Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Блантер С.Г. Электрооборудование для нефтяной промышленности учебник

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
19.94 Mб
Скачать

РТ-80 должны иметь в независимой части выдержки времени не менее 12—15 с. В защите от перегрузки с независимой характери­ стикой реле времени выбирается таким, чтобы обеспечивалась вы­ держка времени 12—20 с.

На электродвигателях, которые должны отключаться при исчез­ новении или резком снижении напряжения, устанавливается защита минимального напряжения. Обычно такая защита предусматривается на двигателях, отключение которых требуется для самозапуска

ответственных потребителей, или на двигателях, самозапуск кото­

ВкВ

рых при восстановлении напря­

жения недопустим по

условиям

 

 

технологического

процесса

или

 

безопасности

обслуживающего

 

персонала.

Она

выполняется на

 

базе электромагнитного

реле

ми­

 

нимального

напряжения

и

реле

 

времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электромагнитное реле мини­

 

 

 

 

 

 

мального напряжения (РН-50)

 

 

 

 

 

 

имеет конструкцию,

аналогичную

 

 

 

 

 

 

показанной на рис. 2.20, но об­

 

 

 

 

 

 

мотка его, рассчитанная на напря­

 

 

 

 

 

 

жение 100 В, питается от транс­

 

 

 

 

 

 

форматора напряжения, а контакт

 

 

 

 

 

 

реле, разомкнутый

 

при

нормаль­

 

 

 

 

 

 

ном напряжении,

замыкается при

Рис. 2.26. Принципиальная схема

отпускании якоря

реле.

 

 

дифференциальной защиты

двига­

Напряжение срабатывания для

 

 

теля.

 

 

 

реле

напряжения

принимается

 

 

 

 

 

 

порядка (0,6—0,7) UU0M. Выдержка

времени защиты, действующей для облегчения

самозапуска других

двигателей, определяется условиями отстройки

от времени действия

мгновенных защит электродвигателей и принимается

равной 0,5 с.

У защиты,

предназначенной для отключения двигателей

по усло­

виям

технологии производства и безопасности,

выдержку

времени

принимают

равной

6—10

с.

 

 

кВт при токе

замыкания

на

У двигателей мощностью до 2000

землю 13, превышающем 10 А,

устанавливается токовая защита

от

'замыкания

одной

фазы

на

землю.

 

 

 

 

 

 

У более мощных двигателей такая защита устанавливается при

4 > 5

А. Защита действует

на

отключение без выдержки

времени

и комплектуется из трансформатора тока нулевой последователь­ ности, токового реле РТ-40, промежуточного и указательного реле. 1 ' В тех случаях, когда токовая отсечка на двигателях мощностью более 2000 кВт не обладает достаточной чувствительностью и когда мощность двигателя равна или превышает 5000 кВт, для защиты от "междуфазных к. з. устанавливается дифференциальная защита '(рис. 2.26).

Синхронные двигатели кроме перечисленных имеют еще защиту от асинхронного хода. При асинхронном режиме появляются колеба­ ния действующего значения тока в статоре и переменный ток в цепи обмотки возбуждения. Защита от асинхронного хода часто выпол­ няется при помощи зависимого токового реле, включенного в статор­ ную цепь (рис. 2.27, б). За время Аї спада между циклами колеба­ ний тока в статоре (рис. 2.27, а) подвижная система реле не успе-

Рис. 2.27. Защита синхронного двига­ теля от асинхронного хода:

а — изменение тока ста­ тора при асинхронном ходе; Іср — ток сраба­ тывания реле, /воз — ток возврата; б — защита в статорной цепи; в — за­ щита в цепи обмотки

возбуждения.

11 IT

V \.

At

вает возвратиться в исходное положение, за несколько периодов колебаний она набирает необходимое время и срабатывает. Более совершенной следует считать защиту, действующую при появлении переменного тока в цепи обмотки возбуждения (рис. 2.27, в). Нор­ мально при протекании постоянного тока в этой цепи трк во вторич­ ной обмотке трансформатора отсутствует, и защита не действует. При качаниях в цепи ротора наводится переменная э. д. с , проте­ кает переменный ток и защита срабатывает.

§' 14. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ЛИНИЙ

ИАВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА

Во многих случаях короткие замыкания, вызывающие отключе­ ние линий электропередачи, имеют проходящий характер и самолик­ видируются в короткое время (попадание между проводами линий посторонних предметов, схлестывание проводов, замыкания из-за грозовых разрядов и др.). После отключения дуга в месте к. з.

