Файл: Лебедев, Н. Н. Электротехника и электрооборудование учеб. пособие [для монтаж. и строит. спец. техникумов].pdf

преимущественно ТП с одним трансформатором мощностью не выше 630 кВА. Наиболее целесообразным является использование для этих целей инвентарных передвижных комплектных трансформаторных подстанций (сокращенно КТП) для наружной установки заводского изготовления.

Представление о таких КТП дают рис. 16.2 и 16.3. На рис. 16.2 показана КТП мощностью 100 кВА полуоткрытого типа; трансформа­ тор ее установлен открыто; аппаратура — в закрытых шкафах.

На рис. 16.3 представлена КТП закрытого типа. Такие КТП (обыч­ но мощностью до 630 кВА) поставляют в готовом виде, в корпусе из листовой стали со всем смонтированным оборудованием, но без сило­ вого трансформатора, который устанавливается на месте монтажа. .При подсоединении к кабельным линиям верхние надстройки (воздушные вводы) не требуются и могут быть сняты. Вес таких КТП от 2,0 до 3,0 т. Транспортируют их на автомашинах в готовом, собранном виде, но со снятыми воздушными вводами.

Применение КТП на строительных площадках дает большую эко­ номию' времени по вводу в действие временных сетей электроснабже­ ния; позволяет устанавливать подстанции в непосредственной близо­ сти к центрам нагрузки — работающим строительным механизмам и при необходимости перемещать их на новое место; устраняет затраты на сооружение временных помещений для подстанций, на монтаж и демонтаж их оборудования.

§ 16.3. Аппаратура подстанций 6—10 кВ и схемы коммутации

Для включения и отключения электрических цепей при напряже­ нии 6—10 кВ аппаратура, применяемая в установках напряжением до 1000 В — рубильники, воздушные автоматы, контакторы и др., —■ непригодна. При разрыве контактов в цепях тока напряжением 6 кВ и выше в воздухе возникают мощные электрические дуги, которые быстро разрушают контакты, создают короткие замыкания между фазами, вызывают аварии и несчастные случаи с людьми. В связи с этим в установках напряжением выше 1000 В применяется специаль­ ная аппаратура с усиленной изоляцией, с устройствами для быстрей­ шего гашения возникающей дуги и т. п. В данном учебнике рассмат­ риваются основные типы аппаратов, применяемые на трансформатор­ ных подстанциях небольшой мощности, в том числе и на КТП наруж­ ной установки. Это разъединители, выключатели нагрузки, высоко­ вольтные плавкие предохранители и трансформаторы тока.

Разъединители. Назначение разъединителей — включать и отклю­ чать части электроустановки под напряжением, но при отсутствии токов нагрузки. Они бывают однополюсные — однофазные и трех­ полюсные — трехфазные (рис. 16.4) с ручным управлением (при по­ мощи штанги) и с механическим приводом.

В виде исключения правилами технической эксплуатации разре­ шается включать и отключать трехполюсными разъединителями (с ме­ ханическим приводом) холостой ход силовых трансформаторов на­ пряжением 6—10 кВ, мощностью не выше 750 кВА. В связи с этим на

273

ТП небольшой мощности разъединитель в ряде случаев является единственным коммутационным аппаратом на стороне 6—10 кВ. При необходимости отключения, находящегося в работе ТП, снимают нагрузку с трансформатора, отключая на стороне низшего напряже­ ния рубильники или автоматы, а затем отключают холостой ход транс­ форматора разъединителем. Включение ТП производится в обратном порядке — сначала включение холостого хода, потом подключение нагрузки.

Выключатели нагрузки име­ ют самое широкое распростра­ нение на подстанциях неболь­ шой мощности, представляя со­ бой наиболее простой и деше­ вый тип высоковольтного вы-

2

3

ключателя. Они предназначены для включения и отключения цепей напряжением 6—10 кВ при токах нагрузки 200—400 А.

Выключатель нагрузки (рис. 16.5) по конструкции аналогичен разъединителю. Отличительной особенностью его является наличие гасительных камер в каждой фазе и дополнительных дугогасительных ножей изогнутой формы, скользящих во время работы выключателя в пазах камер. Эти устройства обеспечивают быстрое, в доли секунды гашение электрической дуги, возникающей при отключении токов нагрузки. Для этой цели в гасительных камерах (рис. 16.6) предус­ мотрены вкладыши из органического стекла — материала, облада­ ющего свойством интенсивно выделять газы при нагревании.

Принцип действия выключателя нагрузки заключается в следу­ ющем. Дополнительный нож разрывает дугогасительные контакты в ка­ мере. Под действием высокой температуры дуги в камере образуются газы, которые, вырываясь из нее, гасят дугу.

Выключатели нагрузки не рассчитаны на отключение аварийных токов короткого замыкания, которые могут во много раз превышать

274

рабочие токи. В связи с этим такие выключатели, как правило, постав­ ляют в комплекте с высоковольтными плавкими предохранителями, описание которых дано дальше. Как видно из рис. 16.5, предохрани­ тели монтируются на общей раме с выключателем. Выключатель на­ грузки обычно снабжается ручным рычажным приводом.

Плавкие предохранители. Назначением плавких предохранителей типа ПК, рассчитанных на напряжение 6—10 КВ, является защита отдельных частей электроустановок небольшой мощности от токов короткого замыкания. Представление о конструкции таких предохра­ нителей дает нижняя часть рис. 16.5. Предохранитель состоит из труб­ чатого фарфорового патрона, в котором помещена плавкая вставка;

1 — нож выключателя; 2 — вкладыш из органического стекла; 3 ~ неподвижный контакт

патрон заполнен сухим кварцевым песком и герметически закрыт с обо­ их концов металлическими колпачками. Контактные губки предохра­ нителя, в которых зажимается патрон, укреплены на высоковольтных опорных изоляторах. Кварцевый песок способствует быстрейшему гашению электрической дуги, возникающей в патроне при перегора­ нии плавкой вставки.

Трансформаторы тока. Принцип действия и конструктивное уст­ ройство трансформаторов тока рассматривались раньше в главе о тран­ сформаторах. Представление о конструкции трансформаторов тока, рассчитанных на напряжение 6—10 кВ, дает помещенный в гл. 9

рис. 9.7.

На более крупных подстанциях и на распределительных пунктах — РП и ЦРП применяют во многих случаях и другие аппараты, из кото­ рых в первую очередь следует указать масляные выключатели.

В отличие от выключателей нагрузки масляные выключатели слу­ жат не только для включения и отключения рабочих токов нагрузки, но и для автоматического отключения аварийных токов короткого замыкания.

По конструкции масляные выключатели подразделяются на горшковые (с малым объемом масла) и баковые (с большим объемом масла). На подстанциях напряжением 6—10 кВ в настоящее время, как пра­ вило, применяют только масляные выключатели горшкового типа. К их достоинствам относятся: компактность, небольшой вес и отсут­ ствие возможности взрыва.

275

До последнего времени на подстанциях небольшой мощности ши­ роко применялись горшковые выключатели типа ВМГ-133 (рис. 16.7). В настоящее время они заменяются выключателями типа ВМГ-10.

В камерах комплектных распределительных устройств (КРУ) используют малогабаритные выключатели типа ВМП-10. Разрыв кон­ тактов у горшковых выключателей происходит в стальных цилинд­ рах, заполненных трансформаторным маслом; на каждую фазу имеет­ ся отдельный цилиндр. Неподвижные розеточные контакты укреплены

Рис. 16.7. Масляный выключа.- тель горшкового типа:

Рис. 16.8. Панель распреде­ лительного щита блочного типа

на дне цилиндров. При отключении подвижный контакт каждой фазы, выполненный в виде стержня, быстро отходит вверх под дейст­ вием пружины, в результате чего между контактами (неподвижным и подвижным) возникает дуга. Под действием высокой температуры окружающие ее слои масла частично испаряются, образуются газы, давление в цилиндре повышается; струи масла и газов в кратчайший промежуток времени (0,1 с) гасят дугу между контактами.

Соединения аппаратов подстанций .(их распределительных уст­ ройств) между собой, а также с силовыми трансформаторами выпол­ няются алюминиевыми или стальными шинами. Такое название носят голые проводники прямоугольного (в виде полос) или круглого (в виде стержня) сечения. Крепятся шины на специальных изоляторах. Изго­ тавливаются шины разных сечений: алюминиевые от 15x3 мм и сталь­

276

ные от 20хЗдо 100X4 мм и выше. Медные шины в распределительных устройствах не применяют.

На крупных трансформаторных подстанциях и ЦРП в распредели­ тельных устройствах монтируют сборные шины. Такое название носит трехфазная линия, выполненная из шин на изоляторах и проходящая вдоль всего РУ. К сборным шинам РУ высшего напряжения — 6— 10 кВ подсоединяют линии, питающие подстанцию и силовые транс­

6

а)

Рис. 16.9. Схемы коммутации и компоновки однотрансформаторных под­ станций (ТГ1):

пряжения — 400 В — соответствующие выводы силовых трансформа­ торов и все линии, питающие потребителей. На подстанциях небольшой мощности сборные шины на стороне высшего напряжения обычно не предусматривают.

Распределительные устройства напряжением свыше 1000 В на круп­ ных подстанциях и ЦРП, как правило, выполняют сборными, состо­ ящими из комплектных частей —камер, поставляемых заводом-изго- товителем в готовом виде. Распределительные устройства напряже­ нием до 1000 В на подстанциях устраиваются в виде комплектных щи­ тов, представляющих собой сборную конструкцию из отдельных час­ тей — панелей, поставляемых заводами-изготовителями в готовом виде. Панели таких щитов в настоящее время комплектуются или ав-

277

6 Выключатель-предохранитель

Продолжение табл. 16.1

9 Выключатель высокого напряжения (масля­ ный и др.)

10 Разрядник вентильный

ИРазрядник трубчатый

12 Заземление

2 7 9