umm_7218

В учебной тяговой подстанции использованы ОПН в РУ-27,5 кВ типа Raychem PolyGarde-27,5, а в РУ-10 кВ – ОПН-10/29.

1.7. Измерительные трансформаторы

Трансформаторы тока (ТТ) служат для преобразования больших токов в токи, удобные для измерения стандартными приборами (1 или 5 А), а также для изоляции измерительных цепей и обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Трансформаторы тока по конструкции подразделяются на шинные, опорные, проходные, встроенные, катушечные, разъемные. Они различаются по числу витков первичной обмотки на одновитковые и многовитковые, по месту установки – для внутренней и наружной установки, по типу изоляции – с литой и фарфоровой изоляцией. В РУ35 кВ, 27,5 кВ, 10 кВ и 6 кВ применяются трансформаторы тока с литой изоляцией. В лаборатории и на стендах представлены трансформаторы тока различных конструкций.

В ячейках РУ-10 кВ используются литые трансформаторы тока для комплектных распределительных устройств ТЛК-10. В ячейке 5 (фидера КС 27.5) установлен проходной трансформатор тока ТЛК-35.

Трансформаторы напряжения (ТН) применяют для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/ 3 , 100/3 В, а также для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения и обеспечения безопасности персонала. Трансформаторы напряжения выполняют однофазными и трехфазными, двухобмоточными и трехобмоточными. По типу изоляции различают масляные, сухие и литые трансформаторы напряжения.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 1.4. Первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а к вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно измерительные приборы и реле. Для безопасности обслуживания один вывод вторичной обмотки заземлен. ТН работает в режиме, близкому к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле небольшое.

Погрешность зависит от поперечного сечения магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от вторичной нагрузки.

11

				U1
		FV
							FV
A						x
				ω1

1

2

3

ω2

V W KV

a

x

FV

U2

Рис. 1.4. Схема включения трансформатора напряжения: 1 – первичная обмотка; 2 – магнитопровод;

3 – вторичная обмотка.

В ячейке 3 находятся три однофазных трансформатора ЗНОЛ.0610 (З –заземленные обмотки, Н – трансформатор напряжения, О – однофазный, Л – с литой изоляцией, 06 – исполнение, 10 – напряжение). Магнитопровод в них ленточный, разрезной, О-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны. В литой блок залиты обмотки и магнитопровод. Выводы первичной обмотки (А, Х) и выводы вторичной обмотки (а, х) открыты.

1.8. Тяговый агрегат

Преобразовательный агрегат (выпрямитель) тяговой подстанции предназначен для преобразования переменного тока промышленной частоты в постоянный, используемый для питания тяговых потребителей. Каждый агрегат состоит из трансформатора и выпрямительной установки, подключенных через коммутационные аппараты со стороны тяговой сети к шинам РУ-3,3 кВ; а со стороны питающего напряжения к РУ-10 кВ. Наиболее важными характеристиками агрегата является схема выпрямления, номинальные мощность, напряжение и ток.

Схема соединения обмоток тягового трансформатора Т и принципиальная схема выпрямителя показаны на рис. 1.1. Первичная об-

12

мотка трансформатора соединена в звезду, а вторичная – в треугольник. Работа этой схемы рассмотрена в [2].

Для учебных целей на подстанции установлен трансформатор ТС63/0,4 с питанием от трехфазной сети напряжением 380 В.

Обозначение типа выпрямительной установки включает две части: буквенную В-ТПЕМ (выпрямитель – трехфазный ток на входе (напряжение), постоянный ток (напряжение) на выходе, с естественным воздушным охлаждением, для метрополитена) и числовую 1500/825 (номинальный выпрямленный ток 1500 А, номинальное выпрямленное напряжение 825 В). Выпрямительная установка находится в шкафу закрытого типа. Внутри на каркасе размещены диоды с охладителями и измерительные шунты. На лицевую панель двери шкафа управления выпрямителя вынесены цифровые измерительные приборы PV и РА.

1.9. Порядок выполнения работы

1.Изучить однолинейную схему тяговой подстанции.

2.Найти соответствующее высоковольтное оборудование и заполнить табл. 1.1.