6 Заказ 2166

81

исчезает, а линия остается неповрежденной. Поэтому для сокра­ щения перерыва в электроснабжении потребителей линии снабжаются устройствами автоматического повторного включения (АПВ), авто­ матически вновь включающими линию через 0,5—1,5 с после ее отключения защитой. Опыт показывает, что число случаев, когда линия после первого повторного включения остается в работе, достигает 90%.

АПВ может быть применено как на линии передачи, питающей ряд нагрузок, так и на ответвлении для отдельного трансформатора, электродвигателя и т. п. Устройства АПВ широко применяются в системах электроснабжения нефтяных промыслов. Наиболее рас­ пространенными здесь являются трехфазные устройства АПВ одно­ кратного действия, включающие повторно один раз одновременно все три фазы выключателя.

Существуют механические устройства АПВ, выполняющие вслед за действием защиты повторное включение при помощи механиче­ ских приспособлений, устанавливаемых на приводах выключателей, и электрические устройства, осуществляющие это включение при помощи реле, воздействующих на включающий орган привода.

Промышленность СССР выпускает специальные реле повторного включения для работы на постоянном токе (РПВ-58) и на перемен­ ном токе (РПВ-358).

Для потребителей первой категории надежности, обеспечивае­ мых резервными источниками питания, последние включаются авто­ матически при прекращении питания от основных источников. Это осуществляется системой автоматического включения резерва (АВР) на РП и подстанциях. Предусматривается также АВР двига­ телей ответственных агрегатов (например, насосов системы охлажде­ ния компрессорных станций и др.). Наиболее часто предусматри­ вается АВР резервной линии (рис. 2.28, а) и автоматического вклю­ чения секционного выключателя (рис. 2.28, б).

Схеме рис. 2.28, б отдается предпочтение в системах электроснаб­ жения предприятий, так как при устойчивом повреждении на шинах из строя выходит не вся установка, а только ее часть. Кроме того, в нормальном режиме мощность передается здесь по обеим линиям — основной и резервной, — что существенно уменьшает потери энер­ гии. Преимущество схемы рис. 2.28, а состоит в том, что она не­ сколько проще, ее применяют при небольших протяженностях питающих линий. Автоматическое включение двигателей ответст­ венных агрегатов осуществляется при питании по схеме рис. 2.28, а.

Во всех случаях работа АВР начинается при исчезновении напря­ жения на основной линии питания, т. е. при действии реле напряже­ ния, подключенных ко вторичным обмоткам трансформаторов напря­ жения.

Развернутая схема АВР с секционным выключателем, работа­ ющая на переменном оперативном токе, показана на рис. 2.29. При исчезновении напряжения на резервируемой секции шин срабаты­ вают реле напряжения 1РН, 2РН или ЗРН, 4РН.

Пусть исчезло напряжение на секции /

(см. рис. 2.28, б).

Кон-

такты

реле

1РН

и

2РН

(рис. 2.29),

 

замыкаясь,

возбуждают

реле

времени

1РВ. Контакт

этого

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реле

с

выдержкой

времени

 

 

ПУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

включает обмотку реле

1РП,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

О А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а контакт последнего подает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

питание

электромагниту от­

.

'

1

1

2РН

/РН

 

 

 

 

ключения 1ЭО

выключателя

 

т

і

т

 

 

IPB

 

 

 

 

 

 

1В.

Блок-контакт

1В,

замы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

каясь,

подает питание

элек­

 

 

 

 

 

 

ІРП

 

 

IB

 

 

 

тромагниту

включения

ЭВ

 

 

 

 

 

 

 

 

ИГ

ZPB

 

секционного

выключателя,

 

 

 

 

ЗРН

 

 

 

 

 

 

 

который

включается.

Вы­

 

 

 

 

 

 

2РВ

 

 

 

 

 

держка

времени

до

начала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

действия

АВР,

создаваемая

 

 

 

 

 

ZPfl

 

ZB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реле 1РВ и 2РВ,

необходима

 

 

 

1

 

II

 

 

її

 

 

 

для

отстройки от

кратковре­

 

 

 

h

її

 

IB

 

вп

в

 

 

менных снижений

напряже­

 

 

 

 

 

 

++

 

" і г ~ г г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния,

возникающих при близ­

 

 

 

 

 

 

гв

 

 

 

 

 

 

ких

коротких

замыканиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эта

выдержка должна

быть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БП

і

 

 

несколько больше

выдержки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

времени

защиты,

 

реагиру­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ющей

на эти к. з.

