книги / Тяговые подстанции городского электрического транспорта

Экономия электроэнергии в системе собственных нужд на автотелеуправляемой подстанции может быть получена за счет рационального автоматического регулирования температуры, помещения и отключения освещения подстанции и ламп сигна­ лизации на время отсутствия персонала.

§ 134. Эксплуатация трансформаторов

Основными условиями надежной работы трансформаторов является хорошая изоляция и механическая прочность обмоток.

Температурный режим изоляции масляного трансформатора определяется нагревом верхних слоев масла в баке.

Максимальная допустимая температура масла в трансфор­ маторе 95° С. Наблюдение за температурой масла ведется по показанию термометра и термометрического сигнализатора типа ТС-100. Этот сигнализатор имеет указательную стрел­ ку и сигнальные контакты, которые могут иметь различные уставки.

Уровень масла контролируется при помощи масломерного стекла на расширителе и газового реле. На масломериом стек­ ле имеются отметки уровня масла для холодного (ненагруженного) трансформатора для окружающих температур —35, +15 и 35° С.

При температурном изменении объема масла в трансформа­ торе вход и выход атмосферного воздуха происходит через спе­ циальное «дыхательное» отверстие в расширителе.

Работа трансформатора при нагрузке, менее номинальной, увеличивает срок службы его и сроки между ревизиями возра­ стают. Однако такой режим неэкономичен, так как плохо исполь­ зуется мощность трансформатора. Из соображений общей эко­ номики всегда необходимо стремиться к такому режиму работы, когда нагрузка близка к номинальной.

При эксплуатации трансформаторов весьма важное значение имеет учет коэффициента нагрузки кп или коэффициента запол­ нения графика (см. § 8). Дело в том, что если в отдельные дни или сезоны коэффициент нагрузки мал, то в другое время за счет этого нагрузка трансформатора может быть увеличена. Например, для промышленных трансформаторов на каждый 1% недогрузки летом может быть 1% перегрузки зимой (но пере­ грузка не должна превышать 15%).

Подводимое к трансформатору напряжение может иметь некоторые колебания, но не свыше 5% от номинального значе­ ния. Увеличение подводимого напряжения вызывает увели­ чение активных и реактивных потерь и вследствие этого перегрев.

Наблюдение за работой трансформаторов в эксплуатации

заключается в том, чтобы путем сравнения отдельных замеров и осмотров предупредить повреждения.

Внутренние повреждения часто удается определить по изме­ нению тона гудения. Например, по ненормальному гудению мож­ но установить, что трансформатор работает при несимметрии нагрузок фаз,- с перегрузкой, при повышенном напряжении, при ослаблении шихтовки и т, п.

Перед включением трансформатора в эксплуатацию после капитального ремонта выполняется следующее:

а) испытание электрической прочности изоляции обмоток трансформаторов на корпус и между обмотками мегомметром

.на 1000—2500 в в течение 1 мин; б) измерение активного сопротивления обмоток;

в) испытание повышенным напряжением переменного тока изоляции обмоток высшего напряжения по отношению к кожу­ ху и к обмоткам низшего напряжения;

г) химический анализ масла и его испытание на электриче­ скую прочность.

§ 135. Эксплуатация выпрямителей

На большинстве вновь проектируемых и строящихся подстанщиях устанавливаются преобразовательные агрегаты тип^а ВАК с блоком кремниевых выпрямителей типа БВК. Однако в экс: плуатации все еще находится большое число разборных ртутных выпрямителей с водяным охлаждением типов РМНВ-1000, -РМНВ-500Х6, ИНВ-500Х6 и запаянных с воздушным охлажде­ нием типа РМ-500.

Нагрузочный режим выпрямителей в эксплуатации по суще­ ству регламентируется шкалой допустимых перегрузок: при 100%-ной перегрузке.— 10 сек; 50% — 2 мин и 25% — 15 мин.

