Эксплуатация комплектных трансформаторных подстанций

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) – это электрическая установка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного тока. Она состоит из одного или двух трансформаторов, устройства высшего напряжения УВН) с коммутационной аппаратурой, комплектного РУ со стороны низшего напряжения (РУНН) и служит для распределения энергии между отдельными электроприемниками или группами электроприемников в цехе.

Условное обозначение комплектной трансформаторной подстанции КТП-Х/10//0,4-81-У1 расшифровывается так: К – комплектная, Т – трансформаторная , П – подстанция, Х – мощность силового трансформатора (25, 40, 63, 100, 160), кВА, 10 – класс напряжения в кВ, 0,4 – номинальное напряжение на стороне НН, 81 – год разработки, У1 – вид климатического исполнения.

Условия эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций

Высота установки трансформатора над уровнем моря не более 1000 м.

Температура окружающего воздуха от -40 до +40 гр С.

Отсутствие тряски, вибрации, ударов.

Окружающая среда – невзрывоопасная, химически неактивная.

Гарантийный срок – три года со дня ввода КТП в эксплуатацию.

Комплектная трансформаторная подстанция КТП-250-2500/10/0,4-У3

В состав комплектной трансформаторной КТП-250-2500/10/0,4-У3 подстанции входят:

1. Устройство со стороны высшего напряжения (УВН) — шкаф глухого ввода ВВ-1 или шкаф ШВВ-2УЗ с выключателем нагрузки ВНП.

2. Силовые трансформаторы (один — для КТП, два — для 2КТП): — масляные ТМФ-250, ТМФ-400-для КТП-250-400; — масляные ТМЗ и сухие ТСЗГЛ — для КТП-630, -1000, -1600, -2500.

3. Распределительное устройство низшего напряжения РУНН 0,4 кВ, состоящее из шкафов ввода низшего напряжения, секционного шкафа для двухтрансформаторной подстанции и шкафов отходящих линий.

Защита комплектных трансформаторных подстанций от коротких замыканий

Защита КТП от многофазных коротких замыканий отходящих линий осуществляется выключателями со встроенными электромагнитными и тепловыми расцепителями.

Подключение комплектной трансформаторной подстанции при радиальной схеме питания

При радиальном питании КТП кабельными линиями от распределительного пункта 6 – 10 кВ по схеме блок – линия – трансформатор допускается глухое присоединение к трансформатору.

Подключение комплектной трансформаторной подстанции при магистральной схеме питания

Установка шкафа УВН с отключающей и заземляющей аппаратурой перед трансформатором КТП при магистральной схеме питания обязательна.

При мощности трансформаторов 1000 – 1600 кВА к одной магистрали следует присоединять две-три КТП, при меньшей мощностях – три-четыре.

Подключение комплектных трансформаторных подстанций мощностью 2500 кВА

КТП с трансформаторами мощностью 2500 кВА необходимо питать по радиальной схеме так как при магистральной схеме с двумя трансформаторами трудно выполнить селективную защиту на питающей линии.

Размещение внутрицеховых КТП

Внутрицеховые комплектные трансформаторные подстанции, как правило, размещают на первом этаже в основных и вспомогательных помещениях производств.

Техническое обслуживание комплектных трансформаторных подстанций

При техническом обслуживании комплектных трансформаторных подстанций (КТП) основным оборудованием, за которым нужно вести регулярное наблюдение и уход, являются силовые трансформаторы и коммутационная аппаратура распределительных щитов.

Завод изготовитель несет ответственность за работу КТП в течении 12 месяцев со дня ввода их в эксплуатацию, но не более 24 месяцев со дня отгрузки при условии соблюдения правил хранения, транспортировки и обслуживания.

Токи нагрузок при нормальной эксплуатации не должны превышать значений, указанных в заводских инструкциях. В подстанциях с двумя резервирующих друг друга трансформаторами, эксплуатационная нагрузка не должна превышать 80% номинальной. При аварийном режиме допускается перегрузка линий, отходящих от распределительных щитов, КТП, при защите их автоматами с комбинированными расцепителями.

