Монтаж, наладка и эксплуатация силового трансформатора ТДН-10МВА, 110/6кВ

I_2ф = S_н/(3* U_2н)= 16000/ (3* 6,6) = 80.8 А;

2) приведенный вторичный ток ; I'_2ф= I_2ф / k =80.8 / 10.04 = 8.04 А;

3) приведенное вторичное напряжение фазы обмотки

U_2ф' = U_2ф k; U_2ф' = 6,6*10³ * 17.4 = 114840 В

4) угол магнитных потерь ; д = arctg(r₀ *10³ /х₀ *10³ )= arctg(4.39*10³/66.16 *10³) = 3.79⁰;

5) угол Ш2 который определяется по заданному значению угла путем графического построения;

6) падение напряжения в активном сопротивлении вторичной обмотки I2' r'2, приведенное к первичной цепи;

I'₂*r'₂ = 8.04*0.5 = 4.02 В;

7) падение напряжения в индуктивном сопротивлении вторичной обмотки I2' x2', приведенное к первичной цепи;

I'₂*x'₂ = 8.04* 43 =345.7 B;

8) падение напряжения в активном сопротивлении первичной обмотки I1 r1;

I₁*r₁ = 80.8*0.5 = 40.4 B;

9) падение напряжения в индуктивном сопротивлении первичной обмотки I1 x1.

I₁ *x₁ = 80.8*43=3474.4 B.

Перед построением диаграммы следует выбрать масштаб тока mi и масштаб напряжения mu.

Примем mi = 2 А/мм; mu = 0,2 кВ/мм.

При активной нагрузке ц₂ = 0;

при активно-индуктивной нагрузке ц₂ = 36.870 при Cos ц₂ = 0,8;

при активно-емкостной - ц₂ = -36.870.

Результаты расчетов сведем в таблицу:

Построение векторных диаграмм

Векторная диаграмма является графическим выражением основных уравнений приведённого трансформатора:

В выбранном масштабе тока mi откладываем в произвольном направлении вектор вторичного тока I2'. Затем, под углом ц2 проводим вектор напряжения U2' (для активной нагрузки вектор тока вторичной обмотки совпадает по фазе с вектором напряжения на зажимах вторичной обмотки, для активно-индуктивной нагрузки вектор тока вторичной обмотки отстает от вектора напряжения на зажимах вторичной обмотки, для активно- емкостной нагрузки вектор тока вторичной обмотки опережает вектор напряжения на зажимах вторичной обмотки). Масштаб mU выберем так, чтобы получить вектор U2' длиной 100…120 мм. Чтобы построить вектор эдс E2' необходимо, согласно уравнению E2' = U2' + I2'r2' + j I2'x2', сложить вектор U2' с векторами -I2'r2' и -j I2'x2'.

Для этого из конца вектора U 2' строим вектор активного падения напряжения -I2' r2' параллельно вектору вторичного тока I2'; из начала вектора -I2' r2' перпендикулярно к нему строим вектор индуктивного падения напряжения -jI2' x2'. Вектор, соединяющий точку О с началом вектора -jI2' x2', будет вектором эдс E2' вторичной обмотки. Этот вектор будет совпадать с вектором эдс первичной обмотки, так как E1 = E2'.

Вектора эдс E1 и E2', индуктированных в первичной и вторичной обмотках основным магнитным потоком , отстают по фазе от вектора потока на 900.

Под углом в сторону опережения вектора потока откладываем вектор тока холостого хода I0.

Для того чтобы перейти к векторной диаграмме первичной обмотки, необходимо определить вектор первичного тока I1. Согласно уравнению I1 = I0 + (-I2') вектор тока I1 равен геометрической разности векторов I0 и I2' .

Вектор первичного напряжения U 1 определяем из векторной диаграммы. Для этого необходимо построить вектор -Е1, равный по величине и обратный по направлению вектору Е1. Из конца вектора -Е1, согласно уравнению U1 = -E1 + I1r1 + JI1x1, строим вектор I1r1, параллельный вектору тока I1, а из конца вектора I1r1 перпендикулярно к нему и вектору I1 проводим вектор I1x1. Замыкающий вектор и будет вектором первичного напряжения U1.

