Библиотека электромонтёра
Алексей Алексеевич Ермилов
Как выполняются
заводские подстанции
*** 1982 ***
|
ФPAГMEHT КНИГИ (...) В цехах с интенсивным движением внутризаводского транспорта, а также прй насыщенности цеха оборудованием, материалами и готовыми изделиями КРУ и КТП рекомендуется ограждать. Внутри этих ограждений следует предусматривать проходы, ширина которых должна быть не менее указанных в п. IV-2-86 ПУЭ.
Высота помещения КРУ и КТП выбирается исходя из возможности производства ремонта и ревизии отсека сборных шин и релейно-приборного отсека. Минимальное расстояние от наиболее выступающих верхних частей КРУ и КТП принимается 0,8 м до потолка и 0,3 м до балки. Допускается меньшая высота, если обеспечиваются удобная безопасная замена, ремонт и наладка оборудования КРУ и КТП. Уровень чистого пола помещения РУ должен совпадать с плоскостью катания тележки в корпусе шкафа. Возможно выполнение отметки чистого пола помещения ниже плоскости катания тележки на толщину уголка (на 8 мм). В этом случае для вкатывания тележки используются специальные металлические рамы, поставляемые комплектно с КРУ. Для облегчения выкатывания тележки КРУ может быть также рекомендована укладка двух металлических полос на отметке чистого пола помещения. Пол в помещении КРУ и КТП рассчитывается на частое катание тележек без повреждения его поверхности. Кабельные каналы в местах передвижения тележек не должны иметь съемных плит. Уровень пола внутрицеховых КТП должен быть не ниже уровня пола цеха. Двери камер маслонаполненных трансформаторов и баковых выключателей должны иметь предел огнестойкости не менее 0,6 ч. Расчетная нагрузка на перекрытия помещений з месте установки КРУ и КТП и по пути их транспортировки принимается с учетом массы наиболее тяжелой части устройства, например трансформатора; проемы должны соответствовать габаритам этих частей. Наружная установка КТП и КРУ производится на спланированной площадке на высоте не менее 0,2 м от уровня планировки. Под трансформаторами КТП предусматривается гравийная засыпка согласно ПУЭ. Предусматриваются необходимые пожарные проезды или подъезды, возможность удобной выкатки и транспортировки трансформаторов, свободный приток и отвод воздуха для охлаждения электрооборудования. Распределительные щиты до 1000 В. На цеховых подстанциях применяются распределительные щиты как одностороннего, так и двустороннего обслуживания. Последние удобнее в эксплуатации и обычно применяются на крупных и ответственных подстанциях с трансформаторами мощностью 1000 кВ-А и более с большим количеством панелей, а также при установке сложных коммутационных аппаратов, требующих обслуживания с задней стороны. Щиты одностороннего обслуживания удобны в отношении общей компоновки подстанции. Их целесообразно применять на подстанциях малой и средней мощности с трансформаторами мощностью до 630 кВ-А, особенно на подстанциях, встроенных в производственные помещения. Распределительные щиты до 1000 В изготовляются многими заводами и предприятиями разных ведомств и находят широкое применение наряду с выдвижными КРУ низкого напряжения. Заводами Главэлектромонтажа Минмонтажспецстроя СССР изготовляется унифицированная серия щитов ЩО-70 (рис. 39). Панели этих щитов, предназначенные для установки в электропомещениях, открыты сверху и сзади. Для установки щитов в производственных помещениях предусмотрено исполнение в виде шкафов. Щиты ЩО-70 могут быть применены как для одностороннего, так и для двустороннего обслуживания. Ввод от трансформатора на щит может быть выполнен двумя способами: кабелями снизу на вводных панелях, предназначенных для кабельных вводов, и шинами сверху с помощью вводных панелей или же непосредственно к сборным шинам через разъединитель, установленный на стене; для установки привода этого разъединителя предусмотрены специальные панели шириной 300 мм. Вентиляция и отопление подстанций. При работе электрооборудования, в частности трансформаторов и реакторов, выделяется тепло за счет электрических потерь в этих аппаратах. Для отвода этого тепла предусматривается принудительное охлаждение путем устройства вентиляции камер трансформаторов и реакторов. В противном случае их обмотки чрезмерно перегреются, что приведет к преждевременному старению и порче изоляции и может вызвать