Силовые трехфазные трансформаторы являются ответственными аппаратами в системах питания электрической энергией производственных электроустановок, включая электрическое освещение. Неполадки и неисправности в трансформаторах могут вызвать их аварийное отключение и связанные с этим перебои в электроснабжении. Кроме того, ошибки и неправильные действия электротехнического персонала в процессе обслуживания трансформаторных подстанций предприятия могут создать опасность электропоражения, а также быть причиной пожара. В практике эксплуатации трансформаторов с масляным охлаждением имели место случаи выброса масла из бака трансформатора и загорания его. Обеспечение надежности электроснабжения достигается применением на электроподстанциях не одного, а двух или нескольких трансформаторов, работающих параллельно. При этом аварийное отключение одного из них не прекращает подачу электроэнергии наиболее ответственным электроприемникам. Учитывая допустимость кратковременной перегрузки маслонаполненных трансформаторов до 40 % сверх номинальной, при наличии двух параллельно работающих силовых трансформаторов практически можно обеспечить бесперебойность электроснабжения даже в случае отключения одного из них (см. ПТЭ, гл. ЭII-4).
После монтажа трансформаторов, пригодных по своим номинальным данным для параллельной работы, перед их включением производится фазировка. Если включаются трансформаторы с вторичным напряжением до 1000 В (например, 380 или 660 В), то проверку совпадения фаз (отсутствия разности напряжений между соединяемыми выводами вторичных обмоток) выполняют указателем низкого напряжения или вольтметром, рассчитанным на двойное напряжение. Если же осуществляется фазировка трансформаторов, вторичное напряжение которых выше 1000 В (например, 35/10 или 110/6 кВ), то фазировка проводится на стороне низшего напряжения указателем напряжения для фазировки в комплекте с трубкой с дополнительным резистором.
Поскольку оператор, проверяя совпадение фаз, пользуется переносным прибором – указателем напряжения, эта операция характеризуется повышенной опасностью, и поэтому при проведении фазировки необходимо соблюдать ряд специальных мер безопасности.
Общий порядок подключения трансформатора на параллельную работу совместно с уже работающим трансформатором следующий:
1. Осмотреть подключаемый трансформатор и убедиться в его готовности к включению, особенно если трансформатор был в ремонте или длительное время не работал;
2. Включить трансформатор со стороны высшего напряжения;
3. Проверить прибором совпадение фаз со стороны вторичных обмоток;
4. При совпадении фаз подключить трансформатор к общим шинам распределительного устройства на стороне низшего напряжения.
Во избежание ошибок при производстве переключений, могущих повлечь аварию и несчастный случай, всякие переключения в электроустановках, и особенно в сетях напряжением выше 1000 В, необходимо выполнять в строгом соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ.
В электроустановках напряжением 10(6) кВ (подстанции промышленных предприятий) в качестве коммутационных аппаратов применяют масляные выключатели, выключатели нагрузки, разъединители. На подстанциях без выключателей в качестве коммутационных аппаратов применяют при напряжениях 35, 110 и 220 кВ короткозамыкатели и отделители.
В распределительных устройствах (РУ) подстанций промышленных предприятий напряжением 10(6) кВ применяют масляные выключатели типов ВМГ–10 (рис. 16.1) и ВМП–10 (рис. 16.2), которые способны отключать не только номинальные токи, но и значительно большие, возникающие при перегрузках и коротких замыканиях. Выключатель нагрузки – воздушный конструктивно выполнен как трехполюсный разъединитель, но оборудованный дугогасительными камерами (рис. 16.3) из органического стекла, что обеспечивает отключение тока до 400 А. Гашение электрической дуги происходит в камере выделяющимися из органического стекла газами. Для разрыва цепи при коротких замыканиях выключатель нагрузки снабжается комплектом плавких предохранителей типа ПК (с кварцевым заполнением патрона), которые обеспечивают отключение тока до 20 кА при перегорании плавкой вставки. Как масляные выключатели, так и выключатель нагрузки рассчитаны на проведение операций включения или отключения под нагрузкой.
Рис. 16.1. Масляный выключатель ВМГ-10, вид сбоку, одна фаза:
· 1– Малообъемный бак;
· 2 – Фарфоровые изоляторы;
· 3 – Рычаг включения;
· 4 – Подвижный контакт
Рис. 16.2. Выключатель ВМП-10, вид сбоку:
· 1 – Стальная рама;
· 2– Опорные изоляторы;
· 3 – Малообъемный бак;
· 4 – Тяга
Рис. 16.3. Выключатель нагрузки ВНП-17:
· 1 – Стальная рама;
· 2 – Фарфоровые изоляторы;
· 3 – Дугогасительные камеры;
· 4 – Подвижные контактные ножи;
· 5 – Фарфоровые тяги;
· 6 – Вал;
· 7 – Предохранитель типа ПК
Например, для безопасного обслуживания и предотвращения ошибочных операций в комплектных распределительных устройствах (КРУ) выдвижного типа (выключатель типа ВМП-10 установлен на выкатной тележке в стальном шкафу) выполнены блокировки, обеспечивающие невозможность:
· Вкатывания тележки в корпус шкафа при включенном выключателе;
· Включения выключателя в промежуточных (нефиксированных) положениях тележки;
· Выкатывания тележки из рабочего положения при включенном выключателе.
В шкафах КРУ, оборудованных заземляющими разъединителями, кроме того, выполняется блокировка, обеспечивающая невозможность:
· Вкатывания тележки в рабочее положение при включенном положении заземляющего разъединителя;
· Включения заземляющего разъединителя при рабочем положении тележки.
На тележке размещаются секционные разъединители, выполненные в виде разъемных контактов главных цепей, соединенных ошиновкой.
Разъединители являются также коммутационными аппаратами, но их назначение – осуществлять видимый разрыв цепи и снимать напряжение с электрооборудования в то время, когда цепь уже разомкнута выключателем. Если разъединителем (который не имеет дугогасящего устройства) разомкнуть цепь высокого напряжения под нагрузкой, а тем более при прохождении в ней токов короткого замыкания, то электрическая дуга, возникающая между размыкаемыми контактами, переходит в пространство между фазами, образуя трехфазное короткое замыкание. Это тяжелая авария, при которой выделяется большое количество теплоты, развивается температура в несколько тысяч градусов, что может быть причиной несчастного случая с оператором, находящимся вблизи. Поэтому оператор должен твердо соблюдать правило: отключать разъединитель можно только после отключения в данной цепи выключателя, а врубать ножи разъединителя можно, только пока цепь разомкнута выключателем.
Для исключения аварий, связанных с ошибочными операциями с разъединителями, согласно ПУЭ требуется приводы выключателей и разъединителей оснащать механической блокировкой, не позволяющей отключить разъединитель, прежде чем будет отключен выключатель. В тех электроустановках, где такие блокировки отсутствуют, дежурный электротехнический персонал должен строго соблюдать правило очередности операций с разъединителями и выключателями.
Оперативные переключения в РУ подстанций промышленных предприятий производятся дежурным или оперативно–ремонтным персоналом (там, где не предусмотрено постоянное дежурство) по распоряжениям или с ведома вышестоящего дежурного или административно–технического персонала, в соответствии с установленным на предприятии режимом работы производственного оборудования. Распоряжение о предстоящих переключениях может быть передано устно или по телефону с последующей записью его в оперативном журнале. Только в случаях, не терпящих отлагательства (авария, пожар, несчастный случай), допускаются переключения без ведома вышестоящего оперативного персонала, но с последующим его уведомлением и записью о выполненных операциях в оперативном журнале. Список лиц из числа электротехнического персонала, имеющих право производить оперативные переключения, утверждается главным энергетиком предприятия. Эти работники должны иметь квалификационную группу не ниже IV по ТБ в электроустановках напряжением выше 1000 В и не ниже группы III по ТБ в электроустановках до 1000 В.
В качестве примера рассмотрим порядок операций при включении трехфазного двухобмоточного силового трансформатора Тр2 на параллельную работу с трансформатором Tp1 (рис. 16.4).
Рис. 16.4. Схема двух–трансформаторной подстанции 10 (6)/0,4 кВ
1. Осмотреть подключаемый трансформатор, обратив внимание на уровень масла в его расширителе, отсутствие переносных заземлений-закороток на его вводах, отсутствие людей в трансформаторном помещении.
2. Если трансформаторы ранее были подготовлены для параллельной работы (сфазированы), то в цепи подключаемого трансформатора в РУ 6 или 10 кВ сначала включить шинный разъединитель ШР2, затем трансформаторный (линейный) разъединитель ЛР2, после чего включить масляный выключатель В2.
3. В РУ низшего напряжения 0,4 кВ (на щите) включить рубильник Р2 (или автомат), посредством которого трансформатор Тр2 будет введен в параллельную работу и сразу же примет часть общей нагрузки данной подстанции.
4. По показаниям амперметров на щите управления на стороне первичного напряжения 6–10 кВ проверить загрузку обоих трансформаторов.
Если подстанция не оборудована взаимными блокировками1 выключателей и разъединителей, исключающими неправильную последовательность операций с ними, то сложные оперативные переключения выполняются по специальным бланкам переключений. Бланк переключений – это технологический документ, в котором в требуемой последовательности записываются назначение предполагаемых переключений и порядок операций с коммутационной аппаратурой, цепями оперативного тока, устройствами релейной защиты и автоматики, операций по проверке наличия или отсутствия напряжения, наложения или снятия переносных заземлений. Сложные переключения выполняют два лица – старший, имеющий квалификационную группу по ТБ не ниже IV, и его помощник – группу III. Бланк переключений заполняется лицом, получившим распоряжение о переключениях, и подписывается обоими участниками предстоящих операций. Непосредственно операции по переключениям выполняет младший по квалификации, тогда как старший его контролирует и зачитывает по бланку очередную операцию.
1 Разъединители с выключателями, установленными в одной ячейке РУ, блокируются с помощью рычажных связей, не позволяющих изменить положение фиксатора привода разъединителей при включенном выключателе. Если разъединители и выключатели расположены таким образом, что непосредственная механическая блокировка невозможна, то применяют механическую замковую или электромеханическую блокировку. Механическая замковая блокировка обеспечивается при помощи замков, установленных на приводах разъединителей, которые фиксируют привод во включенном положении и не позволяют отключать разъединитель. Для того чтобы открыть замок разъединителя, необходимо вынуть ключ из замка выключателя, что возможно лишь в отключенном его положении.
Если переключения должен выполнять один человек, то, заполнив бланк согласно заданию, он по телефону зачитывает его содержание лицу, отдавшему распоряжение, и в бланке записывает его фамилию в качестве контролирующего лица.