Кроме показаний приборов, о нагрузке герметизированных трансформаторов типов ТНЗ и ТМЗ судят по давлению внутри бака, которое при нормальной нагрузке не должно превышать 50 кПа по показанию мановакумметра. При давлении 60 кПа срабатывает реле давления, выдавливая стеклянную диафрагму, давление при этом понижается до нуля. Резкое снижение внутреннего давления происходит и при потере герметичности трансформатора.

Если давление упало до нуля, проверяют целостность диафрагмы. Если она разбита, трансформатор отключают, и выясняют причину, приведшую к срабатыванию реле давления, и при отсутствии повреждения (т.е. реле сработало от перегрузки) устанавливают новую диафрагму и включают трансформатор под пониженную нагрузку. На герметизированных трансформаторах для контроля температуры в верхних слоях масла установлены термометрические сигнализаторы с действием на световой или звуковой сигнал при перегреве.

Принципиальная схема комплектной трансформаторной подстанции (КТП)

BW – Счетчик, FV1 – FV6 разрядники, Т – силовой трансформатор, S – рубильник, F1 – F3 предохранители, ТА1 – ТА3 – трансформаторы тока, SF1 – SF3 – автоматические выключатели.

У трансформаторов, снабженных термосифонными фильтрами, во время эксплуатации контролируют нормальную циркуляцию масла через фильтр по нагреву верхней части кожуха. Если в пробе масла обнаруживают загрязненность, фильтр перезаряжают. Для этого фильтр разбирают, очищают внутреннюю поверхность от грязи, шлама и промывают чистым сухим маслом. При необходимости заменяют сорбент. Сорбент, полученный в герметической таре, можно применять без сушки.

Контроль за осушителем сводится к наблюдению за цветом индикаторного силикагеля. Если большая часть его окрашивается в розовый цвет, весь силикагель осушителя заменяют или восстанавливают нагревом его при 450 – 500 гр С в течение 2 ч, а индикаторный силикагель – нагревом при 120 гр С до тех пор, пока вся масса не окрасится в голубой цвет (приблизительно через 15 ч).

Удаление шлама и оксидной пленки с контактной системы переключателя ступеней, рекомендуется производить не реже 1 раза в год прокручиванием переключателя до 15 – 20 раз по часовой и против часовой стрелки.

Периодичность осмотров КТП устанавливается службой главного энергетика. Осмотр КТП производится при полном снятии напряжении на вводе и отходящих линиях.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Правила технической эксплуатации подстанций

Данная статья распространяется на РУ, а также подстанции Потребителей, имеющие напряжение от 0,4 до 220 кВ.

Помещение РУ Потребителя с имеющимся электрооборудованием под напряжением, которое примыкает к помещениям других организаций, необходимо в обязательном порядке изолировать от них. Также оно должно иметь автономный запирающийся выход.

Оборудованием РУ, которое находится на обслуживании Потребителей и используется энергоснабжающей организацией, необходимо управлять в соответствии с инструкцией, которая согласована с энергоснабжающей организацией и Потребителем.

Двери и окна в помещениях РУ всегда должны быть закрыты, а проемы, находящиеся в перегородках между аппаратами, в которых содержится масло, необходимо заделывать. Также необходимо уплотнять отверстия, сквозь которые проходит кабель. Во избежание попадания птиц и животных, в наружных стенах помещения необходимо заделать все проемы и отверстия или закрыть их сеткой с ячейкой 1 х 1 см. Помимо этого необходимо оградить от случайных прикосновений токоведущие части аппаратов защиты и пускорегулирующих аппаратов. Открытая установка оборудования без защитных кожухов допускается только в специализированных помещениях: щитовые, станции управления, электромашинные и т.д.

Все РУ, такие как сборки, щиты и пр., устанавливаемые вне электропомещений, должны быть оборудованы запирающими устройствами, которые будут препятствовать к ним доступу рабочих, не относящихся к электротехническому персоналу.

Все виды электрооборудования РУ, должны соответствовать условиям работы и в нормальном режиме, и при внештатных ситуациях, таких как короткие замыкания, перенапряжения и перегрузки.

