Урок+презентация по предмету Горная электроехника (СПО)

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

при изучении темы «Шахтные трансформаторные подстанции»

ТРАНСФОРМАТОР - электромагнитный аппарат, преобразующий энергию переменного тока одного напряжения в энергию другого напряжения при сохранении той же частоты.

Простейший силовой трансформатор состоит из магнитопровода (сердечника), выполненного из ферромагнитного материала (обычно листовая электротехническая сталь), и двух обмоток, расположенных на стержнях магнитопровода.

Назначение и виды трансформаторов

Силовые

Силовые специального назначения

Измерительные

Испытательные

Радио трансформа торы

• в системах передачи и распределения электроэнергии (распределительные); • при преобразовании переменного тока в постоянный (выпрямители) или постоянного в переменный (инверторы);
• для получения требуемых напряжений в цепях управления электроприводами и в целях местного освещения.

печные, сварочные, шахтные

для включения электрических измерительных приборов в сети высокого напряжения или сильного тока

для получения высоких и сверхвысоких напряжений, необходимых при испытаниях на электрическую прочность электроизоляционных изделий

применяемые в устройствах радио- и проводной связи, в системах автоматики и телемеханики для получения требуемых напряжений, согласования сопротивлений электрических цепей, гальванического разделения цепей

Классификация по признакам

по назначению - силовые общего назначения, силовые специального назначения, импульсные, для преобразования частот

по виду охлаждения - с воздушным (сухие трансформаторы) и масляным (масляные трансформаторы) охлаждением;

по числу трансформируемых фаз - однофазные и трехфазные (многофазные);

по форме магнитопровода - стержневые, броневые, бронестержневые, тороидальные;

по числу обмоток на фазу - двухобмоточные, многообмоточные.

Простейший силовой трансформатор состоит из магнитопровода (сердечника), выполненного из ферромагнитного материала (обычно листовая электротехническая сталь), и двух обмоток, расположенных на стержнях магнитопровода.

Взрывобезопасные передвижные комплектные трансформаторные подстанции (КТП) предназначены для питания трехфазным переменным током токоприемников угольных и сланцевых шахт, опасных по газу (метану) и (или) угольной пыли.

Основные функции шахтной трансформаторной подстанции

• преобразование электроэнергии;

• обеспечение взрывобезопасности;

• обеспечение электробезопасности;

• защита линий НН от короткого замыкания (КЗ);

• контроль сопротивления изоляции линий НН;

• возможность транспортирования по рельсовым путям шахты к месту установки, а также перемещения вслед за продвижением лавы.

Структура условного обозначения трансформаторных подстанций КТПВ-Х/6-Х-Х5:

К - комплектная,
Т - трансформаторная,
П - подстанция,
В - взрывобезопасная,
Х - номинальная мощность, кВА,
6 - класс напряжения трансформатора, кВ,
Х - номинальное вторичное напряжение (или сочетание напряжений), кВ,
Х5 - климатическое исполнение (УХЛ, Т) и категория размещения по ГОСТ 15150-69.

ВЗРЫВОБЕЗОПАСНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ TN6

Взрывобезопасная трансформаторная подстанция

состоит из четырех неотъемлемых частей, соединенных друг с другом при помощи болтов посредством фланцев, образующих взрывонепроницаемые поверхности:

а) высоковольтное отделение;

б) взрывозащищенное отделение высоковольтного трансформатора 1250кВА

в) станция управления;

г) ходовая часть.

Высоковольтное отделение

Высоковольтное отделение включает в себя аппаратное отделение, отделение разъединителя и вводное отделение.

Вводное отделение предназначено для производства монтажа, осмотра и текущего ремонта. На вводном отделении крепятся два кабельных ввода, позволяющие подключать гибкие и бронированные силовые кабели диаметром до 60мм.

Конструктивно отделение разъединителя представляет собой прямоугольную взрывонепроницаемую оболочку. Для производства монтажа, осмотра, и текущего ремонта и регулировки разъединителя отделение имеет крышку, которая крепится в оболочке при помощи болтов.

Внимание: Открывать крышку разъединителя для производства монтажа, осмотра, текущего ремонта необходимо только при отключенной сети 6кВ.

