4-3. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ПОЛЕЙ, ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ШТАТОВ
Общие сведения
Расчетом определяют требуемые количества:
- количество испытательных полей для контрольных и типовых испытаний;
- количество промежуточных силовых и испытательных трансформаторов различного назначения;
- число измерительных пультов;
- штат обслуживающего персонала испытательной станции.
Производство обычно организуется для работы в две смены, хотя некоторые процессы (например, вакуумная сушка активных частей) ведутся в три смены.
Испытательные станции 3-го габарита могут быть рассчитаны на двухсменный режим работы. Станции для трансформаторов больших габаритов следует рассчитывать на трехсменный режим с целью лучшего использования дорогого оборудования.
Таблица 4-4
Нормы времени контрольных испытаний трансформаторов 3—6-го габаритов
Испытательные станции сверхмощных и уникальных трансформаторов 5—6-го габаритов безусловно необходимо рассчитывать на трехсменный режим работы. Персонал станций типовых испытаний и лабораторий рассчитывается на односменный режим с учетом работы части технического персонала, проводящего испытательные режимы, во вторую и третью смены.
Расчеты производят согласно указаниям § 1-4 на основании норм времени на испытания трансформаторов 3—6-го габаритов (табл 4-4). Приведенные в табл. 4-4 нормы времени являются ориентировочными и дают среднюю оценку длительности испытаний, на основании которых можно производить расчет количества рабочих мест, оборудования и штата. В нормах учтено время для подключения кабеля к испытываемому трансформатору. Предполагается, что определение коэффициента трансформации, проверка группы соединения обмоток и измерение потерь холостого хода при малом напряжении производятся при питании одним и тем же кабелем.
Расчетом определяется то номинальное количество оборудования, которое должно быть установлено на станции. Однако некоторые пульты и оборудование приходится принимать в большем количестве по соображениям удобства работ и техники безопасности.
Указания к расчету количества испытательных полей
Поля контрольных испытаний. Для определения количества полей необходимо распределить испытываемые трансформаторы в группы, которые будут испытываться на одних полях. Эти группы характеризуются диапазоном мощностей и классом напряжения обмотки ВН.
Распределение по группам зависит и от объема производства; при малых программах выпуска продукции необходимо группы укрупнять, при больших программах — разукрупнять на более мелкие.
Время занятости испытательного поля складывается из:
- суммарного времени испытаний по данным табл. 4-4;
- времени на установку и снятие вводов высокого напряжения;
- времени на окончательную сборку, если она выполняется на станции;
- времени на вакуумирование, заливку и слив масла (частичный или полный), если все это выполняется на станции.
Фонд времени для расчета количества полей принимается по табл. 1-3, как для рабочего места.
Пример. Годовая программа цеха 5 000 шт. трансформаторов типа ТМН 1 600—6 300 кВА на напряжения 10—35 кВ, трансформаторы могут испытываться на одних полях. Требуется определить количество полей для контрольных испытаний.
Решение. Согласно табл. 4-4 время занятости испытательного поля с учетом испытания переключающих устройств t=2,2 ч. Годовой фонд времени рабочего места (испытательного поля) при двухсменной работе согласно табл. 1-3 Т=4 075 ч.
Принимая коэффициент k, учитывающий неравномерность выпуска и возврат, равным 1,2, определяем требуемое количество испытательных полей согласно (1-1):
т. е. требуется четыре поля.
Поле для типовых испытаний предусматривается в каждом сборочном пролете завода. В большинстве случаев ввиду незначительной загрузки достаточно одного поля на сборочный пролет.
На ведущих заводах (см. § 1-1,б) поля лабораторий для исследований над собранными уникальными или мощными трансформаторами организуются на территории производственного корпуса. В зависимости от размеров программы выпуска и задач лаборатории лаборатория может быть совмещена с участком типовых испытаний или иметь отдельное поле, на которое выдаются предельные мощности от промежуточных трансформаторов, установленных и для типовых испытаний.
в) Определение количества испытательных трансформаторов
Испытательные трансформаторы можно распределить на следующие группы:
- Промежуточные (силовые) трансформаторы, требуемые для проведения контрольных испытаний, как-то: опыты холостого хода и короткого замыкания, испытание изоляции обмоток повышенным напряжением, индуктированным частично или полностью в самом испытуемом трансформаторе (см. § 7-2).
- Трансформаторы для проведения типовых испытаний, в частности для испытания на нагрев.
- Трансформаторы, необходимые для получения «подпорного» испытательного напряжения при испытании главной изоляции обмоток трансформаторов на 110 кВ и выше частично индуктированным напряжением (см. § 7-1).
- Испытательные трансформаторы на 35, 100, 300 (или 500) кВ, требуемые для испытания изоляции приложенным напряжением 50 Гц (см. § 7-1).
Количество трансформаторов первой группы для контрольных испытаний определяется расчетом по формуле (1-1). При этом годовой фонд времени оборудования берется по табл. 1-3, а загрузка оборудования испытательными операциями определяется по табл. 4-4,
Трансформаторы 2-й и 3-й групп ввиду малой их загрузки обычно выбираются в единичном количестве. Трансформаторы 2-й группы для испытательных станций трансформаторов 5—6-го габаритов являются уникальными по мощности, а единичное их количество оказывается достаточным как для типовых испытаний, так и для исследований в лабораторных условиях.