Изоляция электрооборудования должна находиться в соответствии с номинальным напряжением сети, равно как и система защиты от перенапряжения должна соответствовать классу изоляции электрооборудования.

Уборка внутри помещений, в которых находятся распределительные трансформаторные установки, производится по графику, установленному ответственным за электрохозяйство. Данная процедура осуществляется подготовленным персоналом, и допускает влажную уборку и использование пылесоса. В чистоте должны содержаться и каналы, в которых проложены кабели, а так же все вспомогательные помещения, принадлежащие трансформаторным подстанциям. Постоянного внимания сотрудников подстанции требуют и дренажные системы, которые должны бесперебойно функционировать, отводя излишки влаги.

ОРУ так же нуждаются в заботливом обслуживании со стороны персонала, который, например, не должен допускать произрастания близко расположенных деревьев и кустарников.

В местностях, отличающихся повышенным загрязнением окружающей среды, принимаются дополнительные меры, способствующие безаварийному функционированию трансформаторной подстанции. Так в ОРУ проводится дополнительное усиление изоляционных покрытий, очистка и обмывка отдельных ее частей, и обработка гидрофобными пастами. В ЗРУ осуществляется защита от проникновения в помещение пыли и вредоносных газов, а в КРУ выполняются своевременные работы по герметизации шкафов с оборудованием.

Согласно требованиям фирм-производителей, эксплуатация подстанций закрытого типа в летний период времени должна осуществляться при температуре, не превосходящей 40 град. С. В случае превышения этим параметром указанного значения необходимо принять меры по снижению температуры в помещении путем его вентилирования и кондиционирования. Можно так же уменьшить температуру, работающего оборудования, за счет включения резервных систем охлаждения. Температура воздуха в отсеках, в которых размещены компрессорные станции, должна меняться в интервале от 10 до 35 град. С.

Безаварийное функционирование газовых комплектных распределительных устройств (на основе элегаза) — КРУЭ, может осуществляться в помещениях с температурой от 1 до 40 град. С. Под особым контролем в распределительных установках находится температура разъемных соединений шин. Эта процедура проводится сообразно с графиком, составленным персоналом и утвержденным руководством трансформаторной подстанции.

Правила технической эксплуатации подстанций требуют, что бы в помещениях, где установлено данное оборудование, имелась в наличии вытяжная (функционирующая снизу вверх) и приточная вентиляция. Воздух, оказавшийся внутри здания в результате принудительного вентилирования, проходит очистку от, содержащейся в нем пыли, в фильтрах. Предупредить попадание пыли в места нахождения трансформаторных подстанций помогает и окрашивание стен, полов и потолков здания специальной краской.

Электроподогрев устройств и указатели их состояния

Все шкафы с аппаратурой защитных систем, автоматики и телемеханики, шкафы систем управления, распределительные шкафы и стойки приводов разъединителей, отделителей, короткозамыкателей и иное электрооборудование трансформаторных подстанций должно быть оснащено электроподогревом, если оно эксплуатируется в условиях отличных от тех, которые указаны в прилагаемой к нему инструкции от компании-производителя. Устройство электрического подогрева включается автоматически, и, оснащено системой самодиагностики, которая передает все параметры, касающиеся его работы на пульт оператора. Значения температур, обуславливающих функционирование и отключение электроподогревателей, устанавливаются в соответствии с руководством, согласно которого осуществляется эксплуатация электрооборудования трансформаторных подстанций. Например, использование масляных выключателей при температуре ниже установленной нормы, предполагает наличие электроподогрева дна и стен бака. Независимо от температурного режима, при котором осуществляется эксплуатация масляного выключателя, его маслоприемники и маслоотводы должны поддерживаться в рабочем состоянии, а уровень масла не может выходить за пределы установленной шкалы.

Обслуживающий персонал трансформаторной установки должен регулярно смазывать шарниры, подшипники и трущиеся части всех механизмов смазками, замерзающими при низких температурах. А демпферы всего оборудования заполняются маслом, которое способно замерзать лишь при температуре на 20 град. С ниже минимального значения этого параметра, зафиксированного в этом регионе.