Внутри отделения разъединителя расположен трехполюсный разъединитель холостого хода с короткозамыкателем (250А/6,3кВ) и блок визуального контроля наличия питающего напряжения 6кВ. На двух противоположных боковых стенках отделения разъединителя расположено по одному смотровому окну, каждое из которых позволяет визуально контролировать разрыв ножей разъединителя. Разъединитель имеет электромеханическую блокировку с силовым контактором, расположенным в аппаратном отделении.

Аппаратное отделение снабжено быстрооткрываемой крышкой, сблокированной с разъединителем при помощи блокировочного устройства. На лицевой стороне быстрооткрываемой крышки аппаратного отделения, расположены:

кнопка «Вкл.» - предназначенная для подачи напряжения 6кВ в нагрузку;

кнопка «Выкл.» - предназначенная для отключения напряжения 6кВ;

смотровое окно с индикатором - обеспечивающее визуальный контроль за состоянием высоковольтного отделения, при помощи устройства индикации;

кнопка «Стоп» - предназначенная для дистанционного отключения напряжения 6кВ, при питании подстанции от высоковольтной ячейки с искробезопасными цепями дистанционного отключения.

Внутри аппаратного отделения расположены следующие элементы:

контактор - обеспечивающий подачу питающего напряжения к силовому трансформатору;

два трансформатора тока - предназначенные для контроля за величиной тока потребления;

трансформатор 6кВ/0,22кВ (T001) - предназначенный для питания аппаратов управления и контроля трансформаторной подстанции,

предохранители.

На внутренней стороне быстрооткрываемой крышки расположены:

реле максимального тока - предназначенное для защиты от сверхтоков и токов короткого замыкания;

вспомогательного источника питания - для собственных нужд,

плата светодиодов- предназначенная для визуального контроля за состоянием подстанции на стороне высшего напряжения;

автоматический предохранитель;

кнопка аварийного отключения питающего напряжения;

кнопка местного включения трансформаторной подстанции;

кнопка местного отключения трансформаторной подстанции

реле.

Взрывозащищенное отделение высоковольтного трансформатора мощностью 1250кВА.

Силовой трансформатор представляет собой трансформатор сухого типа с естественным воздушным охлаждением. Магнитопровод силового трансформатора - трехфазный, набранный из электротехнической стали. В рабочем положении стержни магнитопровода расположены вертикально. Обмотки силового трансформатора изготавливаются из медного провода из нагревостойкой изоляцией. Активная часть силового трансформатора крепится в стальной взрывонепроницаемой оболочке (РВ 1В) при помощи болтов к специальным уголкам.

Конструктивно оболочка силового трансформатора состоит из трех частей, а именно:

из входного пространства проходных изоляторов стороны высокого напряжения,

из выходного пространства проходных изоляторов стороны низкого напряжения,

аппаратного пространства, в котором установлен высоковольтный трансформатор.

Станция управления

Станция управления типа включает в себя комплект аппаратуры и приборов, смонтированных внутри стального взрывонепроницаемого корпуса и монтируемого на противоположной, по отношению к оболочке ВН, боковой стороне трансформаторной подстанции. Конструктивно оболочка станция управления представляет собой оболочку, состоящую из отделения силовых и контрольных выводов, отделения искробезопасных выводов и аппаратного отделения.

Отделение силовых и контрольных выводов

Вводное отделение предназначено для подвода кабелей питания нагрузки напряжением 1140В, а также для подключения контрольных кабелей.

Для производства монтажа, осмотра, текущего ремонта вводное отделение имеет крышку, которая крепится к оболочке при помощи крепежных болтов. На крышке имеется надпись «Открывать, отключив разъединитель». Внутри отделения расположены шесть силовых проходных изолятора, обеспечивающие подключение питающих кабелей нагрузку. Кроме этого, внутри отделения установлена клеммная колодка для подключения кабелей следующего назначения:

питания цепи освещения подстанции;

дополнительного заземления;

питания аппарата газовой защиты;

поста дистанционного отключения.

Аппаратное отделение

Аппаратное отделение станции управления представляет собой металлическую сварную прямоугольную оболочку.

