Вопросы реконструкции линии 10 кВ подстанции "Василево", с заменой масляных выключателей на вакуумные, выбором разъединителей и трансформаторов тока

3.3.3 Тепловой расчет трансформатора при номинальной загрузке при уровне масла ниже патрубков коллекторов радиаторов

При снижении уровня масла ниже уровня входов в патрубок коллектора радиатора, активная конвекция в радиаторе практически прекращается, поэтому в дальнейшем расчете радиаторы не учитываем.

Вследствие чего значительно уменьшается площадь конвективного теплообмена. Расчеты будем вести при снижении уровня масла на 90 мм.

Эффективная теплоотдающая поверхность бака [4]:

м2

Эффективная боковая теплоотдающая поверхность бака [4]:

м2

Площади конвективного и лучистого теплообмена [4]:

 м2  м2

Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:

 °С

Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:

°С

Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха [4]:

Температура масла в верхних слоях [4]:

°С

Коэффициент теплоотдачи внутри бака [10].

Критерий Грасгофа:

К

 К-1

 К

 м2/с

Определяющим размером здесь будет высота уровня масла в баке:

м

Критерий Нуссельта:

  Вт/м·К

Вт/м2· К

Коэффициент теплоотдачи снаружи бака.

Критерий Грасгофа:

 К

 К-1

 К

 м2/с

м

Критерий Нуссельта:

  Вт/м·К

 Вт/м2· К

Коэффициент теплопередачи через стенку бака:

Поток теплоты через стенку бака трансформатора:

Вт

Температура наружной поверхности бака:

°С

Среднее значение температуры масла в баке:

°С

Вследствие падения уровня масла в баке трансформатора между крышкой бака и верхними слоями масла образуется воздушная прослойка, теплопередачу в которой будем рассчитывать через λэф - эффективный коэффициент теплопроводности.

Критерий Грасгофа:

В качестве определяющей температуры принимаем среднюю температуру между маслом и окружающим воздухом [10]:

 °С

К

 К-1

 К

 м2/с

 Вт/м·К

Эффективный коэффициент теплопроводности воздуха:

 Вт/м·К [10]

Коэффициент теплоотдачи внутри бака:

Критерий Грасгофа:

К

К-1

К

Критерий Нуссельта:

Вт/м·К

 Вт/м2· К

Коэффициент теплоотдачи снаружи бака:

Критерий Грасгофа:

 К

 К-1

 К

 м2/с

м

Критерий Нуссельта:

 Вт/м2· К

Коэффициент теплопередачи через крышку бака:

Поток теплоты через крышку бака трансформатора:

Вт

Температура крышки бака трансформатора:

°С

Разность температур между стенкой и крышкой бака:

°С

Данные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сведены в таблицу 11.

Таблица 11. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 90мм.

При падении уровня масла свыше 130 мм начинает оголяться активная часть и процесс конвективного теплообмена пойдет другим образом, поэтому последний расчет проводим при падении уровня масла на 130мм. Данные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сводим в таблицу 12.

Таблица 12. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 130мм.

Проанализировав полученный данные, предоставленные в таблицах 8. - 12. делаем вывод, что при достижении разности температур в 30°, между стенкой бака и крышкой, температура масла в верхних слоях превышает допустимую (+95°С), что приводит к перегреву трансформатора и как следствие - катастрофическому сокращению срока его эксплуатации. На этом основании разрабатываем защиту трансформатора.

3.3.4 Схема защиты трансформатора от утечки масла

Рисунок 9. - Схема защиты трансформатора от утечки масла.

Разработанная схема защиты трансформатора от утечки масла предоставлена на рисунке 9.

Данная схема работает следующим образом:

Сигнал от термодатчиков R1 и R2l установленных на крышке бака и на уровне верхней части магнитопровода с внешней стороны бака, поступает через делители напряжений VT1-R5-R6 и VT4-R11-R12, через сопротивления R7 и R10 на дифференциальный усилитель VT2-R8-R9-VT3, который является сравнивающим органом, в котором сравниваются сигналы с термодатчиков (происходит сравнение токов). Затем сигнал рассогласования поступает на реагирующий орган, в качестве которого используется реле, через усилительный каскад VT5-VT6. При достижении разности температур 30°С происходит срабатывание реле контакты которого замыкают либо цепь сигнализации, либо подается сигнал на автоматический выключатель с дистанционным расцепителем.

