Анализ выбора оборудования трансформаторной подстанции станции Бурла и опыт эксплуатации вакуумных выключателей типа ВБЭМ-10-20/1000 УХЛ 2

где Ру - установленная мощность потребителя электроэнергии, кВт;

kс - коэффициент спроса;

Таблица 1.2 - Активные мощности районных потребителей

tg3 ;

tg4 ;

tg5.

Сумма реактивных мощностей потребителей.

макс = 417,60 · 0,426 + 990 · 0,396 + 1050,00· 0,426 + 300,00 · 0,396 + +520,00 · 0,426 = 1357,55 квар. (1.5)

; (1.6)

кВА.

Выполним упрощенные расчеты без использования графиков нагрузки.

Для каждого потребителя определяется максимальная реактивная мощность

Qмакс = Pмакс • tg; (1.7)

Qмакс1 = 720 • 0,426 = 306,72 квар;

Qмакс2 = 990 • 0,396 = 392,040 квар;

Qмакс3 = 1050 • 0,426 = 447,30 квар;

Qмакс4 = 375 • 0,396 = 148,50 квар;

Qмакс5 = 520 • 0,426 = 221,52 квар.

Сумма максимальных активных мощностей

макс = 720 + 990 + 1050 + 375 + 520 = 3655 кВт. (1.8)

макс = 306,72 + 392,040 + 447,30 + 148,50 +221,52 = 1516,08квар.(1.9)

; (1.10)

кВА.

Относительная ошибка при использовании упрощенного способа расчета

. (1.11)

Sсн = 0,006 • Sт + Sаб; (1.12)

Sсн = 0,006 •6300 + 100 = 137,80 кВА.

Выбор трансформаторов типа ТМ-160/10УХЛ3:

; (1.13)

;

10 кВ = 10 кВ;

0,4 кВ = 0,4 кВ.

Полная расчётная мощность подстанции:

; (1.16)

Sмакс = 3687,30 + 160 = 3847,3 кВА.

, (1.17)

Выбор главных понижающих трансформаторов типа ТМН-6300/110УХЛ1 приведенного в таблице 1.3:

; (1.18)

U1ном U1раб; (1.19)

U2ном U2раб; (1.20)

;

115 кВ > 110 кВ;

11 кВ > 10 кВ.

Таблица 1.3 - Силовой трансформатор

Полная мощность тяговой подстанции:

; (1.21)

.

1.3 Расчет токов короткого замыкания

Метод относительных единиц применяем для расчета точек короткого замыкания (К.З).

Расчет относительных сопротивлений до заданных точек короткого замыкания.

По расчетной схеме (рисунок 1.3) составляем схему замещения (рисунок 1.4).

Рисунок 1.3 - Расчетная схема

Рисунок 1.4 - Схема замещения

Сопротивление энергосистемы

xбс ; (1.22)

xбс;

Сопротивление ЛЭП:

Xблэп; (1.23)

Xблэп2= 0,4 • 27;

Xблэп3,4=0,4• 62;

X3,4= ;

Сопротивление трансформатора:

Xбт = ; (1.24)

Xбт5,6 =1,6;

Xбт5,6;

По схеме замещения составляем схему преобразования (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Схема преобразований

Сопротивление до точки К.З. К₁⁽³⁾:

X₁₁=Х₇+Х₈+Х₉; (1.25)

X₁₁=0,036+0,082+0,094=0,212.

Сопротивление до точки К.З. К₂⁽³⁾:

X₁₂=Х₇+Х₈+Х₉+Х₁₀; (1.26)

X₁₂=0,036+0,082+0,094+0,8= 1,012.

Базисный ток:

Iб; (1.27)

Iб1

Iб2

Действующее значение тока короткого замыкания:

Iк (1.28)

Iк1

Iк2

Ударный ток:

iy = 2,55Iк; (1.29)

iy1 = 2,55 2,368 = 6,038 кА;

iу2 = 2,55 • 5,535 = 14,114 кА.

1.4 Расчет максимальных рабочих токов

Максимальный рабочий ток ввода линий электропередач (ЛЭП):

; (1.30)

.

Максимальный рабочий ток ремонтной перемычки и первичной обмотки высшего напряжения силового трансформатора:

, (1.31)

.

Максимальный рабочий ток вторичной обмотки низкого напряжения силового трансформатора:

; (1.32)

А.

Максимальный рабочий ток сборных шин:

, (1.33)

.

Максимальный рабочий ток линии районных потребителей

, (1.34)

;

;

;

;

.

Максимальный рабочий ток первичной обмотки трансформатора собственных нужд (ТСН):

; (1.35)

.

Максимальный рабочий ток фидеров продольного электроснабжения (ФПЭ):

; (1.36)

.

1.5 Выбор и проверка высоковольтных выключателей

Осуществляем выбор выключателя типа ВБЭМ - 10 - 20/1000 - УХЛ2

установленного на сборных шинах 10 кВ

по роду установки - внутренний,

по конструктивному исполнению - вакуумный.

