ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
ОБОРУДОВАНИЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ
9-1. УСТАНОВКА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ОБОРУДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
а) Установка испытательных и испытываемых трансформаторов на стенде
Установка трансформаторов общепромышленного назначения выполняется по правилам устройств электроустановок [Л. 39]. По этим правилам, в производственных помещениях масляные трансформаторы могут устанавливаться в камерах, отдельных помещениях или открыто. В последнем случае КТП должны иметь не более двух трансформаторов по 1 000 кВА. Под трансформаторами устраивается маслоприемник. По согласованию с пожарным надзором допускается установка трансформаторов большей мощности.
Эти ограничения в промышленных установках вызваны следующими причинами:
- Трансформатор постоянно находится под нагрузкой, и масло в нем может быть нагрето до предельной температуры 95° С, что содействует усиленному газообразованию в результате местного перегрева или повреждения изоляции обмоток.
- В электросетях, к которым подключены трансформаторы промышленных установок, мощности короткого замыкания могут быть весьма значительными, а также возможны ненормальные коммутационные и атмосферные перенапряжения. Емкостные токи при замыкании фазы на землю доходят до 150 а.
- На промышленных установках отсутствует постоянное наблюдение за трансформаторами.
На испытательных станциях как испытываемые, так и испытательные трансформаторы находятся в иных, облегченных условиях.
Мощности короткого замыкания испытательных установок значительно ниже, чем в системах, так как испытываемые трансформаторы присоединяются к испытательным генераторам сравнительно небольшой мощности.
Мощность приводных двигателей испытательных генераторов приблизительно на порядок меньше мощности генераторов, поэтому короткое замыкание в схеме испытания не может поддерживаться длительно и носит по существу импульсный характер. Емкостные токи при замыкании фазы на землю фактически отсутствуют, так как длина силового кабеля от машинного помещения до испытательной станции максимально может быть в пределах 100—200 м (см. гл. 12).
Трансформаторы испытательной станции находятся под постоянным наблюдением.
При всех контрольных испытаниях как испытываемые, так испытательные трансформаторы находятся практически в холодном состоянии, так как нагрузки кратковременны и составляют всего несколько процентов от мощности испытываемых трансформаторов.
При типовых испытаниях как испытываемый, так и испытательный трансформатор нагреваются до рабочей температуры, но при условиях рассмотренных ранее, в которых происходит режим нагрузки, не может быть тяжелого аварийного состояния с испытываемыми или испытательными трансформаторами. Поэтому при решении вопроса об установке трансформаторов необходимо считаться с целесообразностью ее с производственной точки зрения.
В соответствии с изложенным установка испытываемых и испытательных трансформаторов выполняется следующим образом.
Однофазные испытательные трансформаторы ИОМ-300, ИОМ-500 по соображениям удобства подключения к испытываемым трансформаторам устанавливаются на поле в центре испытательной станции. (В комплекте с трансформатором устанавливается шаровой разрядник.) На этом же поле устанавливается подпорный трансформатор для испытания изоляции трансформаторов большой мощности частично индуктированным напряжением.
Под трансформаторами выполняется приямок главным образом для того, чтобы избежать растекания масла при случайных утечках или повреждении бака, а также слива масла при ревизиях. Масло из трансформатора можно сливать в ближайшую маслосливную решетку.
Если нет конструктивных трудностей, то слив масла из приямка трансформатора осуществляется самотеком через трубу в систему маслохозяйства.
Рис. 9-1. Установка промежуточного трансформатора типа ТМС-2000/35.
а — общий вид; б — деталь ошиновки; 1 — трехфазный трансформатор 2 000 кВА, 2Х6/2Х1,9 кВ на фазу; 2 — панели переключения секций обмоток; 3 — изолятор типа ОА-10; 4 — клицы деревянные.
Рис. 9-2. Установка промежуточного трансформатора типа ТМС-7500/35.
1 — трехфазный трехобмоточный трансформатор 7500/7500/5 000 кВА, 2x11/6,3/2X1,9 кВ иа фазу; 2 — расширитель; 3 — металлическая панель; 4 — проходные изоляторы на 35 кВ; 5 — то же на 10 кВ; 28 и 29 — оси колонн здания; ВН, СН и НН — вводы трансформатора.
Промежуточные трансформаторы устанавливаются в зоне пультов под балконами, по возможности в закрытой камере. Под трансформатором по указанным ранее соображениям выполняется приямок, и масло самотеком стекает в масляную систему завода.
