расчет трансформатора. Минск Москва Новое знание
 Скачать 3.25 Mb.
|
|
155 методические указания или инструкция по техническому обслуживанию; технические данные и параметры устройств в виде карт или таблиц уставок (или характеристик); принципиальные, монтажные или принципиально-монтаж- ные схемы. Результаты периодических проверок при техническом обслу- живании устройства должны быть внесены в паспорт-протокол (подробные записи, в особенности по сложным устройствам РЗАТ и ПА, рекомендуется вести в рабочем журнале). Сопротивление изоляции электрически связанных вторичных цепей устройств РЗАиТ относительно земли, а также между цепя- ми различного назначения, электрически не связанными (измери- тельные цепи, цепи оперативного тока, сигнализации), должно поддерживаться в пределах каждого присоединения не ниже 1 МОм, а выходных цепей телеуправления и цепей питания на- пряжением 220 В устройств телемеханики — не ниже 10 МОм. Со- противление изоляции вторичных цепей устройств РЗАиТ, рас- считанных на рабочее напряжение 60 В и ниже, питающихся от от- дельного источника или через разделительный трансформатор, должно поддерживаться не ниже 0,5 МОм. Сопротивление изоляции цепей устройств РЗАиТ, выходных цепей телеуправления и цепей питания 220 В измеряется мегом- метром на 1000…2500 В, а цепей устройств РЗА с рабочим напря- жением 60 В и ниже и цепей телемеханики — мегомметром на 500 В. При проверке изоляции вторичных цепей устройств РЗАиТ, содержащих полупроводниковые и микроэлектронные элементы, должны быть приняты меры к предотвращению повреждения этих элементов. Оперативный персонал должен осуществлять: контроль правильности положения переключающих уст- ройств на панелях (шкафах) РЗАиТ и управления, крышек испы- тательных блоков, а также исправности автоматических выключа- телей и предохранителей в цепях РЗАиТ и управления; контроль состояния устройств РЗАиТ на базе имеющихся на панелях (шкафах) и аппаратах устройств внешней сигнализации; Глава 4. Эксплуатация РУ и трансформаторных подстанций 156 опробование.высоковольтных.выключателей.и.других.аппа- ратов,.а.также.устройств.автоматического.повторного.включения,. автоматического. включения. резерва. и. фиксирующих. приборов. (индикаторов); обмен.сигналами.высокочастотных.защит.и.измерение.кон- тролируемых.параметров.устройств.высокочастотного.телеотклю- чения,.низкочастотных.аппаратов.каналов.автоматики,.высокоча- стотных.аппаратов.противоаварийной.автоматики; измерение.тока.небаланса.в.защите.шин.и.напряжения.неба- ланса.в.разомкнутом.треугольнике.трансформатора.напряжения; завод. часов. автоматических. осциллографов. аварийной.. записи.и.др. Периодичность.контроля.и.других.операций,.а.также.порядок. действия.персонала.должны.устанавливаться.местными.инструк- циями. 4.2.11. прием в эксплуатацию трансформаторных подстанций При. вводе. в. эксплуатацию. трансформаторной. подстанции. приемочная.комиссия.контролирует.наличие:.на.дверях.трансфор- маторных.камер.предупредительных.плакатов,.напоминающих.об. опасности,. которую. представляет. для. человека. приближение. к.трансформатору;.на.дверях.камер.и.баках.силовых.трансформа- торов.—.нумерации,.позволяющей.уменьшить.вероятность.ошибок. при.эксплуатации;.подъема.крышки.трансформатора,.оборудован- ного.газовой.защитой,.по.направлению.к.газовому.реле.для.облег- чения. прохождения. газов. к. реле,. а. маслопровода. от. трансформа- тора.по.направлению.к.расширителю;.газового.реле,.уста.новленного. горизонтально.со.стороны,.удобной.для.наблюдения. В.трансформаторных.помещениях.должна.быть.предусмотрена. необходимая. освещенность;. все. трансформаторы. должны. быть. снабжены.