Отделение снабжено быстрооткрываемой крышкой. Крышка отделения электрически сблокирована с контактором ВН.

На корпусе аппаратного отделения имеются смотровые окна для визуального наблюдения за показаниями вольтметра, амперметра, блоком светодиодов состояния НН и нагрузки, а также величиной сопротивления изоляции электрических цепей напряжения 1140В. Аппараты управления и контроля расположенные внутри аппаратного отделения

установлены на кассетах и боковых стенках.

Отделение искробезопасных выводов

Отделение искробезопасных выводов цепей управления для трансформаторной подстанции расположено на боковой стороне отделения выводов. Внутри отделения расположены клеммные колодки, предназначенные для подключения цепей управления и контроля. Для доступа к колодке имеется съемная крышка, которая крепится 12-ю болтами. Для возможности подключения к НН искробезопасных электрических цепей управления и контроля к отделении прикрепляются сепараторы.Внутри отделения расположена клеммная колодка, предназначенная для подключения искробезопасных цепей управления и контроля. Для доступа к колодке имеется съемная крышка, которая крепится 4-мя болтами.

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Взрывобезопасная трансформаторная подстанция должна располагаться в выработках со свежей струей воздуха в удобных для обслуживания местах, быть освещена и защищена от капежа и возможных механических повреждений, и не мешать работе транспорта.

Для присоединения взрывобезопасной трансформаторной подстанция к распределительной сети напряжением 6 кВ должны применяться:

а) комплектные распределительные устройства (КРУ) с аппаратами предупредительного контроля изоляции сети относительно земли (БРУ), защитой от утечек тока (замыканий) на землю и дистанционным управлением по искробезопасным цепям;

б) бронированные экранированные кабели повышенной гибкости и прочности со вспомогательными (контрольными) жилами, с изоляцией и наружным покровом, не распространяющим горение.

Включение и отключение подстанции, собранной в составе энергопоезда очистного забоя, должно осуществляться, как правило, одним КРУ.

Работы по ремонту и ревизии подстанции должны производиться при отключенной высоковольтной ячейке и разъединителе, а также в соответствии с действующими Правилами безопасности в угольных шахтах и другими нормативными документами, регламентирующими порядок работ при

эксплуатации электрооборудования напряжением 6кВ и 1140В.

МОНТАЖ, ОБСЛУЖИВАНИЕ, СОДЕРЖАНИЕ

Взрывобезопасная трансформаторная подстанция устанавливается в раскоске вдоль штрека, или же в энергопоезде.

Наружный кожух шкафа взрывонепроницаемой оболочки части высокого напряжения, высоковольтного трансформатора и части низкого напряжения оснащается зажимами для подключения защитного провода.

Запорные поверхности взрывобезопасного Высоковольтного отделения и взрывобезопасной Станции управления оснащены защитным слоем, в течение эксплуатации и монтажа их необходимо содержать в чистоте.

Места установки подстанции, способ и шаг передвижки определяется в зависимости от конкретных условий участка и должны приниматься в соответствии с типовыми проектами.

Наиболее благоприятное условие для эксплуатации подстанции будут при установке ее на свежей струе воздуха вблизи распределительного пункта НН.

В местах установки подстанции в штреке или в специальных нишах должны быть выдержаны условия Правил безопасности в части обеспечения проходов людей и при обслуживании подстанции.

При эксплуатации подстанции она должна быть ограждена, так как при ее работе нагрев корпуса может быть в пределах 900С, при условии нормальной нагрузке.

Запорные поверхности взрывонепроницаемой оболочки взрывонепроницаемой оболочки высоковольтного трансформатора оснащены защитным слоем смазки, в течение эксплуатации и монтажа их необходимо содержать в чистоте.

Профилактический осмотр и уход за взрывобезопасной трансформаторной подстанцией выполняется не менее одного раза в три месяца.

Проверяется главным образом:

качество всех контактных соединений;

если не возникает чрезмерное локальное нагревание;

сохранность оболочки - закрепление всех силовых выводов, крышек, или же сальников.

Внимание:

При любой работе на высоковольтной и низковольтной частях необходимо выключить питающее напряжение 6кВ.

