Оборудование подстанций

При необходимости сушки трансформатора производят следующие подготовительные операции:

• сливают масло из трансформатора в чистые бочки;
• отвертывают болты, крепящие крышку к баку, и, прикрепив стропы к подъемным кольцам, поднимают выемную часть с помощью подъемных механизмов;
• устанавливают сердечник трансформатора на помосте высотой 0,3-0,5 м, изготовленном из оструганных досок толщиной 50-60 мм и очищают обмотки и магнитопровод от грязи и шлама, поливая их чистым сухим трансформаторным маслом, подогретым до 40° С;
• очищают бак от грязи, промывают сухим трансформаторным маслом и опускают сердечник в бак, предварительно укрепив на его обмотках и магнитопроводе 3-4 термопары.

Распространенным методом сушки трансформатора является метод индукционных потерь в стали бака, основанный на использовании вихревых токов, создаваемых индукционной обмоткой, наложенной на поверхность стального бака. При прохождении тока по индукционной обмотке его стенки нагреваются, а их тепло передается магнитопроводу и обмотке, находящимся в баке трансформатора.

Для сушки методом индукционных потерь утепляют бак несколькими слоями листового асбеста, поверх которого накладывает намагничивающую обмотку из провода с теплостойкой изоляцией. Сечение провода, число витков, напряжение и ток намагничивающей обмотки определяют путем расчета.

Шинной конструкцией распределительного устройства называют систему голых жестких проводников (шин), закрепляемых на изоляторах и предназначенных для распределения электроэнергии. Шины в большинстве случаев имеют прямоугольное сечение и изготовляются преимущественно из алюминия или стали.
Материал шин, их сечения, взаимное расположение и расстояния между ними определены проектом и зависят от токовых нагрузок, напряжения электроустановки, требований термической и динамической устойчивости шин при токах короткого замыкания и т. д.
К шинам распределительных устройств предъявляют требования термической и динамической устойчивости при коротких замыканиях.

Шины считаются термически устойчивыми при условии

Тн.к.з < Тнmax,

где

Тн.к.з - температура нагрева шин при прохождении тока короткого замыкания;
Тнmax - максимально допускаемая температура нагрева голых шин, равная

• 200° С -для алюминиевых;
• 300° С -для медных;
• 400° С - для стальных шин.

При прохождении через распределительное устройство токов короткого замыкания шины РУ нагреваются. Чрезмерный нагрев снижает их механическую прочность и ослабляет контакты в местах соединения их между собой и присоединения к зажимам аппаратов.
При проверке шин РУ на динамическую устойчивость проверяют их механическую прочность при прохождении по ним ударного тока короткого замыкания, создающего большие электродинамические усилия.
Электродинамические усилия стремятся изогнуть шины, поэтому производится проверка (расчет) прочности шин на изгиб. Шины в РУ располагаются горизонтально или вертикально, на ребро или плашмя.

Наибольшее воздействие электродинамических усилий испытывает шина средней фазы распределительного устройства.
Если механическое напряжение больше допустимого, то его уменьшают, изменяя взаимное расположение шин, величину пролета и расстояния между фазами, увеличивая сечение шин или ограничивая величины токов короткого замыкания.

Для защиты от однополюсных замыканий на кабельных линиях в сетях с малыми токами часто применяют специальный трансформатор тока, так называемый трансформатор тока нулевой последовательности (ТНП).

Этот трансформатор состоит из стального магнитопровода кольцеобразной или прямоугольной формы, на который намотана вторичная обмотка. Трансформатор надевают на трехжильный кабель, являющийся его первичной обмоткой. При нормальном режиме работы результирующий магнитный поток обмотки равен нулю. При замыкании одной из фаз на землю в первичной обмотке трансформатора появляются токи нулевой последовательности, в результате которых в его вторичной обмотке наводится э.д.с, и реле, включенное в эту обмотку, срабатывает. В зависимости от выбранной схемы защиты реле может действовать на включение сигнала или отключение установки.
Под действием внешних причин (сварочные работы, замыкание на землю близко расположенного кабеля а т. п.) по броне и оболочке кабеля могут протекать токи, способные вызвать ложное срабатывание защиты. Во избежание этого при монтаже трансформатора нулевой последовательности проводник 4, заземляющий воронку 5, пропускают сквозь окно трансформатора. При этом токи, протекающие по оболочке и броне кабеля, яройдут сквозь окно трансформатора дважды, но в разных направлениях, и создаваемые ими магнитные потоки взаимно уничтожатся.
Кроме рассмотренных простейших схем защит, реагирующих на повышение тока, в защищаемой линии существуют защиты минимального напряжения. Наиболее простая - это защита с использованием отключающей катушки минимального напряжения, встроенной в привод выключателя мощности. При падении напряжения до 0,8 номинального (и ниже) защелка привода, удерживаемая катушкой, освобождается и выключатель отключается.

Схемы релейных защит и типы реле, применяемые в них, определяются характером, назначением, мощностью и категорией электроустановок.
Простая схема максимальной токовой защиты с зависимой выдержкой времени на оперативном переменном токе с применением реле РТ-80.  При нормальном режиме работы электроустановки через обмотку реле и первичную обмотку быстро насыщающегося трансформатора тока НТ протекает разность рабочих токов от трансформаторов тока ТТ, величина которой в 1,73 раза больше тока в каждом трансформа торе. Реле настроено так, что этот ток не вызывает срабатывания защиты.

При коротких замыканиях и перегрузках ток в обмотке реле и первичной обмотке НТ возрастает и реле срабатывает. Своим контактом реле замыкает цепь отключающей катушки (КО), питающейся от насыщающегося трансформатора тока, и выключатель мощности отключает поврежденный участок сети.

В схеме использовано реле серии РТ-81, поэтому при коротком замыкании сработает «отсечка» и с помощью защиты быстро произойдет отключение. При перегрузках, когда величина тока недостаточна для срабатывания отсечки, отключение произойдет с выдержкой времени - сработает индукционная система реле. Так как выдержка времени в зависимой части характеристики реле уменьшается с возрастанием тока, то время срабатывания такой защиты будет зависеть от величины тока перегрузки.