ЛабРаб_ТТП_2006

2.3 Порядок выполнения работы

1Изучить схему РУ - 27,5 кВ тяговой подстанции по рисунку 2.1.

2Ответить на вопросы теста № 1 (выдает преподаватель).

3Составить бланки оперативных переключений, т.е. письменный перечень всех действий в необходимой последовательности, при выполнении следующих операций:

а) включение фидера контактной сети в работу по рисунку 2.1; б) замена фидерного выключателя запасным по рисунку 2.2; в) вывод в ремонт секционного разъединителя по рисунку 2.2; г) включение в работу секционного разъединителя.

4Ответить на вопросы теста № 2 (выдает преподаватель).

5Познакомиться с устройством ячейки фидера КС27,5 лаборатории

6Нарисовать эскиз ячейки №5 фидера РУ-27,5 кВ

7Произвести оперативные переключения согласно заданию преподавателя.

8После окончания переключений схему РУ 27,5 кВ привести в исходное положение.

2.4 Содержание отчета

1Эксплуатационная схема РУ-27,5 кВ тяговой подстанции переменного тока.

2Бланки оперативных переключений для вывода в ремонт высоковольтного оборудования по всем операциям п 2.3 (п/п3).

3Эскиз и однолинейная схема ячейки фидера контактной сети РУ-27,5 кВ учебной лаборатории с обозначением всех аппаратов.

4Письменные ответы на вопросы тестов 1 и 2.

5Выводы.

23

Лабораторная работа №3

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 3,3 кB ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

3.1Цель работы – изучить принципиальную схему РУ-3,3 кВ тяговой подстанции постоянного тока, основные составляющие элементы РУ, назначение отдельных узлов данных схем и оперативные переключения при эксплуатации.

3.2Краткие теоретические сведения

Главным назначением распредустройства 3,3 кВ является питание тяговой сети постоянным током. Основные составляющие РУ-3,3 кВ: преобразовательные агрегаты, шины, питающие линии (фидеры), сглаживающее устройство, обходной выключатель [1,2,3 ]

Преобразовательный агрегат питает шины, в свою очередь, шины соединены с контактной сетью фидерами. Минусовую шину соединяют с ходовыми рельсами и изолируют от земли для уменьшения блуждающих токов.

Рассмотрим более подробно все элементы распредустройства (РУ) по рисунку 3.1. Схема РУ-3,3 кВ выполняется рабочей (РШ), запасной (Зап) и минусовой (МШ) шинами. Рабочая и запасная шины состоят из трех секций, минусовая шина не секционируется. К первой секции присоединяется преобразовательный агрегат UD1 и фидеры контактной сети Ф1, Ф2 и Ф3. К третьей секции подключаются второй преобразовательный агрегат UD2 и фидеры контактной сети Ф4 ,Ф5. Ко второй секции подключен ограничитель перенапряжений (ОПН), запасной выключатель и сглаживающее устройство. От минусовой шины отходит отсасывающий фидер, называемый также отсасывающей линией, так как по ней ток возвращается на подстанцию из тягового рельса.

Секционирование рабочей и запасной шины двумя разъединителями QS3 и QS4 позволяет поочередно выводить в ремонт первую и третью секции без полного отключения РУ-3,3 кВ. Вторая секция постоянно находится в работе, при ревизии или ремонте средней секции, а также присоединенного к ней оборудования необходимо отключить все РУ 3,3 кВ.

По рисунку 3.1 рассмотрим схему фидера контактной сети Ф1. На фидере используются однополюсные разъединители: шинный QS6, линейный QS9 и мачтовый QS12. Последний устанавливается за пределами помещения РУ-3,3 кВ на металлической опоре (мачте) и является фидерным разъединителем контактной сети. Для вывода выключателя QF3 в ремонт необходимо предварительно обеспечить питание фидера от запасной шины через обходной разъединитель QF7. В нормальном режиме на запасной шине напряжение отсутствует. Для подачи напряжения на запасную шину от рабочей предусмотрен обходной (запасной) выключатель OF4 с разъединителем QS8. По эксплуатационной схеме рисунка 3.3 рассмотрим перевод питания контактной сети по фидеру Ф1 через запасной выключатель.

