книги / Электромонтер по обслуживанию буровых установок
..pdfчительно выше, чем длительно допустимая температура, уста новленная для работы при нагрузке, создаваемой рабочим то ком.
Для шин, выполненных из меди, наибольшая допустимая температура составляет 300°С, для алюминиевых шин и голых проводов при тяжении менее 9,81 Н/мм2 — 200 °С для осталь ных шин, не имеющих непосредственное соединение с аппара тами— 400 °С, для кабелей до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией — 200 “С.
Для всех аппаратов распределительных устройств приво дятся токи термической и динамической устойчивости к дейст вию токов КЗ, которые при выборе этих аппаратов сравнива ются с расчетными. Если расчетные токи КЗ оказываются выше гарантированных токов КЗ для данного аппарата, то считается, что он не может устойчиво работать в этих усло виях.
Для создания устойчивой работы аппаратов к действию то ков КЗ проводятся мероприятия по их снижению. Для этого применяют реакторы или трансформаторы с повышенным ин дуктивным сопротивлением.
§ 5. ПОНИЗИТЕЛЬНЫЕ ПОДСТАНЦИИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА БУРОВЫХ УСТАНОВОК
Подстанции
Внастоящее время, как правило, для электроснабжения бу ровых установок применяют комплектные трансформаторные подстанции заводского изготовления. Комплектные подстанции позволяют значительно повысить индустриальность монтажа, сократить сроки ввода их в эксплуатацию и сэкономить строи тельные материалы.
ВСССР комплектные трансформаторные подстанции 110—
35/6—10 кВ изготовляет куйбышевский завод «Электрощит». Эти подстанции имеют шифр КТПБ (комплектная трансформа торная подстанция блочная) и выпускаются с одним или
сдвумя трансформаторами мощностью 4000—16000 кВ-А.
Вкачестве примера на рис. 70 приведена электрическая схема подстанции типа КТПБ= 110/6, на рис. 71— ее конструк
тивная схема.
Подстанция типа КТПБ состоит из отдельных блоков: блока выключателя 35—110 кВ, блока шинной перемычки 35—110 кВ, блока комплектного распределительного устройства 6 кВ на ружной установки, состоящего из камер типа К-47. Это комп лектное распределительное устройство имеет общий коридор управления, наличие которого приближает условия эксплуата ции наружной установки к условиям эксплуатации в закры тых распределительных устройствах 6—10 кВ. Коридор управ ления выполнен сборным из отдельных элементов, уплотнен-
C M K(C M n)-1W /V3-
0 ,0 0 6 b У 1
Ф П У
вз-600-0,5
РНДЗ-2-110-110/Ю 00У1
ПР-У1
|
Р Н Д З - 2 Ч 1 0 /Г 0 0 0 У / |
I— |
' |
|
^ ч Ч 1 ' |
^ |
— 1|> |
||
П Р-У 1 |
||||
|
|
|
Н К Ф -110 -Э 7У 1
ОДЗ-1 1 1 0 ^ /6 3 0 6 1 П Р О Ч У ! , П Р -У !
КЗ-11041
ПРК-1У1
ТЩЛ-(Т,5
РВС-110 тВТ-110
300-200-150-100/5А
Т р а н с ф о р м а т о р ы :
W/ W(S!Kв
S = Z S 0 0 - 1 6 0 0 0 к В А
Р В 0 - Ю ( 6 )
Т М -1 0 (б )/0 Л ; S = Z 5 S 3 кВ А
Сб о р н ы е ш и н ы 10СЮ, 1600A i
ВК-Ю-29У2 (8МПП-10) m m o .ie o o A
<т-
ТОЛ-Ю
са
(т л м -10)
Рис. 70. Однолинейная схема блочной подстанции КТПБ-110/6—10 кВ
ных в местах стыков тепломорозостойкой резиной в специальных обоймах. В коридоре установлены: вентиля торы, обеспечивающие пятикратный обмен воздуха в 1 ч; вы прямительные устройства БПРУ-66 или КВУ-66 и БПНС-1 для питания приводов выключателей и цепей управления вы прямленным током; навесные релейные шкафы для отходя щих линий 35 кВ, блоки питания подстанций 110—35/6—10 кВ и другая аппаратура.