аварию. Вентиляция помещений трансформаторов и реакторов должна обеспечивать отвод выделяемого ими тепла в таких количествах, чтобы при номинальной их нагрузке (с учетом перегрузочной способности) и максимальной расчетной температуре окружающей среды нагрев трансформаторов и реакторов не превышал максимально допустимого для них значения. Вентиляция помещений трансформаторов и реакторов должна быть выполнена таким образом, чтобы разность температур воздуха, выходящего из помещения и входящего в него, не превосходила: для трансформаторов 15 °С; для реакторов на токи до 1000 А 30°С; для реакторов на токи более 1000 А 20 °С. При невозможности обеспечить теплообмен естественной вентиляцией необходимо предусматривать искусственную (принудительную) вентиляцию [1] и контроль ее работы с помощью сигнальных аппаратов. Трансформаторы с искусственным охлаждением снабжаются устройствами для автоматического пуска и оста- нова системы охлаждения. При отключении трансформатора происходит автоматическое прекращение искусственной вентиляции. Автоматический пуск вентиляции осуществляется в зависимости от температуры верхних слоев масла или температуры обмотки и независимо от этого по току нагрузки трансформатора. (...) Такое выполнение вентиляции обеспечивает равномерное охлаждение трансформатора и не требует специальной вытяжной вентиляционной шахты. Для охлаждения задней нижней стороны трансформатора отверстие в полу^камеры наполовину закрыто, чем создается соответствующее направление воздушного потока по диагонали камеры. Передняя нижняя сторона кожуха трансформатора охлаждается дополнительным поддувом воздуха из нижней части двери. Вентиляция с подводом воздуха только через жалюзийные решетки в нижней части двери и отводом через жалюзи в верхней части камеры (второй способ) применяется редко для небольших трансформаторов мощностью до 160 — 400 кВ-А включительно. Опыт эксплуатации показал, что при таком подводе воздуха недостаточно охлаждается задняя сторона кожуха трансформатора, который в этом месте перегревается выше нормы, и поэтому трансформаторный завод не гарантирует надежность его работы при этих условиях охлаждения. Кроме того, расчеты показали, что при больших трансформаторах этот способ вентиляции требует увеличения высоты камеры. Этот способ обеспечивает равномерное охлаждение трансформатора лишь при устройстве нижних и верхних вентиляционных отверстий с нескольких сторон камеры, что возможно лишь при отдельно стоящих или пристроенных камерах, у которых свободны минимум три стороны для приема и выброса охлаждающегося воздуха. Вентиляция с подводом воздуха через нижний вентиляционный канал под трансформатор и отводом через вентиляционную шахту (третий способ), онень распространенная в камерах старых типов, теперь почти не применяется. Устройство шахты удорожает подстанцию, портит ее внешний вид, и через нее возможно проникновение воды -в камеру трансформатора. Для вентиляции камер трансформаторов внутрицеховых подстанций, расположенных в производственных помещениях с нормальной средой, воздух можно забирать прямо из цеха. В помещениях пыльных или содержащих токопроводящие или разъедающие примеси воздух либо забирается снаружи, либо очищается фильтрами. В зданиях с несгораемыми перекрытиями воздух из камер трансформаторов выпускается непосредственно в цех через верхние вентиляционные отвер стия, т. е. по первому способу. При сгораемых или Трудносгораемых перекрытиях выпуск Воздуха из камер трансформаторов производится наружу через крышу цеха по вытяжным шахтам, выведенным выше кровли здания не менее чем на 1 м, т. е. по третьему способу. При применении третьего способа вентиляции, т. е. с вентиляционными шахтами, последние выполняются несгораемыми и располагаются так, чтобы влага через них не могла стекать на трансформаторы и оборудование. При расположении шахт над трансформаторами для стока влаги предусматриваются желобки. При пристройке камер к зданиям с несгораемыми стенами, но сгораемой кровлей шахты должны отстоять от стен не менее чем на 1,5 м или же сгораемая кровля должна быть защищена несгораемым парапетом высотой не менее 0,6 м; вывод шахт выше кровли здания в этих случаях не обязателен. Отверстия вытяжных шахт нельзя располагать против оконных проемов здания. При устройстве