Шахтна трансформаторна підстанція

1 Шахтна трансформаторна підстанція, що містить силовий понижуючий трансформатор, роз'єднувач чи вимикач у колі вищої напруги, роз'єднувачі і вимикачі в колі приєднань, пристрої захисту від струмів короткого замикання і витоків струму на землю, яка відрізняється тим, що вона обладнана блоком логіки, вхід якого приєднано до виходу пристрою захисту від витоків струму на землю, кожний з виходів - з'єднано з колом відключення вимикачів навантаження, а кожний вимикач навантаження обладнано приєднаними до його виходу пристроєм компенсації ємності і пристроєм попереднього контролю ізоляції, при цьому КІЛЬКІСТЬ виходів блока логіки відповідає КІЛЬКОСТІ вимикачів навантаження 2 Підстанція за п 1 , яка відрізняється тим, що вхід одного з вимикачів навантаження приєднано до виходу іншого вимикача навантаження, а кожний з виводів до навантаження підключено до виводу ВІДПОВІДНОГО вимикача Запропоноване технічне рішення відноситься до електротехніки, а саме - шахтним (рудниковим) трансформаторним підстанціям і може бути використане для живлення електроспоживачів ділянок вугільних шахт, переважно небезпечних по вибухах газу і пилу В даний час на шахтах України електропостачання підготовчих та видобутних ділянок здійснюється від трансформаторних підстанцій, причому з боку нижчої напруги вони мають один вивід з автоматичним вимикачем, до якого приєднуються всі струмоприймачі Відома пересувна трансформаторна підстанція, що містить трифазний трансформатор і розподільні пристрої вищої і нижчої напруг Керування підстанцією на стороні нижчої напруги здійснюється автоматичним вимикачем, а захист від замикань на землю і контроль за станом ізоляції здійснюється апаратами захисту від витоку струму на землю (реле витоку) (див Дзюбан В С та ш Довідник енергетика вугільної шахти М , Надра, 1983, стор 402-410) Основним недоліком даної підстанції є те, що при замиканнях (витоках струму) на землю на одному з приєднань з боку нижчої напруги, відбувається спрацьовування апарату захисту від витоків струму і відключення загального вимикача розподільного пристрою нижчої напруги, що призводить до знеструмлення всіх струмоприймачів, навіть тих, котрі не можна відключати за умовами вибухобезпеки, наприклад, вентилятори місцевого провітрювання і пристрої захисту і контролю Відома також шахтна трансформаторна підстанція, що містить головне токове коло, оснащене роз'єднувачем вищої напруги, вимикачем і трансформатором, причому в колі керування і блокування вимикача вона має програмувальновідключаючу систему, з'єднану з пристроєм для захисту від витоків І системою розчіплювачів вимикача вищої напруги, а на стороні нижчої напруги силові струмові кола мають виводи, кожний з яких оснащено максимально-струмовим захистом і захистом від несиметричних режимів роботи, запобіжниками і роз'єднувачами безпеки (див патент Польщі №118752, Н02В13/00, Н02В1/24, опубл ЗО 11 82р) При виникненні замикання (витоку струму) на землю на одному з приєднань, що відходять, пристрій для контролю стану ізоляції мережі подає сигнал на комутаційний апарат Причому, якщо замикання усунулося, то після його зникнення приєднання автоматично підключається до джерела живлення При глухому ж замиканні на землю на одному з приєднань, комутаційний апарат відключає ушкоджене приєднання і його повторне включення здійснюється обслуговуючим персоналом після відшукання й усунення ушкодження Основним недоліком відомого технічного рі (О (О о (О 60676 логіки, блок 16 попереднього контролю ізоляції і шення, визначеного як прототип, є те, що при запристрій 17 компенсації ємності На фіг 1 і 2 також миканні на землю на одному з приєднань відбувапоказано вибухонепроникна оболонка 18 виводу ється спрацьовування апарата захисту від витоків до навантаження струму і відключення вимикача головного кола У вибухонепроникній оболонці 19 виводу II, до (вищої напруги), що призводить до відключення якого приєднано другий РПНН, розміщені роз'єдусіх струмоприймачів, навіть тих, котрі не можна нувач 20, автоматичний вимикач 21, трансформавідключати за умовами вибухобезпеки, наприклад, тори струму 22, вимірювальні прилади (вольтметвентиляторів місцевого провітрювання, пристроїв ри, амперметри) 23, трансформатор 24 власних контролю і захисту На час пошуку й усунення непотреб, блок 25 для попереднього контролю ізосправності зазначені струмоприймачі будуть відляції, пристрій 26 для компенсації ємності На ключені Тим часом, при відключеному ВМП відбуфіг 1 і 2 також показані вибухонепроникна оболонвається загазування виробки, що представляє ка 27 виводу до навантаження і вибухонепроникна небезпеку вибуху метану чи задухи людей У відооболонка 28, у якій розташовано пристрій 10 захимому рішенні також не забезпечується компенсасту від витоків струму на землю ція ємності мережі, що потребує ДОСТ 22929 "Апарати захисту від струмів витоку рудникові для Запропонована підстанція працює таким чимереж до 1200В" ном В основу винаходу поставлено завдання ствоТрифазна напруга 6кВ по кабелю надходить у рити шахтну трансформаторну підстанцію, у якій відділення кабельного вводу 3, а потім, через проза рахунок нового схемного рішення поліпшується хідні електричні зажими, на трифазний роз'єднуелектропостачання споживачів, у роботі яких невач 4, розташований в оболонці 5 РПВН і далі