По напряжению установки:

U_1ном ? U_{раб.макс}; (1.37)

10 кВ = 10 кВ.

По номинальному току:

I_1ном ? I_{раб.макс} ;

1000 А > 110,42 А.

Осуществляем проверку выключателя типа ВБЭМ-10-20/1000-УХЛ2 установленного на сборных шинах 10 кВ

на электродинамическую стойкость:

i_пр.с ? i_у;

51 кА > 14,114 кА.

На термическую стойкость:

I²_т t_т ? В_к;

469 кА² с > 35,690 кА² с.

По номинальному току отключения:

I_{ном.отк.} ? I_к;

20 кА > 5,535 кА.

Осуществляем выбор выключателя типа ВМТ-110Б-25/1250-УХЛ1,установленного в первичной обмотке силового трансформатора

по роду установки - внутренний,

по конструктивному исполнению - вакуумный,

по напряжению установки:

U_1ном ? U_{раб.макс};

110 кВ = 110 кВ.

По номинальному току:

I_1ном ? I_{раб.макс} ;

1250 А > 43 А.

Осуществляем проверку выключателя типа ВМТ-110Б-25/1250-УХЛ1, ,установленного в первичной обмотке силового трансформатора на электродинамическую стойкость:

i_пр.с ? i_у;

65 кА > 6,038 кА.

На термическую стойкость:

I²_т t_т ? В_к;

1875 кА² с > 12,531 кА² с.

По номинальному току отключения:

I_{ном.отк.} ? I_к;

20 кА > 2,368 кА.

Выключатели являются термически и динамически устойчивы. Результаты расчетов сведены в таблицу 1.4. Аналогично выбираем и проверяем выключатели распределительного устройства 10 кВ ВБЭМ-10-20/1000-УХЛ2, которые являются термически и динамически устойчивы.

Время отключения тока кз, с:

t_отк = t_рз + t_ср + t_св, (1.47)

t_отк = 1 + 0,1 + 0,04 = 1,14 с.

Тепловой импульс тока короткого замыкания, кА²с:

В_к = I²_к(t_отк + T_а), (1.48)

В_к = 7,903²(1,14 + 0,05) = 74,324 кА · ч.

Результаты сведены в таблицу 1.5

Таблица 1.4 - Выключатели

Таблица 1.5 - Тепловой импульс

1.6 Выбор и проверка разъединителей

Осуществляем выбор разъединителя типа РГ.2-110/1000УХЛ1 установленного в первичной обмотке силового трансформатора:

по роду установки - наружные;

по конструктивному исполнению - однополюсные с заземляющими ножами;

по напряжению установки:

U_1ном ? U_{раб.макс}

110 кВ = 110 кВ;

по номинальному току:

I_1ном ? I_{раб.макс} ;

1000 А > 43 А.

Осуществляем проверку разъединителя типа РГ.2-110/1000УХЛ1 установленного в первичной обмотке силового трансформатора:

на электродинамическую стойкость:

i_пр.с?i ; (1.51)

63 кА > 6,038 кА;

на термическую стойкость:

I²_тt_т ? В_к; (1.52)

1875 кА² с > 12,531 кА² с.

Выбранные разъединители электродинамически и термически устойчивы.

Результаты сведены в таблицу 1.6

Таблица 1.6 - Разъединители

1.7 Выбор и проверка трансформаторов тока

Осуществляем выбор первичной обмотки силового трансформатора типа ТМЗМ-110 А установленного на ОРУ-110 кВ:

по номинальному напряжению:

U₁ ? U_раб;

110 кВ = 110 кВ.

по номинальному току:

I_{1ном.ГПТ} ? I_{раб.макс};

150 А > 43 А.

Осуществляем проверку первичной обмотки силового трансформатора типа ТМЗМ-110 А установленного на ОРУ-110 кВ:

на термическую стойкость:

; (1.55)

126,563 кА^2·с > 12,531 кА^{2 ·}с.

на электродинамическую стойкость:

; (1.56)

31,81 кА > 6,038 кА.

на условие соответствия классу точности:

Z_2ном ? Z_2рас;

1,2 Ом > 0,375 Ом.

Выбранный трансформатор является термически и динамически устойчивым, и соответствует классу точности. Результаты расчетов приведены в таблице 1.7

Аналогично выбираем трансформаторы тока ЗРУ-10 кВ типа ТПЛ-10, которые являются термически и динамически устойчивы, и соответствует классу точности.

Осуществляем выбор силового трансформатора типа ТПЛ - 10 А установленного на сборных шинах 10 кВ:

по номинальному напряжению:

U₁ ? U_раб;

10 кВ = 10 кВ.

по номинальному току:

I_{1ном.ГПТ} ? I_{раб.макс};

600 А > 110,42 А.

Таблица 1.7 - Трансформаторы тока

1.8 Выбор и проверка трансформаторов напряжения

Выбираем измерительный трансформатор напряжения НКФ-110, установленный в ОРУ - 110кВ.

- по номинальному напряжению

U_1номТМ ? U_{раб.макс};

110кВ = 110кВ.