Правилами технической эксплуатации подстанций предусматривается, что бы на все рукоятки, кнопки и переключатели ее системы управления содержали соответствующие надписи — «Отключить», «Включить», «Прибавить» «Убавить» и тому подобное. Аналогичные надписи, такие как «Включено», «Перегрев», «Отключено», и другие, должны присутствовать и на лампах, сигнализирующих о происходящих процессах.
Выключатели приводов и само это оборудование должны иметь указатели, характеризующее его состояние — включенное или выключенное. Вышеназванными правилами допускается возможность установки единого указателя, относящегося к выключателю со встроенным в него приводом. Подобное разрешается, и в том случае, если эти две разновидности оборудования трансформаторной установки смонтированы рядом, и не разделены стеной. Дополнительный указатель на выключателе со встроенным приводом, или отделенным от него стеной, не обязателен, если внешние контакты выключателя вполне определенно указывают на его включенное состояние.

Приводы, принадлежащие такому оборудованию, как разделители, заземляющие ножи, короткозамыкатели, и отделенные от этих приборов стеной, должны иметь указатели двух состояний – включенного и выключенного. Кроме того, все приводы вышеперечисленных устройств, лишенные ограждений, должны быть снабжены приспособлениями, обеспечивающими их запирание, как во включенном, так и в отключенном состоянии. Если трансформаторные установки снабжены выключателями с пружинным механизмом, то они так же должны иметь приспособление для его завода.

Типы выключателей, используемые на трансформаторных подстанциях

Установленная производителем инструкция по эксплуатации подстанции включает в себя требования, касающиеся регулярной проверки всех элементов воздухоприготовительной системы. Согласно требованиям фирмы-производителя продолжительность функционирования компрессоров с рабочим давлением 4,0 и 4,5 МПа, (в другой системе измерения этот параметр равен – 40 и 45 кгс/см2) не должно превышать 30 минут, а перерыв в их работе не может быть менее 60 мин. Для более мощных устройств этого типа (23 МПа или 230 кг/см2) оба этих параметра равняются полутора часам. Сжатый компрессором воздух предназначающийся для работы коммутационных аппаратов, подвергается предварительной сушке с использованием термодинамического метода. Нужная степень осушки достигается в результате создания кратности в перепаде давлений компрессора и коммутационного аппарата. Причем этот перепад для коммутационных устройств с номинальным рабочим давлением 2 МПа или 20 кгс/см2 должен быть не менее двух, а для более мощных аппаратов (от 2.6 до 4.0 МПа) или от 26 кгс/см2 до 40 кгс/см2 этот параметр должен достигать значения равного 4 единицам. В случае необходимости применяются дополнительные, адсорбционные, способы осушки воздуха, прошедшего через компрессор.

Извлеченная из воздуха влага собирается в воздухосборниках, из которых ее необходимо удалять. Например, при использовании компрессора мощностью от 4.0 до 4.5 МПа (40-45 кгс/см2) эту процедуру рекомендуется делать один раз в течение трех суток. Существующие правила эксплуатации тп подробно информируют о том, как часто эту операцию необходимо совершать при использовании компрессорной техники иной мощности.

Дно воздухосборников и вентиль, используемый для спуска воды, во избежание ее замерзания должны быть утеплены. Если все же возможно замерзание удаленной из воздуха, и собранной в воздухосборнике воды, то он оборудуется устройством электроподогрева, которое включается на время таяния льда.

При использовании модели компрессора высокой мощности – 23 МПа или 230 кгс/см2, предусмотрено автоматическое удаление влаги из баллонов и сборников конденсата. Для предупреждения замерзания жидкости днища баллонов и конденсатосборников рекомендуется помещать в теплоизоляционные камеры, и оснащать устройством электрического подогрева. В данное число не входят баллоны, расположенные в непосредственной близости к блоку очистки сжатого воздуха (БОВ), влагоотдедитель которого подвергается процедуре продувки не менее трех раз в течение суток.

Уровень осушки, выходящего из БОВ воздуха контролируется путем определения точки росы, то есть температуры, при которой из него начинается выделяться конденсатная влага. Данный параметр не должен превышать -50 град. С. при положительной температуре окружающей среды, и -40 град. С., если температура становится ниже нуля.