Испытываемые трансформаторы при контрольных и типовых испытаниях устанавливаются непосредственно на испытательных полях. Если на испытательном поле предусмотрена заливка маслом испытываемых трансформаторов, то пол испытательного поля необходимо оборудовать маслосливной решеткой, которая требуется во избежание разлива масла по цеху от случайных утечек при заливке масла.
Пример установки промежуточного трансформатора типа ТМС-2000/35 приведен на рис. 9-1.
Трансформатор установлен в камере под балконом для измерительных пультов. Над ним размещается камера распределительного устройства (РУИ) с измерительными трансформаторами и коммутационной аппаратурой.
Во многих случаях из-за высоты промежуточных трансформаторов возникают осложнения в установке их под балконами, отметка уровня которых должна быть одинаковой для заданных групп испытуемых трансформаторов.
Изменение уровня балкона вдоль испытательной станции крайне нежелательно, так как создает большие неудобства для работников станции, которые в течение дня в процессе работы должны передвигаться от пультов управления к камерам (РУИ), а затем на балконы испытательных полей. Поэтому необходимо принимать такие конструктивные решения в установке промежуточных трансформаторов, при которых сохранялась бы единая и заданная для станции высота балкона обслуживания.
Если промежуточный трансформатор по высоте не устанавливается под балконом, то первым мероприятием является снятие расширителя и установка его отдельно. Если же при снятии расширителя установить трансформатор под балконом не удается, возможно заглубление трансформатора ниже уровня поля (рис. 9-2).
Заглубление трансформатора усложняет строительную часть и поэтому нежелательно. Возможна установка наибольшего по мощности и высоте трансформатора в зоне балкона в конце испытательной станции, а камеру РУИ измерительных трансформаторов можно разместить рядом на балконе. На рис. 9-3 показана установка трансформатора типа ТДЦИ-120000/35, выполненная в зоне балкона обслуживания в конце испытательной станции.
Промежуточные трансформаторы с секционированными обмотками имеют большое количество вводов, так, например, трансформатор типа ТМС-5600/35 имеет 36 вводов, которые должны быть подключены к панели переключения обмоток, размещенной на балконе, в камере РУИ.
Рис. 9-5. Камера измерительных трансформаторов и коммутационных аппаратов со схемой заполнения на рис. 9-4. а — план; б—в — разрезы.
Рис. 9-6. Общий вид установки лабораторных трансформаторов напряжения в камере.
У трансформаторов мощностью до 5 600 кВА подключение вводов удобно выполнять одножильным изолированным кабелем (проводом). Напряжение секции, а следовательно, и напряжение между проводами в несколько раз меньше номинального напряжения обмотки, поэтому прокладку проводов осуществляют на клицах с изоляторами, учитывая возможность удвоения напряжения (до 22 кВ) при испытании трансформаторов повышенным индуктированным напряжением. На рис. 9-1 показана такая прокладка проводов к панели переключения обмоток трансформатора типа ТМС-2000/35.
При испытательных напряжениях свыше 22 кВ вводы промежуточного трансформатора соединяют с панелью переключений при помощи шин. На рис. 9-2 показано такое соединение промежуточного трансформатора с панелью переключений, вмонтированной в потолок камеры. Соединение выполнено прямыми участками шин.
б) Установка аппаратуры высокого напряжения в камерах РУИ
В камерах РУИ устанавливается часть аппаратов согласно основным схемам стендов с промежуточными трансформаторами (рис. 4-2 и 4-3). К этим аппаратам относятся:
- измерительные трансформаторы тока и напряжения;
- переключающие устройства секций обмоток промежуточных трансформаторов;
- разъединители для коммутации измерительных и промежуточного трансформатора с выдачей его на испытательное поле.
Камеры размещаются на балконе рядом или над соответствующими промежуточными трансформаторами в непосредственной близости от пультов управления. Камера имеет решетчатое ограждение с одной входной дверью. На дверях камеры устанавливаются блокировка безопасности и сигнализация (красная и зеленая лампы).
Оборудование камеры, которое приходится переключать в процессе испытаний, располагается так, чтобы к нему был удобный и быстрый доступ. Привод разъединителя видимого разрыва 2Р камеры (рис. 4-3) должен быть расположен за пределами камеры и находиться у пульта управления. По соображениям техники безопасности желательно, чтобы положение ножей разъединителей 2Р было видно с пульта управления. Приводы остальных разъединителей также желательно расположить за пределами камеры (например, приводы переключателей 1ПП и 2ПП) для того, чтобы избежать лишних заходов персонала в камеру. Проходы, где расположены приводы, должны иметь достаточные размеры для оперирования приводом.
