Рудникова вибухобезпечна трансформаторна підстанція

Реферат: Рудникова вибухобезпечна трансформаторна підстанція містить розподільні пристрої вищої та нижчої напруги, силовий трифазний трансформатор з двома або більше вторинними обмотками, при цьому коло розподільного пристрою вищої напруги містить ручний роз'єднувач, а коло розподільного пристрою нижчої напруги - вимикачі, блоки електричного захисту і блоки дистанційного керування. Розподільний пристрій нижчої напруги забезпечено роз'єднувачами, розміщеними у вибухобезпечному відділенні, кожен з яких приєднано до виводів вторинної обмотки і з'єднано з вимикачем послідовно, а кожен вимикач з блоками електричного захисту і дистанційного керування розташовано у відокремленому вибухобезпечному відділенні. UA 92793 U (12) UA 92793 U UA 92793 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки, зокрема до рудникових вибухобезпечних трифазних трансформаторних підстанцій, переважно потужністю від 630 до 2500 кВА, які призначені для експлуатації в шахтах, небезпечних за газом метаном та/або вугільним пилом, а також може знайти використання в умовах інших виробництв з вибухобезпечною атмосферою. Відома рудникова трансформаторна підстанція (далі - ТП), яка містить трифазний двообмотувальний понижуючий трансформатор, розміщений у вибухонепроникній оболонці, розподільний пристрій вищої напруги (далі - РПВН) та розподільний пристрій нижчої напруги (далі - РПНН). У РПВН розміщено роз'єднувач і ввідну кабельну коробку, в РПНН автоматичний вимикач, блок дистанційного керування та блоки електричного захисту, вивідну кабельну коробку. Фланцевий щілинний вибухозахист забезпечує вибухобезпечність ТП [див. Підстанції трансформаторні вибухобезпечні серії ТСШВП. Технічний опис та інструкція з експлуатації ОАШ. 140.324. Донецьк, 1977. - 31 с]. Основним недоліком цієї підстанції є те, що вона має обмежені технологічні можливості внаслідок того, що її трансформатор має дві обмотки: вищої й нижчої напруги. При підключенні до останньої особливо відповідальних навантажень, наприклад вентилятора місцевого провітрювання, робота якого повинна забезпечуватися постійно, ця вимога не може бути виконана. Так як у разі виходу з ладу обмотки нижчої напруги або пошкодження приєднання, яке відходить, вентилятор місцевого провітрювання вимикається. Це неприпустимо в умовах навколишнього вибухонебезпечного середовища. Відома пересувна шахтна трансформаторна підстанція, що містить вимикальний апарат у колі вищої напруги, силовий знижувальний трансформатор, низьку сторону якого виконано з двома і більше електрично розділеними обмотками, до виводів яких приєднані вихідні вимикальні апарати, кожний з яких оснащено блоками електричного захисту і блоком дистанційного керування [Патент України № 67063,, Н02Н 3/17, опубл. 25.12.2012, Бюл. № 2]. Ця ТП має перевагу перед аналогом, яка полягає в тому, що розширено її функціональні можливості за рахунок введення двох обмоток нижчої напруги. Це дозволяє одночасно забезпечувати електропостачання споживачів по двох незалежних лініях електропостачання. При цьому кожна лінія має набір електричного захисту і блок дистанційного керування, зумовлених вимогами до експлуатації у вибухонебезпечному середовищі. Робота підстанції полягає в наступному. Для вмикання в роботу необхідно роз'єднувач перевести в положення "ввімкнено". Після цього висока напруга подається на первинну обмотку трансформатора і в результаті електромагнітних процесів на вторинних обмотках отримуємо знижену напругу, яка подається на вхід вимикачів першого і другого виводів. Потім вручну вмикають вимикачі і ТП, як джерело живлення, підготовлена до роботи. Від підстанції за допомогою кабелів напруга через магнітні пускачі подається до електроприймачів. Вимикання напруги зі струмоприймачів здійснюється як магнітними пускачами, так і вимикачами в кожному виводі. Для цього необхідно натиснути кнопку "стоп" у колі блока дистанційного керування. У разі спрацьовування будь-якого блока електричного захисту, вимикається вимикач пошкодженого виводу, і припиняється подача напруги. При пошкодженні виводу в колі живлення вищої напруги, відключається комплектний розподільний пристрій і напруга 6000В до підстанції не подається. Основним недоліком відомої трансформаторної підстанції, визначеної за прототип, є те що: - виводи кожної вторинної обмотки (затискачі, вимикачі, блоки електричного захисту та дистанційного керування) вбудовані в загальну оболонку. Для усунення, наприклад, відмови одного з виводів, треба вимикати підстанцію в цілому, тобто обидва виводи. Це призводить до зупинку технологічного процесу і, отже, втрати видобутку вугілля; - відсутність ручного роз'єднувача в колі кожної вторинної обмотки ускладнює, з точки зору безпеки, виконання робіт з обслуговування та ремонту. В основу корисної моделі поставлено задачу створення рудникової вибухобезпечної трансформаторної підстанції, зміна конструкції розподільного пристрою нижчої напруги та електричної схеми кожного виводу якої, дозволила розширити технологічні функції та збільшити працездатність, а також забезпечити безпеку під час обслуговування та ремонту. Поставлена задача вирішується тим, що в рудникової вибухобезпечної трансформаторної підстанції, яка містить розподільні пристрої вищої та нижчої напруги, силовий трифазний трансформатор з двома або більше вторинними обмотками, при