 

 

 

 

 

їв

ZS

 

 

ВС

 

 

 

 

 

Реле блокировки РБ пре­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дотвращает срабатывание си­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стемы

АВР

при

отключен­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных

 

выключателях

обоих

 

 

 

 

 

 

РБ

 

СД

 

 

 

 

вводов и

2В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трансформаторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжения

 

 

 

 

 

 

 

•ё

°^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a,

 

h,

 

 

с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§• 5

 

 

Питающие

лита

 

 

 

Т Н \

IPH

\

ZPH

 

I

 

 

 

 

 

М

 

 

 

і

 

 

і

 

 

 

 

I — o r v ^ — l — r w ^ — I

 

 

 

 

 

YL У Д Т

 

 

 

- г '

- г

 

 

- г

 

 

 

 

 

'

 

1

1

 

D6

1

1

 

 

 

2ТН\

ЗРН

 

 

ЧРН

 

 

 

 

Рис. 2.28.

Схемы

питания

с

АВР:

Рис.

2.29.

Развернутая

схема АВР:

а — с помощью

резервной

линии;

б

-

РН

— реле

напряжения;

РВ

реле

вре­

с помощью секционного выключателя.

 

мени; РП — реле промежуточное; РБ — реле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

блокировки;

Л Г — лампа готовности

А В Р ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВС —выпрямитель; ПУ—переключатель

А В Р ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭО,

 

ЭВ — электромагниты

отключения и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

включения соответствующих

выключателей;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВП

контакт пружины;

Д :

электродвига­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тель привода

выключателя;

БП

конечный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выключатель

привода;

В

блок-контакг;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СД

добавочное

 

сопротивление;

1ТН,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ТН — трансформаторы

напряжения.

6*

83

§15. КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВ И ПОДСТАНЦИЙ

Схемы электрических соединений трансформаторных подстан­ ций, применяемых на предприятиях нефтедобывающей промышлен­ ности, разнообразны и рассматриваются в тех главах, где описы­ вается электрооборудование соответствующих технологических объектов.

По конструкции различают открытые и закрытые подстанции. В Первых электрооборудование расположено на открытом воздухе, во вторых — в закрытом здании. Подстанции 110/6—10 и 35/6— 10 кВ обычно имеют открытую часть, где расположены распредели­ тельное устройство 110—35 кВ и силовые трансформаторы, и закрытую часть, где располагаются распределительное устройство 6—10 кВ, щит управления и подсобные помещения.

Подстанции 6—10/0,4—0,66 кВ во многих случаях располагаются полностью в закрытых помещениях, а иногда с выносом трансфор­ маторов на открытый воздух. На нефтяных промыслах такие под­ станции часто монтируют полностью на открытом воздухе. В этом случае применяются и передвижные подстанции.

Взакрытых распределительных устройствах на напряжения

6—10 кВ выключатели с большим объемом масла устанавливают в специальных камерах с выходом наружу. Распределительные устройства такого типа в настоящее время не сооружают, но они сохранились в эксплуатации.

Переход на масляные выключатели с малым объемом масла и автогазовые выключатели позволил применять сборные и комплект­ ные распределительные устройства. В первых аппаратуру разме­ щают в открытых ячейках (КСО) на стальном каркасе, защищенных металлическими листами или сеткой. Ячейки привозят на место монтажа в полностью собранном виде. На месте монтажа подводят внешние проводники.

Впоследние годы более широкое применение в распределитель­ ных устройствах 6—10 кВ получили комплектные шкафы-ячейки серии КРУ, где выключатели высокого напряжения (если они име­ ются) смонтированы на выкатных тележках (рис. 2.30). При выдви­ жении тележки с выключателем он отсоединяется от шин высокого напряжения путем размыкания цепи разъединителями штепсель­ ного типа, заменяющими здесь обычные разъединители.

Вкаждый из шкафов комплектного распределительного устрой­ ства встроено все электрооборудование соответствующей линии, включая релейную защиту и измерительные приборы.

На рис. 2.31 показаны план закрытой трансформаторной под­ станции 6—10/0,4 кВ и разрез по камере силового трансформатора. Трансформаторы устанавливают в закрытых камерах в тех случаях, когда недопустима их открытая установка по условиям расположе­ ния подстанции, при загрязненности воздуха или наличии токопроводящей пыли, паров и газов химических производств и т. п. Часто

Рис. 2.30. Ячейка рас­ пределительного устрой­ ства на 6—10 кВ КРУ :

1 — отсек

шин; 2 — отсек

трансформаторов

тока и ка­

беля;

з — трансформаторы

ТПЛ;

4 — кабельная муфта;

5 — отсек

выключателя;

в — выключатель

ВПМ-10;

7 — выкатная тележка; 8 — отсек приборов.

