Монтаж комплектной трансформаторной подстанции

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) состоит из трансформаторов и блоков (КРУ или КРУН и других элементов), поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Поэтому ее монтаж включает в себя следующие операции: доставку блоков на место, их установку на закладные основания, выверку по шнуру и отвесу, стягивание болтами, приварку к основанию, электрическое соединение блоков одного с другим или прокладку сборных шин, подключение кабелей, ревизию и регулировку аппаратов.

При сборке подстанций соединяют выводы обмоток низкого напряжения трансформатора с РУ, устанавливают автоматические выключатели, монтируют заземление. Шины соединяют обычно с помощью сжимных плит. Блоки устанавливают поочередно. Проверяют совпадение вертикальных и горизонтальных осей соединяемых (втычных) контактов и ножей, а также выдвижных автоматических выключателей низкого напряжения; определяют с помощью динамометра усилие нажатия, которое у каждого соединяемого контакта должно быть 100 Н. Кроме этого, проверяют совпадение осей симметрии подвижных и неподвижных вспомогательных контактов, которые должны иметь провал 1,5—2 мм.

Установку объемных КТП проводят следующим образом. Роют котлован и строят из кирпича или железобетонных блоков фундамент. На фундаменте размещают блоки со смонтированным на заводе оборудованием, за исключением силовых трансформаторов, которые привозят отдельно и устанавливают позже.

После установки силовых трансформаторов выполняют работы по заземлению кабелей высокого и низкого напряжений (присоединению к устройству внешнего контура заземления).

Монтаж завершается проверкой исправности проводок и приборов, надежности крепления болтовых соединений, исправности электрической изоляции, присоединением кабелей высокого напряжения к трансформаторам и кабелей отходящих линий, а также присоединением к сети заземления металлических частей конструкции.

Назначение, устройство и монтаж КРУ

Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты и применяются на различных электростанциях, подстанциях энергосистем и промышленных предприятий, а также в электроснабжении сельскохозяйственных и других объектов.

Конструкция КРУ на 6 (10) кВ. КРУ набираются из отдельных шкафов со встроенными в них электрическими аппаратами, приборами измерения, релейной защиты, автоматики, сигнализации и управления. По способу установки аппаратов и приборов комплектные распределительные устройства могут быть двух типов: камеры сборные одностороннего обслуживания (КСО) — это устройства, в которых электрооборудование, аппараты и приборы смонтированы стационарно без выдвижных элементов, с частичным ограждением, и комплектные распределительные устройства (КРУ) — устройства на выкатной тележке с выдвижными элементами и в шкафах, являющихся одновременно их сплошным защитным ограждением.

Преимущество КРУ заключается в возможности обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителя благодаря простоте замены вышедшего из строя аппарата, установленного на выдвижном элементе, резервным.

Шкафы КРУ бывают одностороннего (прислоненного типа) и двустороннего (свободно стоящие, т. е. с проходами около них с двух сторон) обслуживания. КСО устанавливаются в электротехнических помещениях, а также широко применяются для питания временных электроустановок, электроснабжения строительных площадок и т. п.

КРУ и КСО изготавливают и собирают на заводах полностью со всей необходимой аппаратурой и оборудованием. Поэтому сокращаются проектные работы; упрощается сооружение строительной части; значительно уменьшаются трудозатраты, стоимость и длительность сооружения распределительных устройств. Надежность работы и безопасность эксплуатации электроустановок, составленных из крупных блоков заводского изготовления, также значительно выше, чем установок, собранных из отдельных аппаратов, приборов и оборудования и конструктивно не приспособленных для компактного монтажа и взаимной блокировки.

Выкатная часть у всех однотипных КРУ одинаковая, что очень удобно при эксплуатации, поскольку обеспечивает взаимозаменяемость, т. е., имея запасной выкатной элемент, можно быстро произвести ревизию, профилактический осмотр, а также при необходимости заменить электрооборудование (выключатель, трансформатор напряжения, разрядник) в любой камере.

КРУ и КСО выпускаются разных серий и типов, перечень их конструкций очень обширный, поэтому здесь рассмотрим только основные принципы их устройства.

КРУ, предназначенные для приема и распределения электроэнергии между отдельными присоединениями, выполняются в виде шкафов. Шкафы КРУ различных серий отличаются габаритными размерами, конструкцией, встраиваемой аппаратурой и ее техническими характеристиками, а также ошиновками и проводками вторичных цепей. Шкафы оборудуются встраиваемыми выключателями высокого напряжения, штепсельными разъединителями, трансформаторами тока или напряжения, предохранителями высокого напряжения, разрядниками, аппаратами релейной защиты, приборами учета и измерения электроэнергии.

Шкафы КРУ любого типа состоят из корпуса, выкатной части (тележки) и релейной камеры (шкафа). На тележках устанавливаются выключатели, трансформаторы напряжения и разрядники. Выкатная часть подсоединяется к неподвижной части камеры с помощью разъемных (штепсельных) контактов. Сборные шины монтируются на малогабаритных опорных изоляторах.