термометрами.для.измерения.температуры.масла.и.ам- перметрами.для.контроля.за.нагрузкой.(трансформаторы.мощно- стью.более.1000.кВА);.уровень.масла.в.расширителе.должен.быть. не. ниже. контрольных. отметок;. все. кнопки,. рукоятки. и. ключи. управления.должны.иметь.надписи,.указывающие.операцию,.для. 4.2. Эксплуатация трансформаторных подстанций 157 которой они предназначены («Включить», «Отключить», «Приба вить», «Убавить» и т.п.), а сигнальные лампы — надписи, указыва ющие характер сигнала («Включить», «Отключить» и т.п.). Жилы проводов и кабелей, присоединяемые к зажимам, долж ны иметь запас по длине. На щите управления должны быть предусмотрены запас пред охранителей и сигнальных ламп, комплект защитных средств; наличие набора инструментов, аптечки, огнетушителей, ручных фонарей, мегомметра и ключей от всех помещений. На ПС должны иметься эксплуатационные схемы электриче ских соединений, утвержденные ответственными за электрохозяй ство предприятия. Аварийный запас электрооборудования, частей и деталей для РУ и ПС (масляных выключателей, трансформато ров тока, выключающих катушек для масляных выключателей, изоляторов, разъединителей и т.п.) находится в распоряжении у дежурного. В КРУ после четырехпяти пробных вкатываний и выкатыва ний тележки проверяют состояние выкатных частей, работу бло кировок, отсутствие перекосов и заеданий в механической части. При приемке в эксплуатацию трансформаторы проверяют трех, пятикратным включением без нагрузки на номинальное на пряжение. При включении трансформатора проверяют на слух его работу — для обнаружения отклонений (например, неравномерное гудение). В объем проверок также входит проверка работы газово го реле, реле уровня масла, манометрических термометров и их вторичных цепей, стрелочного маслоуказателя и отсечного клапа на. При наличии последних — проверка исправности цепей, встро енных трансформаторов тока (причем их вторичные обмотки должны быть замкнуты на приборы или закорочены). Глава 5 эксплуаТация заземляющих усТройсТв 5.1. общие сведения Заземляющие. устройства. электроустановок. предназначены. для.обеспечения.электробезопасности.обслуживающего.персонала. и. выполнения. в. нормальных. и. аварийных. условиях. следующих. эксплуатационных.функций: действие.релейных.защит.от.замыкания.на.землю; действие.защит.от.перенапряжений; отвод.в.грунт.токов.молнии; отвод.рабочих.токов.(токов.несимметрии.и.т.д.); защиту.изоляции.низковольтных.цепей.и.оборудования; снижение.электромагнитных.влияний.на.вторичные.цепи; защиту.подземного.оборудования.и.коммуникаций.от.токо- вых.перегрузок; стабилизацию.потенциалов.относительно.земли.и.защиту.от. статического.электричества; обеспечение.взрыво-.и.пожаробезопасности. В.соответствии.с.ТКП.339–2011.(п..3.13).заземление.—.пред- намеренное.электрическое.соединение.какой-либо.точки.сети,.элек- троустановки.или.оборудования.с.заземляющим.устройством. Заземление защитное.— заземление,.выполняемое.в.целях.элек- тробезопасности. (п.. 3.14);. заземление функциональное (рабочее, технологическое). —. заземление. точки. или. точек. системы,. или. установки,.или.оборудования.в.целях,.отличных.от.целей.электро- безопасности.(п..3.15). 5.2. Режимы нейтралей распределительных сетей 159 Уравнивание потенциалов.—.электрическое.соединение.про- водящих. частей. для. достижения. равенства. их. потенциалов.. За- щитное уравнивание потенциалов —. уравнивание. потенциалов,. выполняемое.в.целях.электробезопасности.(п..3.95). 5.2. режимы нейтралей распределительных сетей Способ. заземления. нейтрали. является. важной. характеристи- кой.электроустановки.Режим.