Назначение шахтных силовых трансформаторов состоит в преобразовании электрической энергии одной величины напряжения в электрическую энергию другой величины напряжения, а также для обособленного питания отдельных групп электроприемников, г. е. перехода от электрической связи между отдельными участками сети к индуктивной связи без преобразования величины напряжения (разделительные трансформаторы).
В настоящее время в шахтах эксплуатируются трансформаторы серий ТКШВ, ТКШВС, ТСШВ (Т — трехфазный, К — с кварцевым заполнением, С — сухой, Ш — шахтный, В — взрывобезопасный, последняя буква С — с основной изоляцией из стеклопластика).
Трансформатор ТКШВС состоит из активной части магнитопровода с обмотками, кожуха с вводными коробками и шасси.
Трехфазный стержневой магнитопровод трансформатора собран из высококачественной холоднокатаной трансформаторной тали с высокой магнитной проницаемостью и низкими удельными потерями. Обмотки трансформатора выполнены из провода со стеклопластиковой изоляцией. Для отвода тепла от магнитопровода установлены медные пластины, а для охлаждения обмоток — алюминиевые.
Катушки высшего напряжения имеют отпайки, которые позволяют регулировать коэффициент трансформации в пределах +4%. Отпайки выведены через проходные изоляторы на боковую стенку корпуса и закрыты крышкой. Регулирование следует производить при отключенном от сети трансформаторе.
Оболочка трансформатора рассчитана на давление 50 000 Па. Взрывобезопасность трансформатора достигается засыпкой оболочку сухого чистого кварцевого песка крупностью 0,4— ,6 мм с содержанием кремнезема 98,7%. Перед засыпкой песок подвергают специальной пропитке гидрофобизирующей жидкостью арки ГКЖ-94.
Сверху песок покрывают экраном, выполненным из стального листа с отверстиями 10 мм и расстоянием между отверстиями 3—70 мм. Для наблюдения за уровнем песка в верхней части трансформаторной оболочки имеются с двух сторон по два смотровых окна. Толщина песка, составляющего взрывозащитой экранирующий слой, в зависимости от мощности трансформатора колеблется от 70 до 135 мм.
Вводная и выводная коробки рассчитаны на подключение бронированных, гибких или полугибких кабелей. Трансформатор креплен на раме, установленной на полускатах для колеи 600 и 900 мм.
Трансформаторы ТКШВ имеют изоляцию обмоток класса В оп — 130° С), ТКШВС — изоляцию класса F = 155° С) ТСШВ — изоляцию класса Н (t — 180е С).
Рис. 99. Передвижная трансформаторная подстанция ТКШВПС:
1 — блокировочная рукоятка; 2 — крышка РУВН; 3 — смотровое окно; 4 — рукоятка разъединителя; 6 — кабельный ввод РУВН; 6 - транзитный вывод; 7 я 9 — крышка коробки выводов РУВН; 8 — контрольный вывод; 10 — крышка оболочки силового трансформатора; 11 — смотровое окно; 12 — крышка камеры регулировочных отводе»; 14 — контрольные выводы камеры РУНН; 15 — крышка коробки РУНН; 16 — вывод РУИН; 17 — быстрооткрываемая крышка РУНН; 18 — тележка
Указанные трансформаторы являются составной частью ПУПП типа ТКШВПС, ТКШВП и ТСШВП, где буква П обозначает слово «подстанция», Технические данные ПУПП приведены в табл. 31, а внешний вид ПУПП типа ТКШВПС приведен на рис. 99.
Подстанция ТКШВПС состоит из трех отдельных оболочек, соединенных болтами и установленных на общей тележке. В оболочках расположены распределительное устройство высшего напряжения (РУВН), силовой трансформатор и распределительное устройство низшего напряжения (РУНН).
Аппаратура и приборы подстанции позволяют производить следующие операции; включение-отключение тока холостого хода трансформатора со стороны ВН; включение-отключение тока нагрузки со стороны НН; защиты от т. к. з., токов утечки и температурную защиту трансформатора; измерение тока, напряжения и сопротивления изоляции; местное освещение ПУПП.
РУВН состоит из разъединителя мощности с гашением дуги в дугогасительных камерах из асбоцемента и пресс-материала АГ-4, помещенных в корпус, выдерживающий давление 1 МПа. Корпус закрыт быстрооткрываемой крышкой.