Измерительные приборы и приборы управления, релейной защиты и сигнализации размещаются в верхней фасадной части релейной камеры, а измерительные трансформаторы тока и кабельные вводы — в задней неподвижной ее части.

Рассмотрим устройство шкафа КРУ серии К-ХП (рис. 8.32). Он состоит из корпуса, выкатной тележки и релейного шкафа. Корпус шкафа выполнен из стали.

Рис. 8.32. Шкаф КРУ серии К-ХП с масляным выключателем:

I — шинный отсек; 2 — релейный шкаф; 3 — вы-катная тележка; 4 — корпус с аппаратурой

Сборные камеры выпускаются двух серий: КСО2-72 (рис. 8.33) и КСОЗ-66 (рис. 8.34). Первые изготавливают по 12 типовым схемам для комплектования РУ на напряжение 6(10) кВ и вместо масляных выключателей в них используют выключатели нагрузки. Такие камеры должны устанавливаться только в специальных электротехнических помещениях и обслуживаться обученным персоналом.

Рис. 8.33. Сборная камера КСО2-72:

1, 4 — соответственно шинный и линейный разъединители; 2 — привод разъединителя; 3 — привод масляного выключателя; 5 — масляный выключатель

Рис. 8.34. Сборная камера КСОЗ-66:

1 — привод выключателя нагрузки; 2 — предохранитель; 3 — выключатель нагрузки; 4 — трансформатор тока

Камера КСО2-72 имеет унифицированный типовой корпус, сваренный из гнутого стального листа толщиной 2,5 мм. На лицевой стороне камеры имеется панель для установки приборов защиты и измерений, а также приводов разъединителей и масляного выключателя. В средней части камеры по вертикали располагаются два шкафа: верхний — для открытых аппаратов управления и защиты и проводов вторичных цепей, нижний — для наборных зажимов вторичных цепей. С лицевой стороны камеры имеются две сетчатые двери для доступа к выключающим аппаратам и измерительным трансформаторам высокого напряжения. Внутри камеры монтируют аппаратуру, а на верхней раме — опорные изоляторы главных шин. Камера имеет длину 1000 мм, ширину 1200 мм и высоту 2870 мм. Изготавливают ее по схеме с двумя заземляющими ножами на шинном и линейном разъединителях. КС02-72 рассчитана на номинальные токи первичных цепей 400, 600 и 1000 А, напряжение 6-10 кВ и ток отключения 20 кА.

Монтаж КРУ. При современном индустриальном монтаже распределительных устройств основными операциями являются доставка собранных блоков к месту монтажа, перевозка их внутри помещения, подъем и установка. Погрузку и выгрузку блоков выполняют с помощью подъемного крана. При строповке в местах изгибов стропов устанавливают надежные распорки, предотвращающие повреждение окраски оборудования. Перемещение по чистому полу рекомендуется производить на тележках типа ТПБ, с помощью которых обеспечивается самопогрузка и саморазгрузка блоков КРУ.

Монтаж устройств начинают с установки крайнего корпуса и к монтажу следующего корпуса приступают только после проверки правильности положения по вертикали и горизонтали предыдущего. При необходимости под основания помещают стальные подкладки и приваривают их. По окончании установки соединяют болтами корпуса блоков, также начиная с крайнего. При этом сначала затягивают нижние болты, затем верхние.

После затягивания болтов проверяют по шнуру прямолинейность установки корпусов по верху и при необходимости регулируют их положение стальными подкладками. Вкатыванием тележки проверяют правильность установки шкафов КРУ, т. е. совпадение их подвижных и неподвижных частей, а также четкое фиксирование положения тележки роликами.

Корпус КРУ считается установленным правильно и может быть окончательно закреплен при выполнении следующих условий:

• • корпус и тележка не качаются;
• • нижняя рама корпуса располагается горизонтально;
• • подвижные и неподвижные части разъединяющих контактов первичных и вторичных цепей совпадают;
• • ролики механизма доводки четко фиксируют положение тележки;
• • зазоры между осью крепления коромысел защитных шторок и роликами тележки примерно одинаковые;
• • контрольные отверстия смежных корпусов совпадают;
• • зазор между стенками смежных корпусов не превышает 1 мм;
• • закрытые двери шкафов расположены в одной вертикальной плоскости.

Особо проверяют работу шторок, которые должны подниматься и опускаться без перекосов и заеданий, а также действие механической блокировки.

Окончательно выверенные шкафы и камеры жестко прикрепляют электросварным швом длиной 60—70 мм к направляющим в четырех углах, благодаря чему обеспечивается заземление корпуса.

В шкафах снимают листы шинного отсека, освобождают от временного крепления ответвительные шины, удаляют верхние части шинодержателей и на шинодержатели укладывают сборные шины с учетом цвета фаз. Ответвительные шины присоединяют к сборным болтам или сжимам, затем сборные и ответвительные шины закрепляют на шинодержа-телях. Участки сборных шин в пределах одного щита сваривают, а между различными щитами соединяют болтами или сжимами.