нейтрали.определяет: силу.тока.в.месте.повреждения.и.уровень.перенапряжений. на.неповрежденных.фазах.при.однофазном.замыкании.на.землю; схему.построения.релейной.защиты.от.замыканий.на.землю; уровень.изоляции.электрооборудования; выбор. аппаратов. для. защиты. от. грозовых. и. коммутацион- ных.перенапряжений; бесперебойность.электроснабжения; допустимое.сопротивление.контура.заземления.подстанции; безопасность. персонала. и. электрооборудования. при. одно- фазных.замыканиях.на.землю. В.зависимости.от.режимов.нейтрали.электроустановки.подраз- деляются.на.четыре.группы: электроустановки.напряжением.выше.1.кВ.в.сетях.с.эффек- тивно.заземленной.нейтралью.(с.большими.токами.замыкания.на. землю); электроустановки.напряжением.выше.1.кВ.в.сетях.с.изоли- рованной.нейтралью.(с.малыми.токами.замыкания.на.землю); электроустановки.напряжением.до.1.кВ.с.глухозаземленной. нейтралью; электроустановки.с.напряжением.до.1.кВ.с.изолированной. нейтралью. Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью. называется. трехфазная. электрическая. сеть. напряжением. выше. 1. кВ,. в. которой. отношение. разности. потенциалов. между. непо- врежденной. фазой. и. землей. в. точке. замыкания. на. землю. другой. или.двух.других.фаз.к.разности.потенциалов.между.фазой.и.зем- лей.в.этой.точке.до.замыкания.не.превышает.1,4.(ТКП.339–2011). Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 160 Изолированной нейтралью.называется.нейтраль.трансформатора. или. генератора,. не. присоединенная. к. заземляющему. устройству. либо.присоединенная.к.нему.через.большое.сопротивление. Глухозаземленная нейтраль — нейтраль. трансформатора. или. генератора,. присоединенная. к. заземляющему. устройству. непо- средственно. Сети. с. напряжением. 330,. 220,. 110. кВ. имеют. эффективно.. заземленную.нейтраль..Сети.6,.10.и.35.кВ.работают.с.изолирован- ной. нейтралью.. Сети. 660,. 380. и. 220. В. могут. работать. как. с. изо- лированной,.так.и.с.заземленной.нейтралью. Наиболее. распространены. сети. 380/220. В,. которые. соответ- ствии.с.требованиями.правил.устройства.электроустановок.должны. иметь.глухо.заземленную.нейтраль. Рассмотрим.схему.сети.с.изолированной.нейтралью..На.рис..5.1,.а изображена. схема. такой. сети. трехфазного. тока.. Обмотка. изобра- жена.соединенной.в.звезду,.однако.все.сказанное.ниже.относится. также.и.к.случаю.соединения.вторичной.обмотки.в.тре.угольник. а б r 1 r 2 r 3 x 1 x 2 x 3 C B A r 2 r 3 x 2 C B A x 3 Рис. 5.1. Схема.сети.трехфазного.тока.с.изолированной.нейтралью.(а);. замыкание.на.землю.в.сети.с.изолированной.нейтралью.(б) Проводники.имеют.связь.с.землей,.обусловленную.емкостными. токами.и.активными.токами.утечки.изоляции..Чем.больше.длина. сети,.тем.большую.величину.имеют.токи.утечки.и.емкостные.токи.. Если.в.одной.из.фаз.(например,.А).произойдет.замыкание.на.зем- лю,. т.е.. провод. этой. фазы. будет. соединен. с. землей,. то. емкостное. сопротивление. x 1. и. активное. сопротивление. утечки. r 1 . будут. за- шунтированы.относительно.малым.сопротивлением.замыкания.на. землю.(рис..5.1,.б)..Теперь.под.воздействием.линейного.напряже- ния.сети.u л .через.место.замыкания.и.землю.будут.проходить.токи. утечки.и.емкостные.токи.двух.исправных.фаз..Пути.прохождения. тока.на.рисунке.показаны.стрелками. 5.3. Режимы заземления нейтрали в электрических сетях напряжением 6...35 кв 161 Замыкание,.показанное.на.рис..5.1,.б,.называется.однофазным замыканием на землю,. а. возникающий. при. этом. аварийный. ток.—.током однофазного замыкания. В. сетях. с. изолированной. нейтралью. напряжением. до. 1000. В. токи. утечки. и. емкостные. токи. обычно. невелики.. Они. зависят. от. состояния.