чеприпустимі перерви, у результаті чого підвищуєтьрез прохідні зажими - на трансформатор 1, розтася безпека робіт у шахтах шований в оболонці 2 Трифазна напруга (380, 660 чи 1140В) із вторинної обмотки трансформатора 1 Поставлене завдання розв'язується за рахунок надходить через прохідні зажими на входи трифатого, що в шахтній трансформаторній підстанції, зних роз'єднувачів 7 і 20, вимикачі 8 і 21 і пристрій що містить силовий понижуючий трансформатор, 10 захисту від витоків струму на землю 3 виходів роз'єднувач чи вимикач у колі вищої напруги, роз'вимикачів 8 і 21 трифазна напруга надходить у єднувачі і вимикачі в колі приєднань, пристрої завибухонепроникні відділення виводів ВІДПОВІДНО 18 хисту від струмів короткого замикання і витоків і 27 і далі - до навантаження Для живлення допоструму на землю, згідно винаходу, вона обладнана міжних кіл і блоків захисту від струмів короткого блоком логіки, вхід якого приєднано до виходу замикання (на фіг 1 і 2 не показані) використовупристрою захисту від витоків струму на землю, ються трансформатори 11 і 24, а також трансфоркожний з виходів - з'єднано з колом відключення матори струму 9 і 22 (у кожній фазі чи у 2-х фазах), вимикачів навантаження, а кожний вимикач наванвід яких живляться електровимірювальні прилади таження обладнано приєднаними до його виходу пристроєм компенсації ємності і пристроєм попе12 і 23 реднього контролю ізоляції, при цьому КІЛЬКІСТЬ До одного з виводів, наприклад II, приєднані виходів блока логіки відповідає КІЛЬКОСТІ вимикачів струмоприймачі, пріоритетні по безперебійності навантаження живлення, наприклад ВМП тупикової виробки Крім того, вхід одного з вимикачів навантаВихід пристрою 10 приєднано до входу блоку ження приєднано до виходу іншого вимикача на13 логіки, вихід 14 якого введено у коло відклювантаження, а кожний з виводів до навантаження чення вимикача 8 першого РПНН, а вихід 15 - у підключено до виводу ВІДПОВІДНОГО вимикача коло відключення вимикача 21 другого РПНН Блок логіки 13 забезпечує пріоритет відключення На фіг 1 наведено схему запропонованої підвимикачів 8 і 21 таким чином, що при ушкодженні станції, на фіг 2 - схему підстанції при розміщенні ізоляції і витоках струму на землю у приєднаннях, другого вимикача в окремій вибухонепроникній що відходять, першим відключиться непрюритетне оболонці приєднання, а пріоритетне - не відключиться, якщо Підстанція містить силовий трифазний трансу ньому не має ушкодження (витоку струму на зеформатор 1, розташований у вибухонепроникній млю) оболонці 2 3 боку вищої напруги підстанція обладнана кабельним уводом 3 разподільного приДля забезпечення компенсації ємності передстрою вищої напруги (РПВН) і роз'єднувачем (чи бачені блоки 17 і 26, ВХІДНІ затиски яких приєднано вимикачем) 4, розташованим у вибухонепроникній до вихідних затисків вимикачів 8 і 21 У випадку оболонці 5 ушкодження ізоляції в якому-небудь із приєднань, що відходять, спрацьовує пристрій 10 захисту від З боку нижчої напруги трансформатор обладвитоків струму і видає сигнал на блок логіки 13 нано декількома, наприклад, двома виводами І і II, Сигнал з виходу цього блоку надходить на систему що живлять два розподільних пристрої нижчої навідключення вимикачів 8 і 21, що спрацьовують пруги (РПНН) ВІДПОВІДНО ВІДПОВІДНО до пріоритету У відключеному стані У вибухонепроникній оболонці 6 виводу І, до ВІДПОВІДНОГО вимикача опір ізоляції його електричякого приєднано перший РПНН, розташовані роз'ного кола, що відходить, чи в навантаженні контєднувач 7, автоматичний вимикач 8, трансформаролюють блоки 16 і 25 Якщо опір ізоляції на одтори струму 9, пристрій 10 для захисту від витоків ному з приєднань не відповідає нормі, відбуваєтьструму (на фіг 1 і 2 наведено в окремій вибухонепся блокування (заборона) включення ВІДПОВІДНОГО роникній оболонці), трансформатор 11 власних вимикача При цьому другий вимикач пріоритетнопотреб, вимірювальні прилади (вольтметри й амго приєднання не спрацьовує і не блокується, чим перметри) 12, блок логіки 13, виходи 14 і 15 блоку забезпечується безперебійне живлення струмоприймачів Якщо ж виток струму виник у колі пріоритетного приєднання РПНН, то відключаться обидва вимикача 8 і 21 Пристрої 17 і 26 забезпечують компенсацію ємнісних струмів витоку, що виникають у мережі Кожний з цих пристроїв настроєний ВІДПОВІДНО ДО величини ємності ділянки мережі, приєднаної до даного виводу У схемі компенсаторів ємності використана нульова точка, створена трьома конденсаторами, з'єднаними зіркою, між нульовою точкою яких і землею приєднана компенсуюча індуктивність Це дозволяє здійснювати компенсацію не тільки в 60676 режимі поданої напруги, але і коли напруга відключена, а струм витоку створюється за рахунок ЕРС електродвигунів (навантаження), що обертаються по інерції Схемою блоків 13 і 25 для попереднього контролю ізоляції передбачено їхнє відключення під час включення вимикачів 8 і 21, наприклад, шляхом уведення в їхнє коло розмикаючих блокконтактів ВІДПОВІДНОГО вимикача Використання запропонованої шахтної підстанції дозволить підвищити вибухобезпечність гірничих робіт за рахунок забезпечення безперервного живлення електрообладнання тупикових виробок, а також зменшити КІЛЬКІСТЬ простоїв обладнання видобувних ділянок Фіг. 2 Комп'ютерна верстка О Гапоненко Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119