Рраспределительные устройства и трансформаторные подстанции

Распределительные устройства и трансформаторные подстанции служат для преобразования напряжения переменного тока и распределения его по подводкам к электродвигателям и другим потребителям электроэнергии.

В состав оборудования распределительного устройства и трансформаторной подстанции напряжением би 10 кВ входят силовые трансформаторы, масляные выключатели и разъединители, токо-ведущне части, трансформаторы тока и напряжения, измерительные приборы и вспомогательное оборудование.

Трансформаторы — это электромагнитные устройства, в которых переменный ток одного напряжения преобразуется в переменный ток другого напряжения. Трансформаторы, предназначенные для питания электроэнергией двигателей и осветительной сети, называются силовыми. Для питания измерительных приборов и вспомогательных цепей управления применяют измерительные трансформаторы тока н напряжения. Как правило, силовые трансформаторы устанавливают в специальных камерах здания насос-нон станции. Эти камеры должны иметь отдельный вход и несгораемые стены, перекрытие и пол.

Масляные выключатели служат для выключения электрических цепей при напряжении более 380 В. Они являются основными элементами высоковольтных распределительных устройств и служат как для включения, отключения и переключения высоковольтных цепей при нормальном режиме, так и для автоматического отключения фидеров, трансформаторов и двигателей при коротких замыканиях ка них.

Масляные выключатели бывают двух основных типов: баковые—с большим объемом масла и горшновые —с малым объемом масла, используемого в качестве дугогасящей жидкости. В распределительных устройствах напряжением б и 10 кВ наибольшее распространение получили горшковые масляные выключатели типа ВМГ (рис. 11.1) и выключатели ВМП подвесной конструкции. Неподвижные контакты и дугогасяшие устройства выключателя расположены внутри масляных баков /, укрепленных с помощью изоляторов 2 на металлической раме. При выключении установки, входящие в бак (цилиндр), через проходные изоляторы 3 и контактные стержни 4 приводятся в движение рычагом 5 и фарфоровой вставкой б от продольного вала в верхней части рамы. Включение производится вручную, а отключение автоматически—пружинами, взводимыми при включении. Следует помнить, что бакигцилпндры / во время работы выключателя находятся под напряжением и прикасаться к ним нельзя. При дистанционном управлении станцией масляные выключатели ВМГ устраивают с соленоидным приводом.

Для отключения трансформаторов, различных устройств и аппаратов от источника высокого напряжения применяют одно- и трехполюсные разъединители.

Каждое распределительное устройство включает сборные шины в виде полос, укрепленных шинодержателями на опорных изоляторах. Шнны служат для распределения энергии между трансформаторами и приемниками тока. Для зашиты электрических цепей от токов недопустимо большой силы применяют предохранители, которые прерывают цепь, если сила тока превысит установленный предел.

Электрическая подстанция,.как правило, располагается в общем здании насосной станции, и в нее входят следующие помещения: помещение распределительного устройства высокого напряжения, трансформаторные камеры и щитовые помещения низкого напряжения. Помещения для электрооборудования компонуются так, чтобы камеры трансформаторов примыкали к помещениям, в которых расположены распределительные шиты.

Распределительное устройство (РУ) высокого напряжения состоит из ячеек, в которых скомпонована вся высоковольтная аппаратура: масляные выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы, сборные шины и реле зашиты. По конструкции различают два типа РУ: комплектные распределительные устройства (КРУ) и сборные распределительные устройства.

Ячейки комплектных распределительных устройств изготовляются на заводах в виде металлических шкафов и поставляются к месту установки в собранном виде (рис. 11.2). Распределительные щиты низкого напряжения и управления также изготовляются на заводах и поставляются в полностью собранном виде. Щит представляет собой металлический каркас, с передней стороны которого укреплены панелн из листовой стали.

На распределительном щите размещаются предохранители, рубильники, трансформаторы тока, измерительные приборы, счетчики электроэнергии. На щите управления монтируются контрольно-измерительные приборы, аппаратура релейной защиты и сигнализации, а также аппаратура управления основными элементами РУ.

Шиты бывают в двух исполнениях — свободно стоящие, доступ к которым открыт как с передней, так и с тыльной стороны, и прислонные, примыкающие тыльной стороной к стене. Свободно стоящие шиты располагают на расстоянии 0,8 м от стены, а прислонные— непосредственно у стен. Прн этом перед щитами необходимо предусмотреть проход для обслуживающего персонала не менее I м.

Автоматизация машин, установок и производственных процессов является в настоящее время одним нз важнейших направлений технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства.

Оборудование насосных станций и режимы его работы позволяют сравнительно легко автоматизировать эти сооружения. Автоматизация обеспечивает управление насосными агрегатами без постоянного присутствия обслуживающего персонала, повышает надежность работы станции, сохранность ее оборудования и обеспечивает наиболее экономичные режимы работы насосных агрегатов и станции в целом.

По степени автоматизации различают полностью автоматизированные и полуавтоматиэнрованные станции, а также станции, управляемые с диспетчерского пункта.

В принципе насосные станции всех назначений следует проектировать полностью автоматизированными, т.е. без постоянного пребывания обслуживающего персонала. Однако станции со сложным оборудованием, с большим числом задвижек и прн наличии агрегатов, не приспособленных для автоматизации, следует проектировать как полуавтоматические с дежурным персоналом. Управление агрегатами при этом должно быть централизованным (со щита управления, установленного в здании насосной станции).

На автоматических насосных станциях все операции пуска и остановки агрегатов, а также контроль за состоянием оборудования проводятся в установленной последовательности автоматическими устройствами без участия человека. Автоматизировано и включение резервных агрегатов прн аварийном выключении рабочих установок. Автоматически с помощью приборов и реле осуществляется также контроль за основными параметрами работы станции, давлением в напорных трубопроводах, вакуумом (или давлением) во всасывающих линиях, температурой подшипников и т.п. Кроме того, предусматривается защита установок от перегрузок, короткого замыкания и других неполадок. При неполадках в работе оборудования срабатывает реле защиты и агрегат выключается из работы. Последующее включение его блокируется и становится возможным только после устранения неполадок.

Основы автоматизации насосных станций

В насосных станциях с переменным режимом работы (например, на канализационных станциях) автоматическое управление насосными агрегатами осуществляют п зависимости от уровня воды в резервуарах, давления нли расхода в сети с помощью датчиков уровня, давления, расхода и т. п.

В зависимости от обшей схемы водоснабжения насосные агрегаты запускают как прн открытых, так н при закрытых задвижках на напорных трубопроводах. В автоматизированных станциях удобнее осуществлять пуск насосов при открытых задвижках.

Пожарные насосы в системах пожаротушения низкого давления управляются дистанционно нз диспетчерского пункта, пожарного депо или иного пункта управления. Если пожарные насосы в системах пожаротушения высокого давления работают на обшую сеть, то одновременно с подачей команды на нх включение автоматически выключаются насосы другого назначения, а также отключается водонапорная башня или напорный резервуар.

В соответствии с перечисленными задачами автоматизации насосных станций автоматические устройства выполняют следующие функции:

• 1) создают и передают импульсы для пуска и остановки насосных агрегатов;

• 2) осуществляют выдержку времени между отдельными операциями, связанными с пуском агрегата;

• 3) обеспечивают пуск насосных агрегатов в установленной последовательности (как при прямом пуске, так и при ступенчатом);

• 4) поддерживают необходимое разрежение во всасывающем трубопроводе;

• 5) открывают н закрывают задвижки на трубопроводах в соответствующие периоды пуска нли остановки насоса;

• 6) контролируют режимы пуска, работы и остановки агрегатов;

• 7) отключают рабочий агрегат при нарушении режима его работы и включают резервный;

• 8) передают сигналы о состоянии агрегатов на диспетчерский пункт;

• 9) защищают агрегаты от поломок при перегреве подшипников или при выпадении фазы и перегрузке электродвигателя;

• 10) производят пуск и остановку дренажнмх насосов;

• 11) поддерживают заданную температуру и проектные параметры системы вентиляции здания.

Кроме выполнения перечисленных функций, устройства могут регулировать подачу н иапор, соснымн агрегатами.