При превышении нагрузки сверх номинальных значений повышается давление газов в вакуумном корпусе. Это приводит ж росту падения напряжения и повышению потерь в электриче­ ской дуге, что, в свою очередь, вызывает нарушение темпера­ турного режима отдельных частей выпрямителя. В конечном ■счете нарушение нормального режима в выпрямителе сопровож­ дается нарушением вентильной прочности, т. е. происходит об­ ратное зажигание. Обратное зажигание по существу — короткое замыкание на вторичной обмотке трансформатора, поэтому агре­ гат в этом случае отключается высоковольтным выключателем.

Важным фактором в эксплуатации ртутных выпрямителей

.является также режим охлаждения. В мощных ртутных выпря­ мителях охлаждение осуществляется водой. Режим регулирова­ ния потока охлаждающей воды весьма сильно влияет на надеж­ ность выпрямителей.

Немаловажное значение в конструкции ртутных выпрямите­ лей и их надежной эксплуатации имеет и система возбуждения и зажигания.

Нормальная эксплуатация ртутных выпрямителей на под­ станциях с обслуживающим персоналом требует от последнего большого внимания и аккуратности в работе. При автоматиза­ ции подстанций основные расходы приходятся на автоматиза­ цию ртутных выпрямителей. И несмотря на все это ртутные вы­ прямители на тяговых подстанциях остаются самым слабым н самым ненадежным аппаратом.

Кремниевые выпрямители лишены перечисленных выше недо­ статков, свойственных ртутным выпрямителям, зато если ртут­ ный выпрямитель после обратного зажигания может быть вклю­ чен в работу, то пробой кремниевого вентиля — процесс необ­ ратимый. В связи с этим нагрузочный режим кремниевых выпрямителей должен соблюдаться более строго, чем у ртутных.

Поскольку температура окружающего воздуха может менять­

15° С кремниевый выпрямитель может работать со средней на­ грузкой 1,15 от номинала.

Обслуживание преобразователя производится в соответствии с Правилами технической эксплуатации.

Включение агрегата осуществляют в последовательности: вентилятор, масляный выключатель, быстродействующий выклю­ чатель; отключение — масляный выключатель, быстродействую­ щий выключатель, вентилятор.

Во время работы контролируется нагрузка, работа вентиля­ тора и температура окружающего воздуха.

Профилактика производится не реже одного раза в три меся­ ца. В объем профилактики входит:

к земле (проверяется мегомметром при закороченных вентилях); е) проверка состояния подшипника в электродвигателе.

§ 136. Эксплуатация масляного хозяйства

На тяговых подстанциях трансформаторное масло применяет­ ся в силовых и измерительных трансформаторах и в масляных выключателях.

Для обеспечения нормальной эксплуатации этих аппаратов качество трансформаторного масла в них должно удовлетворять

периодически при эксплуатации аппаратов согласно действую­ щим в электрохозяйстве срокам периодичности ревизии и осмот­ ра оборудования.

Существуют три вида испытания масла: полный химический анализ, сокращенный анализ и испытание на электрическую прочность.

Полный анализ производится при приемке свежего масла по всем показателям.

При сокращенном анализе масло испытывают на электриче­ скую прочность, отсутствие в нем механических примесей и во­ ды, определяют температуру вспышки масла, кислотное число, проверяют отсутствие растворяющихся в воде кислот и щело­ чей, а также цвет и запах. Сокращенный химический анализ мас­ ла аппаратов, работающих при напряжении 6—10 кв, произво­ дится не реже одного раза в 3 года.

При испытании на электрическую прочность определяются пробивное напряжение, наличие осадков и взвешенного угля, а также запах. Анализ масла на электрическую прочность про­ изводится не реже одного раза в год.