вентиляционных отверстий в стене камеры их нельзя располагать под выступающими сгораемыми элементами кровли или под проемами в стене здания, к которому камера примыкает. Если над дверью или над вентиляционным отверстием (жалюзи) имеется окно, то под окном предусматривается огнестойкий козырек с вылетом 0,7 м. Длина козырька принимается равной ширине окна плюс по 0,8 м на каждую сторону. При установке КТП в отдельных помещениях вентиляция трансформаторов должна выполняться в соответствии с требованиями, приведенными выше. Для охлаждения реакторов при вертикальной установке под их камерами устраивается общий продольный вентиляционный канал, из которого охлаждающий воздух подается под реакторы снизу через отверстия в полу или в фундаменте реактора и отводится вверху камеры через вентиляционные жалюзийные отверстия. При горизонтальной установке реакторов завод рекомендует устраивать щиты, направляющие воздух на реакторы; щиты изготовляются из асбоцемента, гетинакса, шифера и аналогичных материалов. Для реакторов, у которых обмотка имеет класс изоляции А по нагревостойкости, температура воздуха, отходящего из камеры реактора, не может превышать 45 °С. Разность температур отходящего и входящего в камеру воздуха не должна быть выше 20 — 30 °С. При отсутст- вии вентиляции пропускная способность реакторов снижается от 25 до 35%, что нерационально. Недостаточная по объему или неправильно выполненная вентиляция может привести к недопустимому перегреву реакторов. Реакторы РБАМ и РБАСМ (на токи менее 2000 А), имеющие несколько увеличенные габариты, могут работать без принудительного охлаждения при естественной общеобменной вентиляции помещения. Кроме специальных вентиляционных устройств для охлаждения трансформаторов и реакторов предусматривается общая вентиляция помещений РУ, которая рассчитывается с учетом тепловыделений при работе аппаратов и ошиновки. Тепловыделения камер КСО и шкафов КРУ на номинальный ток 600 А принимаются 0,5 кВт. Если заведомо известно, что ни при каких условиях (с учетом перспективы) рабочий ток не достигнет номинального значения, расчетные теплопотери можно уменьшить пропорционально квадрату кратности снижения тока нагрузки. Общая вентиляция РУ может быть выполнена при помощи нижних и верхних жалюзи. Вместо верхних жалюзи иногда применяются так называемые дефлекторы. В местностях с низкими зимними температурами приточные и вытяжные вентиляционные отверстия оборудуются утепленными клапанами, открываемыми извне. Предусматривается также аварийная вытяжная вентиляция, которая выполняется автономно от других описанных выше вентиляционных устройств. Она рассчитывается на пятикратный обмен воздуха в час и включается извне. Назначением ее является быстрое удаление дыма из РУ для обеспечения работы прибывшей аварийной бригады. Аварийная вентиляция устраивается во взрывных коридорах и коридорах, в которых устанавливаются открытые камеры, содержащие оборудование, заполненные маслом или компаундом; она, в частности, предусматривается в помещениях, в которых устанавливаются шкафы КРУ и камеры КСО с масляными выключателями. При нормальном режиме аварийная вентиляция работать не должна. При устройстве отопления подстанции необходимо исходить из следующих условий. В тех помещениях, в которых дежурный персонал находится в течение 6 ч и более, температура воздуха должна быть не ниже + 18 °С, но не должна выходить за пределы -] 23 °С В целях экономии допускается устройство местных ду-ширующих установок, которые предусматриваются непосредственно возле места нахождения дежурного персонала. При отсутствии дежурного персонала в помещении щитов управления и в ЗРУ следует обеспечивать температуру воздуха, которая необходима для нормальной работы аппаратов и приборов, устанавливаемых в этих помещениях и соответствии с техническими условиями заводов-изготовителей и утвержденными стандартами на эти изделия. Маслосборные и противопожарные устройства. Чтобы при повреждении масляных трансформаторов, реакторов и баковых выключателей масло не растекалось и не создавалось угрозы возникновения и распространения пожара, предусматриваются следующие мероприятия. При закрытой установке трансформаторов и аппаратов, размещенных на первом этаже и имеющих ныход наружу при количестве в них масла до 600 кг, никаких маслосборных устройств не требуется. Это относится к подстанциям отдельно стоящим, пристроенным и встроенным в производственные помещения. При количестве масла более 600 кг требуется порог или пандус из несгораемого материала высотой не менее 50 мм, препятствующий вытеканию масла из камеры, который устраивается в дверном проеме камеры или в проеме вентиляционного канала. Пандус или порог рассчитывается на удержание 20% масла, содержащегося в трансформаторе или аппарате. Предусматриваются мероприятия против растекания масла через кабельные сооружения. Если же упомянутые камеры сооружаются над подвалом или на втором этаже и выше1 или камера имеет выход не наружу, а во взрывной коридор, то под трансформаторами и аппаратами необходимо поместить маслосборные устройства, которые выполняются по одному из следующих способов. 1. При количестве масла в одном баке от 60 до 600 кг предусматриваются маслосборные устройства в виде приямка, рассчитанного на полный объем масла, или в виде порога либо пандуса у выхода из камеры, 1 На внутрицеховых подстанциях установка маслонаполненных трансформаторов и аппаратов на уровне выше второго этажа илц ниже чем на 1 м уровня первого этажа не разрешается, обеспечивающих удержание полного объема масла в трансформаторе или аппарате. 2. При количестве масла в одном баке более 600 кг предусматриваются: а) маслоприемник, рассчитанный на, полный объем масла без отвода в дренажную систему, перекрытый решеткой со слоем гравия толщиной 25 см; уровень масла должен быть на 5 см ниже решетки. Верхний уровень гравия в маслоприемнике под трансформатором должен быть на 7,5 см ниже отверстия воздухопроводящего вентиляционного канала. Дно маслоприемни-ка должно иметь уклон 2% в сторону приямка. Площадь маслоприемника должна быть больше площади основания трансформатора или аппарата; б) маслоприемник, вмещающий не менее 20% полного объема масла трансформатора или аппарата, с отводом масла в дренажную систему. Маслоотводные трубы от маслоприемников под трансформаторами должны иметь диаметр не менее 10 см. Со стороны маслоприемников маслоотводные трубы должны быть защищены сетками. 3. При количестве масла в трансформаторе или аппарате до 60 кг выполняется порог или пандус для удержания полного объема масла. На внутрицеховых подстанциях маслосборные устройства целесообразно выполнять на полный объем масла, так как этот способ более надежен, прост и дешев. Необходимые при втором способе (на 20% объема масла) длинные маслоотводные трубы удорожают все устройство и снижают его надежность, так как могут засориться, особенно на поворотах, и не выполнить своего назначения при аварии. При открытой установке трансформаторов и аппаратов под масляными трансформаторами и реакторами с количеством масла более 1 т в одном баке и под баковыми масляными выключателями 110 кВ и выше предусматриваются маслоприем-ники, а также выполняются маслоотводы и маслосборники в соответствии со следующими соображениями: 1. Габариты маслоприемника должны выступать за габариты единичного электрооборудования не менее чем на 0,6 м при количестве масла до 2 т; 1 м — более 2 до 10 т масла; 1,5 м — более 10 до 50 т; 2 м — более 50 т. Габарит маслоприемника может быть принят меньшим на 0,5 м со стороны стены йли перегородки, располагаемой от трансформатора на расстоянии менее 2 м. Объем маслоприемника рассчитывается на одновременный прием 100% масла, содержащегося в корпусе трансформатора (реактора). Маслоприемники под баковыми выключателями рассчитываются на прием 80% масла, содержащегося в одном баке. 2. Устройство маслоприемников и маслоотводов должно исключать переток масла (воды) из одного маслоприемника в другой, растекание масла по кабельным и другим подземным сооружениям, распространение пожара, засорение маслоотвода и забивку его снегом, льдом и т. п. 3. Для трансформаторов (реакторов) мощностью до 10 MB-А допускается выполнение маслоприемников без отвода масла. При этом маслоприемники выполняются заглубленными, рассчитанными на полный объем масла, содержащегося в установленном над ними оборудовании, и закрываются металлической решеткой, поверх которой насыпается слой толщиной не менее 0,25 м чистого гравия или промытого гранитното щебня либо непорйстого щебня другой породы с частицами от 30 до 70 мм. Удаление масла и воды из заглубленного маслоприемника предусматривается переносным насосным агрегатом. При применении маслоприемника без отвода масла рекомендуется выполнение простейшего устройства для проверки отсутствия масла (воды) в маслоприемнике во время эксплуатации. 