книги / Электромонтер по обслуживанию буровых установок

жение пружиной 3. На диск 13 действует сила Fa, создаваемая основной магнитной системой, и сила FM (рис. 89, в), создава­ емая магнитом 4, тормозящим вращение диска. По мере уве­ личения тока в обмотке реле увеличиваются частота вращения диска и сила F3. Благодаря увеличению частоты вращения диска растет и сила FM.

При токе срабатывания реле равнодействующая сил FK и Fa растягивает пружину 3 настолько, что поворачивает рамку 1 до зацепления червяка 2 с сегментом 5. Последний начинает подниматься.

Частота вращения диска 13 начинает уменьшаться, так как он производит работу поднятия сегмента. Через определенное время поднимающий сегмент 5, вращающийся вокруг оси 0 3, упирается своим рычагом 6 в левую пластину коромысла 8 и начинает поднимать его вверх. Вместе с последним опускается правый конец якоря 9. Воздушный зазор между якорем и магнитопроводом системы И с противоположной стороны стано­ вится меньше. В некоторый момент врёмени правый конец якоря 9 притягивается к магнитопроводу и коромысло 8 замы­ кает контакты реле 7, лежащие на изоляционном упоре. Поль­ зуясь движком 14, можно изменять начальное положение сег­ мента 5 и этим изменять уставку выдержки времени индук­ ционного элемента реле. Под выдержкой времени zp понимается время от момента достижения током реле значения тока сра­ батывания до замыкания его контактов. Якорь 9 с коромыс­ лом 8 входят в состав электромагнитного элемента реле. При больших токах в обмотке реле, достаточных для притяжения якоря 9 к магнитопроводу при большом начальном зазоре, якорь притягивается независимо от действия сегмента 5. Реле срабатывает без выдержки времени, т. е. работает, как от­ сечка, мгновенно.

Индукционный элемент реле воздействует на контакты че­ рез электромагнитный элемент, а последний может действо­

вать самостоятельно.

Общей для индукционного и электромагнитного элементов является обмотка 10, снабженная ответвлениями с устройст­ вом регулирования уставки тока срабатывания /уст индукцион­ ного элемента. Ток срабатывания отсечки может быть установ­ лен в пределах от двухдо восьмикратного по отношению к току срабатывания индукционного элемента. Ток срабатыва­ ния отсечки регулируется специальным винтом.

Реле времени служат для создания необходимой выдержки времени действия защиты. Реле времени имеют много конст­ руктивных разновидностей, но принципы их устройства одно­ родны и могут быть рассмотрены на примере конструкции, изо­ браженной на рис. 90.

При появлении тока в обмотке 7 якорь 8 мгновенно втяги­ вается, освобождая рычаг 10, который удерживает вал с зуб­ чатым сегментом 5. Под действием ведущей пружины 6 зуб-

чатый сегмент 5 приходит в дви­ жение, которое, однако, не явля­ ется свободным, так как оно за­ медляется специальным устройст­ вом выдержки времени 2.

Через некоторое время /р, зави­ сящее от расстояния I (или угла а) от контактного поводка 3 до не­ подвижных контактов 4 и скорости движения юр сегмента 5, послед­ ний замкнет контакты 4.

Устройство выдержки времени может выполняться различными способами; в современных отече­ ственных конструкциях оно осу­ ществляется с помощью часового механизма, основным элементом которого является анкерное устрой­

ство 1.

При исчезновении тока в реле якорь и сегмент 5 должны мгно­ венно возвратиться в начальное

положение под действием возвратной пружины 9. Это обеспе­ чивается с помощью храпового механизма или фрикционного устройства, обладающих свободным расщеплением при обрат­ ном ходе сегмента 5.

Выдержка времени регулируется изменением угла а путем перемещения контактов реле 4. В некоторых конструкциях пре­ дусматривается мгновенный контакт, позволяющий замыкать цепь с малой выдержкой времени (порядка 0,15—0,2 с).

Промежуточные реле предназначаются для размножения контактов основного реле в тех случаях, когда при срабатыва­ нии последнего требуется одновременно замкнуть или разомк­ нуть несколько цепей, а также для загрузки контактов основ­ ного реле при необходимости замыкания или размыкания це­ пей такой мощности, на которую контакты основного, реле не рассчитаны.

Промежуточные реле выполняются на электромагнитном принципе для работы на оперативном постоянном и перемен­ ном токе. В зависимости от назначения промежуточные реле выполняются с обмотками напряжения или обмотками тока или теми и другими одновременно.

На рис. 91 в качестве примера приведена конструкция про­ межуточного реле РП-23. Реле состоит из электромагнита 1 с обмоткой 2, якоря 3 с хвостовиком 4, неподвижных контак­ тов 5, подвижной контактной системы 6, возвратной пружины 7, упора 8, регулировочной пластины 9. Реле монтируется на цоколе 10 и закрывается кожухом 11. При подаче напряжения на обмотку реле якорь 3 втягивается и хвостовиком 4 пере-

182

мещает вниз подвижную контактную систему. При этом замы­ каются замыкающие и размыкаются размыкающие контакты реле.

Токовые реле прямого действия встраиваются в приводы выключателей высокого напряжения. Они выпускаются в двух исполнениях: мгновенного действия и с выдержкой времени.

Устройство реле мгновенного действия типа РТМ показано на рис. 92. Внутри обмотки 6, намотанной на цилиндрическом каркасе 11, расположен стальной сердечник (якорь) 3 с бой­ ком 10, который может перемещаться вдоль латунной гильзы 4 к неподвижному полюсу 8. Латунная шайба 5, расположен­ ная в верхней части якоря, предотвращает его прилипание к неподвижному полюсу. Реле устанавливается в корпусе при­ вода 7 и в нижней части закрывается крышкой 2 с проклад­ кой 1.

Отпайки обмотки 12 выведены на переключатель числа вит­ ков 13. При увеличении тока в реле до тока срабатывания якорь притягивается к неподвижному полюсу и, ударяя голов­ кой бойка 9 по рычажку отключающего валика привода, от­ ключает выключатель. Ток срабатывания реле регулируется ступенями изменением числа витков обмотки специальным пе­ реключателем.

Устройство реле прямого действия с выдержкой времени типа РТВ аналогично устройству реле РТМ за исключением того, что у реле РТВ имеется часовой механизм для создания выдержки времени.

Виды защит

Максимальная токовая защита срабатывает при увеличении силы тока в защищаемой цепи сверх установленного значения. Она осуществляется при помощи максимальных токовых реле косвенного действия, встроенных в привод выключателя.

держки времени — мгновенная защита и с выдержкой времени. При использовании для максимальной токовой защиты индук­ ционных реле типа РТ-80 эта защита имеет зависимую времен­ ную характеристику от силы тока, протекающего через об­ мотку реле (рис. 93, б), из которой видно, что чем больше сила тока, тем меньше время срабатывания реле. При применении реле типа РТ-40 в сочетании с реле времени максимальная то­ ковая защита имеет временную характеристику, не зависящую от силы тока в реле.

Максимальная токовая защита устанавливается на линиях электропередачи, на трансформаторах и электродвигателях 6—10 кВ.

На рис. 93, а приведен принцип действия максимальной то­ ковой защиты.

Ток срабатывания / ср токовых реле защиты определяется

kcx — коэффициент схемы включения реле, представляющий со­ бой отношение тока, протекающего в обмотке реле, к току, про­ текающему во вторичной обмотке трансформатора.

Для электродвигателя 6— 10 кВ / раб тах=Лгусю т. е. макси­ мальная токовая защита не должна срабатывать при пуске двигателя.

мыкания на землю

Газовая защита устанавливается на силовых трансформато­ рах и предназначается для защиты трансформатора от внут­ ренних повреждений, сопровождающихся интенсивным газооб­ разованием (межвитковые замыкания обмотки).Основным реле этой защиты является газовое реле, устанавливаемое в трубо­

реле расположены один над другим два поплавка 2 и 3, вы­ полненные в виде тонкостенных запаянных цилиндров, плава­ ющих в масле. Каждый поплавок представляет ртутный кон­ такт— стеклянную колбочку с ртутью 4 — с впаянными в сте­ кло проводниками. При газообразовании приходит в движение масло, которое сообщает толчок колбочке с ртутью, последняя замыкает контакты, и посылается сигнал на предупредитель­

с изолированной нейтралью. К таким сетям относятся сети на­ пряжением 6 , 10, 35 кВ. Обычно эта защита выполняется сле­ дующим образом. На кабель надевается специальный транс­ форматор тока нулевой последовательности ТНП (рис. 95). Ко вторичной обмотке этого трансформатора тока присоединяется реле. Внутри стального сердечника трансформатора ТНП про­ ходят все три провода фаз защищаемой линии. Результирую­ щий магнитный поток, создаваемый первичными токами, в нормальных условиях равен нулю, а при замыкании на землю он пропорционален току замыкания на землю. При за­

электродвигателях, если ток замыкания на землю составляет более 5 А.

Защиты, устанавливаемые на распределительном устройстве буровой установки КРНБ

Во всех ячейках, за исключением ячейки № 1, и в пуско­ вых устройствах ПБ-6М смонтированы трансформаторы тока 1ТТ-10ТТ, предназначенные для питания катушек реле макси­ мального тока и электроизмерительных приборов.

Реле максимального тока, расположенные во вводной ячейке и в ячейках питания электродвигателей, настраивают таким образом, чтобы при перегрузке двигателей отключался соответствующий контактор, а при коротких замыканиях — вводной масляный выключатель. Такая селективность действия защиты обеспечивает предохранение контакторов от разрыва токов короткого замыкания. Активная и реактивная энергии учитываются счетчиками, установленными в ячейках № 1 и 3.

§3. МОНТАЖ ЦЕПЕЙ ВТОРИЧНОЙ КОММУТАЦИИ

Кцепям вторичной коммутации относятся цепи релейной защиты, управления и сигнализации, автоматики и измерения.

Рабочее напряжение цепей вторичной Коммутации должно быть не выше 440 В постоянного и 400 В переменного тока.

На подстанциях, питающих буровые установки, и распреде­ лительных устройствах должны широко применяться контроль­ ные кабели с алюминиевыми жилами.

По условию механической прочности Присоединения к за­ жимам панелей и аппаратов жилы кабелей и проводов должны иметь сечения не менее 2,5 мм2 для алюминия и 1,5 мм2 — для меди.

Действительное сечение кабелей должно удовлетворять тре­ бованиям, обеспечивающим работу аппаратов и электроизме­ рительных приборов в заданном классе Точности; при этом должны быть выполнены следующие условие

1. Для токовых цепей трансформаторы Тока должны рабо­ тать в классе точности: для расчетных Счетчик0в — 0,5 ; для счетчиков технического учета — 1, для рел ^ нод защиты — ра­ бота в пределах 10 %-ной погрешности, Длч щитовых прибо­ ров — 3.

2 . Для цепей напряжения потери напря^ения от трансфор­

маторов напряжения до расчетных счетчИКов _не более о,5 %,

до измерительных приборов — не более 1)5 % при нормальной нагрузке, до панелей защиты и автоматики-ч_не более 3 о/0 при

работе всех защит и приборов.

3. Для цепей оперативного тока потери напряжения до па­

Соединения контрольных кабелей допускаются, если длина трассы превышает строительную длину кабеля. В этих случаях жилы кабелей должны соединяться пайкой и в местах соеди­ нений должны устанавливаться соединительные муфты. В од­ ном контрольном кабеле допускается объединение цепей уп­ равления, измерения, защиты и сигнализации постоянного и переменного токов, а также цепей, питающих электроприем­ ники небольшой мощности.

Кабели, подходящие к панели, должны присоединяться к сборкам зажимов или выводам испытательных блоков. Ка­ бели, подходящие к выводам измерительных трансформаторов или отдельным аппаратам, допускается присоединять к ним не­ посредственно.

Соединения аппаратов и реле между собой в пределах од­ ной панели должны выполняться, как правило, непосредст­ венно, без завода соединяющих проводов на промежуточные зажимы. На зажимы или испытательные блоки должны быть выведены цепи, в которые требуется включать испытательные и проверочные аппараты и приборы.

Промежуточные зажимы следует устанавливать только там, где: провод переходит в кабель; объединяются одноименные цепи (сборка зажимов цепей отключения, сборка зажимов це­ пей напряжения); требуется включать переносные испытатель­ ные и измерительные аппараты, если нет испытательных бло­ ков или аналогичных устройств.

Сборки зажимов, блок-контакты выключателей и разъеди­ нителей и аппараты должны устанавливаться, а заземляющие проводники монтироваться таким образом, чтобы была обеспе­ чена безопасность обслуживания сборок и аппаратов вторичных цепей без снятия напряжения с первичных цепей напряжением выше 1000 В.

На панели или сборке зажимов должны быть предусмот­ рены устройства (испытательные зажимы или блоки), обеспе­ чивающие без отсоединения проводов и кабелей: отключение панели от цепей тока, напряжения и оперативного тока с зако­ рачиванием токовых цепей; присоединение к панели испыта­ тельных аппаратов для проверки и наладки устройства.

В схемах защит заземление во вторичных цепях трансфор­ маторов тока должно предусматриваться в одной точке в удоб­ ном для присоединения месте (распределительное устройство или щит управления).

Вторичные обмотки трансформаторов напряжения должны быть заземлены при помощи соединения нулевой точки или од­ ного из концов обмотки с заземляющим устройством. Заземле­ ние вторичных обмоток трансформаторов напряжения должно выполняться на сборке зажимов.