Камеры наружной установки типа К-47 (рис. 72) имеют следующую номенклатуру по оборудованию, установленному в них: камера с масляным выключателем, камера с разъединя ющими контактами, камера с трансформаторами напряжения, камеры с разрядниками и конденсаторами. Конструктивно ка мера состоит из корпуса, выкатной тележки, блока сборных шин, релейного шкафа. Для производства безопасной работы в шкафу установлены падающие шторки, которые при выкаты-
152
Рис. 71. Конструктивная схема блочной подстанции КТПБ-110/6—10 кВ:
I — заградитель; 2 — линейный разъединитель; 3 — отделитель; |
4 — короткозамыкатель; |
5 — трансформатор тока; в — разрядник 110 кВ; 7 — силовой |
трансформатор; в —раз |
рядник 6—10 кВ; 9 — блок трансформатора собственных нужд; 10 — камеры К-47 |
|
вании тележки из шкафа автоматически закрываются и пре граждают доступ к верхним и нижним разъединяющим контак там, находящимся под напряжением.
Для предотвращения ошибочных операций при производстве каких-либо переключений в камерах предусматриваются бло кировочные устройства. Блокировочные устройства не допус кают включения или отключения разъединителей при включен ном выключателе 6—10 кВ, включения разъединителя при вклю ченных ножах заземления, перемещения тележки при включен ном выключателе, включения заземляющих ножей сборных шин при включенном выключателе ввода или секционном выклю чателе.
Распределительные устройства
Для распределения электроэнергии потребителям буровых установок применяется устройство распределительное (КРУ) типа КРНБ-642, которое включает оборудование защиты от коротких замыканий, перегрузок и падения напряжения в сети, оборудование дистанционного управления высоковольтными электродвигателями буровых насосов и лебедок нефтебуровых установок грузоподъемностью 75, 125, 160 тыс. т.
КРУ рассчитаны для работы при следующих условиях:
Высота над уровнем моря, |
м . . . |
<1000 |
|
|
Температура окружающей |
среды, ° С ................ |
—50 н- + 40 |
|
|
Относительная влажность |
окружающей среды |
<80 |
|
|
при температуре 20 °С, % |
|
не содержа |
||
Окружающая среда |
Невзрывоопасная, |
|||
|
щая |
токопроводящих |
или |
|
|
химически активных газов, |
ис |
||
|
парений, осадков |
и интенсив |
||
|
ных загрязнений |
|
|
|
КРУ состоит из шести шкафов, выполненных в металличе ской оболочке, конструктивно объединенных общей схемой пер вичных и вторичных соединений, со встроенными в них высоко вольтными аппаратами и приборами, установленными на са лазки вместе с силовым трансформатором собственных нужд.
Шкафы КРУ состоят из отсеков: управления, в котором вмонтирована аппаратура защиты, измерения и сигнализации, привод масляного выключателя, приводы разъединителей, маг
нитная система контакторов (для шкафов с контакторами); линейного разъединителя, в котором размещены линейный разъединитель и проходные изоляторы воздушного ввода; шин ного разъединителя, в котором находятся шинный разъедини тель и сборные шины; масляного выключателя или контактора,
вкотором установлены масляный выключатель или контактор
итрансформаторы тока.
Отсеки шкафов отделены друг от друга сплошными метал лическими перегородками, обеспечивающими надежные и нор мальные условия работы встроенных в КРУ аппаратов.
Разъединители установлены таким образом, что не могут замкнуть цепь самопроизвольно под действием веса. Подвиж ные токоведущие части их в отключенном состоянии обесто чены.
В шкафах с кабельными вводами предусмотрена возмож ность концевой разделки высоковольтных кабелей и их уста-
Рис. 73. Комплектное распределительное устройство КРНБ-6М
новки в количестве, обусловленном схемой первичных соеди нений данного шкафа. Конструкция шкафов позволяет ремон тировать или заменять любое оборудование при полностью снятом напряжении. Кроме того, она обеспечивает защиту об служивающего персонала от случайного прикосновения к токо ведущим и подвижным частям, заключенным в оболочку, а также защиту оборудования от попадания твердых инород ных тел.
