Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности

КОТОРОГО ЯВЛЯЮТСЯ ОрДИН&ТЗ, равная /щах» и абсцисса, равная

24 ч, т. е.

f /Л

Допустимую дополнительную нагрузку 5Д0П трансформа­ тора сверх номинальной мощности в часы максимума нагруз-

Рис. 2.5. Диаграммы нагрузочной способности масляных и сухих трансформа­ торов

Так как в летнее время нагрузка трансформаторов меньше, чем зимой, и меньше номинальной, то и износ изоляции летом меньше нормального. Поэтому в зимние месяцы (декабрь— февраль) можно без уменьшения срока службы трансформа­ тора увеличить его нагрузку сверх определенной по диаграмме

При выходе из строя одного из параллельно работающих трансформаторов и при отсутствии резерва допускаются ава­ рийные кратковременные перегрузки, независимо от предше­ ствующей нагрузки, температуры охлаждающей среды и ме­ ста установки.

51

торых типов трехфазных двухобмоточных понижающих транс­ форматоров.

Для включения трехфазных трансформаторов на парал­ лельную работу должны быть выполнены следующие условия, обеспечивающие распределение нагрузки между трансформа­

ивторичные номинальные напряжения;

2)трансформаторы должны иметь одинаковые схемы (группы) соединений обмоток;

3) должны быть равны напряжения к. з.

Предварительно мощность трансформатора выбирают в со­ ответствии с расчетной нагрузкой [см. формулу (1.10)] и с уче­ том допустимых длительных перегрузок. Однако при оконча­ тельном выборе мощности и числа работающих трансформато­ ров должны быть учтены экономические факторы: работа их с наименьшими потерями энергии, т. е. с наибольшим КПД.

пример, ЦП, ГПП нефтепромыслов, подстанции мощных комп­ рессорных и насосных). Мощность каждого из двух трансфор­ маторов выбирают с таким расчетом, чтобы при выходе из строя одного из них второй, перегружаясь, мог нести нагрузку всех потребителей 1-й и 2-й категорий (потребители 3-й кате­ гории могут быть обесточены). Допустимая перегрузка масля­

рийной перегрузки не превышала 0,9 5Н.

Для потребителей 2-й и 3-й категорий часто применяют од­ нотрансформаторные подстанции с общим складским резер­ вом трансформаторов. Однотрансформаторные подстанции

53

интервал между операциями в секундах. Приведенное обозна­ чение цикла показывает, что после отключения выключателя при к. з. в линии он допускает включение его на к. з. еще два раза с интервалами по 180 с.

Для выключателей с быстродействующим АПВ величина /н.от дается, исходя из двух циклов работ О—t—ВО. Каждый цикл О—t—ВО предусматривает, что после отключения вы­ ключателем к. з. без выдержки времени подается сигнал на включение, цепь замыкается выключателем и он повторно от­ ключается. Два указанных цикла должны следовать друг за

тока сквозного (к. з. за выключателем), выдерживаемый вы­ ключателем без повреждений во включенном положении.

5. Ток термической стойкости It — наибольшая сила пере­ менного тока, которую выключатель в состоянии выдержать в течение t с без перегрева токоведущих частей сверх допу­ скаемых пределов, без повреждения изоляции и токоведущих частей. Часто It задается для t, равного 4 с (/4) или 8 с (/8).

Время отключения выключателя, равное интервалу времени от подачи команды на отключение до момента окончательного погасания дуги на всех полюсах t0, складывается из собствен­ ного времени отключения привода и выключателя tc. в и вре­ мени длительности горения дуги /д:

У небыстродействующих выключателей t0 не должно пре­ вышать 0,25 с, у выключателей ускоренного действия — 0,12 с, у быстродействующих — 0,08 с.

Условия выбора выключателя по перечисленным парамет­

56

фазного к. з. в первый период после возникновения дуги между контактами выключателя (рекомендуется принимать /** = /"); iy> IооИ tn— соответственно ударный и установившийся токи к. з. и приведенное время протекания тока к. з. (см. § 6).