цьому коло розподільного пристрою вищої напруги містить ручний роз'єднувач, а коло розподільного пристрою нижчої напруги - вимикачі, блоки електричного захисту і блоки дистанційного керування, згідно з 1 UA 92793 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 корисною моделлю, розподільний пристрій нижчої напруги забезпечено роз'єднувачами, розміщеними у вибухобезпечному відділенні, кожен з яких приєднано до виводів вторинної обмотки і з'єднано з вимикачем послідовно, а кожен вимикач з блоками електричного захисту і дистанційного керування розташовано у відокремленому вибухобезпечному відділенні. Пристрій, що заявляється, вперше передбачає введення роз'єднувачів у РПНН і розміщення їх в окремому вибухобезпечному відділенні. Крім того, передбачені відокремлені вибухобезпечні відділення для кожного вимикача з блоком дистанційного-керування і блоками електричного захисту. Це забезпечує "живучість" підстанції у разі відмови одного з напрямків електропостачання електроприймачів і безпеку робіт під час обслуговування та ремонту РПНН. Функціональну схему запропонованої підстанції наведено на кресленні. Рудникова вибухобезпечна трансформаторна підстанція містить камеру 1 вводів, відділення 2 розподільного пристрою вищої напруги з вбудованим високовольтним роз'єднувачем 3, відділення 4 понижувального трансформатора, в якому встановлено трифазний триобмотковий понижувальний трансформатор, який має первинну обмотку 5 і дві вторинних обмотки 6, 7, відділення 8 розподільного пристрою нижчої напруги, яке, у свою чергу, містить відділення 9 з роз'єднувачами 10, 11, відділення 12 і 13 відповідно вимикачів 14 і 15 з блоками 16, 17 управління та електричного захисту та відділення 18, 19 виводів. Відділення 12 і 13 з'єднано з відділенням 9 прохідними затискачами. Особливість конструкції та електричної схеми підстанції полягає в тому, що в РПНН передбачено відділення 9, в якому розташовано роз'єднувачі, два відокремлених відділення 12, 13 в яких розміщено вимикачі 14, 15 та відділення 18, 19 виводів (за кількістю вторинних обмоток трансформатора). Запропонована підстанція працює так. До камери 1 підведено кабель, який живить підстанцію напругою 6000 В. Ця напруга подається до роз'єднувача 3, розташованого у відділенні 2 РПВН. Вмиканням роз'єднувача 3 напруга 6000 В подається до трансформатора і на ввідні затискачі роз'єднувачів 10 і 11. Після вмикання одного або двох роз'єднувачів напруга 660 або 1140 В надходить до вимикачів 14, 15. Вмикання останніх приводить до подачі напруги до електроприймачів. Вмикання відбудеться тільки тоді, коли електричний захист не спрацює, тобто відсутній аварійний стан приєднань, які відходять. Якщо ж спрацьовує той чи інший захист, вмикання не відбувається. Вимикання підстанції здійснюють дистанційно з пульта або за допомогою рукоятки вимикача(на фігурі не наведено). Профілактичний огляд та ремонт в будь-якому з відділень РПНН відбуваються після вимикання відповідного роз'єднувача нижчої напруги. Безпека обслуговування забезпечується відсутністю напруги у відділеннях 12, 13 вимикачів 14, 15 відповідно. Особливість запропонованої рудникової вибухобезпечної трансформаторної підстанції полягає в тому, що вона містить відокремлені вибухобезпечні відділення вимикачів і вибухобезпечне відділення роз'єднувачів. Запропоноване рішення дозволяє одночасну роботу двох виводів і, крім того, у разі виходу з ладу одного виводу безпечно продовжувати роботу другого. При цьому можна здійснювати профілактичні огляди та ремонт пошкодженого виводу. Безпека обслуговування досягається за рахунок того, що в підстанцію введено роз'єднувачі, а відділення вимикачів виконано відокремленими за конструкцією і параметрами вибухозахисту. Запропонована підстанція містить нову сукупність рішень, яка забезпечує: - розширення технологічних можливостей під час обслуговування в процесі експлуатації і проведення профілактичних оглядів; - зниження нагріву внутрішньої порожнини РПНН за рахунок розділення його на окремі відділення, що сприяє більше ефективному відведенню тепла; - захист від ураження електричним струмом внаслідок того, що передбачено вимикання напруги у відділеннях вимикачів; - безпеку технічного обслуговування за рахунок виконання двох вимикань - за допомогою роз'єднувача і вимикача; - "живучість" підстанції внаслідок незалежної роботи двох виводів; - підвищення продуктивності праці за рахунок зниження простоїв. У теперішній час виготовлено експериментальний зразок підстанції та проведено його випробування. 60 2 UA 92793 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Рудникова вибухобезпечна трансформаторна підстанція, що містить розподільні пристрої вищої та нижчої напруги, силовий трифазний трансформатор з двома або більше вторинними обмотками, при цьому коло розподільного пристрою вищої напруги містить ручний роз'єднувач, а коло розподільного пристрою нижчої напруги - вимикачі, блоки електричного захисту і блоки дистанційного керування, яка відрізняється тим, що розподільний пристрій нижчої напруги забезпечено роз'єднувачами, розміщеними у вибухобезпечному відділенні, кожен з яких приєднано до виводів вторинної обмотки і з'єднано з вимикачем послідовно, а кожен вимикач з блоками електричного захисту і дистанційного керування розташовано у відокремленому вибухобезпечному відділенні. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3