Согласно существующей инструкции по эксплуатации проводится регулярное обследование состояния воздухосборников и баллонов компрессора, а так же необходимые гидравлические испытания. Делается это с целью выявления возможных дефектов, и во избежание возникновения аварийной ситуации. Что касается проведения внутреннего осмотра воздушных выключателей и других устройств, то он должен проводиться при осуществлении капитального ремонта всего оборудования трансформаторной подстанции.

Поводом для непланового обследования, в том числе и проведения гидравлических испытаний воздушных выключателей, являются отклонения в работе данного оборудования, или, если, прочность его емкостей вызывает сомнения. Баки воздушного выключателя должны иметь покрытие, защищающее от коррозии.

Сжатый компрессором воздух необходим для функционирования всей коммуникационной аппаратуры, в том числе и воздушного выключателя. Но прежде чем попасть в вышеназванные устройства, он проходит процедуру сушки и освобождается от различных твердых частиц, с помощью фильтрования. Очистительные фильтры бывают установлены в распределительных шкафах выключателя или на приводе воздухопровода. Правилами технической эксплуатации подстанций предусматривается продувка всех элементов воздухоприготовительной системы после завершения работ по ее монтажу.

Подобные меры предосторожности проводятся и на работающем оборудовании. В летний период времени производится продувка:
Основных каналов для прохождения воздуха, — не реже одного раза в два месяца.

Всех отпаек от магистральной сети, — после завершения планового ремонта.

Емкостей воздушных выключателей, — после проведения текущего и капитального ремонта, а так же после аварийного отключения подстанции.
Наличие у воздушных выключателей указателей, отмечающих их состояние, вызывает необходимость проверок работы системы, вентилирующей их внутреннюю изоляцию. Частота подобных испытаний определяется инструкцией на данное изделие, разработанное его изготовителем.
В трансформаторных подстанциях, функционирующих на основе элегаза (КРУЭ) этим газом заполняются и выключатели. Первая проверка газа на наличие влаги осуществляется спустя одну неделю с момента первоначального заполнения им резервуаров. В дальнейшем, подобные операции совершаются дважды в год — летом и зимой.

При наличии элегазовых выключателей необходимо контролировать утечку их наполнителей. График проведения этой процедуры составляется на основании рекомендаций фирмы-изготовителя этих устройств. Максимальная концентрация элегаза в помещении сосредотачивается на высоте 10-15 см от пола, и определяется с помощью приборов-течеискателей. Разработанная производителем данного вида оборудования инструкция по эксплуатации трансформаторной подстанции устанавливает максимально допустимый процент содержания элегаза в воздухе. Утечка элегаза на протяжении всего года не должна превысить 3% от полного его количества.

Давление в емкостях газового выключателя не должно быть меньше номинального. При возникновении подобной ситуации проводится дополнительное их наполнение элегазом, потому что проведение всех операций с таким газовым выключателем запрещено правилами эксплуатации оборудования трансформаторных подстанций (ТП).

Другой тип выключателей, часто применяемых на высоковольтных распределительных установках, получил название вакуумных дугогасительных камер (КДВ). Проверка их работоспособности производится согласно графика, составленного на основании рекомендаций компании производителя данного типа выключателей, и утвержденного руководством подстанции. При этом проверяется правильность функционирования камер и определяется степень износа ее отдельных элементов.

Третий тип выключателей, применяемых на трансформаторных подстанций, заполняется маслом. В этом случае, масло необходимо защищать от окисления и попадания в него влаги, что осуществляется с помощью специальных устройств. Накопившаяся в емкостях масляного выключателя вода удаляется два раза в год – весной и перед наступлением холодов. Правилами технической эксплуатации подстанций допускается проведение осмотра распределительной установки без ее отключения. Подобные профилактические работы на станциях с наличием постоянного персонала должны осуществляться ежедневно. Необходимо раз в месяц проводить смотр функционирующей установки в ночное время. Делается это с целью выявления эффектов коронирования и разрядов. На трансформаторных объектах, не имеющих постоянного обслуживания, подобные проверки проводятся раз в месяц. Сюрпризы погоды в виде наледи, сильного ветра, ливней и перепадов температуры становятся причиной для проведения дополнительного обследования всего оборудования подстанции.