изоляции.и.длины.сети..Даже.в.разветвленной.сети.они. находятся.в.пределах.нескольких.ампер.и.ниже..Поэтому.эти.токи,. как.правило,.недостаточны.для.расплавления.плавких.вставок.или. отключения.автоматических.выключателей. При.напряжениях.выше.1000.В.основное.значение.имеют.ем- костные. токи,. они. могут. достигать. нескольких. десятков. ампер. (если.не.предусмотрена.их.компенсация)..Однако.в.этих.сетях.от- ключение. поврежденных. участков. при. однофазных. замыканиях. обычно.не.применяется,.чтобы.не.создавать.перерывов.в.электро- снабжении..Таким.образом,.в.сети.с.изолированной.нейтралью.при. наличии.однофазного.замыкания.(о.чем.сигнализируют.приборы. контроля. изоляции). продолжают. работать. электроприемники.. Это. возможно,. так. как. при. однофазных. замыканиях. линейное. (междуфазное).напряжение.не.изменяется.и.все.электроприемни- ки. получают. энергию. бесперебойно.. Но. при. всяком. однофазном. замыкании.в.сети.с.изолированной.нейтралью.напряжения.непо- врежденных.фаз.по.отношению.к.земле.возрастают.до.линейных,. а. это. способствует. возникновению. второго. замыкания. на. землю. в.другой.фазе..Образовавшееся.двойное.замыкание.на.землю.соз- дает. серьезную. опасность. для. людей.. Следовательно,. любая. сеть. с.наличием.в.ней.однофазного.замыкания.должна.рассматривать- ся.как.находящаяся.в.аварийном.состоянии,.так.как.общие.усло- вия.безопасности.при.таком.состоянии.сети.резко.ухудшаются. 5.3. режимы заземления нейтрали в электрических сетях напряжением 6...35 кв В.настоящее.время.в.мировой.практике.в.сетях.среднего.напря- жения. (6...35. кВ). используются. следующие. способы. заземления. нейтрали:. изолированная. (незаземленная). нейтраль;. глухозазем- ленная;. заземленная. через. резистор. (низкоомный. или. высоко- омный). Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 162 В.режиме.изолированной.нейтрали.нейтраль.трансформатора. или. генератора. не. присоединена. к. заземляющему. устройству. (контуру.заземления)..Преимуществами.такого.режима.являются. отсутствие. необходимости. в. немедленном. отключении. однофаз- ного.замыкания.на.землю.и.малый.ток.в.месте.повреждения,.опре- деляемый. емкостью. линии. относительно. земли.. Недостатки. со- стоят.в.следующем: возможность. возникновения. многоместных. повреждений. электрооборудования. из-за. пробоев. изоляции,. связанных. с. дуго- выми.перенапряжениями; снижение. срока. службы. изоляции. из-за. накопления. в. ней. дефектов.под.действием.длительных.перенапряжений; необходимость.выполнения.изоляции.электрооборудования. относительно.земли.на.линейное.напряжение; сложность.обнаружения.места.повреждения.на.линии; опасность. поражения. электрическим. током. людей. и. жи- вотных. По. этим. причинам. признано. целесообразным. применять. за- земление.нейтрали.в.линиях.с.малыми.токами.замыкания.на.зем- лю. через. резистор. или. через. резистор. и. дугогасящий. реактор.. Главная. цель. высокоомного резистивного заземления нейтрали. сети.—.ограничение.дуговых.перенапряжений.и.феррорезонансных. явлений.при.одновременном.обеспечении.длительной.работы.сети. при.однофазном.замыкании.на.землю.(на.время.поиска.и.отключе- ния.поврежденного.присоединения.оперативным.персоналом). Ограничение.перенапряжения.при.дуговом.замыкании.на.зем- лю. достигается. за. счет. уменьшения. постоянной. времени. разряда. емкости.неповрежденных.фаз.во.время.бестоковой.паузы.(t п ).с.по- мощью. специально. установленного. резистора. R N (рис.. 5.2),. обе- спечивающего.уменьшение.активного.сопротивления.цепи.проте- кания.тока.нулевой.последовательности..Резистор.R N .