Отбор проб масла из аппаратов производят через спускные пробки и краны в нижних частях баков. Посуда, предназначен­ ная для проб, должна быть чистой и промытой сухим маслом. Для этой цели применяют стеклянные банки с притертой проб­ кой объемом 0,8 л для пробы на пробой и 2 л — для пробы на сокращенный химический анализ. Электрическая прочность трансформаторного масла определяется в специальных аппара­ тах для испытания диэлектриков. Аппарат состоит из регулиро­ вочного трансформатора на напряжение 127/220 в и повышающе­ го трансформатора. В цепь высоковольтной обмотки повышаю­ щего трансформатора включаются два электрода, помещаемые в фарфоровом сосуде, наполненном испытываемым маслом. Электроды имеют форму дисков диаметром 25 мм. Контроль напряжения, подводимого к электродам, ведется по контрольно­ му вольтметру: в случае пробоя срабатывает автоматический выключатель.

Пробивное напряжение трансформаторного масла зависит от наличия в нем влаги. Эта влага определяется способом «потре­ скивания». Для этого масло наливают в пробирку и нагревают пламенем спиртовки. При наличии влаги масло будет потре­ скивать.

Влага из трансформаторного масла, удаляется при суш­ ке его.

При гашении электрической дуги в масляных выключателях образуется взвешенный углерод. Этот углерод, оседая на изоля­ ционных частях выключателя, может вызвать ухудшение изоля­ ции й перекрытия. Поэтому наличие углерода в масле должно проверяться. после отключения выключателем коротких замы­ каний.

Наличие углерода определяют следующим образом: через стеклянную банку диаметром 100 мм с испытываемым маслом рассматривают три линии толщиной 0,1, 0,5 и 1,0 мм, нанесен­ ные черной тушыо на белую бумагу. Если через слой масла ясно видны все три линии, масло считается пригодным для дальней­ шей эксплуатации: при видимости только линий 0,5 и 1,0 мм мас­ ло требует очистки, при видимости только линии 1,0 мм масло заменяют.

Очистка масла от влаги и от механических примесей произ­ водится сепаратором (центрифугой). Под действием центробеж*; ных сил, возникающих при вращении тарелок со скоростью 6—8 тыс. об/мин, масло, механические примеси и вода.вслед­ ствие различия удельных весов отделяются и спускаются через различные сливные трубы. Сепаратор снабжается нагреватель­ ным элементом для сушки масла после очистки.

Для отделения механических примесей и влаги применяется также фильтр-пресс. Он состоит из металлических рамок, между которыми закладываются листы специального картона, предва­ рительно хорошо просушенного и промытого сухим маслом. Фильтр-пресс применяется самостоятельно или в сочетании с се­ паратором.

Эксплуатационное масло, имеющее кислотность больше нор­ мы, подвергается восстановлению (регенерации) при помощи отбеливающих глин, обладающих свойствами щелочи. Регене­ рация масла обычно производится на центральных базах, обслу­ живающих крупные энергоустановки.

Для увеличения срока службы трансформаторного масла иногда применяется непрерывная регенерация масла в процес­ се его эксплуатации. Это производится при помощи таких ве­ ществ, как силикагель или алюмогель, обладающих свойствами адсорбции (поглощения) кислот и других продуктов разложе­ ния масла. Этими адсорбирующими веществами заполняют осо­ бый термосифонный фильтр, присоединяемый верхним и нижним фланцами к баку трансформатора вместо одного из радиаторов. При циркуляции нагретого масла через слой адсорбента проис­ ходит его непрерывная регенерация.

Расход трансформаторного масла в эксплуатации слагается из расхода масла на доливки, потерь при смене и расхода про­ мывочного масла при ремонте аппаратуры. Годовой расход масла на доливки вследствие утечек и взятия проб зависит от

объема масла в аппарате и ориентировочно может быть опре­ делен по следующим данным:

Потери масла на смену и регенерацию (при отсутствии непре­ рывной регенерации) в среднем за год составляют около 3% от количества масла в аппарате.

Расход масла на промывку аппаратов (с учетом использова­

Безопасность работающего на электроподстанциях персона­ ла обеспечивается техническими и организационными мерами.