Однако и участок типовых испытаний и поле лаборатории должны иметь дополнительные промежуточные трансформаторы меньшей мощности или резерв в виде выдач от других промежуточных трансформаторов, установленных для контрольных испытаний.
Испытательные трансформаторы 4-й группы ввиду малой их загрузки требуются по расчету не более 1 шт. на испытательную станцию.
Трансформаторы на 35 и 100 кВ имеют относительно небольшие габариты и веса. Если их установить в соответствии с расчетом, потребуется разводка линии на 100 кВ по всем полям, что создает некоторые трудности при осуществлении схемы блокировок безопасности и при эксплуатации. При небольших размерах станции испытательные трансформаторы типа ОМ-33/35 и ИОМ-100 устанавливаются в одном комплекте.
На крупных испытательных станциях большой протяженности более надежной по схеме блокировок и удобной в эксплуатации будет установка на поперечных балконах станции двух комплектов из трансформаторов типа ОМ-33/35 и ИОМ-100/100. В этом случае обслуживаются два смежных поля одной парой указанных трансформаторов.
Испытательные трансформаторы на 300 или 500 кВ ввиду незначительной загрузки устанавливаются по 1 шт. на станцию.
г) Расчет количества испытательных пультов и распределение их по видам испытаний
Количество пультов, требующихся по отдельным видам испытания, определяется на основании норм времени на испытательные операции, приведенные в табл. 4-4 с учетом годового фонда времени оборудования согласно табл. 1-3.
Однако количество пультов, определенное по расчету, не всегда может удовлетворять условиям удобства работы и техники безопасности. По этим соображениям количество пультов приходится увеличивать. Ниже приводятся распределение пультов по видам испытаний и соображения по определению их количества.
Контрольные испытания.
Пульт № 1 к промежуточному трансформатору согласно § 4-3,в для опытов холостого хода, короткого замыкания и для испытаний индуктированным напряжением при повышенной частоте.
Количество пультов № 1 принимается в соответствии с принятым количеством промежуточных трансформаторов. Если имеется несколько полей и при управлении с одного пульта не может быть обеспечено наблюдение, а следовательно, и безопасность испытаний, устанавливаются вторые дублирующие пульты.
Пульт № 2 для измерения коэффициента трансформации и проверки группы соединения обмоток для измерения потерь холостого хода при малом напряжении и для испытания изоляции приложенным напряжением 50 Гц от трансформаторов на 35 и 100 кВ; пульт № 3 для измерения характеристик изоляции и пульт № 4 для измерения сопротивления обмоток постоянному току; пульт № 5 для управления нагревом трансформаторов постоянным током в обмотках; пульт № 6 для испытания изоляции приложенным напряжением 50 Гц от трансформатора на 300 или 500 кВ.
Эти пульты выбираются по следующим соображениям. Количество пультов № 2—4 по расчету может быть незначительным, что вызовет затруднение в работе при большой длине полей станции. Кроме того, малое количество пультов может послужить причиной задержки испытаний, если имеется несколько полей и большое количество испытываемых трансформаторов.
Так, например, по расчету для испытаний 5000 шт. трансформаторов требуются согласно § 4-3,б четыре поля.
Количество же пультов для контрольных измерений характеристик изоляции для этого же количества трансформаторов должно быть: 
где 0,2 - время занятости пульта на одно испытание по данным табл. 4-4; 3 950 — годовой фонд времени оборудования.
На основании расчета нужно принять один пульт. По соображениям техники безопасности и удобства работ при большой протяженности полей принимают большее количество пультов, чем получается по расчету станции. Например, для испытания трансформаторов 4—6-го габаритов следует принимать один комплект указанных пультов на два поля.
Пульт № 5 для измерений и управления нагревом трансформаторов постоянным током принимается один на две-три колонки подключения постоянного тока, устанавливаемые на полях. Нормы времени для расчета приведены в табл. 4-4.
Пульт № 6 для испытаний изоляции приложенным напряжением 50 Гц от трансформатора на 300 или 500 кВ устанавливается в комплекте с трансформатором, т. е. в количестве 1 шт. на испытательную станцию.
Типовые испытания.
На участке типовых испытаний или на отдельном поле лаборатории, на которых установлено специальное оборудование для типовых испытаний и исследований или на которые выдаются предельные мощности и напряжения оборудования испытательной станции, предусматриваются отдельные пульты по следующим видам испытаний:
- опыты холостого хода и короткого замыкания трансформаторов в номинальных условиях и испытание их на нагрев;
- измерение и управление нагревом трансформаторов постоянным током в обмотках;
- измерение сопротивления обмоток постоянному току;
- измерение характеристик изоляции обмоток, в частности измерение емкости и tg δ обмоток трансформаторов 5—6-го габаритов при испытательных напряжениях не менее номинального испытываемой обмотки;
- измерение потерь холостого хода и короткого замыкания при малых напряжениях и токах;
- испытание изоляции обмоток импульсным напряжением;
- испытание контакторов переключающих устройств на отключающую способность
Оборудование и аппаратуру для испытаний по пп. 6 и 7 целесообразно предусматривать на участках типовых испытаний ведущих заводов (см. § 1-1,6), если не предусмотрены специальные лаборатории для этих испытаний, примыкающие к сборочному цеху.