Рис. 2.31. План закрытой ТП 6—10/0,4 кВ

(а)и разрез по камере силового трансфор­

матора 250 кВ А (б):

1 — камеры трансформаторов 1000 кВА; 2 — камера трансформатора 250 кВА ; S — щит 0,4 кВ; 4 — распределительное устройство 6(10)кВ.

' Распределительный

.щит низкого напряженш

Рис. 2.32. Общий вид комплектной трансформаторной подстанции для наружной установки:

1

— силовой трансформатор;

г — шкаф В Н ;

3

разрядник;

4

— проходной изолятор 6 —

10

кВ; 5 — штырь для

установки

 

низковольтного изолятора;

в

— кожух; 7

— шкаф Н Н .

Рис. 2.33. Распределительное устройство для буровых установок КРНБ - 6М .

Рис.

2.34.

План

и разрез

понизительной

подстанции

 

 

 

 

110/6

кВ:

 

 

 

1

линейный

разъединитель;

г

отделитель;

3

короткозамыка-

тель;

4 — заземляющий разъединитель

нейтрали;

s

вспомогатель­

ная

ошиновка

(провод);

б —

линейный

портал;

7

трансформатор­

 

ный портал; * — молниеотвод;

9

вентильный

разрядник.

открытая установка трансформаторов осуществляется на бетонных фундаментах с ограждением площадки их установки. Распредели­ тельные устройства до 1000 В обычно выполняют по типу щитов с двухсторонним обслуживанием или прислонного типа с односторон­ ним обслуживанием.

На нефтяных промыслах находят все большее применение ком­ плектные трансформаторные подстанции КТП, выпускаемые отече­ ственной промышленностью с сухими и масляными трансформато­ рами. КТП состоит из вводного устройства 6—10 кВ, силового трансформатора и распределительного устройства на 0,4 кВ. Для наружной установки такие подстанции выпускаются мощностью от 25 до 1000 кВА. На рис. 2.32 показан общий вид подстанции мощ­ ностью до 160 кВА.

Для распределительных устройств 6—10 кВ открытого типа используются комплектные распределительные устройства для нару­ жной установки (КРУН-6-10). Они состоят из ряда шкафов (ввода, трансформаторов напряжения, отходящих линий и т. д.).

Промышленность СССР выпускает комплектные распределитель­ ные устройства специально для буровых установок (рис. 2.33), предназначенные для работы на открытом воздухе.

Для питания потребителей, перемещающихся на нефтяных и газовых промыслах с одних участков на другие, находят применение передвижные подстанции, транспортируемые на автомашинах, на судах, а также волоком при помощи трактора. В последнем случае в конструкции подстанции предусматриваются специальные метал­ лические салазки.

Трансформаторные подстанции 110/6 и 35/6 кВ, используемые как главные понизительные подстанции нефтяных промыслов, имеют обычно открытые распределительные устройства 110 и 35 кВ и закрытые РУ на напряжения 6 кВ. Трансформаторы устанавлива­ ются открыто. При расположении оборудования на открытом воз­ духе стоимость строительной части подстанции уменьшается, сокра­ щаются сроки строительства, достигается хорошая обозреваемость, но увеличивается стоимость аппаратуры и усложняется ее обслужи­ вание. Опорные конструкции открытых подстанций выполняются металлическими или железобетонными.

Распределительное устройство 6 кВ может быть тоже откры­ тым, укомплектованным из шкафов для наружной установки, типа КРУН.

На рис. 2.34 показаны план и разрез подстанции 110/6 кВ с рас­ пределительным устройством 6 кВ, размещенным в здании.

Контрольные вопросы к главе 2

1. Перечислите элементы комплекса электрооборудования пони­ зительной^ подстанции.

2. Каково назначение выключателей высокого напряжения, разъединителей, выключателей нагрузки? Перечислите электриче­ ские величины, по которым выбираются эти аппараты.

3. Как классифицируются приводы выключателей высокого на­ пряжения по роду энергии, способу питания энергией?

4.Каково назначение измерительных трансформаторов тока и напряжения, каковы электрические величины, по которым выбира­ ются эти аппараты?

5.По каким критериям производится выбор силовых трансфор­ маторов?

6.Перечислите основные требования, предъявляемые к релей­ ной защите.

7. Каковы характеристики и устройство максимальных токовых реле РТ-40 и РТ-80?

8. Приведите основные схемы максимальных токовых защит на постоянном оперативном токе.

9.Какие виды защиты применяются для понижающих силовых трансформаторов и электродвигателей напряжением выше 1000 В?

10.Каковы основные принципы расположения электрооборудо­ вания на открытых и закрытых трансформаторных подстанциях нефтепромыслов?

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