Доступ в высоковольтные отсеки ячеек КРУ, в которых токоведущие части могут оказаться под напряжением после отключения разъединителей, закрыт сеточными ограждениями,
закрепленными |
болтами. |
на |
|
Габариты |
и |
установочные размеры КРУ приведены |
|
рис. 73, а, схема — на рис. 74. |
|
||
Для управления электроприводами высокого напряжения |
|||
буровых лебедок буровых установок грузоподъемностью |
75, |
||
125, 160 т и |
их |
защиты применяется шкаф управления типа |
|
ПБ-642. Он представляет собой комплектное устройство, уста навливаемое на салазки, и состоит из аппаратуры высокого на пряжения и приборов, размещенных в отдельном сварном кор пусе. Шкаф ПБ-642 может стыковаться с КРУ КРНБ-642.
§6. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ПОДСТАНЦИЙ
ИРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ БУРОВЫХ УСТАНОВОК
Электрооборудование, используемое в установках высокого напряжения, разделяют на коммутационное, измерительное, за щитное и изоляционное.
Коммутационное оборудование производит переключение (включение и отключение) цепей. К нему относятся разъеди нители, выключатели нагрузки, отделители и короткозамыкатели (на стороне 35—ПО кВ подстанций), масляные и воздуш ные выключатели, высоковольтные контакторы.
К измерительному оборудованию относятся трансформа торы тока и напряжения, делители напряжения.
Защитное оборудование — это высоковольтные предохрани тели, токоограничивающие сопротивления, разрядники и реак торы.
К изоляционному оборудованию относятся изоляторы сбор ных и ответвительных шин, изоляторы для изоляции аппара тов от корпуса высоковольтных распределительных устройств.
Разъединителями называются аппараты, предназначенные для отключения цепи, находящейся под напряжением, но без
нагрузки.
При помощи разъединителя создают видимый разрыв элек трической цепи, необходимый при ремонтных работах. Разъеди нители не могут отключать цепи, находящиеся под нагрузкой, так как у них нет дугогасящего устройства.
ПУЭ, правила техники эксплуатации (ПЭТ) и правила тех-
Рис. 75. Комму тационные аппа раты 6—10 кВ:
а — разъединит ел |
ь; |
б — выключатель |
на |
грузки |
|
ники безопасности (ПТБ) допускают отключение и включение разъединителями: трансформаторов напряжения, тока замыка
ния на землю до 5 А — для линий напряжением |
20—35 кВ и |
|
30 А — для линий напряжением 10 |
кВ и ниже, |
нагрузочного |
тока линий до 15 А при напряжении |
10 кВ и ниже при усло |
|
вии, что операция производится трехполюсными разъедините лями с механическим приводом. Разрешается также включение и отключение трехполюсными разъединителями с механичес ким приводом тока холостого хода трансформаторов мощ ностью до 750 кВ-А включительно на напряжение 10 кВ и ниже.
Выключатели нагрузки — это разъединители внутренней ус тановки, снабженные дугогасящим устройством и отключающей пружиной (рис. 75). Благодаря этому выключатели нагрузки приобретают свойства высоковольтного выключателя и ими можно отключать цепи под нагрузкой.
Выключатели нагрузки выпускаются двух типов: ВНП-16 и ВНП-17. Эти аппараты снабжены ручными приводами ПР, ПРА и соленоидными ПС-10 соответственно, к ним пристроены высоковольтные предохранители, которые служат для защиты от токов КЗ.
Выключатели — аппараты, служащие для включения и от ключения (коммутаций) электрических цепей в нормальном режиме и в режиме короткого замыкания. Одно из главных требований, предъявляемых к выключателям,—это быстро действие, т. е. способность быстро погасить возникающую при
разрыве цепи электрическую дугу. |
разделить |
|
Все |
выключатели высокого напряжения можно |
|
на две |
основные группы: масляные и безмасляные |
(газовые, |
воздушные и др.). Масляные выключатели в свою очередь де лятся на выключатели с большим объемом масла и малообъем ные.