Для трансформаторов напряжения, соединенных в звезду, допускается выполнять заземление вторичных обмоток через пробивной предохранитель.

ние, служащее для обеспечения условий видения вдоль гра­ ницы охраняемой территории; аварийное освещение для про­ должения работы, служащее для обеспечения при аварийном погасании рабочего освещения условий видения, достаточных для временного продолжения деятельности персонала; аварий­ ное освещение для эвакуации, служащее для обеспечения при аварийном погасании рабочего освещения условий видения, до­ статочных для безопасного выхода из помещения.

Освещенность поверхности, на которую падает световой

Освещенность поверхности не зависит от ее свойств и от на­ правления, в котором поверхность рассматривается. Общая минимальная освещенность объектов нефтепромыслов состав­ ляет 2—50 лк в зависимости от рода выполняемых работ.

Для буровых установок освещенность мест, где установ­ лены контрольно-измерительные приборы, должна составлять 50 лк.

Различают следующие системы освещения: общее освеще­ ние, служащее для освещения какого-либо помещения или ча­ сти помещения как с одинаковой освещенностью (при равно­ мерном освещении), так и с различной освещенностью (при общем локализованном освещении); местное освещение (ста­ ционарное или переносное), служащее для освещения.

Аварийное освещение для продолжения работы должно устраиваться в помещениях и на открытых пространствах, если погасание рабочего освещения и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования и механизмов (прек­ ращение работы или ошибочные действия персонала) могут вызвать: взрыв, пожар, отравление и т. п.; длительное рас­ стройство технологического процесса; нарушение работы таких объектов, как электростанции, узлы радиопередачи, водоснаб­

жение, теплофикация и т. п.; опасность травматизма в местах нахождения большого

числа людей.

Аварийное освещение для эвакуации должно устраиваться:

впроизводственных помещениях с постоянно работающими

вних людьми, если вследствие погасания рабочего освещения и продолжения работы при этом производственного оборудо­ вания может возникнуть опасность травматизма при выходе

людей из помещения;.

в производственных помещениях в местах, опасных для

прохода людей; в производственных помещениях с числом работающих бо­

лее 50 чел. независимо от степени травматизма в этих поме­

щениях; в основных проходных помещениях и на лестницах, служа­

щих для эвакуации людей из производственных и обществен­ ных зданий, где работают или пребывают более 50 чел.;

в местах работ на открытых пространствах, если эвакуация работающих связана с повышенной опасностью травматизма;

вотдельных помещениях, где одновременно может нахо­ диться более 100 чел. (большие аудитории, зрительные залы театров и кино, красные уголки и т. п.);

вдетских домах, садах и яслях независимо от числа лиц,

пребывающих в зданиях; на лестницах жилых зданий, имеющих более пяти этажей.

§ 2. ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ИХ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

В качестве источников света искусственного освещения при­ меняют электрические светильники с лампами накаливания и с люминесцентными лампами. Используют также ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления, создаваемого па­ рами ртути в колбе.

Электрические светильники с точки зрения защиты от про­ никновения в них паров, пыли и т. п. подразделяют на следу­ ющие типы:

открытые, в которых лампа не отделена от внешней среды; защищенные, в которых лампа и патрон отделены от внеш­ ней среды оболочкой, укрепленной таким образом, чтобы не препятствовать обмену воздуха между внутренней полостью

светильника и внешней средой; влагозащищенные, корпус и патрон которых противостоят

воздействию влаги и обеспечивают сохранность изоляции вве­ денных в светильник проводов;

пыленепроницаемые, имеющие оболочку, уплотненную та­ ким образом, что она не допускает проникновения в полость лампы и патрона тонкой пыли;

взрывозащищенные, имеющие оболочку, которая обеспечи­ вает безопасность при использовании их в условиях взрыво­ опасных помещений и наружных установок;

специального назначения, удовлетворяющие тем или иным специальным требованиям (например, пригодность для работы под водой и т. п.).

Лампы накаливания общего назначения мощностью до 40 Вт выполняют вакуумными, без газового наполнения. Колбы более мощных ламп заполняют после откачки смесью инерт­ ных газов. Тело накала у всех ламп изготовляют из вольф­ рама. Газонаполненные лампы мощностью до 100 Вт имеют

Биспиральные лампы общего назначения с повышенной све­ товой отдачей мощностью от 40 до 100 Вт заполняют крипто­ ном в смеси с небольшим количеством азота или аргона. Лампы общего назначения выпускают на напряжение 12, 36, ПО, 127, 220 В.