3.Пояснить преподавателю назначение ячеек РУ-10 кВ, РУ-27,5 кВ, РУ-3,3 кВ и выпрямительного агрегата учебной лаборатории.

4.Получить у преподавателя задание для более детального изучения отдельных видов оборудования.

1.9.1. Комплектные ячейки РУ10 кВ

По однолинейной схеме учебной тяговой подстанции (рис. 1.1):

1.Изучить конструкцию ячеек РУ-10 кВ, расположение и назначение каждой ячейки (ВВ, ПВА и ТН).

2.Записать паспортные данные оборудования ячеек. Обратить внимание на выполнение монтажа.

3.Представить в отчете спецификацию оборудования в форме табл. 1.1 отдельно для каждой ячейки.

4.Указать порядок переключений при включении и отключении ячеек РУ 10 кВ.

13

1.9.2. Ячейка фидера КС РУ- 3,3 кВ

По однолинейной схеме учебной тяговой подстанции (рис. 1.1):

1.Изучить конструкцию ячейки № 4 (фидера РУ-3,3 кВ), расположение и назначение оборудования ячейки.

2.Записать паспортные данные оборудования. Обратить внимание на выполнение монтажа.

3.Представить в отчете спецификацию оборудования в форме табл. 1.1.

4.Указать порядок переключений при включении и отключении ячейки

1.9.3. Ячейка фидера КС РУ-27,5 кВ

По однолинейной схеме учебной тяговой подстанции (рис. 1.1):

1.Изучить конструкцию ячейки № 5 (фидера РУ-27,5 кВ), расположение и назначение оборудования ячейки.

2.Записать паспортные данные всех видов оборудования. Обратить внимание на выполнение монтажа.

3.Представить в отчете спецификацию оборудования в форме табл. 1.1.

4.Указать порядок переключений при включении и отключении ячейки

1.9.4. Вакуумные выключатели ВВЭ-М-10

1.Изучить назначение, конструкцию и принцип действия вакуумных выключателей ВВЭ-М-10.

2.Объяснить назначение отдельных деталей выключателя и дугогасительной камеры КДВ, схему управления приводом.

3.В отчете привести разрез дугогасительной камеры выключа-

теля

4.ВВЭ-М и описание работы выключателя.

1.9.5. Высоковольтные разъединители

1. Изучить назначение, конструкцию и принцип действия высоковольтных разъединителей. Обратить внимание на особенности конструкции однополюсных и трехполюсных разъединителей, а также разъединителей коробчатого типа.

14

2. В отчете дать описание одного из видов разъединителя, установленного в лаборатории (РВРЗ 1б-10/4000, РР-35/1000 У3).

1.9.6. Ограничители перенапряжений

1.Изучить назначение ОПН и их конструкцию.

2.Объяснить работу ОПН.

3.В отчете привести описание одного из типов ограничителей перенапряжений по заданию преподавателя.

1.9.7. Трансформаторы тока

1.Изучить принцип действия и конструкцию трансформаторов тока с литой изоляцией.

2.В отчете представить описание конструкции трансформатора тока по заданию преподавателя (ТЛК-10, ТОЛ-10, ТПЛ-35).

1.9.8. Трансформаторы напряжения

1.Изучить принцип действия и конструкцию трансформаторов напряжения 3хЗНОЛ-10.

2.Сравнить конструкцию ТН 3хЗНОЛ-10 и трансформатора НТМИ-10.

1.9.9. Тяговый агрегат

Изучить конструктивное выполнение и технические данные преобразовательного агрегата, включающего преобразовательный трансформатор ТС 63/04 и выпрямитель В-ТПЕМ-1,6к-825.

В отчете привести принципиальную схему выпрямителя, схему соединений группы диодов, эскиз панели шкафа.

1.10 Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Однолинейная схема тяговой подстанции учебной лаборатории.

3.Назначение ячеек учебной тяговой подстанции. Заполнить таблицы по спецификации оборудования.

4.Описание назначения и принципа действия высоковольтного оборудования.

15

5.Индивидуальное задание

6.Выводы.

Контрольные вопросы:

1.Укажите назначение комплектных ячеек К-99: ВВ, ПВА, ТН.

2.Конструктивное исполнение ячеек ВВ и ПВА.

3.Конструктивное исполнение ячейки № 3 (ТН).

4.Конструкция выключателя ВВЭ-М-10.

5.Принцип гашения дуги в вакуумных выключателях.

6.Назначение и принцип действия высоковольтных разъединителей.

7.Конструкция разъединителей внутренней установки.

8.Назначение и классификация высоковольтных изоляторов.

9.Устройство и принцип действия ограничителей перенапряжений.

10.Назначение и принцип действия трансформаторов тока.

11.Классификация и конструктивное исполнение трансформаторов тока.

12.Назначение и принцип действия трансформаторов напряжения.

13.Классификация и конструктивное исполнение трансформаторов напряжения.

14.Условные графические и буквенные обозначения силовых выключателей постоянного и переменного тока, высоковольтных разъединителей, проходных изоляторов, ограничителей перенапряжений, измерительных трансформаторов тока и напряжения.

					Таблица 1.1
		Спецификация оборудования ячеек
	Вид	Обозначение	Тип	Количество	Технические
	оборудования				данные

16

Лабораторная работа 2

Распределительное устройство 27,5 кВ тяговой подстанции переменного тока

Цель работы – изучить схему РУ-27,5 кВ тяговой подстанции переменного тока, назначение узлов этой схемы и оперативные переключения при эксплуатации.

2.1. Краткие теоретические сведения

РУ-27,5 кВ на тяговых подстанциях используются для питания тяговой сети переменного тока.

На рис. 2.1. показана схема главных электрических соединений (СГЭС) РУ-27,5 кВ, которая включает в себя сборные шины, вводы от тяговых обмоток понижающих трансформаторов, фидеры контактной сети с запасным выключателем Q9, фидеры нетяговых потребителей – два провода рельс (ДПР), трансформаторы собственных нужд (ТСН), трансформаторы напряжения TV1…TV 4(ТН) и другие присоединения.

Система шин в РУ-27,5 кВ одинарная, секционированная двумя разъединителями QS17 и QS18, с обходной (запасной) шиной. Благодаря двум секционным разъединителям появляется возможность ремонта каждого из них без перерыва питания.

Запасная шина служит для вывода в ремонт любого фидерного выключателя или какой-либо секции шин со всеми ее отводами.

Так как все фидеры контактной сети первой секции подключены к фазе А, то обходная шина к первой секции подключается к фазе В. Это позволяет использовать фазу В первой секции для вывода

времонт второй секции, в которой все отводы подключены к фазе В. Во второй секции наоборот.

Для примера на рис. 2.2. рассмотрим вывод в ремонт фидерного выключателя второй секции Q8, через который подается питание

вконтактную сеть от фазы В.

1.Отключить и проверить отключенное положение заземляющих ножей QSG19, QSG20, QSG23/ и QSG23//.

2.Включить разъединители обходного выключателя QS19, QS23.

3.Включить разъединитель обходной шины ФКС2 QS16.

17

4. Включить обходной выключатель Q9.

Питание от фазы В осуществляется одновременно как со 2-й секции шин (через фидерный шинный разъединитель QS12, через фидерный выключатель Q8, фидерный линейный разъединитель QS14), так и с 1-й секции шин (через разъединитель обходного выключателя QS19, обходной выключатель Q9, разъединитель обходного выключателя QS23и обходной разъединитель фидера КС2 QS16).

5.Отключить фидерный выключатель ФКС2 Q8.

6.Вывесить плакат «Не включать! Работают люди» на шкаф управления Q8.

7.Снять предохранители на включение Q8.

8.Отключить линейный разъединитель ФКС2 QS14.

9.Вывесить плакат «Не включать! Работают люди» на привод QS14.

10.Отключить шинный разъединитель ФКС2 QS12.

11.Вывесить плакат «Не включать! Работают люди» на привод

QS12.

12.Включить заземляющие ножи QSG14,QSG12.

13.Установить переносные заземления с обеих сторон выключателя Q8.

14.Вывесить плакаты «Заземлено» на приводы QS14, QS12.

15.Оградить канатом с плакатами «Стой! Напряжение» выключатель Q8.

Питание этого фидера КС будет осуществляться через фазу В первой секции шин.

Для исключения одновременного включения разъединителей QS19 и QS20 (что привело бы к двухфазному короткому замыканию фаз А и В) между ними имеется блокировка, обозначенная пунктирной линией на рис. 2.1.

Вводы 1 и 2, идущие от обмоток понижающих трансформаторов Т1 и Т2, подсоединяются к секциям РУ-27,5 кВ через выключатели Q1 и Q2. С двух сторон выключателей устанавливаются разъединители, причем со стороны шин двухполюсные (QS3 и QS4), которые не имеют главных и заземляющих ножей на фазе С. Это объясняется тем, что фаза С соединена с контуром заземления подстанции (КЗП)

ине требует дополнительного заземления при производстве работ. Измерение токов вводов РУ-27,5 кВ производится с помощью трансформаторов тока ТА 1 и ТА2, которые используются и для подключения устройств релейной защиты.

18

Ввод 1 от понижающего

Ввод 2 от понижающего

трансформатора Т2

трансформатора Т1

FV 2

QSG1’

FV1

TV1 TV 3

TV2 TV 4

QSG 2’

QS 1

QS2

QSG 1“

К РПП

К КЗП

FV4

QSG2“

FV 3

Q2

Q1

QSG 22’

QSG 21’

TA2

TA1

QSG17’

QSG 18“

QS22

QS 21

QSG3

19

QS 3

QSG21“

QSG17“

QSG22“

QSG4

QS4

С

С

2-я секция шин

В

1-я секция шин

3-я секция шин

В

А

А

QS

QS7

QS11

QS

17

QS18

QS12

5

QSG7

QS20

QS8

QS6

QSG 6

QSG5

QSG11

QS19

QSG 19

QSG 20

QSG 12

QSG 8

Q 3

Q5

Q7

Q 9

Q 8

Q6

Q4

TA3

TA5

TA7

TA8

TA6

TA4

QSG 13

TA9

QSG 9

QSG 23’

QSG 14

К КЗП

К КЗП

TСН1

QS13

QS23

QS9

QS14

QSG 10

TСН2

QS15

QS24

Фидер ДПР1

QSG 23“

QS16

QS10

В РУ 0,4 кВ

Обходная шина

Фидер ДПР2

В РУ 0,4 кВ

Фидер КС1 Фидер КС3

ФОТ

Фидер

Фидер

КС2

КС4

Рис. 2.1. СГЭС РУ – 27,5 кВ тяговой подстанции

Ввод 1 от понижающего

Ввод 2 от понижающего

FV 2

трансформатора Т1

трансформатора Т2

QSG 1’

FV1

TV 1 TV 3

TV2 TV4

QSG 2’

QS1

QS 2

QSG1“

К РПП К КЗП

FV4

QSG2“

FV 3

Q2

QSG22’

Q1

QSG 21’

TA2

TA1

QSG17’

QSG18“

QS22

QS 21

QSG3

QSG21“

QSG17“

QSG 4

20

С

QS3

QSG22“

QS 4

С

2-я секция шин

В

1-я секция шин

3-я секция шин

В

А

QS12

А

QS5

QS7

QS11

QS17

QS

QSG5

QSG 7

QS19

18

QS 8

QS6

QSG6

QSG11

QS20

QSG19

QSG 20

QSG12

QSG8

Q3

Q5

Q7

Q9

Q8

Q6

Q4

TA3

TA5

TA7

TA8

TA6

TA4

QSG13

TA9

QSG 9

QSG14

К КЗП

QSG 23’

К КЗП

TСН1

QS13

QS 23

QS9

QS 14

QSG10

TСН2

QS15

QS 24

В РУ 0,4 кВ Фидер ДПР 1

QSG23“

QS16

QS10

Обходная шина

Фидер ДПР 2

В РУ 0,4 кВ

ФОТ Фидер

Фидер

Фидер КС 1 Фидер КС 3

КС 2

КС4

Рис. 2.2. Эксплуатационная схема РУ – 27,5 кВ тяговой подстанции тяговой подстанции