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ состояния безопасности на трансформаторной подстанции

В соответствии с “Положением об организации по охране труда" общее руководство и ответственность за организацию, и проведение работы по охране труда на трансформаторной подстанции возложены на главного инженера.

Главный инженер в своей деятельности по охране труда руководствуется законодательными и нормативными актами, приказами и распоряжениями вышестоящих органов и обязан: обеспечивать здоровье и безопасные условия труда на рабочих местах, соблюдение действующей Системы Стандартов Безопасности Труда, правил и норм по охране труда и пожарной защите, ежегодно назначать приказом из числа должностных лиц ответственных за состояние и организацию мероприятий по охране труда и предупреждению пожаров в каждой отрасли.

При несчастных случаях районные электрические сети ежегодно составляется отчет о травматизме, полученном при обслуживании электрических сетей. В отчете фиксируются все случаи, вызвавшие утрату работоспособности, в том числе с постоянной утратой трудоспособности или с неполной ее утратой. В последнем случае пострадавшего переводят на более легкую работу.

При приеме на работу, перед ее выполнением, а также при изменении техники безопасности с работниками проводится инструктаж по технике безопасности. Инструктаж проводит инженер по технике безопасности при участии главного инженера.

4.2 Характеристика опасных факторов при эксплуатации оборудования подстанции

Согласно выбранного электрического оборудования и условий его эксплуатации на трансформаторной подстанции к опасным и вредным факторам можно отнести следующие:

поражение обслуживающего персонала электрическим током;

Поэтому необходимо придерживаться следующих правил эксплуатации электрического оборудования:

Так как большинство помещений трансформаторных подстанции по степени опасности поражения электрическим током относятся к особо опасным, в них запрещено работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением. Подстанции относятся к особо опасным помещениям. В электроустановках подстанций напряжением выше 1000 В по наряду производятся следующие работы:

со снятием напряжения;

без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;

без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, когда требуется установка временных ограждений.

Остальные работы выполняются по распоряжению, в том числе: работы в помещении комплектных распределительных устройств (КРУ) и КРУ наружной установки (КРУН), на тележках с оборудованием, выкаченных из шкафов, при условии, что дверцы или шторки шкафов заперты; работы в приводах и агрегатных шкафах коммутационных аппаратов, в устройствах вторичной коммутации, релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи.

Осмотр подстанций может выполнять одно лицо с группой 3 из числа дежурного оперативно-ремонтного персонала либо лицо с группой 5 из числа административно-технического персонала. Остальному электротехническому персоналу осмотр разрешается выполнять под надзором одного из перечисленных лиц. Лицу, производящему осмотр, рекомендуется иметь при себе диэлектрические перчатки, а если осмотр производится с выключением освещения, то ручной фонарь.

В Костромских электрических сетях вопросам техники безопасности уделяется большое внимание. К работе допускаются только лица прошедшие обязательный медицинский осмотр и инструктаж. Инструктажи проводятся в соответствии с графиком, не реже одного раза в год все работники сдают экзамены на группу по технике безопасности.

При входе в электроустановку необходимо закрыть за собой дверь или калитку, чтобы исключить доступ в установку случайных лиц. Осмотр следует вести спокойно, без торопливости, не приближаясь без надобности к ограждениям и конструкциям. Нельзя облокачиваться на конструкции, перила, ограждения и прочие и показывать на что-либо рукой.

В установках выше 1000 В оборудование следует осматривать с порога камеры или стоя перед барьером.

Для осмотра разрешается открывать двери ограждений и камер в электроустановках выше 1000 В, двери щитов, сборок, пультов управления и других устройств в электроустановках до 1000 В.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6