3. Охрана труда и противопожарная защита

3.1 Техника безопасности при эксплуатации силового трансформатора

Монтаж, опробование, эксплуатацию и ремонты трансформаторов необходимо выполнять согласно с ДНАОП 1.1.10-01-97, ГОСТ 11677-85, а также НАПБ А.01.001-95.

Кроме того, монтаж трансформаторов напряжением 110 кВ и выше необходимо выполнять согласно с РД 16.363-87.

Во время эксплуатации и испытаний трансформаторов их баки должны быть заземлены.

Запрещается нахождение на крышке бака и подъем инструментов и других предметов на крышку бака во время работы трансформатора.

Осмотр газового реле следует осуществлять со специальной площадки стационарной лестницы трансформатора.

Во время осмотра работающего трансформатора запрещается находиться в зоне выброса масла из предохранительного клапана или выхлопной трубы.

Запрещается приближаться к трансформатору, находящемуся под напряжением с явными признаками повреждения: посторонние шумы, разряды на изоляторах, сильная (струей) течь масла и др.

Запрещается переключать рукояткой устройства РПН трансформатора, находящегося под напряжением.

На работающем трансформаторе зажимы вторичных обмоток встроенных трансформаторов тока должны быть замкнуты накоротко при помощи специальных перемычек в шкафу зажимов или присоединениями вторичных цепей защит, электроавтоматики, и измерений. При этом запрещается разрывать цепи. подключенные к вторичным обмоткам трансформаторов тока без предварительного закорачивания обмоток перемычкой.

Сварочные работы на неработающем трансформаторе, при необходимости, следует выполнять только после заполнения его маслом до уровня 200 - 250 мм выше места сварки во избежание воспламенения паров масла.

Во время проведения сварочных работ, с целью устранения течи масла в трансформаторе, необходимо создать вакуум, который обеспечивает прекращение течи масла в месте сварки.

Для выполнения монтажных или ремонтных работ внутри бака трансформатора необходимо продуть бак трансформатора сухим чистым воздухом и обеспечить естественную вентиляцию открытием верхних и нижних люков. В процессе выполнения работ необходимо осуществлять непрерывный контроль за людьми, находящимися внутри бака трансформатора.

Во время заполнения трансформатора маслом или во время слива масла бак трансформатора и выводы его обмоток должны быть заземлены, чтобы исключить появление электростатических разрядов.

Необходимо избегать попадания и длительного воздействия трансформаторного масла на кожу.

3.2 Техника безопасности при ремонте силового трансформатора

Проведение испытаний связано с подачей как низкого (ниже 1000 В), так и высокого (свыше 1000 В) напряжения, что определяет особые требования к обеспечению безопасности работ. Испытания должны производиться в соответствии с инструкциями «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок станций и подстанций», а также правилами техники безопасности, действующими на объекте.

Испытания обычно проводят пусконаладочные организации или электролаборатории эксплуатации. Персонал, выполняющий работы по испытаниям трансформатора, должен быть годен по состоянию здоровья для работы в действующих электроустановках, знать правила по технике безопасности, иметь квалификационную группу и именное удостоверение по технике безопасности.

Руководитель бригады наладчиков обязан пройти общий инструктаж со стороны ответственного представителя эксплуатации, а затем провести вводный инструктаж для всего персонала бригады и индивидуальный производственный инструктаж на рабочем места. Проведение инструктажа оформляется в журнале.

Для производства работ применяют передвижные специально оборудованные испытательные установки (электролаборатории) или временные испытательные установки, собираемые на месте для проведения каждого испытания. Передвижные испытательные установки оборудуют постоянными ограждениями, сигнализацией, блокировкой и другими приспособлениями, обеспечивающими производство работ в соответствии с правилами техники безопасности. При производстве испытаний с помощью временных испытательных установок, собираемых на месте, особое внимание необходимо уделять подготовке рабочего места. При испытаниях должны применяться только исправное оборудование и приборы.

Большое значение в обеспечении безопасности работ при испытаниях трансформаторов имеет четкая организация проведения испытаний. Допуск людей к месту проведения испытания должен быть ограничен, посторонние люди должны быть выведены из опасной зоны. Должны быть установлены четкие взаимодействия с монтажной и эксплуатационной организациями. С монтажной организацией согласовываются вопросы совмещения работ по монтажу и испытаниям на объекте и вывода людей из опасной зоны. Испытание трансформатора и комплектующих узлов выполняют только с разрешения производителя работ монтажной организации.