Проверку измерительного трансформатора напряжения типа НКФ - 110кВ осуществляем в следующей последовательности:

- на соответствие классу точности

S_2ном ? S_2расч; (1.68)

2000В•А > 23,6В•А

Согласно проверки, выбранный трансформатор напряжения типа НКФ - 110, соответствует классу точности.

Аналогично выбираем и проверяем измерительный трансформатор напряжения, установленные в ЗРУ - 10кВ (таблица 1.4).

Приборы, подключенные к трансформатору напряжения сведены в таблицы 1.8 - 1.10.

Таблица 1.8 - Приборы, подключенные к трансформатору напряжения 110кВ

Таблица 1.9 - Приборы, подключенные к трансформатору напряжения 10кВ

Таблица 1.10 - Условия выбора и проверки трансформаторов напряжения

2. Технологический раздел

2.1 Назначение высоковольтных выключателей

трансформаторный электроустановка потребитель

Для включения и отключения высоковольтных цепей напряжением 10кВ во всех режимах работы используют выключатели с различными средами гашения таких, как масло или вакуум. Выключатели предназначенны для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном дистанционном или автоматическом управлении. В настоящее время выпускаются, в основном, вакуумные выключатели (ВБЭМ), широкое применение которых вызвано их умеренной стоимостью и его достоинствами по сравнению с ВМП-10 (таблица 2.1):

- удобство монтажа и ошиновки (мало составных частей);

- износ контактов 1 мм за срок службы в 30 лет;

- большой коммутационный ресурс (производит 150000 операций в год, а масляный выключатель ВМП-10 150000 операций за весь срок службы).

- компактность (габариты масляного выключателя ВМП-10: 930х700х530, а вакуумного ВБЭМ: 390х390х460 (высота, длина, ширина));

- легкость (вес масляного выключателя ВМП-10 составляет 134,5 кг, а вакуумного ВБЭМ составляет всего 120 кг);

- время включения (у масляного выключателя ВМП-10 оно составляет 0,1 с, у вакуумного 0,1 с);

- время отключения (у масляного выключателя ВМП-10 оно составляет 0,3 с, а у вакуумного 0,04 с).

Таблица 2.1 - Сравнительный анализ выключателя ВБЭМ-10-20 с ВМП-10

Таблица 2.2 - Основные технические данные выключателя ВБЭМ-10-20

2.2 Конструкция выключателя типа ВБЭМ

Конструкция выключателя типа ВБЭМ представлена на рисунках 2.1-2.5.

Рисунок 2.1 - Внешний вид выключателя ВБЭМ

Рисунок 2.2 - Главный вид выключателя ВБЭМ

Рисунок 2.3 - Вид А и Б выключателя ВБЭМ

Рисунок 2.4 - Вид сбоку выключателя ВБЭМ

Рисунок 2.5 - Вид Е и Г выключателя ВБЭМ

Выключатель ВБЭМ-10-20/1000 УХЛ2(выключатель вакуумный , с электромагнитным приводом, малогабаритный, номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток отключения 20 кА, номинальный ток 1000 А, умеренно климатическое исполнение в закрытом помещении). содержит три вакуумные дугогасительные камеры 38, расположенные в изоляционных корпусах 42. На основании камеры установлен токопровод 37. Снизу камера имеет подвижной шток, который связан с токопроводом 41 гибкой связью при помощи втулки 59. В шток камеры ввернут болт 53, на котором установлены скоба 54 и пружина поджатия 55.

Во включенном положении выключателя расстояние между головкой болта 53 и скобой 54 должно быть до начала эксплуатации выключателя мм. Усилие пружины поджатия регулируется гайкой 56 и контриться гайкой 57. После регулировки болт 53 контриться гайкой 58, поджимая гибкую связь к втулке 59. В скобу 54 вставлен конец рычага 40 из электроизоляционного материала. Ось рычага 40 поворачивается в двух подшипниках скольжения, расположенных в корпусах 19, которые утановлены на плите 43. Плита 43 литой конструкции из электроизоляционного материала, на ней закреплены основные узлы и детали выключателя. На рычаге 40 с одного конца усновлина плита 44 из электроизоляционного материала, другой конец рычага проходит через окно корпуса 42 и взаимодействует с подвижным штоком камеры 38.

С двух сторон включающего электромагнита 45 установлены между втулками 17 и 21 пружины 20. Втулки 17 предназначены для настройки необходимого усилия пружин 20 с помощью специальных винтов.

Так же с двух сторон симметрично электромагниту включения 45 на плите 43 утсановлены контактные узлы 18 (по 2 парных контакта с каждой стороны).

К плите 44 крепиться планки 16. При срабатывании выключателя они переключают контактные узлы 18, которые предназначены для коммутации внешних вспомогательных цепей. Корпуса 42 соедены между собой изолирующей плитой 36.

На плите 36 установлены элементы электрической схемы. На передней панели 12 установлены:

- счетчик циклов 8 (наличие счетчика по требованию заказчика);

- вилка 4 для подачи напряжения привода и управления, напряжения и токов на расцепители и напряжений внешних вспомогательных цепей;

- розетка 5, входящая в комплект поставки и предназначения для подсоеденения к вилке 4.

На плите 44 закреплена скобо-указатель 15 с надписью ВКЛ и надписью ОТКЛ.

Плита 36 соединена при помощи кронштейнов 25 и 22 с плитой 43. На кронштейнах 25 и 22 закрепоена плита 39, на которой устанавливают электромагнит отлючения 10 и расцепители в соответствии с таблицей Г.1:

- расцепители максимального тока 9,11;

-расцепитель минимального напряжения 7;

или

- расцепитель с питанием от независимого источника 6.

На кронштейне 25 закреплено устройство 28, предназначенное для ручного оперетивного и неоперативного отключения выключателя. Это же устройство используется как блокировка от самопроизвольных операций «включение-отключение» при вкатывании и выкатывании тележки КРУ с установленным на ней выключателем.

На плите 23 установлены кронштейны 24 и 31, ограничивающие поворот плиты 44 рычага 40 при помощи болтов 26. Стержень 33 предназначен для зацепа пружины 51. Пружина 51 другим концом прикреплена к рычагу 47, поворачивающемуся вокруг оси 49, встроенной в плиту 52. На рычаге 47 имеется 48, взаимодействующей с подвижной плитой 44 рычага 40. Упор 50 предназначен для ограничения перемещения рычага 47. Плиты 43, 23, 52, 36 и корпус 42, соеденен межу собой, образуют замкнутый контур.

На плте 52 установлены две опоры, состоящие из двух кронштейнов 1 и 34. В опоры установлен вал 14 со встроенными штырями 13. Нижний штырь вала 14 имеет ролик 46, взаимодействующим с рычагом 47. Осевое перемещение вала 14 гораничивается винтами 3, ввернутыми в кронштейны 2. Для возврата 14 предназначена пружина 27, соедененная с плитой 52. Ручное неоперативное включение производиться съемным приспособлением 29, воздействующим на плиту 44. Съемное приспособление 29 входит в комплект поставки выключателя.

Все электрические элементы закрываеются кожухом 35 нанесенным на нем предостерегающим знаком « Осторожно, высокое напряжение».

Выключатели позволяют устанавливать до четырех расцепителей (электромагнит отключения 10 два расцепителя максимального тока 9,11, расцепитель минимального напряжения 6 или расцепитель с питанием от независимого источника 7).

Демпфер (рисунок 2.6) служит для излишней кинетической энергии при отключении выключателя.

Демпфер состоит из стакана 3, поршня 4, пружины 1, стержня 2, манжеты 5. В стакан демпфера залита тормозная жидкость «РОСДОТ 4» работает при всех условиях и режимах при температурах от минус 50 ⁰С до плюс 50 ⁰С. Использование других жидкостей в демпфере недопустимо.

При отключении выключателя ролик 32, установленный на плите 44(см. рисунок 4), воздействует на дно стакана 3 и перемещает его вверх. Жидкость из нижней части стакана перетекает через зазор между отверстием поршня 4 и стержнем 2 и далее через отверстие в поршне 4 в верхнюю часть стакана, при этом происходит гашение кинетической энергии подвижных масс выключателя. При включении выключателя пружина 1 давит на дно стакана 3, возвращая его в исходное положение.

Рисунок 2.6 -Демпфер

Вакуумная дугогасительная камера предназначена для быстрого гашения дуги в вакууме.

В соответствии с рисунком 2.7 вакуумная дугогасительная камера состоит из вакуумно-плотного керамического корпуса 8, подвижного контакта 9, неподвижного контакта 10. Контакты 9 и 10 припаяны к токопроводам 11 и 1. Направляющая 2 предназначена для обеспечения соосности подвижного токопровода 1 относительно оси камеры. При перемещении штока токопровода 1 вакуумная герметичность камеры обеспечивается сильфоном 5.

Рисунок 2.7-Дугогасительная камера

Система экранов 6,7 предохраняет:

- керамику корпуса от металлизации продуктами эрозии контактов;

- сильфон 5 от прожога электрической дугой.

Три резьбованных отверстия 12 предназначены для крепления камеры в выключателе. Патрубок 3 предназначен для откачки воздуха из камеры в процессе ее изготовления, и после откачки герметично заварен.

На наружной частит подвижного штока 1 нанесена риска 4 на расстоянии 0,1 мм от поверхности А. риска 4 предназначена для износа контактов камеры в процессе эксплуатации.

В течении всего периода эксплуатации в камере сохраняется высокий вакуум давление остаточных газов не более 10 мПа (7,5*10^-5 мм РТ.ст.) за счет конструкции камеры. Обеспечивающей вакуум герметичностью металлокерамической оболочки.

При размыкании контактов камеры цепи тока между ними возникает дуга, которая горит в парах металла контактов. Вследствие быстрого протекания в вакууме процессов деионизации атомов и конденсации пара. А также остывания очагов испарения на контактах дуга гаснет, как правило, при переходе переменного тока через ноль, то есть происходит отключение тока. Благодаря высокой электрической прочности вакуумного промежутка в течение долей секунды между контактами восстанавливается напряжение.

В процессе эксплуатации камеры происходит износ ее контактов, при этом размер 0,1 мм (см. рисунок 2.7) уменьшается. Не допускается использовать камеру после того как риска 4 сравняется с поверхностью А.

Электромагнит оперативного включения (рисунок 2.8) состоит из двух катушек 6, неподвижного магнитопровода 4 и якорей 7. Магнитопровод состоит из верхней и нижней плит 3 и стопов 1. Внутри катушек перемещаются якори 7. В якори 7 упираются возвратные пружины 5. К сердечникам приклеплены тяги 8. Шпильки 2 предназначены для стягивания магнитопровода и для крепления электромагнита и для крепления электромагнита в выключателе.

При подаче напряжения на катушки электромагнита якори 7 втягиваются внутрь катушек , сжимают пружины 5 и тягами 8 перемещают плиту 44, показанную на (рисунке 2.2)

При снятии напряжения с катушек электромагнита сжатые пружины 5 возвращают якори 7 в исходное положение.

Электромагнит оперативного отключения предназначен для освобождения механизма привода выключателя из зафиксированного включенного положения электрическим сигналом оперативного отключения.

Электромагнит оперативного отключения для выключателей конструктивных исполнений с 1 по 5 (рисунок 9) состоит из скобы 1, планки 8, якоря 7, стопа 3. Внутри якоря установлены пружина 6. Якорь перемещается по трубке 4. Внутри скобы 1 установлена катушка 2.

Рисунок 2.8 - Электромагнит оперативного включения

При подаче напряжения на катушку электромагнита якорь 7 втягивается внутрь катушки 2, сжимает пружину 6 и толкателем 5 воздействует на соответствующий штырь.

При снятии напряжения с катушки электромагнита сжатая пружина 6возвращает якорь 7 в исходное положение.

Электромагнит оперативного отключения для выключателей исполнений 6,7 (рисунок 2.10) состоит из подвижного якоря 1, стопа8, скобы 9, планки 10, катушки 6. Внутри якоря установлена возвратная пружина 2. Якорь перемещается по трубке 7. Для подключения внешних цепей к электромагниту служит блок зажимов 5.

При подаче напряжения на катушку 6 электромагнита якорь 1 втягивается и толкателем 11 воздействует на соответствующий штырь. одновременно пластиной 3 осуществляется переключение переключателя 4, который своими контактами производит коммутацию цепей обеспечивающих защиту против повторения операций включения-отключения при наличии одновременно двух команд на включение и отключение.

Рисунок 2.9 - Электромагнит отключения для выключателей конструктивных исполнений с 1 по 5

Рисунок 2.10 - Электромагнит отключения для выключателей конструктивных исполнений 6,7

Расцепитель максимального тока (рисунок 2.11) предназначен для освобождения механизма привода выключателя из зафмксированного включенного положения электрическим сигналом, поступающим от трансформатора тока в аварийных случаях.

Устройство электромагнита расцепителя аналогично устройству электромганита включения с дополнением: на якоре закреплен флажок 1, а на скобе закреплен микропереключатель 2.

Работа расцепителя аналогична работе электромагнита включения с дополнением: при срабатывании электромагнита расцепителя флажок 1 замыкает цепь индикации микропереключателем 2.

Рисунок 2.11 - Расцепитель максимального тока

Расцепитель с питанием от независимого источника (рисунок 2.12) предназначен для освобождения механизма привода выключателя из зафиксированного включенного положения электрическим сигналом независимого источника.

Устройство и работа расцепителя с питанием от независимого источника аналогичны с работой и устройством электромагинита отключения.

Рисунок 2.12 - Расцепитель с независимым источником

Расцепитель минимального напряжения (рисунок 2.13) предназначен для освобождения механизма привода выключателя из зафиксированного включенного положения электрическим сигналом, поступающим от трансформатора напряжения, в аварийных случаях.

Рисунок 2.13 - Расцепитель минимального напряжения

Электромагнит расцепителя минимального напряжения состоит из скобы 1, в которой установлена катушка 2, стопа3, якоря 6. Катушка 2 состоит из двух обмоток: обмотки возврата с выводами 3 и 2 и обмотки удержания с выводами 1 и 3. Внутри якоря установлена пружина 5. На скобе 1 закреплена плата 9, на которой установлены микропереключатель расцепителя 8, блок зажимов ХТ1 10, конденсатор 11 и другие элементы электрической схемы расцепителя. Планка 7, контактирующая с якорем 6, переключает микропереключатель 8.

При подаче на расцепитель напряжения 85-100 В 50 Гц, якорь 6 электромагнита втягивает внутрь катушки 2, сжимает пружину 5, планка 7 воздействует на микропереключатель 8 и переводит электромагнит в режим удержания.

В режиме удержания толкатель 4 освобождает возможность движения соответствующего штыря, позволяя производить операции включения и отключения выключателя.

При уменьшении напряжения на расцепителе до напряжения срабатывания (35-5 В 50 Гц), сжатая пружина 5 выталкивает якорь 6 и толкатель 4, воздействует на соответствующий штырь, освобождая механизм привода выключателя из зафиксированного включенного положения.

При подаче напряжения на контакты 1,2 блока зажимов ХТ1 якорь электромагнита расцепителя втягивается и размыкает контакт SQ1 микропереключателя, при этом ток в обмотке электромагнита течет через две последовательно соединенные обмотки с выводами 3-2 и 1-3 и ограничивается резистором R1. Выдержка времени срабатывания 0,3 с. при полном снятии напряжения, обеспечивается временем разрядка конденсатора C1.

2.3 Техническое обслуживания вакуумного выключателя ВБЭМ

Выключатели не требуют проведения периодических (плановых) текущих, средних и капитальных ремонтов в течение всего срока их службы. Профилактический контроль технического состояния выключателей рекомендуется проводить в следующие сроки: при вводе в эксплуатацию, первую проверку через 2 года эксплуатации, повторные через каждые 5 лет. Выключатели, находящиеся постоянно во включенном или отключенном положении, должны 2 раза в год проходить проверку их работоспособности путем опробования в соответствии с Правилами технической эксплуатации или местными инструкциями по обслуживанию высоковольтной аппаратуры распределительных устройств. Внеочередные ремонты выключателей производятся после исчерпания коммутационного или механического ресурса с заменой ВДК.

При испытании изоляции выключателей при разомкнутых контактах ВДК вне шкафа КРУ для защиты персонала от возможного рентгеновского излучения устанавливают на расстоянии 0,5 м от выключателя защитный экран (1000 мм х 1500 мм), выполненный из стального листа толщиной 2 мм или из стекла марки ТФ35 толщиной не менее 12,5 мм. При испытании выкатного элемента его фасадная перегородка может использоваться как защитный экран.

Текущий ремонт вакуумного выключателя ВБЭМ. Работа выполняется со снятием напряжения по наряду одним электромехаником и одним электромонтером тяговой подстанции 4 разряда.

Для работы требуются отвертки, ключи гаечные, линейка измерительная, динамометр, набор щупов, спирт, уайт-спирит, смазки ЦИАТИМ, ветошь обтирочная.

Накануне выполнения работы подать заявку на вывод в ремонт выключателя. Проверить исправность и сроки годности защитных средств, приборов, подготовить инструмент, монтажные приспособления и материалы. После выписки наряда производителю работ получить инструктаж у лица, выдавшего наряд. Оперативному персоналу выполнить подготовку рабочего места. производителю работ проверить выполнение технических мероприятий по подготовке рабочего места. Произвести допуск бригады к работе. Производителю работ провести инструктаж члену бригады, объяснив ему порядок и условия выполнения работы.

При внешнем осмотре выключателя убедиться в отсутствии трещин на изоляционных деталях и в отсутствии механических повреждений. При их наличии дальнейшая эксплуатация выключателя недопустима. Очистить от пыли и грязи защитные поверхности вакуумной дугогасительной камеры ВДК и изоляционные детали мягкой ветошью. Убедиться в надежности контактных соединений главных и вторичных цепей, при необходимости подтянуть. Доступные трущиеся поверхности смазать смазкой ЦИАТИМ. Проверить целостность заземления выключателя.

Для измерения времени включения и отключения выключателя необходимо собрать схему и измерить время движения подвижных частей выключателя. Значение времени движения не должно отличаться от паспортных данных более чем на ± 10 %. После измерения разобрать схему.

Проверить работу выключателя трехкратным включением и отключением со щита управления. В случае неудовлетворительной работы выключателя отрегулировать привод.

После окончания работы собрать приборы, инструменты, приспособления и материалы, возвратиться в щитовую тяговой подстанции, сдать рабочее место допускающему и закрыть наряд. Результаты проведенных измерений оформить протоколом.

Возможные неисправности и способы их устранения приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Возможные неисправности и способы их устранения

3. Экономический раздел

Численность работников подстанции формируется в соответствии с «Едиными отраслевыми нормативами численности работников хозяйства электроснабжения».

В соответствии со всеми требованиями, предъявляемыми к работнику подстанции и условиями труда, формируется штат работников, его состав представлен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Штатное расписание подстанции

Заработная плата работникам подстанции начисляется в соответствии с «Отраслевой единой тарифной сеткой». В тарифной сетке указываются часовые тарифные ставки или оклады работникам двенадцати разрядов, установленных для железнодорожного транспорта и условия работы.

Тарифный коэффициент, присвоенный каждому разряду, показывает, во сколько уровень оплаты выше уровня оплаты простейших работ, отнесенных к первому разряду. В тарифной сетке также учитываются условия труда. Для удобства расчета годового фонда заработной платы в таблице 3.2 приведена выписка из «отраслевой единой тарифной сетки».

Рассмотрим расчет годового фонда заработной платы работников подстанции на примере электромеханика.

Таблица 3.2 - Выписка из «Отраслевой единой тарифной сетки»

Размер выплаты за вредные условия труда составляет 8% для электромехаников:

Н = О_к · 0,08; (3.1)

Н = 18549 · 0,08= 1483,92 руб.

Все работники подстанции каждый месяц получает премию, которая составляет 10%:

П = (О_к + Н) · 0,1 ; (3.2)

П = (18549 + 1483,92) · 0,1 = 2003,29 руб.

В дополнение к основной заработной плате работники получают денежную компенсацию за климатические условия региона, в котором находится подстанция. Проектируемая подстанция находится в Алтайском крае, где районный коэффициент составляет 25% от основной заработной платы. Считаем размер районного коэффициента по формуле:

К_р = (О_к + Н + П) · 0,25; (3.3)

К_р = (18549 + 1483,92 + 2003,29) · 0,25 = 5509,05руб.

Таким образом, окончательный размер заработной платы работника
за один месяц складывается из суммы оклада, районного коэффициента, доплаты за вредные условия труда и премии. Рассчитываем итоговую заработную плату по формуле:

З = О_к + Н +П + К_р ; (3.4)

З = 18549 + 1483,92 + 2003,29+ 5509,05 = 27545,26руб.

Рассчитаем годовой фонд заработной платы работников одной
профессии по формуле:

Ф = 12 · n · З ; (3.5)

где 12 - число месяцев в году;

n - количество работников одной профессии на подстанции принимается

из таблицы 3.1;

Ф = 12 · 2 · 27545,26= 661086,24руб.

Аналогично рассчитаны размеры доплат за вредные условия труда, премии, районные коэффициенты, заработные платы за месяц и за год для начальника и двух электромехаников данной подстанции. Результаты сведены в таблицу 3.3.

Общий годовой фонд заработной платы представленный по подстанции рассчитываем по формуле:

Ф_общ = УФ, (3.8)

Ф_общ = 661086,24+ 363100,2+ 454230,84 = 1478417,28руб.

Для полной выплаты заработной платы всем работникам проектируемой подстанции со штатом в 4 человека требуется - 1478417,28 рублей.

Таблица 3.3 - Годовой фонд заработной платы работников проектируемой подстанции

4. Охрана труда и безопасность движения

Для вывода в ремонт выключателя Q12 начальник по подстанции за сутки подает заявку энергодиспетчеру ЭЧЦ. На следующий день звонит и уточняет заявку, заполняет наряд (приложение Б).

Во включенном состоянии находятся Q9, Q12, в отключенном Q15.

Локомотивное депо является потребителем первой категории, для работы на выключателе Q12 ЭЧЦ необходимо осуществить перевод на параллельную работу через выключатель Q15. Ток в основном выключателе уменьшается в два раза, а в резервном появляется равному току в основном. После чего отключает выключатель Q12. Лампочка на щите управления для выключателя Q12 загорается зеленым огнем, соответствуя отключенному положению, а для выключателя Q15продолжает гореть красным огнем, соответствуя о включенном состоянии выключателя.

Далее работу производит допускающий (приложение В). Он убеждается, что Q12 выключен - горит зеленая лампочка, вешает табличку “Не включать работают люди”, переводит выключатель на местное управление и изолирующими клещами вытаскивает предохранители из цепи управления данного выключателя. Идет в ЗРУ 10 кВ выкатывает выключатель Q12, вкатывает пустую ячейку и включает заземляющий нож. Ограждает рабочее место: вешает на ячейки плакаты “Не влезай убьет!!!”; на выкатанный выключатель “Работать здесь”.

После работы схему собирают в обратном порядке. Перевод питания осуществляется включение основного выключателя Q12, ток на резервном уменьшится в два раза, а на основном появится. После чего отключает резервный выключатель Q15.

Заключение

Дипломный проект на тему «Анализ выбора оборудования трансформаторной подстанции станции Бурла и опыт эксплуатации вакуумных выключателей».

В ходе данного дипломного проекта было выбрано оборудование трансформаторной подстанции, которая осуществляет питание, нетяговых потребителей (локомотивное депо, водоснабжение, вагонное депо и наружное освещение):

- выключатели ВМТ-110Б-25/1250 УХЛ1, BБЭМ-10-20/1000 УХЛ2;

- разъединители РГ.2-110/1000УХЛ1, РГ.1-110/1000УХЛ1;

- трансформаторы напряжения НКФ - 110 - УХЛ1, 3хЗНОЛ.06-10 УХЛ3;

- трансформаторы тока ТМЗМ - 110А, ТПЛ-10.

Разработана однолинейная схема трансформаторной подстанции переменного тока с распределительными устройствами 110/10 кВ с указанием на ней марок аппаратуры.

Представлены паспортные данные современного вакуумного выключателя BБЭМ-10-20, его техническое обслуживание и ремонт.