По степени быстродействия в процессе отключения цепи вы ключатели делятся на быстродействующие (время отключения
Рис. 76. Масляный выключатель ВМПП-10:
1 — рама; 2 — полюс; 3 — опорный изолятор; |
4 —тяга; 5 — междупо- |
|
люсные перегородки |
|
|
не более 0,06 с), ускоренного действия |
(не более 0,1 с) |
и не |
быстродействующие (не более 0,25 с). |
|
|
К параметрам, характеризующим выключатели, относятся: |
||
нормальное напряжение; |
длительной работе |
вы |
номинальный ток — сила тока при |
||
ключателя. Стандартный ряд номинальных токов для выклю
чателей— 200, |
400, |
600, |
1000, |
1500, |
2000, |
3000, |
4000, |
5000. |
6000, 8000, 10000, |
12 000 А; |
|
|
|
|
|
||
ток отключения в цепи при данном напряжении — наиболь шая сила тока в цепи, отключение которого гарантируется при этом напряжении в определенном цикле операций, без повреж дений, препятствующих дальнейшей исправной работе выклю чателя:
предельный ток отключения — наибольшая сила тока, ко торый способен отключить выключатель с учетом ограничений, нарушение которых может привести к аварии;
отключаемая мощность при данном напряжении — наиболь шая мощность, которую способен отключить выключатель;
устойчивость выключателя при сквозных токах КЗ — спо собность выдерживать действие токов КЗ (динамическая и термическая).
На подстанциях 110—35/6(10)кВ в РУ—6(10)кВ, от кото рых получают питание буровые установки, монтируются мало
объемные масляные выключатели |
типов ВМП-10, ВМПП-10 |
с пружинным приводом, общий |
вид которых показан на |
рис. 76. Эти выключатели предназначены для установки в вер тикальной плоскости на стене или рамной конструкции. При
установке в комплектных камерах |
выключатели |
ВМП-10 |
с электромагнитным приводом типа |
ПЭ-11 имеют |
индекс |
вмп-юк.
Каждый полюс выключателя состоит из прочного изоляци онного стеклоэпоксидного цилиндра, на торцах которого за креплены металлические фланцы. В нижней части изоляцион ного цилиндра размещена дугогасительная камера попереч ного дутья. Для повышения стойкости контактов полюсов к действию электрической дуги съемный наконечник подвиж ного контакта и верхние торцы панелей розеточного контакта облицованы дугостойкой керамикой.
Выключатель типа ВМП-10 и ВМП-10К устанавливается также в ячейке № 3 распределительного устройства КРНБ, расположенного на буровой установке.
Высоковольтные контакторы предназначены для управле ния высоковольтными электродвигателями буровых насосов и лебедки буровой установки.
В распределительном устройстве КРНБ могут быть уста новлены высоковольтные электромагнитные контакторы типа КВМ-400/30 (рис. 77) и вакуумные контакторы типа КВТ-6/10-400-4У2.
За последнее время в эксплуатации распределительных уст ройств КРНБ контакторы КВМ-400/30 часто заменяются на вакуумные контакторы КВТ в связи с их более совершенной конструкцией.
Вакуумный контактор состоит из трех полюсов высокого на пряжения, корпуса, электромагнитного привода и цепи управ ления.
Полюс высокого напряжения контактора включает: вакуум ные дугогасительные камеры КВД-10-400-4У2, защитные изо ляционные каркасы и контактные выводы.
Вакуумная камера крепится к верхней опорной части за щитного каркаса. Нижний вывод и подвижный контакт ваку умной камеры соединены гибкой связью. Для дополнительного поджатия подвижного контакта камеры в нижней части кар каса установлена пружина. Корпус контактора состоит из щек и основания. К основанию при помощи болтов крепятся за щитные изоляционные каркасы с вакуумными камерами. Щеки имеют окно для осмотра привода и облегчения конструкции.
Привод контактора |
представляет собой |
электромагнитную |
систему, включающую |
катушку, сердечник, |
подвижную и не- |
|
|
/ |
Рис. 77. Общий вид контак тора КВМ-400/30:
1. 2 —стальные |
щеки- 3 — нзоли- |
рованные рейки; |
4 — рдМа |