На рис. 9-4 дана схема заполнения по четырем стенам камеры измерительных трансформаторов и коммутационной аппаратуры РУИ промежуточного трансформатора типа ТМС-2000/35. Размещение аппаратуры и шинопроводов в камере показано на рис. 9-5.
На рис. 9-6 показана часть камеры с установленными трансформаторами напряжения.
Рис. 9-7. Шинопроводы на 10/20 и 35/70 кВ испытательной станции со сводной схемой на рис. 4-6.
а — схема шинопроводов; б — размещение части шинопроводов в осях здания 25 и 28; в — разрез; 47Ρ — разъединители видимого разрыва; 1—6КП1-2 — колонки; 1—3РУИ — распределительные устройства промежуточных трансформаторов; 10Р, 11Р, 14Р, 34Р, 36Р, 37Р, 45Р — переключения испытываемого трансформатора; ГК — гибкий кабель; 1 — разъединитель видимого разрыва; 2 — мост с передвижением вверх-вниз; 3— колонка подключения в виде поворотной консоли с шинопроводом; 4 — балкон шинопроводов; 6 — дверь выхода на балкон; 5 — балкон пультовых помещений; ; 26—33 — оси здания; 7 — стационарный мост.
в) Шинопроводы
Для испытательных станций трансформаторов 4—6-го габаритов разъединители устанавливаются с моторными приводами. Многократное переключение вручную многоамперных разъединителей, разбросанных на значительной площади, представляет собой определенные трудности для персонала. Кроме того, при моторном приводе ускоряется процесс подготовки и устраняется возможность ошибочных включений. Моторные приводы занимают большие площади, но в условиях указанных испытательных станций установка их возможна (рис. 9-15).
При разработке камер необходимо стремиться к тому, чтобы конфигурация и размещение оборудования разных камер были по возможности однотипны, что очень существенно по соображениям удобства работы и техники безопасности.
При установке промежуточных трансформаторов большой мощности по соображениям рационального использования площадей часть аппаратов устанавливается в камере промежуточного трансформатора (рис. 9-15).
Рис. 9-8. Балкон шинопровода по схеме рис. 9-7. 1 — шинопроводы на 10 кВ; 2 — то же на 35 кВ; 3 — то же на 100 кВ от однофазного трансформатора типа ИОМ-100/100; 4 — переключатель в системе шинопроводов 10 кВ; 5 — выход шинопроводов на мосты испытательного поля.
В соответствующих местах испытательного поля имеются конструкции для подключения испытуемых трансформаторов.
На рис. 9-9 показан выход шинопроводов на испытательное поле через разъединители видимого разрыва (см. схему на рис. 9-7,а), при выходе шинопроводов на испытательное поле устанавливаются разъединители видимого разрыва, например 10Р, 11P на рис. 9-7,а. Разъединители устанавливаются так, чтобы положение их ножей было видно с места установки привода и над дверью выхода на балкон испытательного поля (рис. 9-9,б).
Приводы остальных разъединителей шинопроводов устанавливаются на балконе пультового помещения в местах, удобных для обслуживания.
При больших расстояниях до разъединителей шинопроводов целесообразно применить лебедочный привод на тросах, показанный на рис. 9-10. У привода с рычажной передачей при больших расстояниях и большом количестве переходов зазоры в сочленениях рычагов и тяг не обеспечат правильную работу разъединителя, что исключается при лебедочном приводе на тросах.
На испытательных станциях мощных трансформаторов наличие больших площадей позволяет устанавливать разъединители с моторными приводами.
Схемы шинопроводов рассмотрены в § 4-4 и 4-5. На рис. 9-7 показаны шинопроводы, размещенные на балконе вдоль полей испытательной станции. Сводная схема этой станции приведена на рис. 4-6.
Шинопроводы имеют две системы шин: одну—на 11 кВ, рассчитанную на кратковременное повышение испытательного напряжения до 22 кВ, и вторую—на 35 кВ с кратковременным повышением испытательного напряжения до 70 кВ. Для первой системы установлены изоляторы на 10 кВ, а для второй — на 35 кВ. Для большой надежности шинопроводы на 35 кВ устанавливают на двух изоляторах 35 и 10 кВ.
Шинопроводы проложены над измерительными камерами промежуточных трансформаторов. Они служат для связи камер РУИ между собой и для выдачи напряжений на испытательные поля. На рис. 9-7,б, в показана часть шинопроводов 11 кВ (рис. 9-7,а), размещенная в осях здания 26 и 28, а на рис. 9-8 показан общий вид балкона этого шинопровода.
На балконе проложен дополнительно провод от однофазного трансформатора высокого напряжения типа ИОМ-100/100 для испытания изоляции приложенным напряжением до 100 кВ.