включается. с. помощью. трансформатора. заземления. нейтрали. (ТЗН). со. схе- мой. соединения. обмоток. Y/ Δ. одним. из. двух. способов:. в. первом. случае.резистор.включается.между.нулевой.точкой.обмотки.высо- кого.напряжения.ТЗН.и.контуром.заземления.(рис..5.2,.а),.во.вто- ром.—.нейтраль.обмотки.высокого.напряжения.соединяют.с.зем- лей,.а.резистор.включается.во.вторичную.обмотку.трансформато- ра.(рис..5.2,.б). 5.3. Режимы заземления нейтрали в электрических сетях напряжением 6...35 кв 163 Рис. 5.2. Варианты.включения.резистора.в.сеть.через.ТЗН Для. обеспечения. полного. разряда. емкостей. фаз. за. время. t п ,. равное.0,008...0,01.с,.сопротивление.резистора.выбирают.из.усло- вия,. чтобы. активная. составляющая. тока. замыкания. на. землю. I R была.равна.или.больше.емкостной.составляющей.I c :.I R >.I c ..Исходя. из.этого.условия.сопротивление.резистора.R N .для.схемы.рис..5.2,.а определяют.по.формуле R u I N ≤ в.н c 3 , .(5.1) а.для.схемы.рис..5.2,.б.—.по.формуле R u K I N ≤ 27 2 в.н c 3 , .(5.2) где. u в.н . —. линейное. напряжение. стороны. высшего. напряжения. трансформатора,.В;.I c .—.емкостный.ток.однофазного.замыкания.на. землю,. А;. К. —. коэффициент. трансформации. ТЗН,. К. =. u в.н . /u н.н ,. здесь. u н.н . —. линейное. напряжение. на. стороне. низшего. напряже- ния.трансформатора,.В. Расчетную. мощность. трансформатора. заземления. нейтрали. и.резистора.R N .определяют,.используя.выражение S u R N ≥ в.н 2 3 .или. S u R ≥ ( ) , 3 2 н.н ∆ (5.3) где. R Δ . —. сопротивление. резистора,. Ом,. используемого. в. схеме. рис..5.2,.б. В. целях. обеспечения. электробезопасности. в. сетях. 6…35. кВ. применяется.и.другой.способ.нормирования.сопротивления.рези- стора. R N :. на. основе. системы. нормирования. условий. электробез- опасности. по. допустимому. напряжению. прикосновения.. В. этом. Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 164 случае. электробезопасность. обеспечивается. за. счет. быстрого. от- ключения. поврежденной. линии,. что. позволяет. принимать. повы- шенные. допустимые. для. человека. значения. напряжения. прикос- новения.. Нормируемая. величина. сопротивления. заземляющего. устройства.(ЗУ).при.этом.принимается.равной R u I ЗУ ЗУ р = ≤ 10 .Ом,. .(5.4) где.u ЗУ .—.потенциал.относительно.заземляющего.устройства,.ко- торый.для.общего.ЗУ.электроустановок.6…35.кВ.и.0,4.кВ.состав- ляет.125.В.и.для.ЗУ.6…35.кВ.—.250.В;.I р .—.расчетный.ток.замы- кания.на.землю,.А. На.рис..5.2.приведены.возможные.варианты.включения.рези- стора.в.сеть,.а.на.рис..5.3.—.обычный.вид.заземляющего.резистора.. Как. правило,. для. реализации. резистивного. заземления. нейтрали. используют.варианты,.показанные.на.рис..5.2,.а.и.5.2,.в..Вариант,. изображенный.на.рис..5.2,.б,.достаточно.редкий.и.требует.для.сво- ей.реализации.специального.трансформатора. Все. режимы. заземления. нейтрали. через. резистор. (или,. по- другому,. резистивное. заземление. нейтрали). можно. разделить. на. две.большие.группы.с.позиции.создаваемого.активного.тока: высокоомное. резистивное. заземление. нейтрали. —. заземле- ние.нейтрали.через.резистор,.при.котором.суммарный.ток.в.месте. замыкания.(активный.ток.резистора.плюс.емкостный.ток.сети).не. превышает. 10. А.. Как. правило,. од- нофазное. замыкание. на. землю. при. таком.режиме.заземления.нейтрали. можно. не. отключать. и. защиты. от. замыканий. на. землю. действуют. на. сигнал; низкоомное. резистивное. за- земление. нейтрали. —. заземление. нейтрали.через.резистор,.при.кото- ром.суммарный.ток.в.месте.замыка- ния.(активный.ток.резистора.плюс. емкостный. ток. сети). превышает. 10. А.. Как. правило,. суммарный. ток. Рис. 5.3. Заземляющий.резистор |