К основным техническим защитным мерам относятся: а) применение низких напряжений; б) контроль изоляции;

в) обеспечение недоступности прикосновения к токоведу­ щим частям;

г) защитное заземление; д) защитное зануление;

е) двойная^изоляция аппаратов; ж) мероприятия конструктивного порядка.

Низкое напряжение при условии длительного прикосновения не должно превосходить 6—10 в.

Принимаемые для целей безопасности 12 и 36 в превосходят длительно допустимые напряжения прикосновения и требуют до­ полнительных защитных мер.

Применение малых напряжений на подстанциях ограничи­ вается переносными ручными электролампами.

Контроль изоляции на подстанциях обычно осуществляется в системе собственных нужд постоянного тока напряжением до 110 в и в трехфазной системе собственных нужд переменного то­ ка с изолированной нейтралью напряжением 220/127 в.

Недоступность к прикосновению осуществляется путем рас­ положения токоведущих частей с напряжением 600 в и выше на высоте не менее 2,5 м или путем их ограждения.

Защитное заземление осуществляется в системе распредели­ тельных устройств выпрямленного тока (600 в) и в системе рас-

таких операций, которые производятся не через заземленные приводы;

4)диэлектрические ковры и изолирующие подставки;

5)переносные указатели напряжения (рис. 137-2);

6)переносные защитные заземления в виде гибкого медйого троса с зажимами для присоединения к шинке заземляющей

магистрали и. к шинкам трех фаз;

9

Рис. 137-1. Защитные средства, применяемые на тяговых подстанциях:

1 —изолирующие штанги; 2 — изолирующие клещи; 3 — диэлектрические перчатки; 4— диэлектрические боты; 5 — диэлектрические галоши; 6 —* резиновые коврики и дорожки; 7 —изолирующая подставка; 8 — монтерский инструмент с изолирован­ ными ручками; 9 — указатель напряжения; 10 — токоизмерительные клещи

7) предупредительные плакаты: «Не включать, работают лю­ ди», «Работать здесь», «Заземлено» и др.

Статистика несчастных случаев показывает, что наибольшее их число относится- к периоду производства ремонтных работ. В связи с этим в Правилах безопасности условия производства ремонтных работ регламентированы особенно жестко.

ные электромонтеры и электрослесари с общим стажем работы от 3 до 6 месяцев, в зависимости от наличия специального обу­

наблюдающими в распределительных устройствах напряжением

3, 4 и 5-й групп, должны уметь делать искусственное дыхание. Все работники подстанций, начиная со 2-й группы, должны иметь специальное удостоверение, в которое заносятся сведения

о периодической проверке знаний техники безопасности.

§ 138. Организация ремонта и осмотра оборудования

Организация ремонта оборудования и аппаратуры зависит от количества тяговых подстанций и организационной структуры эксплуатационных служб. В городах с небольшим количеством подстанций весь профилактический и текущий ремонт осуществ­ ляется персоналом подстанций под руководством начальника подстанции или'мастера. Капитальный ремонт основного обору­ дования в этом случае производится на заводах или в мастер­ ских энергосистем.

В городах с большим количеством подстанций небольшой по объему профилактический ремонт, чистка и осмотры осуществ­ ляются также персоналом под руководством начальника под­ станции или мастера. Все остальные профилактический, текущий и -капитальный ремонты производятся бригадами или цехами, специализированными по оборудованию такого вида, как выпря­ мители, трансформаторы и наполненные маслом аппараты, акку­ муляторные батареи и зарядные агрегаты, релейная защитная аппаратура, измерительные приборы, защитные средства, аппа­ ратура автоматики и телеуправления и, наконец, оборудование системы охлаждения.

предприятий» и «Правилами технической эксплуатации электри­ ческих станций и сетей». На каждой подстанции должен быть годовой план профилактического осмотра и ремонта обо­ рудования, утвержденный главным инженером электрохо­ зяйства.