия должны быть для одного полюса разъединителя, на ток 400 А - 20 кг*с, на 1000 - 2000 А - 40 кг*с, 3000 А - 80 кг*с.

Очистив контактные части мягкой стальной щеткой, их смазывают тонким слоем технического вазелина. Трущиеся детали механизма разъединителя и его привода смазывают солидолом. Если аппаратура предназначена для работы при температуре ниже 0°С, применяют специальную морозостойкую смазку.

После сборки всех деталей разъединителя и его привода проверяют угол поворота ножей (данные об угле поворота приведены в заводских каталогах или паспортах), а также отсутствие проскакивания ножей при их включении и регулировку длины тяг или поводков у трехполюсных разъединителей, чтобы обеспечить одновременность включения всех трех ножей. Затем все соединения тяг, муфты и рычаги закрепляют коническими стальными штифтами, отверстия для которых высверливают электродрелью. Окончательную регулировку выполняют после закрепления тяг, соединительных муфт и рычагов.

Внутрибаковые изоляционные детали и катушки, имеющие сопротивление изоляции ниже нормы, сушат комплектность всех деталей и

После установки выключателей на опорные конструкции и соединения их с приводом проверяют действие всей подвижной системы, одновременность замыкания контактов по фазам, величину переходных сопротивлений контактов и время включения и отключения.

Методы проверок масляных выключателей и нормативные данные обычно приведены либо в заводских, либо в специальных монтажных инструкциях.

При ревизии и регулировке выключателей надо обращать внимание на правильное положение сигнальных блок-контактов, устанавливаемых у приводов. Их следует отрегулировать так, чтобы разрыв цепи промежуточного реле происходил в момент посадки привода на защелку. Цепь сигнала отключения должна замкнуться после того, как траверса выключателя пройдет 75% своего хода; цепь сигнала включения в начале хода траверсы на включение. В разомкнутом положении зазор между подвижными и неподвижными блок-контактами должен составлять 4-5 мм. Угол поворота блок-контактов регулируют по месту после сочленения тяг с приводным механизмом выключателя.

Выключатели нагрузки. В объем монтажной ревизии входят проверки последовательности включения главных и дугогасительных контактов (вначале дугогасительных, а затем главных), правильности входа ножей в дугогасительные камеры, углов поворота вала и ножей, отсутствия заедания вала в подшипниках. Ход дугогасительного контакта в камере должен быть 160 мм.

Предохранители высокого напряжения. Для защиты электрооборудования закрытых распределительных устройств обычно применяют предохранители ПК-6 и ПК-10 с кварцевым наполнителем, для трансформаторов напряжения предохранители ПКТ-10. Предохранители с кварцевым наполнителем для наружных установок имеют марку ПКН.

Трансформаторы тока. При осмотре проверяют состояние изоляции обмоток трансформаторов тока и правильность обозначения выводов первичной (Л 1 и Л 2) и вторичной (И 1 и И 2) обмоток.

Сопротивление изоляции первичных обмоток измеряют мегомметром 2500 В (величина сопротивления не нормируется). Исправные первичные обмотки трансформаторов имеют величину изоляции не менее 100 МОм, Сопротивление изоляции вторичных обмоток измеряют мегомметром 1000 В; величина сопротивления изоляции с присоединенными цепями должна быть не менее 1 МОм.

Сушат отсыревшие трансформаторы тока либо струей горячего воздуха от электрокалорифера, либо методом нагрева током. Можно закоротить вторичную обмотку, а через первичную пропускать такой ток, чтобы в закороченной вторичной обмотке сила тока не превышала номинальной. Возможен другой способ сушки: закорачивают первичную обмотку, а через вторичную пропускают ток от внешнего источника. Сила тока первичной и вторичной обмоток может быть несколько выше номинальной, но необходимо следить за температурой обмоток, чтобы она не превышала 90° С. Трансформаторы тока, имеющие битумное заполнение, нельзя сушить методом короткого замыкания обмоток. Сушку заканчивают после того, как сопротивление изоляции в течение 2 - 3 ч остается неизменным.

Трансформаторы тока проходного типа монтируют в проемах, предусмотренных строительными чертежами, или на металлоконструкциях.

При монтаже трансформаторов тока на большие токи (1000 А и выше) надо следить за тем, чтобы вокруг одной или двух фаз не образовалось в металлоконструкции замкнутого магнитного контура, это может вызвать опасный нагрев металлоконструкций под действием переменного магнитного поля. Если такой контур может образоваться, стальную конструкцию разрезают на две половины, оставляя между ними зазор 5-6 мм. Соединяют обе половины стальной конструкции планками из немагнитного материала (медными, алюминиевыми или латунными).

Трансформаторы напряжения. Промышленность выпускает однофазные О, трехфазные Т, масляные М, сухие (без масла) С, с компенсационной обмоткой К и пятистержневые (броневые) И трансформаторы напряжения. При ревизии монтажа проверяют наружным осмотром состояние фарфоровых изоляторов, маслоуказателя, спускных пробок (не должно быть течи масла из бака и уплотнений в местах прохода изоляторов). Проверяют также электрическую прочность масла и если необходимо, заменяют его, проверяют сопротивление изоляции обмоток высшего (ВН) и низшего (НН) напряжений.

При наладочных работах перед включением трансформаторов напряжения выполняется программируемых ПУЭ.

Нулевую точку вторичной обмотки всегда заземляют, если нет особых оговорок в проекте. В процессе монтажа распределительных устройств высокого напряжения, когда для освещения и для электроинструмента пользуются временными проводками, выводы вторичной обмотки могут от случайного прикосновения оказаться под напряжением временной сети и тогда на вы водах обмотки ВН появится опасное для человека высокое напряжение. Даже при напряжении временной сети 36 В на высшей стороне трансформатора 6000/100В появится напряжение 6000/100*36=2160В, для безопасности монтажного персонала на время монтажа выводы обмотки В1 1 всегда закорачивают проводом сечением не менее 10 мм.

Под пробки дыхательного отверстия баков трансформаторов напряжения перед их отправкой на заводе устанавливают прокладки, которые при монтаже удаляют.

Реакторы для напряжения 6 - 30 кВ на ток до 2000 А. Они бывают обычно с медной или алюминиевой обмоткой на бетонном каркасе. Могут быть поставлены масляные реакторы; в этом случае их монтаж ведут - с учетом требований, установленных для силовых трансформаторов.

При ревизии наружным осмотром проверяют состояние фарфора опорных изоляторов и бетонных колонок. При наличии трещин и сколов бетона их заделывают, устанавливая временную опалубку из строганых досок. Состав бетона и требования к сопротивлению его изоляции сообщает завод-изготовитель. Если измеренное мегомметром на 1000 - 2500В

сопротивление изоляции относительно болтов крепления меньше заводских данных на 30% и более, реактор сушат.

Сушить реакторы можно, продувая их горячим воздухом от электрокалорифера (промышленного фена). При этом реактор надо обшить огнестойким материалом температура входящего горячего воздуха должна быть не более 120° С. Сушка может быть также выполнена постоянным или переменным током до 70% от номинального, если имеются подходящие агрегаты. При сушке током могут быть одновременно включены последовательно несколько реакторов. Результаты сушки считаются удовлетворительными, если сопротивление изоляции обмотки реактора в нагретом состоянии достигает 0,5 МОм.

До начала монтажа камера реактора в распределительном устройстве должна быть полностью отделана. Фазы реактора устанавливают строго в соответствии с заводской маркировкой: верхняя В, средняя С и нижняя Н. Направление витков средней фазы должно быть обратным направлению витков верхней и нижней фаз. При несоблюдении этого условия в момент короткого замыкания возникнут отталкивающие усилия между обмотками, которые могут разрушить бетонные колонки. По этой же причине все болтовые крепления выполняют тщательно и надежно.

Необходимым условием для выполнения металлоконструкций ошиновки, подходящей к реактору, является соблюдение расстояния между металлом и обмоткой реактора, равного не менее половины диаметра реактора по бетонным колоннам. Рекомендуется выдерживать следующие расстояния от стен, потолка и пола:

АО - 120 мм, БО/2 - 130 мм, ВО/2 - 325мм,

где В - диаметр фазы реактора 110 бетонным колоннам.

Силовые трансформаторы. В объем монтажной ревизии силовых трансформаторов входит:

проверка бака на герметичность избыточным давлением;

отбор пробы масла и его испытание (сокращенный химический анализ);

ревизия активной части для трансформаторов мощностью выше 560 кВ*А с измерением сопротивления изоляции стяжных болтов магнитопровода;

проверка исправности действия переключающего устройства;

измерение омического сопротивления обмоток и сопротивления изоляции обмоток ВН и НН между собой и на корпус;

проверка коэффициента трансформации на каждом положении переключателя;

проверка группы соединений обмоток и фазировки при включении трансформаторов на параллельную работу;

испытание изоляции обмоток повышенным напряжением.

При недостаточной электрической прочности масла и недостаточном сопротивлении изоляции трансформатор сушат.

Капитальный ремонт электрооборудования распределительных устройств производят с вскрытием оборудования. Масляные выключатели и их приводы, разъединители и их приводы дистанционного управления заземляющие ножи ремонтируют не реже одного раза в три года, а воздушные выключатели с их приводом не реже одного раза в два-три года, все остальные аппараты распределительных устройств по результатам осмотров и профилактических испытаний. Кроме указанного, масляные и воздушные выключатели ремонтируют после того, как ими было произведено отключение 3-4 коротких замыканий.