24

Переключение производится без перерыва питания тяговой сети в следующем порядке:

1Отключить и проверить отключенное положение заземляющего ножа QSG8

2Включить разъединитель обходного (запасного) выключателя QS8;

3Включить обходной разъединитель фидера Ф1 QS7;

4Включить запасной выключатель QF4;

Питание от рабочей шины РШ подается на запасную через запасной выключатель и через обходной разъединитель QS7 на фидер Ф1 и питание контактной сети продолжается через шинный разъединитель QS6, фидерный выключатель QF3, линейный разъединитель QS9;

5Отключить фидерный выключатель QF3;

6Вывесить плакат «Не включать! Работают люди» на камеру управления QF3;

7Отключить линейный разъединитель QS9;

8Вывесить плакат «Не включать! Работают люди» на привод QS9;

9Отключить шинный разъединитель QS6;

10Вывесить плакат «Не включать! Работают люди» на привод QS6;

11Включить заземляющие ножи QSG6.1,QSG6.2 с общим ручным приводом;

12Установить переносные заземления с обеих сторон выключателя QF3;

13Вывесить плакаты «Заземлено» на приводы QSG6.1,QSG6.2.

Ввод фидера в работу осуществляется в обратном порядке: отключаются заземляющие ножи разъединителей фидера Ф1; включаются разъединители QS6 и QS9, фидерный выключатель QF3; отключается запасной выключатель QF4, обходной разъединитель QS7 и разъединитель запасного выключателя QS8. На фидерах для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений применяются ОПН, расположенные на открытой части подстанции. ОПН срезает волну набегающего с контактной сети перенапряжения. Плавкая вставка FU6 защищает ОПН от токов КЗ.

При преобразовании трехфазного переменного тока в постоянный кривая выпрямленного напряжения является пульсирующей. Выпрямленное напряжение можно разложить на постоянную Ud и переменную Udп составляющие. Переменная составляющая, в свою очередь, раскладывается на ряд гармонических переменных напряжения. Проникновения ряда гармонических переменных напряжения в тяговую сеть создают вокруг контактной сети переменное магнитное поле, которое наводит в проводах воздушных линий связи ЭДС, оказывающие мешающие воздействия на линии автоматики, телемеханики и связи. Сглаживающее устройство (СУ) не пропускает с тяговой подстанции в контактную сеть переменную составляющую напряжения.

Сглаживающее устройство тяговой подстанции подключается ко второй секции шин РУ-3,3 кВ. На рисунке 3.1 изображено однозвенное резонансноапериодическое СУ. L1С1 и С – контур СУ, подключаются через предохранитель, разъединитель СУ QS11 к рабочей шине и проходной изолятор к отсасывающему фидеру. Переключатель QS11 выполнен из двух однополюсных разъединителей. При отключении QS11 заземляющие ножи QSG11 замыкают цепь разряда конденсаторов фильтроустройства на разрядный резистор Rр. Разрядное устройство (УР), шунтирующее реактор LR,

25

		UD1							UD2
PA	RS1							PA	RS2
						FV1
	R1		FU1						R2	FU2
	PV		QF1		PV				PV
										QF2
			QSG1							QSG2
			QSG3.1	QSG 3.2	R3		QSG 4.1	QSG 4.2
					QS5
	QS1				FU3				QS2
РШ
ЗШ	1 секция				2 секция				3 секция
			QS3				QS4
«-»
QSG 6.1	QS6			QS8		QS11			QS10
	QS7							LR
26							Rp		Р У
	QF3		QSG8	QF4	FU5
	RS3			RS4					QSG10
	PA			PA	QSG11	C1	L1
QSG 6.2							C	RS5	PA
	QS9
							Отсасывающий фидер
	FU6
QS12
	FV2	Ф2	Ф3
Ф1									Ф4	Ф5
				Рисунок 3.1 - Распред устройство 3,3 кВ

UD1

UD2

PA

RS1

PA

RS2

FV1

R1

FU1

R2

FU2

PV

PV

PV

QF1

QF2

QSG1

QSG2

QSG3

QSG11

R3

QSG5

QSG4

QS5

QS1

FU3

QS2

РШ

ЗШ

1 секция

2 секция

3 секция

QS3

QS4

«-»

34

QSG6

QS6

QS7

QS16

QS8

QS11

QS10

QSG12

QS17

LR

УР

Rp

QF3

QF5

QSG7

QF4

FU5

RS3

RS6

QSG10

RS4

PA

PA

C1

PA

QSG8

L1

QS9

C

RS5

PA

QS15

FU6

FU7

Отсасывающий фидер

QS12

FV2

QS14

FV3

Ф1

Ф2

Ф3

Ф4

Ф5

Рисунок 3.3 – Эксплуатационная схема РУ 3,3 кВ

при включении разъединителя QS10 служит для облегчения отключения выключателями QF фидеров контактной сети токов КЗ вблизи подстанции. Для измерения тока нагрузки преобразователя в цепи анода последовательно включён шунт RS1 типа 75ШМС-МЗ. При протекании по шунту рабочего тока на шунте возникает падение напряжения, составляющее при номинальном токе 75 мВ. Это напряжение замеряется прибором типа М1611, включенном в режиме милливольтметра и проградуированном в килоамперах.

Замер напряжения выпрямителя UD1 между анодом и катодом выполняется с последовательно соединенными элементами: добавочным резистором R1 типа Р3033 (сопротивление 0,8; 1 или 1,33 МОм); предохранителем FU1, служащим для предотвращения КЗ при пробое резистора R1; прибором типа М1611, включенным в режим миллиамперметра с проградуированной шкалой в киловольтах.

Милливольтметр PA, подключенный к отсасывающему фидеру через шунт RS5, измеряет общий ток РУ-3,3 кВ, возвращающийся на подстанцию из рельсовой цепи. Подобное подключение имеется на фидерах КС и цепи обходного выключателя. Напряжения на шинах РУ 3,3 кВ измеряют, используя цепь предохранитель FU3, резистор R3 и миллиамперметр PV.

В учебной лаборатории "Тяговые подстанции" установлены преобразовательный трансформатор, выпрямительный агрегат, рабочая (РШ), запасная (Зап) и минусовая (МШ) шины и ячейка фидера КС. В качестве нагрузки используется сопротивление RH. Схема РУ 3,3 кВ лаборатории изображена на рисунке 3.2.

3. 3 Порядок выполнения работы

1Изучить схему РУ 3,3 кВ тяговой подстанции по рисунку 3.1.

2Пояснить назначение аппаратов рисунка 3.1 и заполнить таблицу 3.1

3Составить бланки оперативных переключений, т.е. письменный перечень всех

действий в необходимой последовательности, при выполнении следующих операций:

а) включение фидера контактной сети в работу по рисунку 3.1; б) замена фидерного выключателя запасным по рисунку 3.3; в) вывод из ремонта фидерного выключателя.

4Познакомиться с устройством ячейки №4 фидера учебной лаборатории.

5Нарисовать эскиз ячейки №4 фидера РУ-3,3 кВ.

6Начертить принципиальную схему РУ 3,3 кВ лаборатории, обозначить все аппараты. Указать, в каком положении находятся аппараты перед началом работы.

7Произвести оперативные переключения по заданию преподавателя.

8После окончания переключений схему РУ 3.3 кВ привести в исходное положение.

35

От РУ 10 кВ

PV

БАОД					БМРЗ

«+»

ЗШ

«-»

РДШ(1)

РДШ(2)

ДТ

Rн

Рисунок 3.2 – Однолинейная схема фидера контактной сети РУ 3,3 кВ учебной лаборатории

36

Таблица 3.1– Электрические аппараты РУ-3,3 кВ ТП постоянного тока

Электрический	Условное	Буквенное	Назначение
аппарат	обозначение	обозначение	электрического аппарата
Катодный
выключатель
Ограничитель
перенапряжения
Разрядное
устройство
Разрядный
резистор
Фидерный
выключатель
Запасной
выключатель
Сглаживающий
реактор
Предохранитель
СУ
Плавкая вставка
Секционный
разъединитель
Разъединитель
обходного
выключателя
Конденсатор
Цепь С1 и L1
Предохранитель
цепи измерения
напряжения
Выпрямительный
преобразователь.

3.4Содержание отчета

1.Эксплуатационная схема РУ-3,3 кВ с обозначениями всех аппаратов.

2.Бланки оперативных переключений для вывода в ремонт высоковольтного оборудования по всем операциям п. 3.3 (3)

3.Эскиз и однолинейная схема ячейки фидера РУ-3,3 кВ учебной лаборатории

собозначением всех аппаратов

4.Условное и буквенное обозначение, а также назначение электрических аппаратов записать в таблицу 3.1.

37

Лабораторная работа №4

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ И СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

4.1Цель работы - изучить конструкции, принцип действия, характеристики и схемы соединения трансформаторов тока.

4.2Краткие теоретические сведения

Трансформатор тока (ТТ)— измерительный аппарат, предназначенный для расширения пределов измерения измерительных приборов и для изоляции приборов и реле от высокого напряжения. Применение трансформаторов тока обеспечивает безопасность при работе с измерительными приборами и реле, поскольку цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкции измерительных приборов для номинального тока 5А (реже 1 А или 2,5 А), что упрощает производство этих приборов и снижает их стоимость [4].

Первичная обмотка трансформатора тока, изображенная на рисунке 4.1, включается последовательно в цепь измеряемого тока. Она имеет небольшое количество витков (может быть один виток) и выполняется из проводника относительно большого сечения. Вторичная обмотка имеет большее количество витков. К ней подключают последовательно токовые обмотки приборов РА и реле КА, показанные на рисунке 4.1. Поскольку сопротивление трансформатора тока вместе с присоединенными к нему приборами очень мало, то оно никак не влияет на значение первичного тока.

Выводы первичной обмотки обозначают Л1 и Л2, вторичной – И1 и И2.

I1

I1

Ф1 Ф2

Ф0

Л1

КA

Л2

I 2

И1

РА

И2

Рисунок 4.1. – Устройство трансформатора тока

38

Трансформаторы тока характеризуются следующими параметрами [4]:

-первичный номинальный ток; шкала номинальных токов содержит значения от 1 А до 40000 А;

-вторичный номинальный ток (чаще всего 5 А);

-номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока КН , который равен отношению первичного номинального тока I1Н ко вторичному

номинальному току I2Н : KH I1H I2 H ;

-класс точности, представляющий погрешность трансформатора тока, выраженную в процентах, при первичном токе равном 100…120%., стандартная шкала классов точности — 0,2; 0,5; 1; 3 и 10 %;

-номинальное сопротивление нагрузки вторичной обмотки RН (В А) для данного класса точности, при которой погрешность трансформатора тока не превышает значения, соответствующего этому классу;

-токовая погрешность трансформатора тока f (%), которая определяется выражением

f	KH I2	I1	100%;	(4.1)
	I1

- угловая погрешность, которая представляет собой угол сдвига по фазе вторичного тока относительно первичного.

Принцип действия трансформатора тока заключается в следующем. Первичный ток I1, проходя по виткам первичной обмотки, создает в сердечнике магнитный поток Ф1. Под воздействием переменного магнитного потока в сердечнике в замкнутой цепи вторичной обмотки возникает ток I2, создающий противодействующий магнитный поток Ф2.

В результате размагничивающего действия потока Ф2 в сердечнике устанавливается результирующий поток Ф0, равный Ф0 = Ф1 — Ф2.

Магнитный поток Ф0 наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу Е2, под воздействием которой в цепи вторичной обмотки протекает ток I2. Разность магнитных потоков Ф1 и Ф2 не может быть равна нулю, так как в этом случае не будет тока I2 и магнитного потока Ф2.

Режим работы трансформатора тока отличается от режима работы силового трансформатора или трансформатора напряжения. При размыкании вторичной цепи силовой трансформатор или трансформатор напряжения переходит в режим холостого хода, что не представляет для него какой-либо опасности, тогда как размыкание вторичной цепи трансформатора тока недопустимо. Это объясняется тем, что при разомкнутой вторичной цепи исчезает размагничивающее действие вторичного тока и весь первичный ток становится током намагничивания, в связи с чем во много раз возрастает магнитный поток и вторичная ЭДС — Е2.

39