С эксплуатационной организацией согласовывается порядок подачи напряжения от находящихся в ее распоряжении источников и график дежурства персонала в период испытаний. Эксплуатационная организация должна установить наблюдение за соблюдением наладчиками правил по технике безопасности, проверять соответствие квалификации наладчиков характеру выполняемых ими работ.

При испытаниях необходимо соблюдать строгие правила работы с испытываемым оборудованием. Перед испытанием необходимо тщательно изучить конструктивные особенности и требования к состоянию испытываемого оборудования, произвести внешний осмотр на отсутствие видимых повреждений. Не допускается производить испытания, оборудования при наличии видимых дефектов и неудовлетворительных результатах предыдущих испытаний.

3.3 Противопожарная защита

Электрические кабели под напряжением, с горючей изоляцией и оболочкой могут быть главной опасностью, потому что они представляют собой комбинацию причины возникновения искры и источника воспламенения. Повреждение кабеля может привести к достаточному тепловыделению, чтобы зажечь изоляцию кабеля, которая может продолжать гореть и выделять тепло и большое количество ядовитого дыма, еще более опасны маслонаполенные кабели. Пожароопасность оборудования с изоляцией трансформаторным маслом, такого как трансформаторы, реакторы, выключатели в больших объемах горючей жидкости, которая может воспламеняться при повреждении оборудования. Проникновение воды, авария основной изоляции, внешних токов короткого замыкания, и повреждение РПН являются одними из причин внутреннего искрения в минеральном изоляционном масле, которое может привести к пожару. Это искрение может произвести выделение газов пробоя, таких как ацетилен и водород.

В зависимости от типа аварии и ее тяжести, газы могут создать достаточное давление, чтобы вызвать разрушение бака или высоковольтных вводов трансформатора. Как только начинается повреждение бака или вводов, существует большая вероятность возникновения пожара или взрыва. Взрыв может нанести значительный ущерб. В результате разливов трансформаторного масла огонь может распространиться на большую площадь, в зависимости от объема масла, наклона площади подстанции, и типа ее поверхности (гравий или почва). Тепловое излучение и конвективный нагрев от горения трансформаторного масла может повредить окружающие конструкции и конструкции выше зоны огня.

Подстанции подвергаются общепромышленным рискам пожароопасности, таким как использование и хранение легковоспламеняющихся сжатых газов, огневые работы, хранение и обращение с легковоспламеняющимися жидкостями, присутствие нагревательного оборудования, и хранение опасных грузов. Местные нормы пожарной безопасности могут помочь в определении источников пожарной опасности.

4. Охрана недр и окружающей среды

4.1 Влияние воздушных линий на окружающий мир

Воздушные линии электропередачи оказывают негативное влияние на окружающую среду, в частности на ее экологические, социальные и экономические системы. Для сооружения линий электропередачи требуется отвод земель под опоры и вырубка просек при прохождении трассы линии по лесному массиву. Последствия отвода земель и вырубки леса выражаются:

в разрушении ценных сельскохозяйственных земель, а именно: в порче посевов, верхних плодородных слоев земли при строительстве линий и, следовательно, снижении объемов производства сельскохозяйственной продукции;

· снижении водоохранных, водорегулирующих, противоэрозионных, климаторегулирующих, почвозащитных, полезащитных функций леса;

· изменении среды обитания животных и птиц, их генофонда (площадь вырубки леса для прокладки 1 км линии напряжением до 10 кВ, а также линий напряжением 35, 110, 220, 330 и 750 кВ составляет соответственно 0,7; 3,4; 3,2; 3,7; 5,6; 8,5 га/км при ширине просеки 7, 7, 34, 37, 56 и 85 м).

Введенная в эксплуатацию воздушная линия электропередачи изменяет рельеф местности и оказывает влияние на условия жизни населения вблизи линии: создает дискомфорт, вызванный акустическим шумом, исходящим от линии, воздействием на телевидение, связь, радио, необходимостью соблюдения безопасности и продолжительности пребывания в зоне отчуждения линии из-за высокой напряженности электрического поля и повышенной концентрации озона и окислов азота.

Коронирование проводов на воздушной линии электропередачи сверхвысоких напряжений сопровождается выделением озона и окислов азота из окружающего провод воздуха, что неблагоприятно воздействует на растительность и человека.