4. Маслоприемники с отводом масла мотут выполняться как заглубленными (дно ниже уровня окружающей планировки земли), так и незаглубленными (дно на уровне окружающей планировки земли). При заглубленном маслоприемнике устройство бортовых ограждений не требуется, если при этом обеспечивается объем маслоприемника, указанный в п. 1. Незаглуб-ленный маслоприемник выполняется в виде бортовых ограждений маслонаполненного оборудования. Высота бортовых ограждений должна быть не менее 0,25 и не более 0,5 м над уровнем окружающей планировки. Дно маслоприемника (заглубленного и незаглубленного) засыпается крупным чистым гравием, или промытым гранитным щебнем, либо непористым щебнем другой породы с частицами от 30 до 70 мм. Толщина засыпки должна быть не менее 0,25 м. 5. При установке маслонаполненного электрооборудования на железобетонном перекрытии здания (сооружения) устройство маслоотвода является обязательным. 6. Маслоотводы должны обеспечивать отвод из мас-лоприемника масла и воды, применяемой для тушения пожара автоматическими стационарными устройствами, на безопасное в пожарном отношении расстояние от оборудования и сооружений; 50% масла и полное количество воды должны удаляться не более чем за 0,25 ч. Маслоотводы могут выполняться в виде подземных трубопроводов или открытых кюветов и лотков. 7. Маслосборники рассчитываются на полный объем масла единичного оборудования, содержащего наибольшее количество масла и должны выполняться закрытого типа, но по согласованию с органами Государственного санитарного надзора допускается устройство маслосборника в виде котлована в грунте со спланированными откосами. Расположение и расцветка шин. При конструировании и монтаже подстанций соблюдаются определенные чередования фаз и окраска сборных шин и ответвлений от них, которые выполняются следующим образом. В ЗРУ при вертикальном расположении сборных шин фаза А располагается сверху и окрашивается в желтый, фаза В посередине — в зеленый и фаза С — внизу — в красный цвет; при расположении шин горизонтально, наклонно или по вершинам треугольника: шина, наиболее удаленная от персонала (фаза А), — в желтый, средняя В — в зеленый и ближайшая к персоналу С — в красный цвет. Ответвления от сборных шин: левая шина А — в желтый, средняя шина В — в зеленый, правая шина С — в красный цвет, если смотреть на шины из коридора обслуживания, а при наличии трех коридоров — из центрального. В ОРУ шины окрашиваются и располагаются следующим образом: сборные и обходные шины: шина, ближайшая к силовым трансформаторам (фаза А), — в желтый, средняя шина (В) — в зеленый и отдаленная (С) — в красный; ответвления от сборных шин левая шина (фаза А) — в желтый, средняя шина (В) — в зеленый и Йравая (С) — в красный цвет, если смотреть из О^У на выводы от трансформаторов. В открытых электроустановках с гибкой ошиновкой расцветка фаз производится путем окраски арматуры изоляторов на аппаратах. Отступления от этого порядка расположения шин допускаются в виде исключения лишь при существенных затруднениях при монтаже шин. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Правила устройства электроустановок. Раздел IV. Распределительные устройства и подстанции. 5-е изд. — М.: Атомиздат, 1978. — 96 с. 2. Инструкция по проектированию электроснабжения промышленных предприятий: СН 174-75. — М.: Стройиздат, 1976. — 56 с. 3. Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования: СН 357-77. — М.: Стройиздат, 1977. — 94 с. 4. Ермилов А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. — М.: Энергия, 1976. — 368 с. СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 3 1 Общие сведения 4 2 Какие бывают трансформаторы и как они выбираются 6 3 Какие коммутационные аппараты нужны для устройства подстанций, где и как они применяются 25 4 Приводы выключателей, оперативный ток 44 5 Схемы трансформаторных подстанций 49 6 Установка стационарных заземляющих ножей 74 7 Применение комплектных устройств 76 8 Как выполняются и размещаются подстанции 96 Список литературы 134 |