Приведенные сроки работы электрооборудования распределительных устройств без капитального ремонта являются максимальными, соответствуют нормальным условиям    эксплуатации этого

электрооборудования. При тяжелых условиях эксплуатации, например повышенной частоте отключений коротких замыканий, капитальный ремонт выключателей производят чаще, в сроки, установленные главным энергетиком предприятия применительно к местным условиям.

Профилактические испытания масляных и воздушных выключателей, их приводов, а также приводов дистанционного управления, разъединителей производят, как правило, одновременно с капитальным ремонтом. Статические конденсаторы, маслонаполненные измерительные трансформаторы, контакты соединений шин и присоединений к аппаратам (при отсутствии термоиндикаторов) подвергают профилактическим испытаниям не реже одного раза в три года, остальные аппараты распределительных устройств не реже одного раза в шесть лет.

Техника безопасности

Техника безопасности - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

Задачи техники безопасности - на основе изучения производственных процессов и трудовых приемов установить и устранить причины, которые могут вызвать несчастный случай на производстве.

На каждом промышленном предприятии имеется кабинет по технике безопасности для обучения работающих безопасному и производительному ведению работ. Кабинет оснащен плакатами по отдельным видам работ. На плакатах показаны правильные и неправильные трудовые приемы, а также исправный и неисправный инструмент.

Каждый рабочий, поступающий на завод, подробно знакомится в кабинете с требованиями техники безопасности и проходит вводный инструктаж по технике безопасности и пожарной безопасности. В цехе у рабочих мест и на специальных цеховых щитах развешены красочные инструктивные плакаты по технике безопасности. Устроившийся рабочий повторно проходит инструктаж непосредственно на рабочем месте по своей специальности. На базе типовых инструкций по технике безопасности разработана специальная инструкция для рабочих.

При передвижении по территории завода ввиду интенсивного движения электрокар, грузоподъемных механизмов и автомашин необходимо быть внимательным и не нарушать установленных правил, а также на голове должна быть каска.

Операции выполняют с помощью мостового крана, кран-балок, поэтому рабочие должны соблюдать все правила техники безопасности.

Перед началом каждой новой работы рабочий должен внимательно выслушать дополнительные указания мастера, проверить приспособления и свои рабочие инструменты.

Категорически запрещается находиться и работать под грузом. Все работы с грузоподъемными приспособлениями производят внимательно. Предварительно проверяют состояние строп (цепи, тросы, канаты) и их соответствие поднимаемому грузу. Приспособления применяют только по прямому назначению. На голове рабочего обязательно должна быть каска, а на ногах специальные боты со стальным каркасом.

Курить в цехе разрешается только в специально отведенных местах. Рабочий цеха должен знать свои права и обязанности при выполнении каких-либо работ или заданий.

Эксплуатация электроустановок предусматривает планово-предупредительные работы установленного электрооборудования, электрические испытания изоляции машин и аппаратов, сетей внутреннего электроснабжения, наладку электроприводов, систем автоматики и релейной защиты и др. Кроме того, не исключены работы по предупреждению и ликвидации возможных аварий и неполадок. Эти работы сопряжены с опасностью поражение током.

Согласно требованиям ПТБ работы, производимые в действующих электроустановках, в отношении принятия мер безопасности разделяются на следующие четыре категорий:

Работы, выполняемые при полном снятии напряжения.

Работы, выполняемые при частичном снятии напряжения.

Работы, выполняемые без снятия напряжения в близи токоведущих частей и на токоведущих частях.

Работы, выполняемые без снятия напряжения в дали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

До начала ремонтных или наладочных работ необходимо выполнить технические и организационные мероприятия по обеспечению электробезопасности работающих.

Мероприятия по технике безопасности.

Техническими мероприятиями по обеспечению безопасности работ в электроустановках являются:

а) отключение ремонтируемого электрооборудования и принятия мер против ошибочного его включения или самовключения;

б) установка временных ограждений на отключенных электроустановках и вывешивание запрещающих плакатов «Не включать - работают люди» или «Не включать - работа на линии» и др.

в) присоединение переносного заземления - закоротки к заземляющей шине стационарного заземляющего устройство и проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые для безопасности производства работ подлежат замыканию накоротко и заземлению;

г)  наложение переносных заземлений на отключенные токоведущие части электроустановки сразу после проверки отсутствия напряжения или включение специальных заземляющих ножей разъединителей, имеющихся в распределительных устройствах;

д) ограждение рабочего места и вывешивание на нем разрешающего плаката «Работать здесь».

Эти технические мероприятия выполняют допущенные к работе по разрешению лица, отдающего распоряжение на производство работ.