Перед работой убедиться, что ножи разъединителя SN6 находятся в положении "Заземлено".

Запрещается менять внутреннюю схему соединения взрывобезопасной трансформаторной подстанции и ИБ цепей без согласия завода-изготовителя.

Перед спуском в шахту и после доставки к месту эксплуатации необходимо произвести:

наружный осмотр подстанции с целью проверки отсутствия повреждений взрывонепроницаемых оболочек, смотровых стекол, рукояток и кнопок управления, наличие и затяжку всех болтов на корпусе, кабельных вводах, а также исправность заземляющих устройств;

проверить работу приводов разъединителя;

проверить действие механической блокировки;

проверить сопротивление изоляции обмоток высшего напряжения,

проверить сопротивление изоляции обмоток низшего напряжения,

при измерении межфазной изоляции необходимо отключить силовые фазы главного трансформатора;

перед спуском в шахту необходимо проверить работу при ее подключении в сеть, а именно: показания контрольных приборов, срабатывание контактора, блокировку на невозможность включения контактора и действие защит.

Спуск подстанции в шахту возможен как в клети так и под ней. При спуске под клетью она должна быть закреплена с помощью канатов за подъемное устройство силового трансформатора.

Внимание: Использование для этих целей транспортных отверстий оболочек ВН, НН категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ

По наклонному стволу подстанцию необходимо опускать со скоростью не более 0,5м/с.

Транспортировка подстанции от ствола к месту установки необходимо производить со скоростью не более 1,5м/с, а при движении по уклонам и бремсбергам скорость не должна превышать 1,0м/с.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

Включение подстанции под напряжением допускается только после проведения всех оговоренных предпусковых и наладочных мероприятий.

Порядок включения подстанции:

перевести рукоятку разъединителя в положение из положения «Заземлено» в положение «Выключено»;

проверить через смотровое стекло выключенное положение ножей разъединителя;

включить высоковольтную ячейку;

проверить наличие питающего напряжения во всех трёх фазах на светодиодном индикаторе;

перевести рукоятку разъединителя в положение «Включено»;

проверить через смотровое стекло включенное положение ножей разъединителя;

перевести блокировку в положение «Блокировка»

включить контактор ВН нажатием кнопки «Вкл.»(пускатели нагрузки должны быть отключены), при этом должно появиться показание на вольтметре наличия напряжения 1140 В на стороне НН;

произведите проверки исправности аппаратов защиты.

Порядок выключения подстанции:

выключения подстанции производиться в обратном порядке её включения;

при необходимости отключения напряжения 1140 В необходимо пользоваться кнопками

«СТОП» на стороне НН;

отключение напряжения 6 кВ производиться кнопками «СТОП» на стороне ВН.

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ПОКАЗАНИЯМИ, РЕГУЛИРОВКА И НАСТРОЙКА

Контроль за показаниями вольтметров, амперметров и килоомметров, установленных в распределительных устройствах подстанции, осуществляется через смотровые окна.

При несоответствии напряжения вводных цепей ВН номинальному со стороны ВН переключают отводы первичной обмотки. Для повышения напряжения на стороне НН подстанции перемычку ставят на ответвление -5%, для снижения - на ответвление +5% (изменяют соотношение числа витков в первичной и вторичной обмотках трансформатора, что приводит к изменению коэффициента трансформации, т.е. изменению величины выходного напряжения).

При необходимости изменения коэффициента трансформации для обеспечения нормального режима работы подстанции по напряжению произведите следующие операции:

отключите подстанцию;

убедитесь в отсутствии напряжения;

отключите ячейку;

убедитесь в ее отключении;

снимите крышку, расположенную на силовом трансформаторе

произведите переключение;

установите крышку и закрепите ее болтами;

произведите включение подстанции

При необходимости работ в отделении НН:

отключить подстанцию (выключить контактор, отключить разъединитель), заблокировать рукоятку разъединителя, произвести демонтаж крышки отделения НН;

выполнить необходимые операции по ревизии, наладке или ремонту;

закрепить крышку отделения НН;

разблокировать разъединитель;

включить разъединитель;

включить подстанцию.