В верхней части оболочки находятся вводная кабельная муфта и две откидные крышки, через которые можно выполнять необходимые присоединения и осмотры. На боковых стенках установлены два кабельных вывода для подключения пульта управления и метан-реле, а ниже имеется смотровое окно для наблюдения за контактами разъединителя мощности.
Таблица 31
РУНН состоит из автоматического выключателя АВМУ; осветительного трансформатора на 250 В - А; блока защиты БЗП-1А; трансформатора тока; плавких предохранителей и измерительных приборов. В верхней части оболочки расположена коробка выводов с пятью кабельными муфтами: две муфты для подключения силовых кабелей, и по одной для светильников местного освещения, дополнительного заземления и газовой защиты.
Схема электрическая соединений подстанций ТКШПВС показана на рис. 100. При включении подстанции в работу необходимо соблюдать следующую последовательность операций: 1) блокировочную рукоятку РБ разъединителя поставить в положение «Отключено»; 2) рукояткой РР включить разъединитель; 3) включить силовой выключатель КРУ (при этом вольтметр покажет напряжение холостого хода, а трансформатор ТО подаст питание светильникам); включить автоматический выключатель А для подачи напряжения токоприемникам.
В схеме имеются две цепи электрической блокировки с блок-контактами БК-1 и БК-2. При отключенном разъединителе РЛ нельзя включить выключатель А и силовой выключатель КРУ Поэтому сначала включают разъединитель.
Блок защиты БЗП-1А состоит из реле утечки и блока тепловой защиты. На вторичной обмотке трансформатора устанавливают термисторы TCI, ТС2. При допустимой температуре обмоток сопротивление термисторов велико, транзистор ПП заперт, реле РТ отключено. Превышение допустимой температуры вызывает снижение сопротивления термисторов и переход транзистора ПП в открытое состояние, что приводит к срабатыванию реле РТ, которое своим контактом РТ-2 создает цепь питания отключающей катушки ОК автоматического выключателя А. О срабатывании защиты сигнализирует лампа ЛН, Принцип действия защиты от утечек тока на землю описан в. § 11 данной главы. Проверка исправности У АКИ осуществляется кнопкой кпр.
Для питания токоприемников высокопроизводительных участков угольных шахт с электроснабжением при напряжении 1140 В, а также для защиты этих токоприемников и питающих их кабелей применяют комплектные трансформаторные подстанции ТСШВП- 630-6/1,2 (ΚΤΠ-Π40), технические данные которой приведены в табл. 31, а общий вид показан на рис. 101.
РУВН подстанции ТСШВП мало отличается от РУВН ТКШВПС, а силовой трансформатор выполнен сухим с естественным воздушным охлаждением и кремнийорганической изоляцией. Трансформатор помещен во взрывонепроницаемую оболочку овальной формы с наваренными ребрами и гофрами.
Рис. 100. Схема электрическая соединений подстанции ТКШВПС
Рис. 101, Передвижная трансформаторная подстанция ТСШВП-630—6/1,2 (КТП-1140);
I — отделение вводе на 6, кВ; 2 — РУВН; 5 — отделение вывода да 1HQ В; 4 — РУНН; $ — отделение регулировочных, отводов; 6 — смотровые окна; 7 — рукоятка управления разъединителя мощности; 8 — съемная блокировочная рукоятка
В РУИН размещены: автоматический выключатель (АВ) е независимым и нулевым расцепителями, приводом ручного управления и блоком дистанционного отключения с искробезопасными цепями и с защитой от потери управляемости; блок полупроводниковой максимально-токовой защиты (ПМЗ) с установкой срабатывания от 800 до 2400 А; блок защитного отключения (БЗО-1140) с самоконтролем исправности элементов схемы; блок компенсации емкостной составляющей тока утечки (БК.Е-1140); два термодатчика типа ДТР для защиты обмоток трансформатора от перегрева; трансформатор собственных нужд 1140/127 В мощностью 0,63 к В - А, предназначенный для питания цепей управления, газовой защиты и светильников для освещения КТП-1140; автоматический выключатель в цепи освещения; заземляющий разъединитель с приводом ручного управления; устройства для проверки срабатывания защит и сигнализации; амперметр со шкалой до 600 А и вольтметр со шкалой до 1500 В.
Крышки взрывобезопасных оболочек КТП имеют специальные болты, которые могут отвинчиваться только съемной блокировочной рукояткой РУВН.
Таблица 32
Примечания. 1. В расчет принята часовая мощность двигателя комбайна 1 К-101. 2. Суммарный ток светильников приведен к напряжению 690 В.