Осмотр и ремонт трансформаторного оборудования

Обо всех выявленных неисправностях в функционировании технической оснастки распределительной установки производится запись в журнал дефектов. Эти данные так же доводятся до сведения руководителя подстанции, и им принимаются срочные меры по ликвидации недочетов в работе подстанции.

При осмотре ТП особое внимание уделяют проверке целостности дверей, окон, кровли и межэтажных перекрытий. Проверяют исправность отопительной, осветительной, вентиляционной систем и сетей заземления. При проверке необходимо убедиться в наличии в помещении подстанции средств, необходимых для тушения пожара (огнетушителей и песка). Так же проверяется укомплектованность трансформаторного объекта необходимыми лекарственными средствами.

Осмотр технического оснащения ТП включает в себя:

Проверку на отсутствие протекания емкостей оборудования.
Определение уровня масла в емкостях и измерение его температуры.
Обследование состояния контактов и рубильников различных устройств.
Ревизию целостности, проведенного ранее опломбирования счетчиков.

Внимательное исследование состояния изоляционных покрытий на предмет их запыленности, присутствия трещин и наличия разрядов.
Осмотр элегазового оборудования с целью обнаружения при его функционировании дрожания и потрескивания, а так же наличия в нем повреждений и коррозии.

Установленная производителями трансформаторного оборудования инструкция по эксплуатации тп требует, что бы кроме всего вышеперечисленного проверялась работа сигнализационных систем, измерялось давление воздуха в емкостях воздушных выключателей и в резервуарах их пневматических приводов. При осмотре различных устройств и механизмов, установленных в помещении подстанции, осуществляется проверка на отсутствие утечек в воздухопроводящих сетях, и из конденсаторов емкостных делителей напряжения воздушных выключателей, а так же убеждаются в исправности указателей положения выключателей. В зимнее время осуществляется и проверка работы устройств, осуществляющих электрический подогрев различных емкостей.

Безаварийная эксплуатация тп возможна лишь при регулярном проведении осмотров установленного здесь оборудования и быстрого решения всех насущных проблем. Кроме того, для долгой и бесперебойной работы трансформаторных подстанций требуется проведение планового капитального ремонта. Частота его проведения для различного вида оборудования оговорена в инструкции фирм-производителей.

Согласно этого руководства, капитальный ремонт масляных выключателей должен производиться один раз в период времени от 6 до 8 дет. Точная дата зависит от состояния оборудования. Оно определяется в результате контроля параметров его работы, производимого в промежутке времени между его капитальными ремонтами. Заземляющие ножи, выключатели нагрузки и разъединители подвергаются капитальному ремонту один раз 4-8 лет. Этот срок для выключателей, функционирующих на воздушной основе, может быть от 4 до 6 лет.

Гораздо чаще капитальному ремонту подвергаются такие устройства, как отделители, компрессоры и короткозамыкатели с коротким ножом. Срок их эксплуатации между двумя капитальными ремонтами не может превышать 3 лет. При этом допускается проведение данной процедуры спустя один год интенсивной эксплуатации оборудования.

Значительно реже подвергаются капитальному ремонту КРУЭ – комплексные распределительные установки, работающие с использование элегаза. Эта процедура становится для них обязательной один раз в 10-12 лет. Один раз в 10 лет проводится и капитальный ремонт выключателей, функционирующих на вакуумной или газовой основе. Токопровода так же ремонтируются капитально один раз в десять лет.

Техническая документация, касающаяся разъединителей внутренней установки, позволяет проводить их ремонт по мере необходимости, которая устанавливается на основании результатов проведенных осмотров и необходимых испытаний.

Капитальному ремонту подлежат вся аппаратура и устройства трансформаторной подстанции, независимо от продолжительности их работы, если они исчерпали свой ресурс.

В отдельных случаях, руководитель организации, отвечающий за техническое состояние подстанции, основываясь на данных профилактических осмотров, может несколько изменить периодичность проведения капитального ремонта.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров ОАО «Энергетик ЛТД»

Источник