В США в отличие от стран СНГ установлена предельная концентрации озона и окислов азота, равная соответственно 0,08 и 0,05 частей на миллион. При этом максимальная концентрация озона, имеющая место в течение 1 ч, не должна превышаться чаще одного раза в год. За максимальную концентрацию окислов азота принято среднеарифметическое значение за год.

В зоне отчуждения ухудшаются условия работы сельскохозяйственных машин и механизмов из-за механических препятствий, создаваемых опорами и проводами линии, ограничиваются возможности применения авиации и машинного орошения. При выполнении ремонтных работ на линии возможны потравы сельскохозяйственных растений и порча плодородных слоев земли. Линии создают препятствия на путях миграции животных и птиц, оказывают электромагнитное влияние на параллельные им воздушные линии электропередачи.

Эстетическое воздействие воздушных линий электропередачи на окружающую среду связано в основном с высотой и архитектурными формами опор, а также с окраской всех элементов линии электропередачи, т.е. со всем тем, что оказывает влияние на внешний вид и, следовательно, на визуально-эстетическое восприятие линии электропередачи.

Улучшения визуально-эстетического восприятия воздушной линии электропередачи можно добиться путем маскировки ее на местности, т.е. обеспечения совместимости общего вида линии с основным характером местности, а именно:

придания опорам линий приятных для глаза архитектурных форм за счет использования для изготовления опор высокопрочной стали, что позволяет уменьшать площадь поперечного сечения элементов стальных опор и создавать более изящные их очертания; применения опор с узкой базой, создающих впечатление меньшего объема, чем опоры с широкой базой; использования перекрестных решеток металлических опор с углом наклона 45°;

размещения в общем коридоре линий с опорами одного и того же типа одинаковой (но не слишком большой) высоты, окрашенными в одинаковый цвет и установленными в определенном порядке, с пролетами одинаковой длины (окраска опор производится светопоглощающими наиболее подходящими к фону местности красками - темно-зеленого или черного цвета);

принятия мер по недопущению блеска на солнце металлических поверхностей опор, проводов, тросов, линейной арматуры (окраска оцинкованных деталей линейной арматуры темной краской, обработка поверхности сталеалюминиевых проводов пескоструйным аппаратом перед их монтажом, покрытие фарфоровых изоляторов цветной глазурью, применение полимерных изоляторов и т.д.).

В целом воздушные линии электропередачи не представляют значительной угрозы для окружающей среды, так как не загрязняют воздух, воду и землю.

Альтернативой воздушным линиям служат кабельные линии электропередачи, использование которых на номинальных напряжениях электрической сети выше 35 кВ сдерживается их высокой стоимостью и значительной зарядной мощностью, что обусловливает необходимость применения мощных средств поперечной компенсации.

Для сохранности и нормальной эксплуатации воздушных линий электропередачи установлены:

-охранные зоны вдоль линий, проходящих по населенной местности, определяемые параллельными прямыми, отстоящими от крайних проводов на расстоянии 10, 15, 20, 25, 40 м для линий напряжением до 20, 35, 110, 330 и 750 кВ соответственно;

-разрывы (т.е. горизонтальные расстояния от крайних проводов линии при наибольшем их отклонении до ближайших выступающих частей зданий и сооружений), которые должны быть не менее 2,4, 6, 8, 40 м для линий напряжением до 20, 35... 110, 220, 330, 750 кВ соответственно;

-просеки в лесных массивах шириной, равной расстоянию между крайними проводами плюс 3 м в каждую сторону от крайних проводов (при высоте деревьев до 4 м) или плюс высота основного лесного массива в каждую сторону от крайних проводов (при высоте деревьев более 4 м).

4.2 При бурении скважин на нефтяных месторождениях должны быть приняты меры , обеспечивающие

- предотвращение открытого фонтанирования, грифонообразования, поглощения промывочной жидкости, обвалов стенок скважин и межпластовых перетоков нефти, воды и газа в процессе проводки, освоения и последующей эксплуатации скважин;

- надежную изоляцию в пробуренных скважинах нефтеносных, газоносных и водоносных пластов по всему вскрытому разрезу;

- необходимую герметичность всех технических и обсадных колонн, труб, спущенных в скважину, их качественное цементирование;

- предотвращение ухудшения коллекторских свойств продуктивных пластов, сохранение их естественного состояния при вскрытии, креплении и освоении.

Размещено на Allbest.ru