После монтажа шин устанавливают приборы и аппараты, демонтированные на время перевозки, и присоединяют их к первичным и вторичным цепям согласно схемам. Контактные поверхности сборных шин промывают бензином и смазывают тонким слоем вазелина. Нельзя зачищать эти поверхности напильником или наждачной шкуркой, так как они покрыты на заводе специальным сплавом олова с цинком для защиты от коррозии. После установки сборных шин всей секции выполняют затяжку болтов в контактных соединениях, а затем прокладку магистральных шин вторичных цепей.

Смонтированные шкафы, камеры или блоки тщательно очищают от пыли и грязи и приступают к ревизии оборудования. Все элементы осматривают, подтягивают крепежные болтовые соединения, а также винты в зажимах, блок-контактах и других устройствах вторичной цепи.

Осматривают выключатели и приводы. Выключатели должны быть залиты чистым сухим трансформаторным маслом. На всех трущихся частях механизмов проверяют наличие смазки и при необходимости добавляют ее. Далее измеряют мегомметром сопротивление изоляции вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока. Проверяют регулировку масляных выключателей и приводов при ручном включении, блок-контактов, работу механизмов доводки, блокировки и выкатывания тележек КРУ, а также работу разъединяющих и других контактов по заводской инструкции. Затем присоединяют отходящие и питающие кабели и кабели вторичных цепей по чертежам проекта.

Заземление КРУ. По окончании установки КРУ (КСО) все металлические конструкции, на которых они установлены, присоединяют к сети заземления. Заземлению подлежит также все оборудование КРУ, не имеющее металлического соединения с заземленным корпусом камеры. Приборы и оборудование, установленные на заземленных металлических конструкциях, сварные поверхности которых имеют наружный электрический контакт с корпусом РУ, специально заземлять не следует. Заземление КРУ осуществляют приваркой нижних рам корпусов камер к магистрали заземления либо к закладным частям, присоединенным к магистрали заземления, не менее чем в двух местах.

Для сдачи КРУ в эксплуатацию выполняют проверку и наладку релейной защиты и сигнализации и производят испытания в объеме, предусмотренном ПУЭ.

Меры безопасности при монтаже силового электрооборудования

Перед установкой аппаратов, щитков, ящиков, шкафов и другого оборудования должна быть проверена прочность закрепления конструкций, на которых их устанавливают. Вручную разрешается поднимать и поддерживать монтируемые аппараты, конструкции, элементы трубных проводок с массой не более 10 кг. При массе более 20 кг установка должна производиться не менее чем двумя рабочими. После подъема аппараты, конструкции, блоки, узлы и т. п. должны быть немедленно закреплены на основаниях.

Запрещается вручную проверять совмещение отверстий собираемых конструкций и устанавливаемого оборудования.

Распределительные устройства. Территория открытого РУ должна быть ограждена, а кабельные каналы закрыты плитами или щитами. На открытых каналах должны быть сделаны переходы с перилами высотой 1 м.

Перемещать, поднимать и устанавливать щиты, камеры и блоки щитов и камер следует только после принятия мер, предупреждающих их опрокидывание. Для этого должны быть предварительно установлены расчалки, подвески и т. п. При подъеме аппаратов нельзя крепить стропы, тросы и канаты за изоляторы, монтажные детали или отверстия в лапах.

Перед установкой электрооборудования следует убедиться в прочности закрепления опорных конструкций. Поднимать и перемещать выключатели, автоматические выключатели, электромагнитные приводы и другие аппараты, имеющие возвратные пружины или механизм свободного расцепления, разрешается только в положении «Отключено», а аппараты рубящего типа (например разъединители) — только в положении «Включено».

При подъеме и установке привода выключателя или разъединителя следует держать его за корпус, а не за маховик или рукоятку.

Перед транспортированием к месту установки выключателей следует проверять, в каком положении он доставлен с предприятия-изготовителя. Если он доставлен в положении «Включено», то следует убедиться в наличии на механизме свободного расцепления временного запорного устройства, исключающего возможность самопроизвольного отключения выключателя.

При регулировке длины тяг приводов выключателей и разъединителей необходимо при вывертывании тяги следить за тем, чтобы конец тяги выходил из резьбового соединения не менее чем на две нитки резьбы. При регулировке хода траверсы и контактов выключателя не следует держать руки под траверсой включенного выключателя во избежание удара при случайном отключении.

Натягивать или спускать возвратные пружины выключателей, а также пружины механизмов свободного расцепления приводов следует только при помощи соответствующих приспособлений. Для проверки контактов выключателей на одновременность включения, а также для освещения внутри баков выключателей разрешается применять напряжение не выше 12 В. При регулировке приводов выключателей и разъединителей следует принимать меры, предупреждающие их непредвиденное включение или выключение.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Объясните принцип передачи электрической энергии.
• 2. Для чего служат трансформаторы (силовые и измерительные)?
• 3. Для чего служат трансформаторы тока, как они включаются в сеть?
• 4. Для чего служат трансформаторы напряжения, как они включаются в сеть?
• 5. Изложите назначение изоляторов. Как они подразделяются по способу установки?
• 6. Как и для чего окрашивают шины РУ и подстанций?
• 7. Назовите виды счетчиков электрической энергии.

РАЗДЕЛ 9