Масляные выключатели

Существуют масляные выключатели с большим объемом масла — баковые, в которых трансформаторное масло исполь­ зуется в качестве дугогасящей и изолирующей сред, и выклю­

тем самым определяет замкнутое (верх­ нее) или разомкнутое (нижнее) положение контактов выклю­

чателя. В момент расхождения контактов 3 и 4 при выключе­ нии цепи под током между ними образуется электрическая

зовом пузыре создается большое давление, которое через малосжимаемое масло с большой скоростью передается стенкам и днищу бака, действуя на них как удар. Масло смещается кверху, где между его поверхностью и крышкой бака имеется воздушная прослойка. Образующиеся при разложении масла газы состоят на 70—75% из водорода, содержат метан, ацети­ лен, этилен и другие углеводороды.

Образующиеся в выключателе горючие газы до соприкос­ новения с воздухом должны остыть до температуры, при кото­ рой невозможно их воспламенение.

57

Слой масла над контактами должен быть настолько велик, чтобы обеспечить достаточное охлаждение газов. В крышке бака имеется газоотводящая трубка, закрытая тонкой диаф­ рагмой, которая разрывается при повышении давления в баке, что приводит к выбросу из бака газов и некоторой доли масла.

При интенсивном охлаждении маслом и воздействии водо­ рода, обладающего высокими дугогасящими свойствами, дуга гасится.

При каждом переходе тока через нуль дуга гаснет и каж­ дый раз вновь восстанавливается до тех пор, пока электриче­ ская прочность дугового промежутка не возрастет настолько, что восстанавливающееся между контактами напряжение не сможет его пробить. Процесс гашения дуги длится 10—15 полупериодов, т. е. 0,1—0,15 с.

При напряжениях до 10 кВ токоведущие части всех трех фаз трехполюсного масляного выключателя размещают в од­ ном баке, а при больших напряжениях трехполюсные выклю­ чатели выполняются трехбаковыми.

58

Баковые выключатели (рис. 2.7) на напряжения 35, ПО кВ и на более высокие напряжения изготовляют со специаль­ ными устройствами для гашения дуги — дугогасительными ка­ мерами. На каждом из проходных изоляторов смонтирована дугогасительная камера с поперечным масляным дутьем. Ниж­

столитовыми шпильками пластины образуют камеру с верти­ кальным каналом, по которому перемещается подвижный кон­ такт, и с двумя горизонтальными каналами поперечного дутья.

При отрыве подвижного контакта от неподвижного (опу­ скания траверсы) в верхней части дугогасительной камеры возникает дуга. По мере удаления подвижного контакта от не­ подвижного дуга растягивается, разлагает и испаряет масло. Верхняя часть камеры отделена от остального объема выклю­ чателя, пока поперечные каналы перекрыты стержнем подвиж­ ного контакта. Вследствие этого давление газов и масла в верхней части камеры резко повышается и создается неко­ торое накопление газов в объеме правой стороны камеры

По мере перемещения подвижного контакта вниз попереч­ ные каналы поочередно открываются и в них устремляются газы и масло из верхней части камеры, направляясь перпен­ дикулярно к стволу дуги. Дуга растягивается в этих каналах, принимая зигзагообразную форму: происходит интенсивная де­ ионизация ее и гашение. В баковых выключателях МК.П на 110 кВ и выше устанавливают более сложные дугогасительные камеры поперечного масляного дутья с несколькими последо­ вательно включенными разрывами дуги.

Масляные выключатели с малым объемом масла в распре­ делительных устройствах 6—10 кВ в последнее время вытес­ нили баковые выключатели и все шире применяются в уста­ новках и более высоких напряжений. В выключателях с малым объемом масла контактная система каждой фазы, снаб­ женная дугогасительной камерой, размещается в небольшом цилиндрическом бачке (горшке), нижняя часть которого за­ полнена трансформаторным маслом. Последнее служит здесь дугогасящей средой и не выполняет функций изолирующей среды между токоведущими и заземленными частями. Так как объем масла в этих выключателях в десятки раз меньше, чем в соответствующих баковых выключателях, а цилиндры вык­ лючателей обладают высокой прочностью, выключатели с ма­ лым объемом масла могут считаться пожаро- и взрывобезопас­ ными. Это упрощает строительную часть распределительных уст­

ройств.

В рассматриваемых здесь установках широко распростра­ нены горшковые выключатели ВМГ-10 и ВМП-10 на напряже­ ние 10 кВ с номинальным током отключения 20 кА.

59

60