Документ Microsoft Word

Трансформаторные подстанции предназначены для преобразования и распределения электрической энергии. На открытых мачтовых подстанциях оборудование устанавливают на опорах воздушных линий или на специальных высоких конструкциях. Комплектные трансформаторные подстанции состоят из трансформаторов и металлических шкафов-блоков, в которых находятся в полностью собранном виде элементы присоединения к сети высокого напряжения 35 и 6 кВ и элементы распределительного устройства напряжения 380 и 220 В. Мачтовые трансформаторные подстанции имеют А-, П- или АП- образные конструкции, изготавливаемые из деревянных или железобетонных стоек. На базе А-образной конструкции (иногда на одностоечной опоре) выполняют однофазные трансформаторные подстанции мощностью 5... 10 кВ-А (рис. 40). При этом А-образная конструкция одновременно может быть и концевой опорой воздушной линии высокого напряжения. На траверсе опоры монтируют разъединитель, разрядник, ниже — предохранители и силовой трансформатор. На уровне, удобном для обслуживания, расположен распределительный щит 0,23 кВ. Подстанции не имеют площадки для обслуживания силового трансформатора и высоковольтного оборудования.

Рис. 40. Общий вид подстанции на А-образной деревянной опоре: 1 — разъединитель на 6...10 кВ с приводом; 2 — разрядник на 6...10 кВ; 3 — предохранители на 6...10 кВ; 4 — силовой трансформатор; 5 — распределительный шкаф на 380/220- В; 6 — воздушная линия на 0,38 кВ.

Подстанции П-образной конструкции используют с трехфазными трансформаторами мощностью до 100 кВ-A включительно (рис. 41). Разъединитель устанавливают на концевой опоре линии высокого напряжения. На П-образной конструкции устанавливают разрядники, высоковольтные предохранители, силовой трансформатор, ниже, на уровне обслуживания,— распределительный щит 0,4 кВ. Для обслуживания высоковольтного оборудования и силового трансформатора сооружают специальную площадку. Для подъема на площадку предусмотрена лестница, закрываемая на замок в сложенном положении.

Конструкции АП-образной формы применяют для подстанций с трансформаторами мощностью 160 и 250 кВ-А (рис. 42). Аналогично на опоре размещают все оборудование и она же является концевой опорой высоковольтной линии. Рис. 41. Общий вид подстанции на П-образной опоре; 1 —распределительное устройство на 0,38 кВ; 2 — трубы для проводов 0,38 кВ; 3 — силовой трансформатор; 4 — разрядник иа 6...10 кВ; 5 — воздушная линия на 6...10 кВ; « — предохранитель на 6...10 кВ.

Наиболее широкое, преобладающее применение нашли комплектные трансформаторные подстанции (КТП). Тупиковая КТП с воздушным вводом и трансформатором мощностью до 250 кВ-А приведена на рисунке 43. Разъединитель расположен на концевой опоре воздушной линии. Разрядники крепят снаружи задней стенки шкафа высоковольтных предохранителей, а ниже — силовой трансформатор. Рядом, на одном уровне с силовым трансформатором, устанавливают распределительный шкаф низкого напряжения. КТП устанавливают на двух (или четырех) железобетонных стойках. В качестве стоек используют типовые приставки ПТ опор воздушных линий длиной 3,25 м и 4,25 м или унифицированные стойки УСО-ЗА. Высота установки КТП над уровнем земли должна быть не менее 1,8 м, а расстояние от земли до высоковольтного ввода — не менее 4,5 м. Рис. 42. Общий вид подстанции на АП-образной опоре: 1 — силовой трансформатор; 2 — разрядник на 6...10 кВ; 3 — разъединитель с приводом; 4 и 6 — трубы для проводов 380/220 В; 5 — предохранитель на в...10 кВ; 1 — распределительные шкафчики 380/220 В.

Ограждать КТП не обязательно. При расположении их в местах возможного скопления людей (школы и т. п.) их нужно ограждать. Для удобства обслуживания на высоте 0,5...0,75 м от поверхности земли предусмотрена площадка, шарнирно соединенная со стойками, которую после окончания работ поднимают в вертикальное положение и запирают на замок. Промышленность выпускает КТП проходного типа (КТПП) мощностью до 2X630 кВ-А с кабельными и воздушными вводами. КТПП представляет единый блок и состоит из низковольтного, высоковольтного и силового отсеков. В отсеке высоковольтного оборудования размещены выключатель нагрузки, разъединитель и вентильные разрядники. Рис. 43. Общий вид (а) и установка (б) комплектной подстанции КТП-160: 1 — распределительное устройство на 380/220 В; 2 — вводное устройство напряжением 6...10 кВ; 3  — разрядник; 4 — силовой трансформатор; 5— разъединитель с приводом.

Рис. 44. Трансформаторная подстанция закрытого типа с воздушным вводом 20 кВ и двумя трансформаторами до 400 кВ-А каждый: I — силовой трансформатор; 2 — разрядник; 3 — выводы линий 0.38 кВ; 4 — вводы 20 кВ; 5 — заземляющие ножи; 6 — разъединитель; 7 — предохранители; 8 — распределительное устройство на 0,38 кВ. В зависимости от типа грунта и местных условий КТП устанавливают на фундаменты из железобетонных стоек УСО-5А, закрепленных в сверленых котлованах. КТП можно ставить на стойки типа УСО-4А или приставки ПТО-1,7-3,25, положенные горизонтально на песчаное основание. Этот вариант рекомендуется при скальных грунтах, при песчаных грунтах с крупной галькой и валунами, когда бурение котлованов затруднительно. Раму-основание КТПП приваривают к железобетонным элементам фундаментов. Закрытые трансформаторные подстанции применяют у ответственных сельскохозяйственных потребителей I и II категории с двухсторонним питанием (птицефабрики, животноводческие комплексы и т. п.). Обычно это двухтрансформаторные подстанции с автоматическим включением резерва. Их размещают в кирпичном двухэтажном неотапливаемом здании (рис. 44). На первом этаже монтируют силовые трансформаторы и щит низкого напряжения, на втором — распределительное устройство высокого напряжения. Фундаменты под здание собирают из блоков серии ИИ-03-02 или выполняют ленточными бутобетонными. Покрытие и перекрытие выполняют из сборных железобетонных панелей. В целях создания безопасных условий труда на подстанциях заземляют нейтраль обмоток низшего напряжения силового трансформатора. В соответствии с ПТБ заземляют также все металлические корпуса, кожухи оборудования и аппаратуры (разъединитель, выключатель, щиты низкого напряжения и т. д.), которые вследствие нарушения изоляции могут оказаться под напряжением. Сопротивление заземляющего устройства (Ом) при протекании по нему расчетного тока замыкания на землю /э в любое время года должно быть не более, а сопротивление заземляющего устройства на подстанциях с учетом использования естественных и повторных заземлений нулевого провода на ВЛ до 1000 В должно быть не более 4 Ом для электроустановок 380/220 В и 8 Ом для электроустановок напряжением 220/127 В. В качестве заземляющего устройства в первую очередь используют естественные заземлители (проложенные в земле металлические трубопроводы, металлические конструкции, оболочки кабелей и т. п.). Контур заземления» (заземляющее устройство) обычно выполняют из нескольких заземлителей (количество зависит от удельного сопротивления грунта в месте сооружения подстанции и требуемого сопротивления заземляющего устройства), представляющих собой стальные стержни диаметром 10...12 мм, длиной до 5 м, вертикально погруженных в грунт и соединенных между собой круглой сталью диаметром 10 мм при помощи сварки. Вместо круглой стали можно. изготовить вертикальные заземлители из угловой стали 40X40X4 мм длиной 2,5 м, а горизонтальные соединители из полосовой стали сечением 25X4 мм.

Рис. 45. Заземляющее устройство подстанции напряжением 10/0,4 кВ мощностью 250 кВ-А: 1 — горизонтальный заземлитель; 2 — подстанция; 3 — электрод заземления; 4 — концевая опора 10 кВ. Вертикальные заземлители погружают так, чтобы верхний конец был на 70 см ниже уровня земли. Горизонтальные заземлители прокладывают на уровне верхних концов вертикальных заземлителей. Все подземные соединения и присоединение заземляющих проводников к заземляемым конструкциям выполняют сваркой, а к корпусам аппаратов — сваркой или болтами. Каждый заземляемый элемент подстанции присоединяют к заземляющему контуру при помощи отдельного ответвления. Последовательно включать в заземляющий проводник несколько заземляемых частей установки запрещается. Пример заземляющего устройства для удельного сопротивления грунта q = 1 • 102 Ом-м и R <4 Ом приведен на рисунке 45.

Строительство трансформаторных подстанций 6...55/0,4 кВ ведут в несколько этапов: подготовительные работы; транспортировка конструкций и оборудования; строительно-монтажные работы; наладка оборудования. До начала работ по сооружению трансформаторной подстанции: составляют график поставки конструкций и оборудования, выбирают необходимые транспортные средства и механизмы. Проверяют возможность проезда транспортных средств, проверяют мосты,, переезды, допустимые габариты. Выполняют привязку территории, площадки подстанции и ее планировку для обеспечения отвода ливневых вод. Котлованы для фундаментов бурят буровыми или бурильно-крановыми машинами БКГО, БМ (БКГМ), ГБС. Диаметр сверленых котлованов должен составлять 450 мм. Устанавливают приставки ПТ, стойки УСО-ЗА, УСО-4А при сооружении мачтовых и металлических КТП. При сооружении фундамента КТПП срезают растительный слой грунта не менее чем на 10 см, засыпают песчаное основание и укладывают железобетонные конструкции. Для удобства обслуживания на КТПП сооружают площадки на высоте 75 м от поверхности земли. Площадки устанавливают на двух стойках УСО-4А, которые заделывают в сверленые котлованы. Котлованы под стойки площадки обслуживания бурят только после окончательной установки стоек под шкафы КТПП. Металлическую раму площадки крепят к оголовкам стоек при помощи сварки. На металлическую раму площадки настилают доски. Силовые трансформаторы 630 кВ-А содержат значительное количество масла, поэтому при планироике на территории площадки КТПП предусматривают маслостоки для отвода масла в аварийных случаях. В целях создания безопасных в пожарном отношении условий расстояние от маслотоков до оборудования и зданий должно быть не менее 10 м. Тип фундамента под сооружаемые подстанции во всех случаях выбирают в соответствии с проектным решением, принятым на основании данных инженерно-геологических изысканий. При установке стоек в котлованы послойно трамбуют (уплотняют) грунт лопатами, механическими или ручными трамбовками. Для засыпки котлованов на песчаных почвах используют грунт, полученный при разработке котлована, а на глинистых почвах — песчано-гравийную смесь состава 1:1. Для устройства заземляющего контура подстанции в грунт погружают вертикальные заземлители и роют горизонтальные траншеи для соединительных проводников. Для забивки электродов, рытья и засыпки траншей используют машины УЗК-1 на базе трактора ДТ20-С2. Круглые стальные вертикальные заземлители ввертывают при помощи специального приспособления ямобурами. Забивать электроды можно электропогружателем типа ПЗ-12, пневматическими заглубителями электродов, электромолотком и т. п. Вдавливают электроды при помощи гидросистемы трактора. Доставленное на монтажную площадку оборудование осматривают, выявляя дефекты, проявившиеся при транспортировке. Целое оборудование устанавливают на подготовленный фундамент (опору). Для погрузки, разгрузки и установки оборудования используют краны соответствующей грузоподъемности. При подготовке КТП на монтажном участке проверяют соответствие направляющих под трансформатор (кронштейнов) и при необходимости устанавливают направляющие нужной конструкции. После закрепления КТП на фундаменте устанавливают: низковольтные изоляторы; проходные изоляторы 6...35 кВ, удалив деревянные заглушки; .патроны предохранителей типа ПК; высоковольтные и низковольтные разрядники. Собирают линейный разъединитель на раме, регулируют углом поворота одновременность включения, ход контактов. Проверяют состояние поверхности и площадь прилегания контактов, регулируют усилие сжатия контактов. Допускается несоосность вертикальных осей фаз разъединителя не более±2 мм, отличие угла поворота подвижных ножей фаз не должно быть более 3%. Параллельность подвижных ножей и одновременность их замыкания регулируют изменением межполюсных тяг и перестановкой упоров. Разновременность включения ножей фаз может составлять не более 3 мм для разъединителей до 10 кВ и 5 мм для разъединителей на напряжение 35 кВ. Монтаж разъединителя выполняют следующим образом. Подготавливают приводную тягу и привод, после чего разъединитель устанавливают на опору. Монтируют элементы блокировки привода разъединителя и дверцы высоковольтного шкафа. Полностью собранные и отрегулированные разъединители подвергают испытаниям. Мегомметром на напряжение 2500 В измеряют сопротивление изоляции поводков и тяг, выполненных из органических материалов, и многоэлементных изоляторов: Для проверки регулировки контактных систем измеряют вытягивающие усилия подвижных контактов из неподвижных и измеряют сопротивление контактов постоянному току. Полученные данные должны соответствовать нормам. Основные указания по монтажу силовых трансформаторов изложены отдельно. Наладочные работы на трансформаторных подстанциях выполняют специальные бригады, оснащенные приборами и оборудованием. Основные электрические испытания проводят с использованием автоэлектротехнической лаборатории ЭТЛ-10. Наладочная бригада испытывает все высоковольтное оборудование, силовой трансформатор, низковольтные аппараты, заземляющий контур в объеме, указанном в «Объемах и нормах испытания электрооборудования». Она же составляет исполнительную документацию с указанием изменений, внесенных в проектную документацию. Для защиты обмоток силового трансформатора от волн перенапряжений на вводах подстанций устанавливают вентильные разрядники типа РВП, РВС, РВО, РВН. Перед монтажом разрядник РВП-10 осматривают, проверяют целость фарфоровых частей (отсутствие сколов, трещин и т. п.), исправность армировки. При покачивании и встряхивании разрядника он не должен дребезжать. Позванивание свидетельствует об ослаблении связи между внутренними частями, такой разрядник следует перебрать в лаборатории или мастерской. Разрядник РВП-10 либо подвешивают за ушко, прикрепив его дополнительным стальным хомутом к корпусу шкафа, либо крепят к опорной конструкции хомутом из стальной полосы 60X6 мм. После установки каждый разрядник присоединяют к заземляющей сети стальной полосой 40X4 мм. Соединение с заземляющей магистралью должно быть выполнено по кратчайшему расстоянию. Верхний наружный контакт присоединяют к защищаемым токоведущим частям. Затем измеряют сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В. Значение тока утечки проверяют при напряжении, равном номинальному напряжению разрядника на постоянном токе. Верхний допустимый предел тока утечки для РВП на 3,6 и 10 кВ составляет 10 мкА. Пробивное напряжение измеряют на переменном токе, для РВП-10 оно должно быть в пределах 23 .32 кВ, для других разрядников пределы приведены в нормах. В виде исключения допускается защита трансформаторной подстанции малой мощности трубчатыми разрядниками РТВ, РТФ. Трубчатые разрядники устанавливают также для защиты высоковольтных кабельных вставок и подходов к подстанции воздушных линий электропередачи. В функцию разрядника входит не только ограничение волны перенапряжений» но и гашение дуги сопровождающего тока промышленной частоты, протекающего через искровой промежуток вслед за импульсным пробоем. При срабатывании разрядника газогенерирующее вещество (фибра, винипласт) выгорает, что приводит к увеличению внутреннего диаметра трубки, падению давления газов при срабатывании и изменению пределов отключаемых токов. Поэтому перед установкой разрядника делают следующее: проверяют состояние внутренней поверхности. Для этого вывинчивают стержневой электрод и просматривают внутренний канал. Наружная и внутренняя поверхности трубки должны быть ровными, без трещин и расслоения; измеряют внутренний диаметр трубки. Допускается увеличение внутреннего диаметра на 40% по сравнению с первоначальными размерами. Для разрядников серии РТФ допускается уменьшение толщины стенки фибровой трубки до 2 мм. Дальнейшее увеличение приводит к повышению нижнего предела отключения токов выше допустимого; измеряют внутренний искровой промежуток. Промежутки должны соответствовать номинальным значениям с допуском ±5 мм для разрядников на напряжение 35 и 110 кВ и ±3 мм для разрядников 3...10 кВ. Если внутренний искровой промежуток изменился незначительно, его можно подрегулировать изменением толщины прокладок у стержневого электрода. После установки трубчатого разрядника на опору проверяют расположение зон выхлопа. Они не должны пересекаться и охватывать элементы конструкции и проводов, имеющих потенциал, отличный от потенциала разрядника.