Реконструкция системы электроснабжения деревни "Новая" Княгининского района

Разработка мероприятий по обеспечению уличного освещения деревни "Новая" Княгининского района, замены оборудования и энергосбережения. Проблема бесперебойного обеспечения населения электроэнергией определенного качества (ГОСТ), реконструкции системы.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.02.2015
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Объем испытаний трансформатора класса напряжения 10/0,4 кВ.

В заводские испытания входят контрольные и типовые испытания. Контрольным испытаниям подвергается каждый вновь изготовленный трансформатор, а также трансформатор, подвергавшийся ремонту.

Типовым испытаниям на заводе-изготовителе подвергается один из первых образцов вновь изготовленного типа трансформатора.

В программу испытаний трансформаторов и автотрансформаторов мощностью 25-630 кВА и более по ГОСТ 11677 входят следующие пункты:

Проверка коэффициента трансформации ГОСТ 3484.

Проверка группы соединения обмоток ГОСТ 3484.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току ГОСТ 3484.

Проверка пробы масла из бака трансформатора (испытание электрической прочности, измерение тангенса угла диэлектрических потерь) ГОСТ 6581 и 982.

Измерение характеристик изоляции (измерение сопротивления изоляции, измерение тангенса диэлектрических потерь и емкости) ГОСТ 3484.

Испытание электрической прочности изоляции напряжением, приложенным от постороннего источника частоты 50 Гц и индуктированным напряжением в самом трансформаторе ГОСТ 1516.

Измерение потерь и тока холостого хода (опыт холостого хода) ГОСТ 3484. Измерение потерь холостого хода при малом напряжении ГОСТ 3484. Измерение напряжения и потерь короткого замыкания ГОСТ 3484. Испытание трансформаторов на плотность ГОСТ 3484-65.

Испытание переключающих устройств для трансформаторов с ПБВ ГОСТ 8008-67.

К типовым испытаниям относят следующее:

Импульсные испытания изоляции (для трансформаторов с нормальной изоляцией) ГОСТ 1516-68.

Испытание на нагрев ГОСТ 3484-65.

Испытание на устойчивость при коротком замыкании (для трансформаторов мощностью до 63 МВА) ГОСТ 3484-65.

Испытание бака на механическую прочность при вакууме (для масляных трансформаторов мощностью 1 ООО кВ А и выше) по методам завода-изготовителя Испытание бака на механическую прочность при повышенном внутреннем давлении (для масляных и герметизированных трансформаторов) по методу завода изготовителя.

Кроме того типовым испытаниям подвергается каждая вновь разработанная конструкция и конструкция, ранее испытанная, но в которую были внесены конструктивные или технологические изменения, а также если произведена замена применяемых материалов, причем указанные изменения или замена могут оказать существенное влияние на работу трансформатора.

Объем контрольных и типовых испытаний силовых трансформаторов общего назначения определяется ГОСТ 11677-65 а методы испытаний ГОСТ 3484-65. Программа испытаний силовых трансформаторов регламентируется ГОСТ 11677-65. Но имеется значительное число специальных трансформаторов малых мощностей, которые испытываются по своим техническим условиям. Испытания этих трансформаторов в большинстве случаев имеют меньше испытательных операций, чем это предусматривается ГОСТ 11677-65.

4.1.2 Условия и последовательность испытаний

Трансформаторы подвергаются испытаниям в собранном состоянии с установленными на них всеми деталями и узлами, которые могут оказать влияние на результаты испытания. Например, если испытать изоляцию без установленных на крышке трансформатора расширителя, выхлопной трубы, кранов, которые нормально монтируются на крышке трансформатора, то изоляционное расстояние между вводами и этими узлами окажется непроверенным. Однако допускается проводить контрольные испытания трансформаторов без навесных радиаторов, так как они не влияют на характеристики, определяемые при этих испытаниях. Проводить испытание на нагрев без навесных радиаторов недопустимо, так как в результате уменьшения объема масла и поверхности охлаждения трансформатор перегреется выше нормы, и будут искажены результаты испытания. Если у трансформаторов мощностью до 1000 кВА включительно до полной сборки была проведена проверка коэффициента трансформации и группы соединения обмоток, измерено сопротивление обмоток постоянному току, потерь и напряжения короткого замыкания, то эти испытания в собранном виде допускается не производить. Однако при этом следует иметь в виду, что если при полной сборке вводятся новые контактные соединения (например, подсоединение отводов к вводам) или возможно неправильное подсоединение отводов к вводам фаз, то проверку группы соединения обмоток и измерение сопротивления обмоток постоянному току следует повторить.

На заводе-изготовителе испытания проводятся при температуре окружающего воздуха от 10 до 35 град С.

ГОСТ 3484-65 для ряда испытаний предписывает определенную последовательность, которая определяется следующими соображениями:

A) Испытания высоким напряжением не должны проводиться до проверки отсутствия грубых дефектов, которые могли бы привести к повреждению изоляции при испытании. Например, пробой электрической прочности изоляции трансформатора может быть вызван низким качеством залитого масла, неудовлетворительной сушкой трансформатора, наличием влаги в изоляции и загрязнением трансформатора. Поэтому до испытания трансформатора приложенным напряжением необходимо проверить качество масла, которым залит трансформатор, и измерить сопротивление изоляции обмоток. Только после того как испытатель убедился в том, что масло по своей электрической прочности удовлетворяет нормам и сопротивление изоляции обмоток достаточно, можно приступить к испытанию электрической прочности изоляции.

Б) При испытании электрической прочности изоляции приложенным напряжением возможно повреждение изоляции отдельных витков в результате частичных разрядов (неполный пробой изоляции), которые по какой либо причине не были замечены испытателем. В результате может произойти замыкание между витками или пробой витковой изоляции. Поэтому испытание изоляции индуктированным напряжением следует проводить всегда после испытания приложенным напряжением.

B) При испытании электрической прочности изоляции индуктированным напряжением в последние секунды испытания или в момент снятия напряжения может произойти пробой витковой изоляции. Чтобы это явление не осталось незамеченным, следует после испытания изоляции индуктированным напряжением провести опыт холостого хода.

Таким образом, при испытании необходимо соблюдать следующую последовательность:

1) испытание электрической прочности масла;

2) измерение сопротивления изоляции обмоток;

3) испытание электрической прочности изоляции приложенным напряжением;

4) испытание электрической прочности изоляции индуктированным напряжением;

5) опыт холостого хода.

При опыте короткого замыкания из-за неудовлетворительной пайки в обмотке, отводах или плохого контакта в переключателе может обгореть контактная поверхность и привести к обрыву цепи или значительному увеличению переходного сопротивления контакта. Такое повреждение можно обнаружить только измерением сопротивления обмоток постоянному току. Поэтому измерение сопротивления обмоток постоянному току рекомендуется проводить после опыта короткого замыкания.

Измерение коэффициента трансформации и определение группы соединения обмоток определенной последовательностью не обуславливается. На основании изложенного, возможна и такая последовательность испытательных операций:

1) испытание электрической прочности масла;

2) измерение сопротивления изоляции обмоток;

3) определение коэффициента трансформации;

4) проверка группы соединения обмоток;

5) испытание электрической прочности изоляции приложенным напряжением;

6) опыт короткого замыкания;

7) испытание электрической прочности изоляции индуктированным напряжением;

8) опыт холостого хода;

9) измерение сопротивления обмоток постоянному току.

4.1.3 Испытание основных узлов трансформатора

Магнитопровод

Магнитопровод изготовляется из листов электротехнической стали толщиной 0,35или 0,5 мм, изолированных друг от друга изоляционным покрытием иизолированных в свою очередь от остальных металлических деталей, крепящихлисты электротехнической стали и магнитопровод в целом.

Такими деталями являются прессующие шпильки и ярмовые балки. В качествеизоляции их от стали применяют прокладки из электрокартона и изоляционныетрубки.

Соприкосновение прессующих металлических деталей с листами электротехнической стали может привести к образованию витка, замкнутого через активную сталь, или замыканию некоторых ее листов. Подобный дефект приводит к увеличению потерь, значительным местным нагревам магнитопровода, а иногда вызывает пожар в стали и аварийное отключение работающего трансформатора. Цель испытания магнитопровода заключается в проверке надежности изоляции прессующих шпилек и ярмовых балок от электротехнической стали. У трансформаторов мощностью от 1000 кВ А и выше испытания проводятся мегомметром с напряжением 2500 Вв течение 1 мин.

Испытание изоляции

Для обеспечения длительной надежной работы трансформаторов изоляция их выбирается на напряжение выше номинального и выполняется с определенным запасом электрической прочности. Для контроля качества выполнения изоляции проводится испытание ее повышенным напряжением.

Испытания электрической прочности изоляции проводятся в соответствии с ГОСТ 1516-68.

Контрольные испытания электрической прочности изоляции состоят из:

А) испытания приложенным напряжением от постороннего источника частотой 50 Гц в течение 1 мин;

Рис. 1. Схема испытания изоляции прессующих шпилек магнитопровода

Б) испытания индуктированным напряжением в самом трансформаторе. Время испытания определяется в зависимости от частоты.

Существует два вида изоляции: внешняя и внутренняя, причем испытательные напряжения внешней изоляции выше, чем для внутренней. Под внешней изоляцией понимается часть изолирующего устройства (конструкция), где изолирующей средой является атмосферный воздух. Основным признаком внешней изоляции является ее зависимость от атмосферного воздуха.

Под внутренней изоляцией понимается часть трансформатора, изолированного от внешней среды изолирующего устройства, где изолирующей средой является жидкий, полужидкий или твердый диэлектрик и электрическая прочность которой определяется пробоем промежутков в этой среде или перекрытием в жидком или полужидком диэлектрике по изолирующим поверхностям. Основным признаком внутренней изоляции таких трансформаторов является ее независимость от атмосферных условий. При контрольных испытаниях собранного трансформаторапроверяется его внутренняя изоляция. Перед испытанием электрической прочности изоляции проводят испытание пробивной прочности трансформаторного масла и измерение сопротивления изоляции обмоток.

4.1.4 Устройство диагностики состояния изоляции силового электрооборудования

В качестве объектов исследования мы выбрали силовые трансформаторы, которые установлены в распределительных сетях Княгининского района. В настоящее время в эксплуатации находится большое количество силовых трансформаторов - более 70%, отработавших свой срок службы. В соответствии с ГОСТ 11677-85 "Трансформаторы силовые. Общие технические условия" этот срок составляет 25 лет.

Опыт эксплуатации силовых трансформаторов показывает, что и после нормативного срока службы значительная часть трансформаторов сохраняет свою способность при соблюдении допустимых нагрузочных режимов, своевременном проведении ремонтов и качественном их выполнении.

Для своевременной диагностики и повышения эксплуатационной надежности трансформаторов наиболее предпочтительным является применение неразрушающих методов испытаний и диагностики корпусной изоляции. Поэтому в качестве прибора диагностирования неразрушающим методом авторами разработано новое устройство для объективной оценки качества высоковольтной изоляции по напряжению саморазряда и возвратному напряжению, на которое получен патент РФ [2]. Устройство предназначено для оценки качества главной изоляции высоковольтных электрических машин, трансформаторов и кабелей. Оценка состояния главной изоляции электрооборудования определяется на основе комплекса измерений или многопараметрического тестирования с тем, чтобы дефекты, не выявленные одним методом, могли бы выявляться другими методами.

Структурная схема предлагаемого устройства для контроля качества электрической изоляции представлена на рис.2. Устройство содержит источник испытательного напряжения 1 с управляющим входом 2, по которому устанавливается значение выходного напряжения источника испытательного напряжения и входом 3 для быстродействующего отключения источника, бесконтактное токовое реле 4, эталонный резистор 5, ограничитель напряжения 6, зарядный ключ 7, масштабный преобразователь напряжения 8, дополнительный резистор 9, дополнительный ключ 10, разрядный ключ 11, разрядный резистор 12, индуктивную катушку13, выходные выводы 14 и 15 устройства. К выходным выводам устройства подключают "землю" и объект испытания, представляющий собой параллельное соединение конденсатора, емкость которого равна емкости испытуемого объекта, и резистора, представляющего собой сопротивление утечки изоляции испытуемого объекта.

Кроме того устройство содержит двухвходовой управляемый коммутатор 16 с первым 17 и вторым 18 информационными входами и управляющим входом, аналого-цифровой преобразователь 19, устройство ручного ввода информации от органов управления (клавиатура) 20, программируемый контроллер (комплексный цифровой элемент высшего функционального уровня) с двумя каналами ввода информации 22 и 23 и двумя каналами 24 и 25 вывода информации.

Канал 22 служит для ввода диагностической информации, а канал 23 - для ввода информации от органов ручного управления - клавиатуры), Канал вывода 24 служит для вывода управляющих команд, а канал 25 - для вывода диагностической информации. Аналоговый выходной канал 26 служит для управления напряжением источника питания, а дискретный выходной канал 27 - для управления двухвходовым коммутатором. Устройство сопряжения 28 с объектом управления служит для включения обмоток высоковольтных реле. Устройство отображения информации 29 служит для считывания результатов измерений. Диаграмма срабатывания высоковольтных ключей устройства приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема нового устройства для контроля качества электрической изоляции

Для измерения напряжения саморазряда изоляцию необходимо зарядить от высоковольтного источника питания. После этого заряженную изоляцию отключают от источника питания и подключают к измерительному прибору. Напряжение на изоляции uc при разряде ее на собственное сопротивление утечки называют напряжением саморазряда. Возвратное напряжение uв измеряют на изоляции после отключения заряженной изоляции от источника напряжения и кратковременного ее разряда на землю.

Цикл измерения параметров неоднородной высоковольтной изоляции включает в себя семь стадий (рис.3): 1 - предварительный разряд изоляции на землю (ключи 7 и 10 разомкнуты, ключ 11 замкнут); 2 - заряд изоляции (ключи 7 и 10 замкнуты, ключ 11 разомкнут); 3 - саморазряд изоляции (ключи 7 и 11 разомкнуты, ключ 10 замкнут); 4 - повторный заряда изоляции (ключи 7 и 10 замкнуты, ключ 11 разомкнут); 5 - включение добавочного резистора при повторном заряде (ключ7 замкнут, ключи 10 и 11 разомкнуты); 6 - кратковременный разряд изоляции на землю (ключи 7 и 10 разомкнуты, ключ 11 замкнут); 7 - измерение возвратного напряжения (ключи 7 и 11 разомкнуты, ключ 10 замкнут).

Рис. 3. Диаграмма срабатывания высоковольтных ключей устройства

Функциональная схема устройства диагностики показана на рис.4.

Рис. 4. Структурная схема устройства для измерения напряжения саморазряда и возвратного напряжения

По приведенной схеме для измерения рассмотренных выше параметров: сопротивления изоляции, кривой саморазряда и возвратного напряжения было разработано устройство, которое снабжено программируемым микроконтроллером и позволяет измерять каждый из указанных параметров изоляции в течение одной минуты через каждую секунду. На рис. 3 обозначены:

ВИП - высоковольтный источник питания с напряжением 1000 В и 2500 В,

ОИ - объект испытания, Р1, Р2 - высоковольтные управляемые реле, И1 - измеритель тока, И2 - измеритель напряжения, МК - программируемый микроконтроллер, БС - блок сопряжения, ЖКД - жидкокристаллический дисплей, ОУ - органы управления.

С помощью этого прибора были измерены параметры изоляции различных трансформаторов. На рис.5 показаны полученные авторами с помощью разработанного прибора реальные зависимости напряжения саморазряда главной изоляции от времени для распределительных трансформаторов с разными сроками эксплуатации: 1 - новый трансформатор при вводе его в эксплуатацию), 2 - после 10 лет эксплуатации, 3 - после 28 лет эксплуатации, 4 - после полного срока эксплуатации более 40 лет, когда трансформатор полностью выработал свой ресурс. Нагрузка трансформаторов составляла 70-80% от номинальной [13, с.47].

Рис. 5. Кривые саморазряда главной изоляции трансформаторов с разными сроками эксплуатации

4.1.5 Измерение сопротивления изоляции обмоток

Величина сопротивления изоляции, если технологический процесс изготовления трансформатора был правилен, зависит от размера трансформатора, количества и рода изоляции. Эти условия затрудняют установление норм допустимой минимальной величины сопротивления изоляции.

Для трансформаторов с рабочим напряжением до 35 кВ значения сопротивления изоляции должны укладываться в пределы 450 Мом (при 10°С) и 40 МОм (при 70°С). Сравнение значений сопротивлений изоляции, измеренных перед выпуском трансформатора с завода и перед включением его в эксплуатацию, в сочетании с другими показателями позволяют судить о степени увлажненности трансформатора и возможности включения его в работу без дополнительной сушки. Вместе с тем при оценке результатов измерения сопротивления изоляции необходимо учитывать значения сопротивления изоляции, ранее измеренные на однотипных трансформаторах. Если они резко отличаются в сторону снижения, то надо устанавливать причину снижения, а при необходимости подвергнуть повторной сушке, даже если сопротивление изоляции не выходит за пределы нормированного значения.

По инструкции СН 171-61 величина сопротивления изоляции перед включением трансформатора в эксплуатацию не должна быть ниже 70% значения, измеренного на заводе при одинаковой температуре.

Такой метод определения допустимой величины сопротивления изоляции является достаточно надежным, так как сушка в заводских условиях проводится при вакууме не менее 70-72 см рт. ст. и при температуре 100-105°С, что позволяет в достаточной степени удалить влагу из изоляции.

В протоколе испытания трансформатора должна указываться температура, при которой производилось измерение.

Отсчеты сопротивления производят дважды через 15 и 60 секунд после появления напряжения на испытываемом трансформаторе.

Измерение сопротивления изоляции трансформаторов класса напряжения выше 10 кВ может производиться мегомметром типа МС-06 напряжением 2500 В с пределами показаний от 1 до 10000, от 0,1 до 100, от 0,01 до 10 МОм.

4.1.6 Испытание электрической прочности изоляции приложенным напряжением

При испытании изоляции приложенным напряжением частотой 50 Гц в течение 1 минуты проверяется его внутренняя изоляция. Перед испытанием электрической прочности изоляции проводят испытание пробивной прочности трансформаторного масла и измерение сопротивления изоляции обмоток.

4.1.7 Измерение сопротивления изоляции обмоток

Величина сопротивления изоляции, если технологический процесс изготовления трансформатора был правилен, зависит от размера трансформатора, количества и рода изоляции. Эти условия затрудняют установление норм допустимой минимальной величины сопротивления изоляции.

Для трансформаторов с рабочим напряжением до 35 кВ значения сопротивления изоляции должны укладываться в пределы 450 Мом (при 10°С) и 40 МОм (при 70°С). Сравнение значений сопротивлений изоляции, измеренных перед выпуском трансформатора с завода и перед включением его в эксплуатацию, в сочетании с другими показателями позволяют судить о степени увлажненности трансформатора и возможности включения его в работу без дополнительной сушки. Вместе с тем при оценке результатов измерения сопротивления изоляции необходимо учитывать значения сопротивления изоляции, ранее измеренные на однотипных трансформаторах. Если они резко отличаются в сторону снижения, то надо устанавливать причину снижения, а при необходимости подвергнуть повторной сушке, даже если сопротивление изоляции не выходит за пределы нормированного значения.

По инструкции СН 171-61 величина сопротивления изоляции перед включением трансформатора в эксплуатацию не должна быть ниже 70% значения, измеренного на заводе при одинаковой температуре.

Такой метод определения допустимой величины сопротивления изоляции является достаточно надежным, так как сушка в заводских условиях проводится при вакууме не менее 70-72 см рт. ст. и при температуре 100-105°С, что позволяет в достаточной степени удалить влагу из изоляции.

В протоколе испытания трансформатора должна указываться температура, при которой производилось измерение.

Отсчеты сопротивления производят дважды через 15 и 60 секунд после появления напряжения на испытываемом трансформаторе.

Измерение сопротивления изоляции трансформаторов класса напряжения выше 10 кВ может производиться мегомметром типа МС-06 напряжением 2500 В с пределами показаний от 1 до 10000, от 0,1 до 100, от 0,01 до 10 МОм.

Испытание электрической прочности изоляции приложенным напряжением

При испытании изоляции приложенным напряжением частотой 50 Гц в течение 1 минуты проверяется электрическая прочность каждой обмотки (включая отводы и вводы) по отношению к другим обмоткам, а также по отношению к баку, магнитопроводу и другим заземленным частям трансформатора. К примеру, для трансформатора класса напряжения 35 кВ испытательное напряжение изоляции обмотки ВН одноминутное составит 85 кВ.

Схема состоит из испытательного трансформатора, в цепь первичной обмотки которого, включены вольтметр и амперметр. Между испытательным трансформатором и испытываемым включается активное сопротивление для ограничения величины тока при пробое изоляции.

Рис. 2 Схема испытания изоляции приложенным напряжением

При испытании вводы испытываемой обмотки трансформатора замыкают накоротко и подключают к испытательному трансформатору. Вводы другой обмотки также замыкают накоротко и вместе с баком трансформатора или магнитопроводом у трансформаторов с естественным воздушным охлаждением (сухих) заземляют. Напряжение к первичной обмотке испытательного трансформатора подводится от генератора переменного тока с регулируемым возбуждением или от регулировочного автотрансформатора.

Напряжение поднимают плавно и величину его устанавливают по вольтметру, исходя из коэффициента трансформации испытательного трансформатора. Подводимое напряжение будет равно:

Где Ul - напряжение по вольтметру, В;

U исп - испытательное напряжение, В;

К - коэффициент трансформации испытательного трансформатора.

При испытании возможно изменение величины коэффициента трансформации испытательного трансформатора за счет влияния емкости испытуемых трансформаторов. Поэтому испытательная установка должна быть отградуирована шаровыми разрядниками с подключенными испытываемыми трансформаторами аналогичных типов. По результатам градуировки вносится соответствующая поправка в показания вольтметра. Если одновременно испытывается партия трансформаторов, то градуировка установки производится с подключением такой же партии трансформаторов. Однако практика показала, что в стационарных установках с практически синусоидальной формой кривой подводимого напряжения нет необходимости в градуировке установки при испытательных напряжениях до 100 кВ.

При испытательных напряжениях превышающих 100 кВ, или при испытаниях трансформаторов со значительной емкостью, которая может исказить и завысить коэффициент трансформации испытательного трансформатора, измерять испытательное напряжение следует непосредственно на стороне ВН при помощи шаровых разрядников.

При пробое изоляции испытываемого трансформатора вторичная обмотка испытательного трансформатора окажется замкнутой накоротко (через землю) и приборы, включенные в цепь его первичной обмотки, покажут увеличение тока и снижение напряжения.

Повреждение в испытываемом трансформаторе проявляется потрескиванием и разрядами внутри трансформатора и выделением дыма из пробки расширителя или из дыхательной пробки на крышке у трансформаторов с масляным охлаждением, не имеющих расширителя. Поэтому при испытании изоляции пробка на крышке или расширителе должна быть открыта и трансформатор следует прослушивать с соблюдением всех правил техники безопасности.

В некоторых случаях в трансформаторе при испытании изоляции возможны потрескивания, не связанные с повреждением или дефектом изоляции. Так, при испытании изоляции возможны слабые разряды из-за того, что какая-нибудь металлическая деталь в трансформаторе не заземлена. Такие потрескивания носят характер групповых или отдельных слабых разрядов с перерывами в продолжение всего времени испытания.

Возможны отдельные разряды в первой половине минуты, которые потом прекращаются. Они могут быть вызваны воздушными включениями в масле илиизоляции. В подобных случаях трансформатору следует дать дополнительный отстой в продолжение 10-12 ч.

Пробой трансформатора при испытании может произойти вследствии:

- недостаточного расстояния или неправильного выбора соотношения изоляций снеодинаковыми диэлектрическими постоянными, что может создать чрезмерную напряженность поля на каком-либо участке;

- нарушения технологического процесса, неправильного выполнения изоляции, вогнутости стенок бака внутрь и связанного с этим уменьшения изоляционного расстояния от токоведущих частей до бака, нарушения правильного режима сушки, загрязненности;

- низкого качества примененных изоляционных материалов.

4.1.8 Испытание электрической прочности изоляции индуктированным напряжением

При испытании изоляции приложенным напряжением остается неиспытанной так называемая "продольная изоляция обмотки", т.е. изоляция обмотки между витками, слоями, отдельными секциями и фазами. Испытательное напряжение между витками можно получить только индуктированным напряжением. Эта изоляция в зависимости от конструкции обмотки, расположения витков и величины напряжения на виток подвергается воздействию напряжением различной величины.

Рис. 3 Схема измерения напряжения шаровым разрядником

Как правило, величина испытательного напряжения не должна превосходить двойного номинального из-за опасности перекрытия между фазами. При этом испытании к одной из обмоток подводят двойное номинальное напряжение этой обмотки, а вторая обмотка остается разомкнутой. Обе обмотки в этом случае находятся под напряжением, пропорциональным числу их витков. Обычно удобнее подводить напряжение к обмотке НН.

Проводить испытание двойным индуктированным напряжением при частоте 50 Гц практически невозможно.

Рис. 4 Кривая зависимости тока холостого хода от подводимого напряжения

На рисунке 4 показана кривая зависимости тока холостого хода Iо от подводимого напряжения Uдля трансформатора мощностью 250 кВА с расчетной индукцией 15000 Гн при номинальном напряжении. Вблизи номинального (100%) напряжения ток холостого хода начинает резко возрастать.

Возбудить трансформатор до двойного номинального напряжения при частоте 50 гц практически невозможно, так как ток холостого хода из-за большой индукции в магнитопроводе будет превышать во много раз номинальный ток трансформатора, что может привести к его повреждению.

Поэтому надо иметь возможность возбудить трансформатор до двойного напряжения без сколько-нибудь значительного увеличения индукции. Известно, что:

Е = К•f•В,

Где Е - действующее значение э. д. с.;

К - коэффициент пропорциональности, равный произведению числа витков обмотки, сечения сердечника (см2) и числа 4,44;

f - частота;

В - индукция.

Для того чтобы сохранить индукцию при двойном напряжении трансформатора, необходимо увеличить частоту в два раза.

Ввиду этого испытания индуктированным напряжением проводятся при частоте, повышенной не менее чем в 2 раза, т.е. не менее 100 Гц в течение 1 мин. Испытание может производиться при частоте, превышающей 100 Гц, длительность испытания уменьшается в этом случае обратно пропорционально частоте:

откуда

где f' - частота (больше 100 Гц), при которой производилось испытание;

t - длительность испытания, сек.

Таким образом, длительность испытания при частоте:

100 Гц60 с

150 Гц40 с

200 Гц30 с

250 Гц24 с

При увеличении частоты до 400 Гц длительность испытания не должна быть меньше 20 секунд. Испытание при частоте выше 400 Гц не производится в связи с резким увеличением потерь в стали магнитопровода.

Из-за возможности пробоя изоляции недопустимо в процессе сборки испытывать двойным индуктированным напряжением активную часть трансформатора, который должен быть заполнен маслом после сборки.

Схема испытания индуктированным напряжением приведена на чертеже лист 4. Следует отметить две основные особенности, отличающие схему испытания индуктированным напряжением от схемы опыта холостого хода:

1. Так как при испытании индуктированным напряжением величина тока не измеряется, а контролируется лишь отсутствие межвитковых замыканий или грубых ошибок в схеме, то амперметры могут применяться класса точности 1,5 - 2,5.

2. Амперметры должны быть постоянно включены в три фазы. Переключение одного амперметра на три фазы, как это делается при опыте холостого хода, при испытании индуктированным напряжением недопустимо, так как отдельные толчки тока в одной фазе могут остаться незамеченными, если в это время амперметр будет включен в другую фазу.

При испытании изоляции индуктированным напряжением трансформатор считается выдержавшим испытание, если не наблюдалось:

A) толчков тока;

Б) нарушения симметрии напряжения по фазам (у трехфазных трансформаторов);

B) выделения дыма из отверстия расширителя или крышки (если нет расширителя), которые при испытании должны быть открыты;

Г) перекрытия на шарах (если трансформатор во время испытания был защищен шаровым разрядником).

Даже в тех случаях, когда наблюдается мгновенный толчок тока при испытании, а в дальнейшем трансформатор выдерживает испытание, он подлежит обязательной разборке, осмотру и устранению дефекта. Следует учесть, что витковые замыкания могут "самоустраниться" в результате частичного или полного выгорания заусенца на обмоточной меди, заполнения пробитого промежутка маслом и т.д. Дальнейшими испытаниями "самоустранившееся" витковое замыкание не всегда может быть обнаружено, но в эксплуатации трансформатор может очень быстро выйти из строя. Поэтому, даже в тех случаях, когда при повторных испытаниях витковое замыкание не повторяется, трансформатор должен быть обязательно разобран для определения места повреждения и устранения дефекта.

Основным дефектом, который выявляется при таком испытании, является замыкание между витками или между слоями обмотки, а также между отводами. Очень важно до разборки трансформатора измерениями токов и напряжений установить, в какой именно фазе дефект, или в какой фазе произошел толчок тока. Затем эта фаза подвергается тщательному осмотру. В некоторых случаях дефектное место может быть определено методом "искателя".

Замыкания между витками и слоями могут быть вызваны конструктивными недостатками, неправильным выбором изоляции и дефектами исполнения. Наиболее частыми дефектами исполнения являются: повреждение изоляции на обмоточной меди; неправильная укладка витков в обмотке и неправильное выполнение переходов между секциями; заусенцы на обмоточной меди; повреждение изоляции между витками вследствие чрезмерного давления при прессовке обмотки.

Если наблюдается слишком большой ток сразу при включении трансформатора при очень малом напряжении, то это может быть результатом неправильного соединения обмоток трансформатора.

В подобных случаях необходимо до полной разборки проверить правильность схемы обмоток.

Раздел 5. Охрана труда

5.1 Анализ травматизма на производстве за последние три года

Показатели производственного травматизма изучают с помощью различных методов.

Статистический метод основан на анализе статистического материала по травматизму.

Исходные данные для анализа содержатся в актах формы Н-1, в отчетах предприятий по формам № 7-т и 1-т. С помощью этого метода можно определить сравнительную динамику производственного травматизма за ряд лет. При этом используют несколько показателей [9, с.35].

Показатель частоты травматизма Пч представляет собой отношение числа травм (несчастных случаев) Т за отчетный период (с потерей трудоспособности за день и более) к среднесписочной численности работающих Р за тот же период отнесенный к 1000:

Пч=1000Т•3/Р.

Показатель тяжести травматизма Пт характеризует среднюю продолжительность временной нетрудоспособности и представляет собой отношение числа дней нетрудоспособности Д всех пострадавших за учетный период к общему числу случаев T1за тот же период (без учета смертельных и инвалидных исходов, учитываемых отдельно):

Пт=Д/Т1=365•3/Т1.

Показатель потерь рабочего времени Пп (на 1000 работающих) за определенное время полнее характеризует состояние травматизма:

Пп=1000Д/Р.

Показатель летальности Пл обычно используют при анализе травматизма в больших подразделениях (в районе, области, республике, в целом по системе агропрома) и определяют (на 10000 работающих) как отношение числалетальных исходов JIк среднесписочной численности работающих заидентичные периоды:

Пл=10000Л/Р.

К разновидностям статистического метода относят групповой и топографический.

При групповом методе травмы группируют по однородным признакам: возрасту, квалификации и специальности пострадавших; видам работ; причинам несчастных случаев и т.п.

При топографическом методе несчастные случаи наносят условными знаками на план расположения оборудования в цехе или участке.

Монографический метод состоит в детальном расследовании всех обстоятельств каждого несчастного случая (рабочего места, оборудования, технологического процесса и др.).

Эргономический метод заключается в комплексном изучении системы человек - машина - производственная среда (с учетом антропометрических данных человека).

Экономический метод основан на определении экономического ущерба от травматизма и предназначен для выяснения экономической эффективности затрат на разработку и внедрение мероприятий по охране труда.

5.2 Расследование и учет несчастных случаев

Положение о расследовании и учете несчастных случаев на производстве (утверждено постановлением Правительства РФ № 279 от 11.03.1999 г.) устанавливает порядок расследования и учета несчастных случаев на производстве, обязательный для всех организаций независимо от их организационно-правовой формы, а также лиц, занимающихся предпринимательской деятельностью без образования юридического лица и использующих наемный труд [9, с.39].

Расследованию и учету подлежат несчастные случаи, произошедшие на производстве с работниками и другими лицами, в том числе подлежащими обязательному социальному страхованию от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, при выполнении ими трудовых обязанностей и работы по заданию организации или индивидуального предпринимателя. К ним относятся лица, выполняющие работы по трудовому договору (контракту), по гражданско-правовому договору; студенты вузов и средних профессиональных учебных заведений, учащиеся образовательных учреждений среднего, начального профессионального образования и образовательных учреждений основного общего образования, проходящие производственную практику в организациях; лица, осужденные к лишению свободы и привлекаемые к труду администрацией организации; другие лица, участвующие в производственной деятельности организации и (или) индивидуального предпринимателя.

5.3 Организация обучения охране труда

Обучение охране труда в сельском хозяйстве осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.0.004-90 и ОСТ 46.0.126-82. Его проводят при подготовке рабочих и специалистов, повышении квалификации, проведении инструктажей. При подготовке дипломированных специалистов в высших и средних отраслевых учебных заведениях все обучающиеся проходят курс "Безопасность жизнедеятельности" общим объемом до 120 часов и аттестуются с указанием названия дисциплины, количества часов и результатов аттестации в приложении к диплому. То же самое относится и к отраслевым профессионально-техническим училищам. Работающие специалисты и рабочие регулярно проходят обучение, инструктажи и аттестацию в соответствии с действующей нормативно-технической документацией. В хозяйствах общее руководство и организация обучения в целом возлагаются на руководителя предприятия (подразделения). Контроль за своевременностью и качеством обучения осуществляет служба охраны труда.

Проводят обучение специалисты, уровень знаний, умений и навыков, охраны труда которых отвечает требованиям квалификационных характеристик. Они должны также владеть оперативной информацией о причинах заболеваний, пожаров, травматизма, принятых мерах по их устранению. Обучение и проверка знаний по охране труда руководителей и специалистов проводится в соответствии с Положением о порядке обучения и проверке знаний по охране труда руководителей и специалистов предприятий, учреждений и организаций агропромышленного комплекса Российской Федерации.

Обучение по вопросам охраны труда руководителей и специалистов предприятий проводится по программам, разработанным и утвержденным вышестоящими хозяйственными органами или учебными центрами, комбинатами, институтами, имеющими разрешение органов исполнительной власти по труду субъектов Российской Федерации на проведение обучения и проверки знаний по охране труда, в соответствии с типовыми программами, утвержденными Министерством труда и социального развития Российской Федерации.

Финансирование затрат, связанных с обучением, проведением консультаций и аттестаций, предусматривается в коллективных договорах (соглашениях по охране труда) предприятий и органов управления АПК.

5.4 Инструктажи персонала

В соответствии с ГОСТ 12.0.004-90 и ОСТ 46.0.126-82 инструктажи работающих по характеру и времени проведения подразделяют на вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый и текущий (целевой). С главными специалистами вводный инструктаж проводит руководитель предприятия при участии инженера по охране труда. С прибывшими на работу, производственное обучение, практику или в командировку этот инструктаж проводит главный специалист отрасли, куда поступает работник, при участии инженера по охране труда.

5.5 Финансирование мероприятий по охране труда

Финансирование мероприятий по улучшению условий и охраны труда в стране осуществляется в рамках федеральных, отраслевых и территориальных целевых программ улучшения условий и охраны труда за счет средств федерального бюджета, бюджета субъектов РФ, местных бюджетов, внебюджетных источников в порядке, предусмотренном законодательством РФ, законодательством субъектов РФ и нормативными правовыми актами представительных органов местного самоуправления. Финансирование мероприятий по улучшению условий и охраны труда осуществляется также за счет средств от штрафов, взыскиваемых за нарушение законодательства РФ о труде и охране труда, распределяемых в порядке, установленном Правительством РФ; добровольных взносов организаций и физических лиц. Финансирование мероприятий по улучшению условий и охраны труда в организациях независимо от их организационно-правовых форм (за исключением федеральных казенных предприятий и федеральных учреждений) осуществляется в размере не менее 0,1% от суммы затрат на производство продукции, работ, услуг, а в организациях, занимающихся эксплуатацией, - в размере 0,7% от суммы эксплуатационных расходов. В отраслях экономики, субъектах РФ, на территориях, а также в организациях могут создаваться фонды охраны труда в соответствии с законодательством РФ и субъектов РФ. Работник не несет расходов на финансирование мероприятий по улучшению условий и охраны труда.

5.6 Расчет заземления

Расчет произведен для заземляющего устройства КТП10/0,4кВ. По данным энергосистемы ток замыкания на землю в сети 10кВ не превышает 10А I3=20А.

Грунт в месте расположения подстанции - глина полутвердая. Для нее при ориентировочных расчетах рекомендуется принимать удельное сопротивление земли вместо измеренного значения с=60 Ом. м. По табл.5 для II климатической зоны можно принять коэффициент сезона для вертикальных элементов при их длине 2-Зм равными Ксв=1,7 а для горизонтальных элементов Ксг=4 [9, с.153].

Таким образом, расчетные значения удельного сопротивления получаются для вертикальных элементов:

с р. в=с•Кс, в=60•1,7=100 Ом. м.

для горизонтальных элементов:

рр, г= р•Ксг=60•4=240 Ом. м.

Допустимое заземление заземляющего устройства в целом определяетсяследующими условиями:

R3?125/I3=125/20=6,25 Ом;

R3?100Ом;

R3?40 Ом.

Из них наиболее жесткое 40 Ом. Для его соблюдения можно учесть в качестве естественных заземлителей повторное грозозащитное заземление на нулевых проводах ВЛ0,38кВт, отходящих от данной ТП. Известно, что результирующее сопротивление таких естественных заземлителей составляет Rе=10 Ом.

При этом допустимое сопротивление искусственного заземлителя, обеспечивающее соблюдение 3-го условия:

На первые два условия должны быть соблюдены без учета нулевых проводов ВЛ0,38кВт. При отсутствии других видов естественных заземлителей эти условия должны быть обеспечены одними искусственными заземлителями. То есть самым жестким требованием является 1 условие: Rзу?125/20=6,25 Ом, что меньше чемRuзз.

Сопротивление растеканию тока одного стержня:

=.

Следовательно необходимо иметь стерней Ne =Rв/Rз=34/4=8,5 шт.

Принимаем 16 шт. вертикальных стержней длиной 2,8м.

Коэффициент использования стержней в контуре при Nв=16шт. иа/1в=1,0, где a=2,5м - среднее расстояние между стержнями, составляет звк=0,62. Результирующее сопротивление всех вертикальных элементов:

5.7 Средства автоматического обнаружения и тушения пожаров

Пожарную связь и сигнализацию осуществляют посредством электрических сирен, звонков, колоколов, установок пожарной сигнализации с автоматическим и ручным пуском, теле - и радио-связи, гудков транспортных средств [9, с.387].

На таких важных объектах, как энергетические узлы, насосные станции по перекачке легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сырьевые склады, и в помещениях с удельной загрузкой горючих материалов более 100 кг/кв. м применяют автоматическое тушение пожаров.

5.8 Электрическое освещение подстанции 10/0.4 кВ

1. На сельских подстанциях открытого электрического распределительного устройства (ОРУ) персонал должен различать детали, расположенные на большой высоте, а также на территории подстанции.

Согласно СНиП 11-А норма освещенности для открытой подстанции составляет Ен=10Лк.

Освещение осуществляется прожекторами ПЗС-45 с лампой Г-220-1000-1 (серия света Imax=130 инд), так как они хорошо освещают вертикальные поверхности, требуют малых капительных вложений, меньшее количество питающего кабеля и просты в эксплуатации.

НаОРУ также выполнена сеть рабочего освещения, включающая охранное (вдоль ограды ОРУ), которое выполнено лампами накаливания.

2. Светотехнический расчет

Количество прожекторов определяется формулой:

где N - необходимое количество прожекторов;

Ен - нормируемый уровень освещенности;

К - коэффициент запаса (К= 1,5);

S - освещаемая площадь (S=50x30);

Фл - поток лампы Г-220-1000-1 (Фл=18600Лм);

з - КПД прожектора (77=0,8);

И - коэффициент использования (И= 0,9).

после подстановки:

Высота запроектированной установки прожекторов:

=0.058=20.9 м.

Hmin - минимальная высота установки прожектора.

3. Расчет угла наклона прожектора

E = H2min= 10•20,92 =4368.

По таблице выбираем угол наклона прожектора равный 27°. При установке прожектора под данным углом наиболее хорошо будут освещаться поверхности и предметы на территории подстанции.

5.9 Защитное отключение

Для электроустановок сельскохозяйственных и животноводческих помещений и зданий из металла или с металлическим каркасом (ГОСТ Р50571.14-96 и ГОСТР 50669-94) следует применять систему электроснабжения Т-Т, но допускается и система зануления TN-S. Система Т-Т используется в электроустановках напряжением 110 кВ и выше, где заземлена нейтральная точка трансформатора. В установках напряжением 380/220 В систему Т-Т можно использовать только при наличии УЗО-Д.

Иначе при питании от той же подстанции, например 10/0,4 кВ, по другим линиям зануленных электроприемников возникнут условия, при которых, замыкание на заземленные конструкции в данном здании приведет к появлению напряжения на нулевой точке трансформатора и всехзануленных частях электроприемников, питающихся по другим линиям из - за оборванного нулевого защитного провода.

В связи с этим ПУЭ запрещают применять защитное заземление вместо зануления в сетях 380/220.

В системе TN-Cдопускается присоединение не к отдельной линии, идущей от самой ТП 10/0,4 кВ, а к линии, питающей других потребителей. Требования безопасности в металлических зданиях обеспечиваются путем применения УЗО-Д, повторного заземления рабочего нулевого провода и заземления металлического корпуса или каркаса здания. Здесь УЗО-Д устанавливают как в месте присоединения наружной электропроводки к питающей линии с уставкой 30 мА, так и внутри здания с уставкой 10 мА. В сельскохозяйственных постройках уставки соответственно 100 или даже 300 и 30 мА. В месте присоединения наружной электропроводки к питающей линии должно быть устроено повторное заземление, кроме кабельных линий. Обычно повторное заземление совмещают с грозозащитным для заземления изоляторных крюков. Это заземление следует располагать на линии до места расположения УЗО-Д, чтобы защитить его полупроводниковый усилитель от повреждения при грозовых перенапряжениях.

5.10 Устройство блокировки и сигнализации на ТП 10/0,4 кВ

Чтобы избежать ошибочных операций с разъединителями в случае включения и отключения элементов, находящихся под нагрузкой, при ручном управлении коммутирующими аппаратами применяют механические и электромагнитные замки.

В электромагнитном замке ЭМБЗ сердечник ключа - это подвижный якорь электромагнита, втянутый под действием пружины внутрь катушки. Усердечника ключа имеется "секрет" (на диске есть вырез, а на ключе - выступ в определенном месте окружности). При отключении выключателя штепсельную вилку вставляют в розетку, катушка выталкивает сердечник, и он входит в зацепление с ползуном замка. Поворотом ключа на 180° отпирают запорный стержень и отключают выключатель. Все замки ячеек РУ одинаковы, поэтому для них требуется один ключ. Напряжение в розетку замка выключателя подается через замкнутые контакты разъединителя, когда они включены, а в розетки разъединителей - когда отключен выключатель [4, с.311].

Раздел 6. Экология

6.1 Введение

В предыдущих главах дипломной работы рассмотрен вопрос реконструкции электроснабжения населенного пункта. Выбор опор воздушных линий, марок и сечений проводов необходимо проводить в соответствии с районо - климатическими условиями по ветру и гололеду.

В данном дипломном проекте рассмотрено применение самонесущего изолированного провода СИП для электроснабжения населенного пункта. Провод СИП выполнен в одном пучке (вокруг нулевой несущей жилы скручены изолированные фазные токопроводящие жилы), что конструктивно увеличивает его прочность при обледенении, а также уменьшает пляску проводов при ветре. Отсутствие или незначительное обрастание провода мокрым снегом или гололедом достигается за счет изолированной поверхности проводов.

При выборе марок проводов и опор учтены районо - климатические условия по ветру и гололеду в Нижегородской области.

По толщине стенки гололеда Нижегородская область относится ко II категории. По скоростному напору ветра к I категории. По пляске проводов ко II (повторяемость один раз в 5-10 лет). По среднегодовой продолжительности гроз - от 40 до 60 часов.

6.2 Влияние сооружения высоковольтных линий на ПТК

Сооружение линий электропередач связано с отчуждением земель, что прежде всего сказывается на сельском хозяйстве. Неупорядоченное расположение BJI, линий связи и т.д. нарушает целостность земель.

Существенное воздействие оказывает просека (в лесных районах), так как она способствует изменению ландшафтных, микроклиматических, а следовательно общеэкологических условий. В большем случае, просека до 100 метров благоприятствует существованию животных, а более 200 метров не редко становится препятствием для их перемещения. BJ1 проходит по сельскохозяйственным угодьям, лесным массивам ценность которых определяется как стоимостью древесины, так и запасов лекарственных растений, охотопромысловых животных и т.д. Кроме того BJIмогут проходить по территории заказников, заповедников.

В данном дипломе рассматривается территория общей площадьюS=35км х 25км = 875км2

Общая длина линий составляет L= 120км.

Принимаем ширину общей охранной зоны вдоль BЛсто метров получаемплощадь, занятую под BЛ:

Sl=120кмх 0,1 км= 12км2,S1 - это площадь отторгаемых земель.

Sl/S=12-100%/875 = 1,37%.

1,37%<5%, следовательно, это не наносит ущерба природной среде.

6.3 Воздействие температурного режима на провода ВЛ

В настоящее время широко рассматриваются вопросы о влиянии на экологию различных повреждений в электрических сетях. Источниками воздействия на окружающую среду при эксплуатации BJ1 являются: электрические провода, опоры, подстанции и открытые РУ. По характеру воздействия на окружающую среду влияние BJIделится на механическое и специфическое (электромагнитное).

В зимний период при низких температурах напряжения растяжения в проводах сельских BJIэлектропередачи могут оказаться больше допустимых. В Нижегородской области температура зимой составляет в среднем - 15°С, а колеблется она в пределах от 0°С до - 35°С; - 37°С. Расчеты показывают, что уже при температуре - 15°С напряжение растяжения достигает критических значений. В большинстве случаев, когда напряжение растяжения велико, это влечет за собой повреждения, а также обрыв проводов. Это связано с понижением температуры в самом материале провода, вследствие чего появляются механические повреждения, обусловленные механическим напряжением на растяжение, что и приводит к обрыву BJI. При температуре окружающего воздуха равной 0°С на всех открыто расположенных предметах, в том числе и на проводах, образуется гололед в виде слоя льда. Это, в основном, происходит в начале и в конце зимы, когда температура воздуха близка к 0°С, а влажность воздуха значительно велика. В Калужской области влажность воздуха в такой период может достигать 90%, благодаря чему и происходит гололед.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.