Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции

Выбор параметров взрывозащиты, изоляционных промежутков - Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции

Оглавление
Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции
Режимы работы и требования
Основные направления развития
Сухие трансформаторы с кварцевым заполнением
Кварцевый песок как наполнитель
Разгрузочная способность кварцевого песка, толщина взрывозащитного слоя
Расстояния утечки в кварцевом заполнении, особенности конструктивного исполнения кожуха
Технология приготовления кварцевого песка
Конструирование, изготовление и испытание
Кожух трансформатора
Ходовая часть трансформатора, вводы
Изоляторы и контактные зажимы
Электрическая схема подстанции
Распределительное устройство низкого напряжения
Распределительное устройство высокого напряжения
Выбор параметров взрывозащиты, изоляционных промежутков
Кварценаполиенный трансформатор
Напряжение короткого замыкания трансформаторов
Энергетические характеристики питаемых электродвигателей
Нагрузочная способность шахтных трансформаторов
Обоснование применения трансформаторов с малыми значениями Uк
Эксплуатация
Установка и монтаж
Включение в работу и эксплуатация
Экономическая эффективность
Направления развития и совершенствования конструкций

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ, ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПРОМЕЖУТКОВ И ПУТЕЙ УТЕЧКИ КОНСТРУКЦИИ

Шахтные трансформаторы типа ТКШВ и передвижные подстанции с кварценаполненным трансформатором типа ТКШВП выполняются в соответствии с ПИВРЭ.
По условиям эксплуатации шахтные трансформаторы и подстанции относятся к полустационарному оборудованию.
По уровню взрывозащиты трансформаторы и подстанции должны быть во взрывобезопасном исполнении.
По способу взрывозащиты трансформаторы и подстанции выполняются различно: собственно трансформатор изготовляется с кварцевым заполнением, РУ подстанции и вводные коробки трансформатора — во взрывонепроницаемых оболочках.
В зависимости от уровня и способа взрывозащиты, а также в зависимости от величины тока короткого замыкания отдельные узлы подстанции и трансформатора маркируются соответствующими знаками, выполненными рельефно на стальных пластинах. Трансформатор маркируется знаками «РВ» и «КЭ» (рудничный взрывобезопасный и кварценаполненный экранированный).
Распределительные устройства ВН подстанций и вводные коробки ВН трансформаторов маркируются знаками «РВ» и «4В»; последнее определяется напряжением 6 000 в и током короткого замыкания до 10 000 а.
Распределительные устройства НН подстанции и вводные коробки НН трансформаторов маркируются знаками «РВ» и «ЗВ», что определяется напряжением 660 в и током короткого замыкания до 15000 а.
На крышках оболочек, которые могут быть открыты в процессе эксплуатации, имеются предупредительные надписи: «Открывать, отключив от сети!».
Взрывонепроницаемые оболочки подстанций и трансформаторов выдерживают давление взрыва и совместно с электрическими средствами защиты предотвращают наружное воспламенение горючих газов от заключенных в оболочке электрических частей как в условиях нормальной работы электрооборудования, так и при дуговом коротком замыкании.
Испытательное давление для оболочек типа 4В 10 ат, для 3В 9 ат.

Щель между прилегающими поверхностями частей оболочки, через которую могут прорваться раскаленные газы или металлические частицы непосредственно из оболочки в окружающую среду, характеризуется шириной, длиной, конфигурацией и чистотой обработки поверхностей. Щели на подстанциях и трансформаторах выполнены плоскими (сочленение всех крышек РУВН, вводных коробок и РУНН помимо быстро открываемой крышки), цилиндрическими (кнопки, валы, оси) и лабиринтными (быстро открываемые крышки РУНН). Выполнение параметров щели в соответствии с данными

Рис. 5-39. Зазоры лабиринтной щели быстро открываемой крышки.
Зазоры лабиринтной щели
табл. 5-4 обеспечивает предотвращение передачи взрыва из внутренней полости оболочки наружу и воспламенение окружающей оболочку взрывоопасной атмосферы раскаленными частицами металла или газа.
Таблица 5-4

 

 

Минимально допустимая длина щели.

Допустимая ширина щели, мм

Группа
оболочки

Свободный объем, л

общая

против
отверстия

между плоскими поверхностями

между цилиндрическими поверхностями

Свыше 10

25

10

0,2

0,3

Свыше 10

40

15

0,15

0.2

При испытательном давлении внутри оболочки допускается увеличение ширины щели вследствие упругой деформации не более чем на 0,03 мм.
Для лабиринтного исполнения щели зазоры (быстрооткрываемые крышки), размеры и длины щели показаны на рис. 5-39.
Класс обработки взрывозащитных поверхностей отдельных оболочек приведен в табл. 5-5.
Таблица 5-5

Для оболочки с кварцевым заполнением параметры взрывозащиты рассчитываются по формулам, приведенным в гл. 3.
Высота взрывозащитного слоя от обмоток и отводов до экрана как для ВН, так и НН выбирается по формуле (3-15).
Минимальная толщина бокового защитного слоя от обмоток и отводов как для ВН, так и для НН определяется по формуле (3-16). Высота и толщина взрывозащитного слоя песка исчисляются как от неизолированных так и от изолированных электрических частей.
Если в песок погружены и находятся рядом электрические части цепей, различных по роду и величине расчетного тока короткого замыкания, то из определенных для них минимальных значений толщины слоя принимается большее, например боковой слой песка от чередующихся обмоток ВН и НН до стенок и днища кожуха.
Высота и толщина взрывозащитного слоя кварцевого песка для неизолированных электрических частей должны быть не меньше соответствующего электрического зазора в песке до наружной стенки оболочки (провода обмоток с собственной изоляцией считаются как неизолированные).
Для изолированных электрических частей, изоляция которых рассчитана на номинальное напряжение цепи, высота и толщина взрывозащитного слоя устанавливаются только по условиям взрывозащиты. Защитный слой для таких электрических частей, находящихся у стенки, являющейся общей для оболочки с песком и взрывоне-
проницаемой оболочки смежного узла конструкции, не нормируется.
Электрические зазоры песка выбираются по табл. 3-2.
В табл. 5-6 приведены расчетные минимальные расстояния для ряда трансформаторов с кварцевым заполнением с учетом взрывозащитного слоя и электрического зазора для обмоток ВН и НН и их отводов.
При расчете тока короткого замыкания на стороне НН Uк принято равным 2,8% минус 10%-ный допуск
Таблица 5-6

Жесткость оболочки с кварцевым заполнителем (кожух трансформатора) испытывается избыточным гидравлическим давлением 0,5 ат в течение 1 мин.
Электрические зазоры для взрывонепроницаемых оболочек (РУВН, РУНН и вводные коробки) выбираются в соответствии с табл. 5-7.
Таблица 5-7


Номинальное напряжение переменного тока, в

Электрический зазор, мм

Токоведущие части, не предназначенные для подсоединения проводов в эксплуатационных условиях

Зажимы, предназначенные для присоединения в эксплуатационных условиях

До 60

5

5

Свыше 60 до 127

6

15

Свыше 127 до 250

7

17

Свыше 250 до 380

8

20

Свыше 380 до 660

10

20

Свыше 660 до 1 000

20

20

Свыше 1 000 до 3 000

36

36

Свыше 3 000 до 6 000

60

60

Свыше 6 000 до 10 000

100

100

Кратчайшее расстояние по поверхности изолирующего тела между соседними частями разного потенциала или между частью, находящейся под напряжением, и заземленной частью,— путь утечки — для кварценаполненного трансформатора, а также для РУ и вводных коробок выбирается согласно табл. 5-8.
Разбивка изоляционных материалов на группы по допустимым путям утечки производится по стойкости диэлектрика к образованию токопроводящих мостиков при воздействии поверхностных разрядов.
Параметры взрывозащиты для шахтной подстанций
Рис. 5-40. Параметры взрывозащиты для шахтной подстанций с кварценаполненным трансформатором мощностью 250 кВА.

 

Параметры взрывозащиты для шахтной подстанций 2

Номинальное напряжение, в

Расстояние утечки, мм. для материала

-

б

в

г

До 60

5

5

6

6

Свыше 60 до 127

5

6

8

10

Свыше 127 до 250

6

8

10

12

Свыше 250 до 380

6

10

12

14

Свыше 380 до 500

10

14

15

20

Свыше 500 до 660

12

18

20

25

Свыше 660 до 1 000

20

26

30

36

Свыше 1 000 до 3 000

50

60

72

90

Свыше 3 000 до 6 000

90

110

130

160

В группу «а» входят наиболее дугостойкие материалы, такие как фарфор, стеатит, керамика, асбест, слюда и стекловолокнистые материалы без органических связующих материалов. В группу «б» входят пресс- материалы (КМК-218, КМК-218А, КФ-9, КФ-10 ДО, К-78-51 МФК-20), фторопласты, стеклотекстолиты (СТК-41, СТК-4/ЭП; СТЭФ) и другие материалы. В группу «в» входят материалы с органическим связующим материалом: СТК-71, ВЭИ-12, К-41-5, КПЖ-9 и др. К группе «г» относятся такие материалы, как асбодин, ММФ-57П; МФС-6 и др.
С целью увеличения путей утечки на поверхности материала могут быть выполнены ребра и канавки. Размеры канавок и ребер должны быть не менее 3 мм в высоту (глубину) и ширину. На рис. 5-15 даны размеры канавок на изоляционных шайбах из материала АГ-4В, применяемых в обмотке ВН.
Ребра на материале должны быть выполнены как одно целое с основной массой, так как стыки склейки изоляционных деталей считаются участками утечки, а стыки несклеенных деталей, неподвижных относительно друг друга, считаются проводниками.
В качестве примера на рис. 5-40 представлены параметры взрывозащиты и электрические зазоры, выполняемые при изготовлении подстанций типа ТКШВП-250/6.
Толщина взрывозащитного слоя от обмоток трансформатора до днища кожуха увеличивается по сравнению с расчетной на 5 мм, как резерв на случай попадания в кожух трансформатора влаги.
Все основные узлы подстанции и трансформатора имеют наружные заземляющие зажимы, по два на каждом узле. Кроме того, внутренние заземляющие зажимы имеются во вводных коробках для каждого кабеля, а для бронированного кабеля имеется и дополнительный внешний заземляющий зажим. Заземляющие зажимы имеют антикоррозионное покрытие.
По требованиям «Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах» температура наружных частей подстанции и трансформатора не должна превышать при длительной работе 200° С, а при аварийном режиме 400° С, температура изоляции должна быть на один класс нагревостойкости ниже температуры, допустимой для примененной изоляции в общепромышленном электрооборудовании. Применяемый в трансформаторах материал АГ-4 относится к классу нагревостойкости F (155°С). Температура материала АГ-4 в трансформаторе составляет в среднем 130° С.



 
« Качество электроэнергии на промышленных предприятиях   Методы и средства диагностики оборудования ВН »
электрические сети