Рассчитан годовой фонд заработной платы работников подстанции (начальника, старшего электромеханика и двух электромехаников), который составляет 1478417,28рублей.

Рассмотрена техника безопасности при работах с выключателем с предоставлением наряда - допуска, бланков переключений вывода в ремонт и ввода в работу для текущего ремонта.

Библиографический список

Основные источники: не поздее 2009года

1 Москаленко А.В. Электрические сети и системы. М.: ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2007.

2 Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций. М.: Академия, 2007.

Дополнительные источники:

1 Почаевец, В.С. Электрические подстанции: учебник для техникумов и колледжей ж. - д. транспорта / В.С. Почаеевец. М.: Желдориздат, 2001. 512 с.

2 Бей, Ю.М. Тяговые подстанций: учебник для вузов ж.-д. транспорта. / Ю.М. Бей, Р.Р. Мамошин, В.Н. Пупынин, М.Г. Шалимов. М.: Транспорт, 1986. 319 с.

3 Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов). ОАО «Российские железные дороги», филиал «Проектно - конструкторское бюро по электрификации железных дорог». М.: «ТРАНСИЗДАТ», 2004 г. 384 с.

4 Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций электрифицированных железных дорог (ЦЭ - 936). Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М.: Трансиздат, 2003 г. 80 с.

Приложение А

Исходные данные

Таблица А.1 - Исходные данные для проектирования тяговой подстанции

Подобные документы

• Характеристика трансформаторной подстанции "Россь" Волковысского района Гродненской области

  Обоснование целесообразности реконструкции подстанции. Выбор мощности трансформаторов трансформаторной подстанции. Расчет токов короткого замыкания и выбор основного оборудования подстанции. Расчетные условия для выбора электрических аппаратов.
  
  дипломная работа [282,5 K], добавлен 12.11.2012
  

• Проектирование трансформаторной подстанции аэропорта

  Характеристика объектов, питающихся от проектируемой трансформаторной подстанции. Выбор места расположения подстанции аэропорта, количества трансформаторов. Разработка схем, выбор камер и элементов защиты. Техника эксплуатации оборудования подстанции.
  
  курсовая работа [495,9 K], добавлен 24.03.2015
  

• Проектирование трансформаторной подстанции 110/35/6 кВ

  Расчет мощности и выбор соответствующего оборудования для трансформаторной электрической подстанции двух предприятий - потребителей энергии первой и третьей категории. Определение мощности и числа трансформаторов, расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [413,2 K], добавлен 18.05.2012
  

• Проектирование трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ

  Выбор оборудования трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ: силовых трансформаторов, выключателей нагрузки и предохранителей, трансформаторов тока, автоматических выключателей. Выбор и проверка кабеля от распределительного устройства до электроприемника.
  
  курсовая работа [729,6 K], добавлен 06.04.2012
  

• Расчет параметров подстанции

  Структурная схема тяговой подстанции. Определение трансформаторной мощности. Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Методика и принципы вычисления токов короткого замыкания, токоведущих частей и выбор необходимого оборудования.
  
  курсовая работа [467,9 K], добавлен 24.09.2014
  

• Техническое обслуживание и ремонт электрической части трансформаторной подстанции 110/10 кВ на примере подстанции "Верещагинская"

  Устройство и функциональное назначение трансформаторной подстанции 110/10 кВ, условия и режимы ее эксплуатации. Организация технического обслуживания и ремонта электрической части подстанции. Износ электротехнического оборудования, выбор и замена узлов.
  
  дипломная работа [248,9 K], добавлен 13.07.2014
  

• Выбор и проверка оборудования трансформаторной подстанции

  Разработка однолинейной схемы коммутации трансформаторной подстанции. Расчет активных и реактивных мощностей потребителей. Выбор типа понижающих трансформаторов. Расчет максимальных рабочих токов, сопротивлений элементов цепи короткого замыкания.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.05.2015
  

• Проектирование КТПН 10/0,4-250 комплексной трансформаторной подстанции наружного исполнения (на базе Дальневосточной распределительной сетевой компании)

  Техническое описание комплектной трансформаторной подстанции 10/0,4-250 и изучение электрической схемы её действия. Обоснование выбора и проектирование подстанции наружного исполнения. Порядок сборки подстанции и монтажа её распределительных устройств.
  
  дипломная работа [2,7 M], добавлен 25.06.2014
  

• Разработка понижающей распределительной трансформаторной подстанции

  Проектирование электрической и принципиальной части понижающей распределительной трансформаторной подстанции, удовлетворяющей как технологическим, так и экономическим критериям. Выбор трансформаторов, главной схемы подстанции, электрического оборудования.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.09.2023
  

• Выбор типа трансформаторной подстанции и распределительного устройства

  Анализ электрических нагрузок. Выбор числа и мощности компенсирующих устройств, схемы электроснабжения, числа и мощности трансформаторов, типа трансформаторной подстанции и распределительного устройства. Расчет экономического сечения питающей линии.
  
  дипломная работа [962,5 K], добавлен 19.06.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам