Вентиляция трансформаторной подстанции нормы воздухообмена - VISTAGRUP.RU

Вентиляция трансформаторной подстанции нормы воздухообмена

Проектирование ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Всё для электрика-проектировщика — типовые проекты ВЛ 0,4-220кВ, КЛ 0,4-220кВ, ТП 6(10) кВ, ПС 35-220 кВ

Задание на принудительную вентиляцию встроенных трансформаторных подстанций

Типовое задание на принудительную вентиляцию встроенных трансформаторных подстанций МКС ПАО «МОЭСК»

    1. Балансовая принадлежность и эксплуатационная ответственность систем вентиляции ТП находится за абонентом (собственником здания). Абонент обязан поддерживать систему вентиляции ТП в исправном состоянии. При выходе из стоя системы вентиляции ТП вся ответственность за отключение трансформатора и прерывании электроснабжения возлагается на абонента (владельца здания)
    2. Приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать отвод тепла от силовых трансформаторов в режиме их максимальной загрузки.
    3. Вентиляционные установки (включая клапана и задвижки) должны располагаться вне помещения ТП.
    4. Для предотвращения угрозы жизни персонала и повреждения оборудования вентиляционная система должна быть многоконтурной. Каждое помещение, в котором расположено взаиморезервируемое оборудование, должно иметь свой вентиляционный контур со своими огнеупорными задвижками. Сигналы о работоспособности каждого контура системы вентиляции должны выводиться на диспетчерский пульт абонента с постоянным присутствием обслуживающего персонала, а также вывести сигнал работы вентиляции в помещение ТП. Для контроля работы вентиляции в каждом контуре предусмотреть датчики движения воздуха.
  1. Предусмотреть возможность проветривания отдельных помещений при их задымлении.
  2. Минимально допустимая температура воздуха в помещении по условии нормальной работы электрощитового оборудования не менее +5°С.
  3. Скорость воздуха на приточной вентиляционной решетках не должна превышать 1,5 м/c.
  4. Датчики температуры воздуха должны располагаются перед ограждением трансформатора.
  5. Высоту подвеса вытяжных вентиляционных коробов принять не менее 2400мм от уровня чистого пола.
  6. Предусмотреть вентиляцию помещений РУ-10кВ и кабельных шахт для исключения застоя воздуха.
  7. Обеспечить вентиляцию межстенового перекрытия в кабельной шахте;
  8. Обеспечить предел огнестойкости EI 60 для вентиляционных коробов проходящих транзитом через пожароопасные помещения.
  9. На основании данного задания разработать проект вентиляции подстанции и согласовать в СТЭЭ МКС-филиал ПАО «МОЭСК.»

Расчетные данные для трансформаторов 2000 кВА:

Вентиляция помещений трансформаторов должна быть выполнена таким образом, чтобы разность температур воздуха, выходящего из помещения и входящего в него, не превосходила 15 ºС (ПУЭ п. 4.2.104), при этом в соответствии с инструкцией по эксплуатации силовых трансформаторов марки ТСЛ:

максимально допустимая (кратковременно) температура воздуха в помещении камер силовых трансформаторов не более +40°С;

среднесуточная температура воздуха в помещении силового трансформатора не более +30°С;

среднегодовая температура воздуха в помещении силового трансформатора не более +20°С;

тепловые потери трансформатора ТСЛ-2000/10 номинальной мощностью 2000 кВА составляют Рk = 15000 Вт., Рх = 3300 Вт.;

загрузка трансформатора в нормальном режиме составляет k = S/Sном. = 0,6;

допустимый коэффициент перегрузки: k пер = S/Sном. = 1,2;

Трансформаторы РТП работают парно: Т1 с Т2;

Возможные режимы работы трансформаторов ТП:

а) Нормальный режим — два трансформатора работают с загрузкой до 0,6 от номинала.

Тепловыделение каждого трансформатора составляет :

Рнорм.1 = Рk*k 2 + Px = 15000*0.36 + 3300 = 8700 Вт;

Суммарное тепловыделение двух трансформаторов:

Р сум.2т = 17400 Вт;

б) Послеаварийный режим — 1 трансформатор работает с перегрузкой 1,2 от номинала, второй трансформатор отключен.

Тепловыделение трансформатора с перегрузкой 1,2 составляет:

Р1 ав.. = Рk * k пер2/ + Px = 15000 * 1,44 + 3300 = 24900 Вт.

Тепловыделение второго трансформатора — 0 Вт.

в) Послеаварийный режим — 1 трансформатор работает с перегрузкой 1,2 от номинала, второй трансформатор работает на холостом ходу.

Тепловыделение трансформатора с перегрузкой 1,2 составляет:

Р1 ав.. = Рk * k пер2/ + Px = 15000 * 1,44 + 3300 = 24900 Вт.

Тепловыделение второго трансформатора : Рх=3300 Вт.

Суммарные расчетные тепловыделение двух трансформаторов: Р сум.2т = 28200 Вт;

Калачев О.В., Юдин Л.Ю. «Вентиляция и охлаждение силовых трансформаторов с соблюдением правил промышленной безопасности в помещениях объектов электроэнергетики»

Калачев Олег Валерьевич, зам. директора департамента филиала ООО «КЭР-Инжиниринг» «КЭР-Наладка»

Юдин Леонид Юрьевич, директор департамента филиала ООО «КЭР-Инжиниринг» «КЭР-Наладка»

Вентиляция и охлаждение силовых трансформаторов с соблюдением правил промышленной безопасности в помещениях объектов электроэнергетики


Силовые трансформаторы используют на объектах электроэнергетики, этот тип оборудования относится к наиболее опасным производственным объектам, вот почему его эксплуатация, ремонт и любые другие действия выполняются в соответствии с требованиями промышленной безопасности.

Основная нормативная база, используемая в отношении трансформаторов, состоит из следующих документов:

Силовые трансформаторы имеют сложную конструкцию, состоящую из следующих элементов:

· Арматура защитных и измерительных устройств.

Согласно требованиям промышленной безопасности, перед установкой трансформатора на его место необходимо провести соответствующие испытания. Много внимания уделяется вопросу эксплуатации оборудования, в связи с тем, что трансформаторы работают при предельных нагрузках, не редко, при отсутствии необходимого охлаждения и вентиляции происходит возгорание.

Создатели трансформатора предусмотрели наличие в его конструкции изогнутых труб, вваренных в бак. Они необходимы для лучшей отдачи тепла в окружающий воздух. Сегодня существует большое разнообразие трансформаторов различной номенклатуры. Все модели отличаются между собой классом напряжения, номинальной мощностью, режимом работы и иными параметрами.

В зависимости от того, какова мощность оборудования, все силовые трансформаторы разделяются на несколько групп. Для лучшего понимания мы выделили их в отдельную таблицу:

Диапазон мощностей, кВА

Класс напряжения, кВ

Свыше 100 до 1000

Свыше 1000 до 6300

Свыше 35 до 110

Свыше 32000 до 80000

Свыше 80000 до 200000

Независимо от мощности

Независимо от мощности для ЛЭП постоянного тока

Независимо от напряжения

По требованиям промышленной безопасности на объектах энергетики, где стоят трансформаторы, должен осуществляться четкий и регулярный контроль за температурным режимом, при котором работает оборудование. Процесс контроля сводится к периодическому измерению величины температуры верхнего слоя масла находящегося в баке. Для этого используются специальные стеклянные термометры, помещенные в гильзы на крышке трансформатора. Сами гильзы заполняются трансформаторным маслом.

По нормативным требованиям температура на термометре после измерения не может превышать 950 градусов по Цельсию. Обязательно, чтобы в конструкции оборудования были предусмотрены вытяжные устройства.

Стоит помнить, что если работа силового трансформатора осуществляется при температуре больше допустимой по нормативам, увеличивается не только процент возникновения аварии, но и значительно сокращается эксплуатационный срок используемого изоляционного масла.

Важно помнить, что большое значение играет температура окружающей среды в помещении, где установлен силовой трансформатор. Это основная причина, по которой в помещениях, согласно требованиям промышленной безопасности, необходимо делать качественную вентиляцию, за счет которой удастся своевременно выгонять нагретый воздух из камеры оборудования и загонять туда прохладный.

Если трансформатор работает с номинальной нагрузкой, разница в температуре между выводимым и вводимым воздухом не должна быть более 15 градусов. Ошибочно мнение, что достаточно установить естественную вентиляцию, чтобы эксплуатация трансформатора не сопровождалась лишними проблемами. В некоторых случаях ее недостаточно, тогда необходимо делать искусственную вентиляцию, которая будет лучше охлаждать оборудование, оберегая его от перегрева.

Возникновение пожаров в трансформаторных установках не редкость, усугубляется положение, когда речь заходит о масляном оборудовании большого объема. Чтобы иметь возможность вовремя остановить пожар важно, иметь под рукой исправные противопожарные средства.

Стоит помнить, что правильная вентиляция необходима для увеличению номинальной мощности. Специалисты утверждают, что предусматривать систему охлаждения и вентиляции необходимо заранее, до того, как производится монтаж оборудования. На момент проектирования принимается во внимание специфика трансформатора и его расположение в помещении.

В зависимости от того, в каких условиях работают трансформаторы, они разделяются на несколько групп:

Подбирать вид оборудования стоит исходя не только из его технических параметров, но и того, в каком климате может использоваться оборудование и в закрытом помещении или на улице.

Если рассматривать со стороны охлаждения, то силовые трансформаторы бывают:

· С негорючим жидким диэлектриком.

Климатическое исполнение и категория размещения имеют свое обозначение, согласно ГОСТ 15150-69. [4] В следующей таблице указан тип трансформатора и вид охлаждения.

Естественное воздушное при открытом исполнении

Естественное воздушное при защищенном исполнении

Естественное воздушное при герметичном исполнении

Воздушное с дутьем

Естественная циркуляция воздуха и масла

Принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла

Естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла

Принудительная циркуляция воздуха и масла

Принудительная циркуляция воды и естественная циркуляция масла

Принудительная циркуляция воды и масла

С негорючим жидким диэлектриком

Естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком

Охлаждение негорючим жидким диэлектриком с дутьем

А вот приточный вентилятор в конструкции трансформатора выглядит следующим образом.

Если установлено общее естественное охлаждение, то такой вентилятор необходим чтобы рассеять естественную тепловую конвекцию, которая вырабатывается любым типом силового трансформатора. По требованиям существующих нормативов, нормальной вентиляцией называют такую, когда в нижней части имеется отверстие для притока нового воздуха, а на противоположной стороне внутри помещения, вверху отверстия для оттока. Любое ограничение приведет к ухудшению работы оборудования.

Если в помещении температура превышает 20 градусов, уже устанавливается дополнительная вентиляция, в том числе и когда размеры комнаты небольшие, оборудование часто перегружается или естественная вентиляция плохо сделана, работает некачественно.

Во всех этих случаях вытяжной вентилятор устанавливается вверху и служит терморегулятором. Специально обученный человек рассчитывает и устанавливает вентиляцию таким образом, чтобы она была адаптирована к имеющемуся количеству теплопотерь как силового трансформатора, так и иного оборудования, а также к изменениям давления между выходящим и входящим воздухом. Нельзя недооценивать особенности помещения. Режимы охлаждения имеют свое обозначение, для трансформаторов изготовленных за границей это четыре символа. Первая буква обозначает внутренний охладитель, который контактирует с обмоткой. Это следующие буквы:

Читайте также  Основное уравнение гидростатического давления записывается в виде

· О – минеральное масло или изоляционная синтетическая жидкость, у которых точка воспламенения 300 градусов.

· К –жидкость, точка воспламенения которой более ста градусов.

· L –жидкость, температура воспламенения которой не измеряется.

Режим циркуляции теплоносителя внутри обозначается второй буквой:

· N – естественно-принудительная циркуляция.

· F – принудительная циркуляция через систему и термосифонная циркуляция.

· D – принудительная циркуляция, которая направляется через две системы: охлаждения и охлаждение основных обмоток.

Внешний агент, который участвует в охлаждении обозначается третьей буквой. Это может быть:

Четвертой буквой обозначают режим циркуляции внешнего носителя:

· N –конвекция естественная.

· F – циркуляция принудительная.

Если говорить конкретно о контроле режима температуры на трансформаторах сухого типа, то в их конструкции используется специальный блок. При наличии вентилятора такой блок в момент опасного превышения температуры, включает автоматически сигнализацию, предупреждающую о положении дел, а после вентилятор охлаждения. В случае, если температура не перестанет падать и значение достигнет предельно допустимого и выше, тогда будет подан сигнал аварийного отключения оборудования. Такой агрегат значительно увеличивает безопасность эксплуатации силовых трансформаторов. В его составе есть четыре канала измерения температуры, а также 4 реле.

Первые три канала имеют датчики отвечающие за контроль температуры всех фаз трансформатора, а четвертый регулирует режим верхнего ярма у магнитопровода. Среди основных функций рассматриваемого прибора можно выделить:

· Если температура поднимется выше 145 градусов моментально сработает реле и станет видно на панели, что загорелся индикатор предупреждения.

· Если температура поднимется выше 155 градусов активируется реле, указывающее на перегрев трансформатора, а на экране загорится соответствующий индикатор.

· Когда температура повышается 135 градусов срабатывает реле, оповещающее об охлаждении, в автоматическом режиме включается вентилятор и работает до тех пор, пока температура не станет 110 градусов, затем он отключается.

Работа вентилятора отображается на панели задач, как и неисправность датчика. Индикатор, загораясь, подсказывает, что один из датчиков неисправен, мог произойти обрыв или короткое замыкание или аномальное превышение температуры на несколько секунд.

Чтобы трансформатор нормально работал в помещении необходимо соблюдать ряд условий:

· От стен до токоведущих частей оборудование должно быть соблюдено соответствующее расстояние, указанное в «Правилах эксплуатации электроустановок».

· Обслуживающий персонал должен иметь свободный доступ к оборудованию в целом и к отдельным его частям.

· Система вентиляции не может быть меньше положенной нормы, именно она обеспечивает отвод тепла от агрегата.

· Оборудование должно иметь защиту от попадания на его поверхность атмосферных осадков, посторонних частиц или возможного конденсата, которые приведут к короткому замыканию а в последствии и возгоранию.

При монтаже системы вентиляции проводятся обязательные расчеты, которые должны включать в себя данные по размерам отверстий для оттока и притока воздуха, информацию по мощности принудительной системы охлаждения.

В качестве исходных данных для соответствующих расчетов стоит принимать следующие показатели:

Рк.з. – потери короткого замыкания.

Рхх – потери холостого хода.

Н – разница в высоте между положением выходного и входного отверстия для вентиляции.

k – коэффициент, который будет учитывать уровень защиты оборудования, если это IP00: k, то он будет равен 1, если IP21 или IP31, то 0,5.

Имея эти данные на руках можно рассчитать площадь отверстия для притока воздуха по следующей формуле:

Площадь отверстия для выхода потока воздуха рассчитывается по другой формуле, имеющей следующий вид:

Стоит помнить, что рассчитывать размер отверстий подобным образом можно только при условии, что в среднем температура окружающей среды в помещении, куда устанавливается трансформатор, будет около 20 градусов, а высота над уровнем моря до тысячи метров.

В случаях, когда естественная вентиляция не может быть установлена в соответствии с получившимися расчетами, то есть размер отверстий не соответствует полученным данным, делается принудительная вентиляция. Производительность такой системы рассчитывается по следующей формуле:

Только благодаря строгому соблюдению норм и требований промышленной безопасности можно говорить о снижении уровня пожароопасности силовых трансформаторов. Качественная вентиляция и охлаждение помогают значительно снизить уровень риска возникновения аварийной ситуации, и об этом стоит помнить.

Список литературы:

1. ГОСТ 11677-85 «Трансформаторы силовые. Общие технические условия».

2. ГОСТ 14209-85 «Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки».

3. ФЗ 116 «О промышленной безопасности».

4. ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».

Вентиляция КТП и ЗРУ

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) и закрытые распределительные устройства (ЗРУ) используются для приёма электроэнергии и дальнейшим её распределением. Представляют собой металлическую конструкцию, содержащую ряд систем: трансформаторы, устройства защиты и управления, распределительные устройства и т.д. Вентиляция в КТП и ЗРУ необходима для того, чтобы продлить срок работы всех составляющих систем. Оборудование внутри выделяет большое количество тепла, если не обеспечить его отвод, нагрев оборудования может превышать допустимые нормы.

Естественная вентиляция не справляется с отводом тепла в полной мере, особенно в летний период времени. Повышенная температура воздуха может стать причиной перегрева и неполадок оборудования. При этом не стоит забывать, что разница температур внешнего и внутреннего воздуха не должна составлять более 15 градусов.

Для КТП и ЗРУ установленных в местах с загрязненной атмосферой вместе с вентиляцией обязательна фильтрация воздуха.

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) и закрытые распределительные устройства (ЗРУ) сооружаются для приема и распределения электроэнергии. Они могут использоваться как на промышленных предприятиях, так и для небольших населенных пунктов. Оборудование ЗРУ устанавливаются в специальных закрытых помещениях, которые не дают окружающей среде взаимодействовать с оборудованием. Комплектная трансформаторная подстанция состоит из трансформаторов, устройств защиты и управления, распределительного устройства и других сооружений. Правильно спроектированная система вентиляции необходима для длительного срока работы всех элементов системы.

Вентиляция помещений трансформаторов и реакторов должна обеспечивать отвод выделяемого ими тепла в таких количествах, чтобы при их нагрузке, с учетом перегрузочной способности и максимальной расчетной температуре окружающей среды, нагрев трансформаторов и реакторов не превышал максимально допустимого для них значения.

Отопление КТП и ЗРУ

В помещениях данного типа отопление не требуется. Работающий трансформатор выделяет достаточное количество тепла, даже в холодное время года. Конечно, если климат не предполагает очень низких температур. Для трансформаторов наружного использования температура не должна быть ниже -25 или -20 градусов.

Вентиляция КТП и ЗРУ

С вентиляцией дело обстоит иначе: если без отопления оборудование может работать нормально, то без правильной вентиляции вся система может прийти в неисправность от перегрева. Естественная вентиляция в виде вентиляционных проемов не справляется в полной мере, тем более в летнее время. Располагаются они сверху и снизу помещения, через верхние отверстия выходит горячий воздух, а через нижние поступает холодный. При высоких летних температурах этого недостаточно, потому что сила тяги холодного воздуха уменьшается, а теплый воздух не имеет сильного охладительного эффекта. Температура в ЗРУ не должна отличаться от температуры снаружи более, чем на 15 градусов. В противном случае это негативно скажется на элементах конструкции.

Для ЗРУ и КТП, которые устанавливаются в местах с загрязненной атмосферой (пыль или химические элементы), также обязательна установка системы вентиляции. А воздух, который попадает внутрь, должен проходить очистку через специальные фильтры. быть отфильтрован, а все отверстия (окна, двери и другие) должны быть уплотнены. Осевые вентиляторы производства ABF идеально подходят для работы на КТП и ЗРУ.

Компания «ABF» проектирует систему вентиляции для КТП и ЗРУ основываясь на индивидуальном подходе к каждому проекту. Подбор и изготовление оборудования происходит с учетом интенсивности эксплуатации и технических характеристик подстанций. Линейка вентиляторов, которые мы можем предложить для реализации проектов данной области производится из комплектующих высокого качества и имеет несколько вариантов исполнения. Мы гарантируем качество выпускаемой продукции.

Требования к помещениям для силовых трансформаторов. Обслуживание трансформаторов

Основным элементом подстанции является силовой трансформатор. Для наблюдения за режимом его работы, уровнем и температурой масла, газовым реле, а также для отбора проб масла должны быть созданы удобные и безопасные условия. Поэтому к помещению, в котором установлен трансформатор, предъявляются определенные требования.

Стены, дверные и вентиляционные проемы, перекрытия помещений должны быть оштукатурены, а полы зацементированы Кабельные каналы оборудуют обрамлением, конструкциями для укладки кабелей и сверху закрывают плитами. Помещения для трансформатора с естественным охлаждением оборудуют непрерывной приточно-вытяжной вентиляцией с таким воздухообменом, при котором разность температур входящего и выходящего воздуха не превышает 15 С при номинальной нагрузке трансформатора. Стены и потолки помещения белят, а металлические конструкции (жалюзи, решетки, шины заземления и т. д.) покрывают краской или лаком. Маслосборные ямы под трансформатором засыпают гравием. На фундаментах устанавливают направляющие конструкции из швеллера.

Читайте также  Какие существуют виды тектонических структур?

Осмотр трансформаторов без отключения проводят в следующие сроки:

  • в установках с постоянным дежурством персонала — один раз в сутки;
  • в установках без постоянного дежурного персонала — не реже одного раза в месяц;
  • на трансформаторных пунктах — не реже одного раза в 6 месяцев.

Эти сроки могут быть изменены в зависимости от условий эксплуатации, конструкции и состояния трансформаторов. Внеочередные осмотры проводят при каждом отключении трансформатора от действия защиты, при резком изменении температуры окружающего воздуха.

При осмотрах трансформаторов проверяют следующее:

  • уровень масла в расширителе,
  • состояние бака и отсутствие течи масла,
  • показания термометров и мановакуумметров,
  • наличие масла в маслонаполненных вводах,
  • отсутствие чрезмерного нагрева контактных соединений,
  • состояние изоляторов, маслоохлаждающих, маслосборных и маслоочистительных устройств, сети заземления, цепи сигнализации, ошиновки и кабелей, трансформаторного помещения.

Температуру масла в трансформаторах мощностью до 1000 кВ А обычно измеряют ртутным термометром, установленным в гильзу (карман) со стороны выводов НН. Гильза заполняется маслом для уменьшения перепада температур. На трансформаторах мощностью выше 1000 кВ А для удобства контроля устанавливают на уровне 1,5 м от уровня пола дополнительный манометрический термометр. На трансформаторах большой мощности помимо этих термометров устанавливают резисторные термометры для дистанционного измерения температур.

Измеряя температуру верхних слоев масла, можно судить о температуре других точек его объема. Так, при температуре верхних слоев 80 С, температура средних слоев составит 65-70°С, а нижних — 30-35°С. Температура обмоток трансформатора при номинальных нагрузках выше температуры верхних слоев масла на 10—15 °С у трансформаторов с естественным и с дутьевым охлаждением и на 20-30 °С у трансформаторов с принудительной циркуляцией масла.

Допустимая температура верхних слоев масла трансформаторов определяется на основе заводских данных. В трансформаторах без принудительной циркуляции масла эта температура не должна быть более +95°С. Превышение температуры масла над температурой окружающего воздуха должно быть нс более 60°С.

Выделяемое обмотками и магнитопроводом тепло передаётся маслу, которое, циркулируя естественно или принудительно, отводит тепло через стенку корпуса, радиаторы или циркуляционные трубы наружу. Радиаторы трансформаторов с воздушным дутьем обдувают воздухом от вентиляторов, которые отключаются только при нагрузке трансформатора менее 70% номинальной или когда температура масла менее 55°С. В трансформаторах с принудительным охлаждением масло охлаждают с помощью воздушных или водяных охладителей. Система масловодяного охлаждения (трубопроводы, насосы, маслоохладители) требует тщательного уплотнения во избежание подсоса воздуха и попадания его в трансформатор. Для исключения попадания охлаждающей воды в масло трансформатора соблюдают последовательность операций по включению и отключению системы охлаждения. Так, при включении трансформатора в первую очередь пускают масляный насос для создания давления в трубопроводах, а затем уже водяной, при отключении — останавливают водяной насос, а затем масляный.

Системы принудительного охлаждения оборудуют сигнализацией, срабатывающей при аварийном прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или остановке вентиляторов дутья, так как при отключении охлаждения температура трансформатора быстро повышается.

Наилучшим режимом работы трансформатора является такой, при котором полностью используется его паспортная мощность, а изоляция работает при температуре, не превышающей максимально допустимую. Однако при эксплуатации иногда возникает необходимость превышения номинальных нагрузок.

Определение значения и времени возможной перегрузки трансформатора проводят по графику его нагрузочной способности и коэффициенту суточного графика нагрузки.

Увеличение нагрузки трансформатора в период максимума проводят на ту же нагрузку, на которую он был недогружен в летний период, но не более чем на 15% к номинальной нагрузке. Суммарная перегрузка трансформатора с учетом всех факторов не должна превышать 50%. В аварийных случаях допускается перегрузка трансформаторов на время, указанное в таблице ниже.

Допустимое время перегрузки трансформаторов в аварийных режимах

Вид охлаждения трансформатора Время перегрузки, мин, при загрузке трансформаторов, %
120 130 140 150 160 175 200
Масляный 120 90 70 45 20 10
Сухой 60 45 32 18

В период эксплуатации проводят профилактические испытания трансформаторов. В объем испытаний входят измерения сопротивления изоляции, коэффициента абсорбции, диэлектрических потерь главной изоляции трансформаторов и вводов, сопротивления обмоток постоянному току, токов утечки на выпрямленном напряжении; испытание масла; испытание главной изоляции повышенным напряжением. Измерение сопротивления обмоток постоянному току позволяет выявить плохие контактные соединения. Сопротивление не должно отличаться более чем на 2% от данных завода-изготовителя.

Изоляцию обмоток силовых трансформаторов испытывают повышенным напряжением промышленной частоты 22,5 кВ для напряжения 6 кВ и 31,5 кВ для 10 кВ в течение 1 мин.

Измерение отношения сопротивлений изоляции обмоток проводится до и после ремонта. Значение R60/R15 Для трансформаторов напряжением до 35 кВ должно быть не менее 1,3.

Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции обмоток для трансформаторов до 35 кВ должен быть 15% при t = 60°С.

В период эксплуатации электрические испытания трансформаторного масла проводят в следующие сроки: после капитального ремонта трансформатора не реже 1 раза в 3 года для трансформаторов с термосифонными фильтрами и 1 раз в год — без термосифонных фильтров.

Электрическая прочность масла для трансформаторов напряжением до 15 кВ должна быть не менее 20 кВ; от 15 до 35 кВ — 25 кВ, кислотное число масла не должно превышать 0,25 мг; температура вспышки масла не должна быть ниже более чем на 5°С от первоначальной; тангенс угла диэлектрических потерь должен быть не более 2 % при t = 20°С и не более 7 % при t = 70°С.

Вентиляция трансформаторных подстанций и камер должна обеспечивать работу трансформаторов во всех нормированных режимах.

При установке трансформатора с естественным масляным или воздушным охлаждением в закрытом помещении (в камере) для предотвращения повышенного нагрева трансформатора и ускоренного старения его изоляции необходимо, чтобы трансформаторное помещение имело непрерывную вентиляцию, обеспечивающую отвод тепла трансформатора. В процессе эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы система вентиляции трансформаторного помещения, как при естественной, так и при искусственной вентиляции обеспечивала разность температур входящего воздуха снизу и выходящего сверху не более 15 °С при номинальной нагрузке трансформатора.

В случае замены трансформатора большим по мощности или работы трансформатора с систематической перегрузкой необходимо проверить достаточность охлаждения трансформатора в камере и при необходимости принять меры по увеличению интенсивности охлаждения.

При наличии устройств искусственной вентиляции во избежание перегрева трансформатора должна быть выполнена сигнализация о прекращении работы вентиляции. В процессе эксплуатации необходимо также следить за исправностью в трансформаторных помещениях вентиляционных проемов, кровли, сеток и прочего с тем, чтобы в них не попадали снег, вода, птицы и мелкие животные.

На трансформаторах и реакторах с принудительной циркуляцией воздуха и масла (охлаждение вида ДЦ) и на трансформаторах принудительной циркуляцией воды и масла (охлаждение вида Ц устройства охлаждения должны автоматически включаться (отключаться) одновременно с включением (отключением) трансформатора или реактора. Принудительная циркуляция масла должна быть непрерывной независимо от нагрузки. Порядок включения (отключения) систем охлаждения должен быть определен заводской инструкцией.

Эксплуатация трансформаторов и реакторов с искусственным охлаждением без включенных в работу устройств сигнализации о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или об останове вентиляторов запрещается.

При работе трансформатора (реактора) выделяются значительные потери в магнитопроводе, связанные с перемагничиванием трансформаторной стали и вихревыми токами в стали, омическими потерями в обмотках и потерями в деталях конструкции из-за вихревых токов, наведенных потоками рассеяния. Теплоотвод от деталей активной части осуществляется с помощью масла.

В трансформаторах (реакторах) с принудительным охлаждением масло охлаждается с помощью воздушных и водяных охладителей, через которые масло циркулирует с помощью насосов. Охлаждающая поверхность баков в этих трансформаторах (реакторах) отводит только небольшую часть потерь в них (5-7 %), а основная часть потерь отводится охладителями.

При включении трансформатора (реактора) без охлаждения или при отключении устройства охлаждения (прекращении циркуляции масла, воды или останове вентиляторов дутья) происходит быстрое повышение температуры обмотки и верхних слоев масла, и нагрев отдельных деталей трансформатора (реактора), который может за короткое время (в пределах 1 ч при номинальной нагрузке) достигнуть недопустимых пределов и привести к аварии трансформатора (реактора). Поэтому схема управления охлаждающими устройствами трансформаторов с принудительным охлаждением масла (ДЦ, Ц) должна обеспечивать автоматическое включение устройств охлаждения одновременно с включением трансформатора в сеть.

Для каждого конкретного трансформатора очередность включения основных и дополнительных групп охладителей указана в инструкции по эксплуатации трансформатора. В зимнее время при низких температурах охлаждающего воздуха на трансформаторах (реакторах) с охлаждением ДЦ и Ц допускается отключение части вентиляторов и прекращение циркуляции воды с сохранением циркуляции масла с нагрузкой до номинальной при условии, что температура верхних слоев масла не будет превышать 45 °С. Для трансформаторов, выпускаемых по ГОСТ 11677-85, автоматикой ШАОТ предусматривается отключение вентиляторов при температуре масла 40 °С. С целью предотвращения возникновения местных перегревов отдельных частей трансформатора циркуляция масла должна быть включена постоянно, вне завимости от нагрузки, температуры масла и температуры окружающего воздуха. Для своевременного принятия мер по исправлению повреждений в системе принудительного охлаждения трансформаторы (реакторы) должны быть оборудованы сигнализацией о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды, останове вентиляторов дутья, включении резервного источника питания, включении резервного охладителя, без чего эксплуатация трансформаторов (реакторов) не допускается.

5.3.9. На трансформаторах с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла (система охлаждения Д) электродвигатели вентиляторов должны автоматически включаться при достижении температуры масла 55 °С или номинальной нагрузки независимо от температуры масла и отключаться при снижении температуры масла до 50 °С, если при этом ток нагрузки менее номинального.

Дата добавления: 2015-12-22 ; просмотров: 5723 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

КРУЭ. Часть 3. Система вентиляции в помещениях КРУЭ

Система вентиляции в залах КРУЭ обеспечивает не только отвод тепла от оборудования тем самым охлаждая его, но и обеспечивает защиту персонала от накопления элегаза в помещении в процессе эксплуатации

Оглавление

1. Что такое КРУЭ?

Комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ) — распределительное устройство, в котором основное оборудование заключено в оболочки, заполненные элегазом (SF6), служащим изолирующей и/или дугогасящей средой.

2. Что такое элегаз?

Элегаз (SF6, шестифтористая сера, гексафторид серы) — газ без цвета и запаха, в пять раз тяжелее воздуха, не токсичен, не горюч, не поддерживает горения, не взрывоопасен, не образует взрывоопасных смесей, является химически инертным соединением, физиологически безвреден.

Применение элегаза (под давлением) в качестве изолирующей среды позволяет существенно сократить габариты электрооборудования, и как следствие площадь, занимаемую объектом в целом (экономия площади от 30% до 55% в сравнении с закрытыми распредустройствами и почти в 4 раза в сравнении с открытыми).

3. Чем опасен элегаз?

Опасность элегаза обусловлена его особенностью заполнять углубления (траншеи, кабельные каналы, закрытые помещения), вытесняя из них воздух, создавая атмосферу, непригодную для дыхания.

В процессе эксплуатации КРУЭ происходят естественные незначительные утечки элегаза как между отсеками, так и в атмосферу.

Нормируемое значение таких утечек элегаза в атмосферу для одиночного отсека КРУЭ составляет не более 0,5% в год, а для замкнутых систем — не более 0,1% в год [4, п. 5.6.10].

Кроме того, в процессе эксплуатации, хоть и крайне редко, могут возникать аварийные ситуации с разгерметизацией отсеков КРУЭ. При этом, объем утечки элегаза будет значительно больше нормируемого, что приведет к снижению давления элегаза, снижению электрической прочности и затем к пробою изоляции, сопровождающемуся коротким замыканием и отключением значительной части подстанции.

4. Нормы ПДК элегаза?

Предельная допустимая концентрация элегаза в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005 не должна превышать 5000 мг/м3 или 0,08 % по объему [4, п. 9.1.2, п. 10.1]

5. Задачи системы вентиляции КРУЭ?

Вентиляция РУ должна обеспечивать:

  • защиту от превышения предельно допустимых концентраций газа в рабочей зоне распределительного устройства (как в нормальном режиме, так и в аварийном)
  • защиту от запыленности воздуха
  • отвод тепла от оборудования

6. Перечень помещений для вентиляции с контролем элегаза

Согласно действующих нормативных документов [1, п.4.2.105], [3, п. 16.20.5], [4, п. 9.2.1] приточно-вытяжная вентиляция предусматривается в следующих помещениях (при наличии таковых):

  • зал КРУЭ
  • помещение для хранения баллонов с элегазом
  • кабельное помещение под залом КРУЭ и/или кабельные каналы в вышеуказанных помещениях (забор воздушной среды)

7. Забор и подача воздуха, производительность, управление вентиляцией КРУЭ

Помещения РУ, содержащие оборудование, заполненное элегазом (см. перечень выше), должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с забором на уровне пола и на уровне верхней части помещения [1, п.4.2.105].

Приточно-вытяжная вентиляция должна быть с механическим побуждением [3, п. 16.20.5], [4, п. 9.2.1].

Вытяжная вентиляция в помещении должна включаться извне и не должна быть связана с другими вентиляционными устройствами [1, п. 4.2.106].

Пульты управления приточно-вытяжными системами залов КРУЭ должны располагаться, как правило, при входах в залы КРУЭ (кабельные помещения) [4, п.9.2.1]

Приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением должна обеспечивать однократный обмен воздуха в час с применением двух взаимно резервирующих вентиляторов и фильтрацией (обеспыливанием) приточного воздуха [3, п. 16.20.5], [4, п.9.2.1].

Подача приточного воздуха осуществляется непосредственно в рабочую зону залов [3, п.16.20.5], [4, п.9.2.1].

Помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с отсосом воздуха снизу [2, п. 5.4.4].

Заборные устройства вытяжной вентиляции должны располагаться на высоте не более 300 мм от пола зала КРУЭ (кабельного помещения) [3, п.16.20.5], [4, п.9.2.1].

Вытяжка осуществляется на 2/3 производительности системы из нижней зоны здания и на 1/3 из верхней зоны [3, п.16.20.5], [4, п.9.2.1].

В залах КРУЭ должна предусматриваться трехкратная аварийная вентиляция, для которой используется общеобменная вытяжная вентиляция и рассчитанная на дополнительный (от стационарного режима) объем воздуха аварийная система вентиляции [3, п.16.20.5], [4, п.9.2.1].

Вышеуказанные требования относятся к большенству объектов (к объектам ПАО «Россети», в том числе к объектам МРСК и ПАО «ФСК ЕЭС»).

Но есть и частные случаи, например, ПАО «МОЭСК» в соответствии с методическими указаниями предъявляет более жесткие требования к системе вентиляции:

«п.4.3. …Воздухообмен в зале КРУЭ обеспечивается трехкратной общеобменной вентиляцией. Аварийная вентиляция, восьмикратная, складывается из трехкратной общеобменной плюс один вентилятор той же мощности (трехкратный), удаления элегаза из нижней зоны и двухкратной вентиляции крышными вентиляторами» [5, п.4.3].

8. Сигнализации и контроль концентрации элегаза в КРУЭ. Условия пуска. Логика работы

Помещения с ячейками КРУЭ должны быть оборудованы устройствами, сигнализирующими о недопустимой концентрации элегаза и включающими приточно-вытяжную вентиляцию [2, п.5.4.4].

При аварийном выбросе элегаза из аппарата (в результате разрыва мембраны, прожога оболочки) необходимо включить аварийную вентиляцию и вентилировать помещение до снижения концентрации вредных веществ в пределах ПДК [4, п.10.1].

Аварийная вытяжная вентиляции включается по сигналу от датчика (газового анализатора) при превышении предельно допустимой концентрации элегаза в зале КРУЭ, помещении для хранения баллонов с элегазом и кабельных помещениях под залом КРУЭ, при этом:

  • при достижении в помещениях 10 % от предельно допустимой концентрации элегаза должна быть предусмотрена выдача предупредительно сигнализации дежурному
  • при величине концентрации элегаза более 5000 мг/м³ должен быть предусмотрен автоматический запуск приточно-вытяжной вентиляции и выдача сигнализации дежурному, а также автоматическое звуковое и световое оповещение, установленное в залах КРУЭ и перед их входами [3, п. 16.20.5], [4, п. 9.2.1]

Контроль концентрации элегаза в помещении ЗРУ должен производиться с помощью датчиков, устанавливаемых на высоте 10-15 см от уровня пола, не менее, чем в двух местах помещения с наиболее вероятным скоплением элегаза [2, п.5.4.26], [3, п.16.20.5], [4, п. 9.2.1].

При выбросе чистого элегаза немедленно должна быть включена аварийная вентиляция на срок, обеспечивающий снижение концентрации до ПДК [4, п.10.1]

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполняться с забором воздуха на уровне пола и обеспечивать снижение концентрации элегаза в помещении до безопасного уровня 0,1 % содержания за время не более одного часа при измерениях на уровне пола (10-20 см.) от уровня пола [5, раздел 15].

9. Защита от запыленности воздуха в залах КРУЭ

Вентиляция РУ должна обеспечивать отсутствие запыленности воздуха и концентрации газа в рабочей зоне распределительного устройства [4,п.9.1.2].

Запыленность воздуха должна быть не более 15 мг/м3 [4, п.9.1.2].

Воздух приточной вентиляции должен проходить через фильтры, предотвращающие попадание в помещение пыли [2, п.5.4.4], [4, п.9.2.1].

10. Климатические условия в залах КРУЭ

Температура воздуха в помещении КРУЭ должна быть в пределах требований эксплуатационной технической документации изготовителя, но не выше +40 0 С в летнее время и не ниже +5 0 С в зимнее время [4, п.9.2.1]

Температура в помещении комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) должна быть в соответствии с эксплуатационной технической документацией изготовителя.
[2, п.5.4.3]

11. Дополнительные требования к системе вентиляции КРУЭ

Должно быть предусмотрено автоматическое отключение вентиляции в случае пожара.
[4, п.9.2.1].

Прокладка в помещения РУ относящихся к ним (не транзитных) допускается при условии применения вентиляционных сварных коробов — без задвижек и других подобных устройств [1, 4.2.112].

Должны быть приняты меры, исключающие попадание животных и птиц в помещение ЗРУ, камеры КРУ [2, п.5.4.4]

В местах с низкими зимними температурами приточные и вытяжные вентиляционные отверстия должны быть снабжены утепленными клапанами, открываемыми извне [1, п. 4.2.106]

В залах КРУЭ должна быть предусмотрена система, предотвращающая попадание в атмосферу газообразных и твердых продуктов распада элегаза при аварийных выбросах или КЗ с разгерметизацией объемов КРУЭ.
[3, п.16.20.5]

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: