Шкаф управления системой охлаждения трансформатора

Обновлено: 22.01.2025

Системы автоматики и контроля предназначены для управления устройствами охлаждения и регулирования трансформаторов, а также их контроля в процессе эксплуатации и защиты при аварийных режимах.

В трансформаторах с естественным масляным охлаждением на баке закрепляют коробки контактных зажимов для цепей термометрического сигнализатора, газового реле, указателя уровня масла и, в отдельных случаях, электроблокировки ручного штурвального привода, предотвращающей переключение возбужденного трансформатора. К этим коробкам также подсоединяют цепи щита управления преобразовательной подстанции.
Трансформаторы с форсированными системами охлаждения снабжают шкафами автоматического управления. Для системы Д применяют шкаф автоматического управления дутьем, который предназначен для местного, дистанционного и автоматического пуска и остановки электродвигателей вентиляторов в зависимости от температуры верхних слоев масла и нагрузки трансформатора. В автоматическом режиме при повышении температуры верхних слоев масла до значения второй температурной уставки контакта электроконтактного термометра 55° С посредством промежуточного реле и пускателя включаются электродвигатели вентиляторов. При снижении температуры масла до значения первой температурной уставки 50о С на первом контакте термометра размыкаются поочередно второй и первый контакты термометра и электродвигатели выключаются. Автоматическое управление в зависимости от тока нагрузки осуществляется посредством токового реле, которое своими контактами замыкает цепь промежуточного реле, включающего электродвигатели, при этом включение электродвигателей независимо от фактической температуры масла должно обеспечиваться при нагрузке не больше номинальной. Режим местного, дистанционного или автоматического управления устанавливают с помощью переключателя (в одном из трех положений), причем в положении «автоматическое» возможно ручное включение электродвигателей со щита управления. Шкаф автоматики дутья питается от системы трехфазного напряжения 380 или 220 В и защищается автоматическим выключателем; кроме того, каждый радиатор снабжен коробкой контактных зажимов с шестью предохранителями для защиты электродвигателей вентиляторов.
Трансформаторы с системой охлаждения ДЦ снабжают шкафом управления для автоматического управления системой охлаждения в зависимости от нагрузки трансформатора, а также для ручного управления охладителями и контроля исправности элементов системы охлаждения. В автоматическом режиме число включенных охладителей зависит от тока нагрузки трансформатора. Например, в трансформаторах с четырьмя охладителями при небольших нагрузках могут работать один или два охладителя, при номинальной нагрузке включается третий, а при перегрузках или выходе из строя любого из трех охладителей включается четвертый. При включении охладителя двигатели маслонасоса и вентиляторов вступают в работу практически одновременно. Исправность охладителей контролируется с помощью манометров, контролирующих давление масла.
В трансформаторах с системой охлаждения Ц применяют шкафы автоматического охлаждения, осуществляющие местное, дистанционное и автоматическое управление маслонасосами: включение резервного охладителя при неисправности рабочего или повышении нагрузки свыше 0,8 номинальной; защиту электродвигателей маслонасосов при КЗ, обрыве фазы и перегрузках; сигнализацию о выходе из строя элементов системы охлаждения и о повышении температуры масла выше установленного значения.
Управление устройствами ступенчатого регулирования под нагрузкой осуществляют приводом дистанционно со щита управления или непосредственно с привода кнопками местного управления. Имеется возможность управлять приводом с помощью рукоятки. Переключение может осуществляться в непрерывном режиме, когда привод производит переключение ступеней «выше» или «ниже» вплоть до крайних положений, пока замкнут ключ управления, либо в пошаговом режиме, когда привод при замкнутом ключе управления производит не более одного переключения и для дальнейших переключений необходимо после остановки привода разомкнуть и снова замкнуть ключ управления. Автоматическое управление производится только в непрерывном режиме с помощью соответствующего регулятора, который подключается к контактам привода трансформатора. Имеется возможность группового управления работой приводов нескольких трансформаторов, при этом схема обеспечивает контроль синхронности переключений с отклонением в пределах трех положений. Для дистанционного контроля положения привода предусмотрена самосинхронизирующаяся передача, состоящая из двух сельсинов: сельсина-датчика, установленного в приводе, и сельсина- приемника. встроенного в указатель положения и размещенного на щите управления. В отдельных случаях в приводе устанавливают дополнительные сельсины-датчики либо специальные переключатели для системы автоматического регулирования. Количество переключений привода фиксируют импульсными счетчиками, расположенными в приводе и на щите управления.

Для автоматического плавного бесконтактного регулирования напряжения трансформаторов тяговых подстанций электрифицированного транспорта применяют шкафы управления, с помощью которых осуществляют питание обмоток управления реакторов с подмагничиванием, включаемых по схеме моста в отпайки СО. Шкаф состоит из следующих основных частей: блока питания, блока управления по напряжению, блока управления по току, блока усиления и устройства защиты. Блок напряжения и датчик напряжения образуют замкнутую систему автоматического регулирования по напряжению, а блок токовый и датчик тока — разомкнутую систему по току нагрузки агрегата. Блок усиления является общим для обеих систем. В качестве датчика тока используется трансформатор тока в цепи ВО, в качестве датчика напряжения применяют магнитный усилитель с внутренней обратной связью, обмотка управления которого питается от выпрямленного напряжения преобразовательного агрегата. Шкаф управления позволяет реализовать различные внешние характеристики агрегата (см. рис. 1.30). Уровень стабилизации выпрямленного напряжения может устанавливаться переключателем в нескольких положениях вручную; в одном из положений переключателя уровень задается по программе от внешнего устройства телеавтоматического управления уровнями напряжения в контактной сети.
В трансформаторах со сложными системами РПН при использовании высокоэффективных систем охлаждения применяют конструкции шкафов, в которых совмещены функции как автоматического регулирования напряжения, так и автоматического управления охладителями. Такие шкафы обеспечивают автоматическое управление системой охлаждения в зависимости от нагрузки и ручное управление охладителями, контроль исправности систем охлаждения, переключение приводных механизмов устройств РПН в заданных последовательностях и режимах, отключение трансформатора при неисправностях устройств РПН, контроль уровня масла в расширителе, контроль температуры масла, сигнализацию и отключение трансформатора при перегреве масла, сигнализацию и отключение трансформатора при срабатывании газового реле, отключение трансформатора при попытке переключить привод ПБВ при включенном трансформаторе. В трансформаторах с тремя однофазными переключающими устройствами шкаф обеспечивает режим переключения, при котором приводы переключающих устройств всех трех фаз переключаются одновременно на одинаковое число положений в одном из направлений «выше» или «ниже», либо пофазный режим, когда приводы фаз переключаются поочередно в строго заданной последовательности в одном из направлений. Как при одновременном, так и при пофазном режиме возможно осуществлять непрерывное или пошаговое управление.

Шкаф предназначен для работы в закрытом помещении при температуре охлаждающего воздуха от 1 до 40° С и характеризуется следующими данными: напряжение питающей сети трехфазного переменного тока 380/220 В, постоянного тока 220 В, потребляемая мощность 10 кВ А. В шкафу установлены панели охлаждения и контроля трансформатора, управления приводами, контроля их рассогласования и защиты устройства РПН. На дверях шкафа расположены следующие органы управления: ключ для установки управления приводными механизмами в положение «дистанционное» или «местное»; переключатели, обеспечивающие управление приводами в направлении «выше» или «ниже», а также заданный режим работы приводов — пофазный или одновременный, пошаговый или непрерывный; указатель положения приводов; переключатель для перевода аварийного сигнала газового реле на предупредительную сигнализацию; указательные реле для сигнализации об аварийном отключении трансформатора, указывающие следующее: фазу, в которой неисправен узел быстродействия контактора и приводного механизма устройства РПН, срабатывание газового реле, блокировку ПБВ, а также повышенный нагрев верхних слоев масла; предупредительная сигнализация на световом табло и индикаторных лампах о неисправности любого из охладителей. Защита цепей питания и освещения осуществляется автоматическими выключателями.
Комплектация трансформаторов устройствами автоматики приведена в табл. 2.10.

Шкаф управления системой охлаждения трансформатора

Шкаф автоматического управления охлаждением трансформаторного оборудования ШАОТ-М предназначен для управления, защиты и сигнализации состояния электродвигателей маслонасосов (ЭМ) и вентиляторов (ЭВ) систем охлаждения (СО) трансформаторного оборудования.
ШАОТ-М разработан с учетом требований к современным системам управления нового поколения и обеспечивает наблюдаемость и управляемость из ОПУ, а также позволяет перейти к необслуживаемому принципу работы. ШАОТ-М соответствует принятой технической политике ПАО "Россети" по созданию цифровых ПС без постоянного оперативного персонала.

Преимущества ШАОТ-М

Расширенная диагностика с контролем токов нагрузки электродвигателей;
Определение остаточного ресурса по каждому электродвигателю;
Адаптивный алгоритм управления системой охлаждения;
Дублированная оптическая помехозащищенная линия связи с ОПУ, взамен многочисленных медных кабельных трасс;
возможность подключения к ШАОТ-М различных типов входных сигналов («сухой» контакт, 220 АС/DС, 0-1(5)А, 0(4)-20мА, Рt100, RS485, Ethernet и т.п.);
Сокращение числа шкафов промежуточных клеммных зажимов, кроссовых шкафов и сокращение кабельных трасс от технологического оборудования в ОПУ за счет наличия в ШАОТ-М резервных каналов для ввода сигналов от датчиков трансформаторного оборудования и передачи информации по цифровым протоколам в АСУ ТП;
Применение современных микропроцессорных контроллеров, поддерживающих открытые протоколы цифрового обмена данных (МЭК61850, Modbus и др.), позволяет эффективно интегрировать ШАОТ-М с объектами автоматизации и АСУ ТП ведущих фирм;
ШАОТ-М адаптирован для замены традиционных релейных шкафов управления и реализации нестандартных алгоритмов Заказчика;
Дистанционный режим управления ЭВ и ЭМ с помощью панели дистанционного управления (ПДУ);
Режим корректировки уставок алгоритма ШАОТ-М оператором непосредственно с ПДУ (для опытных и пусковых работ);
Компактные размеры, высокая степень защиты от воды, пыли, холода и тепла;
Повышенная надежность контроллера (более миллиона часов наработки на отказ основных модулей) и энергонезависимая память управляющего контроллера.

Функции управления, реализованные в ШАОТ-М

ШАОТ-М предназначен для управления СО трансформаторного оборудования типа М/Д/ДЦ/Ц в трех режимах:
- Ручной (местный) режим управления СО непосредственно с ШАОТ-М, независимо от состояния входных сигналов;
- Автоматический режим управления СО трансформаторного оборудования по заданному алгоритму в зависимости от входных сигналов;
- Дистанционный режим управления СО оператором из ОПУ с помощью ПДУ или дистанционное управление от АСУ ТП, удаленных диспетчерских пунктов.

Функции защиты, сигнализации, информационного обмена ШАОТ-М

Индивидуальная защита электродвигателей маслонасосов и вентиляторов от перегрузки, короткого замыкания, исчезновения фазы и от асимметрии фаз;
Плавный пуск или/и частотное регулирование электродвигателей маслонасосов и вентиляторов;
Индикация нагрузки электродвигателей с функцией выявления ненагруженного двигателя или двигателя, работающего с повышенным моментом нагрузки;
Автоматическое включение резервного двигателя для обеспечения равномерного износа оборудования;
Автоматическое или ручное переключение на резервное электропитание СО при отказе основного;
Контроль состояния (исправности) коммутационных аппаратов, управляющих двигателями;
Наличие панели дистанционного управления, устанавливаемой в ОПУ, для оперативного управления СО и визуализации её состояния;
Наличие канала связи для передачи в систему мониторинга или АСУ ТП информации о состоянии СО и параметров самодиагностики шкафа;
Обобщенная сигнализация (в том числе световая) и детализированная технологическая сигнализация рабочих и аварийных параметров СО и диагностических сигналов ШАОТ-М;
Достоверный контроль ресурса электродвигателей СО по количеству пусков и моточасов.

Варианты исполнения и поставки согласовываются на основании технических требований Заказчика:

Основной шкаф, предназначен для управления максимум шестнадцатью электродвигателями системы охлаждения.
Шкаф расширения, поставляется дополнительно к основному шкафу при количестве электродвигателей СО более 16-ти.

Оба шкафа аналогичны по конструктиву и габаритно-присоединительным размерам. ШАОТ-М устанавливается на открытом воздухе в непосредственной близости от трансформаторного оборудования.

Панель дистанционного управления

Панель дистанционного управления (ПДУ) в составе ШАОТ-М предназначена для:
- визуализации состояния СО трансформаторного оборудования;
- оперативного управления СО трансформаторного оборудования;
- связи с АСУТП по цифровому каналу.

На лицевой панели ПДУ размещена графическая панель визуализации и управления. ПДУ позволяет управлять СО при отсутствии (неготовности) АСУ ТП или дублировать/резервировать дистанционный режим управления. Одна ПДУ объединяет до 16-ти сдвоенных ШАОТ-М.

Обеспечение качества и надежности

разработка и серийный выпуск на собственных производственных площадях компании;
применение высоконадежных комплектующих промышленного исполнения (наработка на отказ основных компонентов более миллиона часов);
контроль и организация всего цикла заказа, проектирования, сборки, наладки, отгрузки и внедрения, применением специализированного инструмента;
100% заводская наладка и тестирование ШАОТ-М перед отправкой Заказчику.

ШАОТ-М перед отправкой упаковывается в тару, обеспечивающую надежную защиту продукции в процессе транспортирования и хранения на площадке Заказчика.

Производство, техническое обслуживание, сервис

Исследование, разработка и серийное производство размещено на собственных производственных площадях ЗАО "Интера". Для всей выпускаемой продукции разработаны типовые решения, схемы привязки, регламенты технического обслуживания, эксплуатационная документация.
Специалисты ЗАО "Интера" выполняют шефмонтажные и пусконаладочные работы. При выполнении пусконаладочных работ проводится обучение эксплуатационного персонала на Объектах установки.
Вся выпускаемая продукция проходит 100% наладку и испытания после изготовления, что сокращает сроки внедрения продукции на объектах Заказчика.
Отдел сервиса и технической поддержки ЗАО "Интера" оперативно осуществляет гарантийную поддержку поставленной продукции в режиме on-line консультаций и с выездом на объект в случае необходимости.
Осуществляется послегарантийное сопровождение продукции: регулярное техническое обслуживание, переобучение персонала и продление гарантийного срока эксплуатации.

Шкаф управления дутьем трансформатора

Охлаждающие устройства масляных трансформаторов — Автоматическое управление принудительным воздушным охлаждением

Содержание материала

21. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ТРАНСФОРМАТОРОВ С РАДИАТОРНЫМИ БАКАМИ
Трансформаторы с дутьевым охлаждением снабжаются устройством для автоматического управления дутьем, т. е. автоматическим пуском и остановкой электродвигателей вентиляторов. Для этой цели служит так называемый шкаф АД-2. Применяются два способа включения дутья: 1) тогда, когда ток нагрузки трансформатора достигает номинального значения, и 2) когда температура верхних слоев масла достигает 55°С. При снижении температуры верхних слоев масла до 50°С и если ток нагрузки при этом меньше номинального, дутье отключается. Температурным датчиком системы автоматического управления дутьем служит термометрический сигнализатор типа ТС-100 (рис. 45), который устанавливается на баке трансформатора.

Рис. 45. Термометрический сигнализатор типа ТС-100.

Включение электродвигателей вентиляторов при повышении температуры верхних слоев масла в трансформаторе (способ 2) осуществляется при помощи контактов термометрического сигнализатора ТС-100, красная стрелка которого установлена на отметке 55° С шкалы прибора. Отключение электродвигателей вентиляторов происходит после снижения температуры верхних слоев масла до 50° С. На этой отметке шкалы установлена желтая стрелка прибора. При совпадении основной стрелки с концом желтой стрелки, т. е. при достижении температуры масла 50° С (и если при этом ток нагрузки не достигает номинального значения), замыкается контакт ТСЖ (рис. 46). Включения дутья еще не происходит, потому что разомкнуты контакты красной стрелки ТСК, а следовательно, через обмотку реле времени РВ не проходит ток и контакты РВ 15—16 разомкнуты. Это значит, что обмотка магнитного пускателя ПМ не получает питание и контакты ПМ разомкнуты.
При совпадении основной стрелки прибора с концом красной стрелки, т. е. при достижении температуры 55° С замыкается контакт сигнализатора ТСК. Обмотка реле времени РВ получает питание, и замыкаются контакты реле 15—16 и 7—8. Обмотка пускателя ПМ также оказывается под током, контакты пускателя замыкаются, и дутье включается.

Рис. 46. Схема автоматического управления дутьем (в упрощенном виде).
А, В, С — сторона питания; А’, В’, С — к электродвигателям; ТС — термометрический сигнализатор; ТСК — контакт красной стрелки; ТСЖ — контакт желтой стрелки; УП — универсальный пускатель; ПМ — магнитный пускатель (катушка и главные замыкающие контакты); 1РГ°, 2РТ° — тепловые реле (нагревательные элементы и размыкающие контакты с защелкой и ручным возвратом); РВ — реле времени (катушка и замыкающие контакты); РТ — токовое реле (заводом не поставляется).

При снижении температуры до величины, меньшей 55° С, но больше 50° С, размыкается контакт термосигнализатора ТСК, но дутье еще не отключается, так как благодаря замкнутым контактам термосигнализатора ТСЖ реле времени РВ продолжает получать питание, контакты этого реле 7—8 также замкнуты, а поэтому обмотка магнитного пускателя ПМ находится под током и, следовательно, контакты пускателя замкнуты. При снижении температуры масла ниже 50°С размыкается контакт термосигнализатора ТСЖ, обмотка реле РВ теряет питание, контакты 15—16 и 7—8 размыкаются, цепь питания обмотки магнитного пускателя ПМ разрывается, контакты ПМ размыкаются и дутье отключается.
Схема управления дутьем по току (способ /) работает следующим образом.
При токе нагрузки трансформатора меньше номинального контакты 17—18 реле тока разомкнуты и дутье выключено, если не произошло включения дутья вследствие повышения температуры верхних слоев масла в трансформаторе. При токе, равном номинальному току нагрузки трансформатора, реле тока срабатывает, замыкаются контакты 17—18 реле тока и обмотка реле времени РВ получает питание. Если по истечении выдержки времени ток не снизится, контакты 15—16 и 7—8 этого реле замкнутся и обмотка магнитного пускателя ПМ получит питание. Контакты пускателя замкнутся и включат дутье.
При снижении тока нагрузки трансформатора до величины, меньшей номинального тока, контакты реле тока разомкнутся и произойдет отключение дутья.
Обмотка реле тока питается нагрузочным током трансформатора через трансформатор тока. Уставка этого реле равна номинальному току нагрузки трансформатора.
Обычно в схеме предусматривается как автоматическое включение дутья, так и неавтоматическое.
Автоматическое включение дутья осуществляется при установке универсального переключателя УП в положение «автоматическое». При этом замкнуты контакты 9 и 10.
Неавтоматическое включение дутья производится дистанционно со щита управления при помощи универсального переключателя УП или универсальным переключателем УП, расположенным в_ шкафу управления. Для этого нужно замкнуть контакты 5 и б (контакты 9 и 10 разомкнутся).
Защита двигателей, аппаратов и проводки от токов короткого замыкания осуществляется предохранителями ПР2, а защита двигателей от длительных перегрузок— тепловыми реле 1РТ° и 2РТ°, встроенными в магнитный пускатель.

Тепловые реле РТ имеют токопроводящую пластину, выполненную из металла с высоким сопротивлением. Эта пластина плотно соприкасается с биметаллической пластиной, которая в свою очередь связана с защелкой, удерживающей контакт реле в закрытом состоянии (размыкающий контакт). При прохождении по первой пластине повышенного тока она нагревается и одновременно нагревает биметаллическую пластину. Последняя изгибается и при этом освобождает защелку контакта реле. Контакт размыкается и тем самым разрывает цепь питания обмотки магнитного пускателя, и дутье отключается.
Питание шкафа управления дутьем осуществляется от сети переменного тока 220 в.
Шкаф автоматического дутья АД-2 устанавливается отдельно от трансформатора.
Термометрический сигнализатор типа ТС-/100 (рис. 45) представляет паровой манометрический дистанционный термометр. Основными частями прибора являются термобаллон, капилляр — гибкая трубка, защищенная металлической оплеткой, и корпус. В корпусе прибора находятся манометрическая пружина, контактная система, шкала и стрелка. Термобаллон, капилляр и манометрическая пружина образуют замкнутую систему, которая содержит насыщенные пары хлорметила. Температура трансформаторного масла передается термобаллону, ввинченному в гильзу на крышке трансформатора. При повышении температуры термобаллона увеличивается давление паров хлорметила. Это давление передается по капилляру манометрической пружине. Упругая деформация пружины вызывает отклонение стрелки по шкале прибора.
Контактная система прибора состоит из контактной щеточки, жестко связанной с осью стрелки, и двух секторов с контактами. Секторы связаны с двумя передвижными стрелками-указателями, желтой и красной. Контактная щеточка при перемещении основной стрелки прибора скользит по секторам. При установке стрелок- указателей на определенную температуру на шкале прибора (например, +50° С — желтая стрелка и +55° С — красная) контакт замыкается при совпадении конца основной стрелки с концом желтой стрелки, и при дальнейшем повышении температуры до 55° С замыкается второй контакт (конец основной стрелки совпал с концом красной стрелки), причем первый контакт остается замкнутым.
Погрешность показаний прибора находится в пределах: при температуре от 0 до 40° С — от +4° до —8° С, при температуре от 40° до 100° С ±4° С. Контакты прибора рассчитаны на замыкание и размыкание тока 0,2 а при напряжении 220 в.

Ящик управления охлаждением трансформатора

Шкафы управления охлаждением трансформаторов ШАОТ предназначены для автоматического и ручного управления двигателями вентиляторов, электронасосами систем охлаждения трансформаторов в соответствии с требованиями IEC и индивидуальными требованиями Заказчика, в том числе соответствующими требованиями ГОСТ 11677, NEMA, а также шкафы управления с нестандартными требованиями, касающимися алгоритма управления, команд и сигналов управления, системами сигнализации, дизайна, компоновки и установки различного сервисного и информационного оборудования.

Шкафы управления состоят из набора стандартизированного оборудования, в котором установлены элементы контроля, защиты и измерения, смонтированные в двух уровнях.

Уровень коммутирующих аппаратов и уровень органов управления и сигнализации разделены, что обеспечивает безопасность обслуживания и эксплуатации. Оболочка шкафов управления представляет собой металлическую конструкцию с дверью спереди и поворотной панелью внутри оболочки.

Шкафы управления могут быть оборудованы микропроцессорной системой мониторинга и управления. Микропроцессорная система управления является одновременно системой мониторинга подстанции. Система позволяет увеличить срок службы модернизируемых трансформаторов и значительно снизить затраты на их ремонт за счет своевременного определения неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации.

В шкафах могут также быть установлены приборы диагностики содержания влаги и газа в трансформаторном масле, индикаторы температуры обмоток и масла, а также системы комплексного контроля и управления типа Trafo Guard (контроль уровня масла, температуры обмоток, масла, управление системой охлаждения).

В шкафах могут быть применены как обычные релейные решения выполнения алгоритмов, так и системы интеллектуального управления на базе контроллеров. Для обеспечения стабильной работы системы охлаждения могут быть применены алгоритмы с использованием регуляторов частоты вращения электродвигателей, управляемые от аналоговых источников (телеметрические датчики индикаторов АКМ34 и АКМ35), а в силовых цепях могут быть применены устройства плавного пуска.

Сервисные возможности шкафов управления охлаждением трансформаторов:

местное освещение;
наличие разъема для подключения вспомогательного оборудования, подключение телефонной линии;
проверка работоспособности местной световой индикации;
поддержка в шкафу искусственных климатических условий (температура, влажность);
отключение нагрева при открытии двери.

Возможна установка на трансформаторе современной аппаратуры для контроля состояния трансформатора.

Шкафы управления охлаждением трансформаторов обеспечивают:

индивидуальную защиту вентиляторов, электронасосов от токов короткого замыкания, перегрузок, неполнофазных режимов;
автоматический или ручной выбор источника питания силовых цепей;
местную сигнализацию (сигнальные лампы в шкафу управления) и дистанционную («сухие» контакты);
управление системой охлаждения в автоматическом и ручном режиме;
автоматическое поддержание благоприятного микроклимата в шкафу;
обеспечение местной и дистанционной сигнализации о состоянии элементов системы охлаждения;
возможность передачи функций резервного охладителя любому охладителю для обеспечения равномерного износа;
управление работой электронасосов и (или) электродвигателей вентиляторов по заданному алгоритму в зависимости от нагрузки и температуры масла и обмоток трансформатора;
защита цепей шкафа, электронасосов и (или) электродвигателей вентиляторов от действия токов короткого замыкания, перегрузок, неполнофазных режимов при работе от основного и резервного источников питания.

Функции цепей управления и сигнализации:

осуществление индивидуального управления для каждого охладителя, раздельного управления насосами и вентиляторами, или управление охладителями с помощью аналоговых управляющих сигналов с применением (при необходимости) частотных приводов. Раздельное управление охладителями (без частотного привода) позволяет точно устанавливать температурный режим трансформатора с экономией потребляемой электроэнергии;
аппаратура управления и сигнализации установлена на панели, которая исключает случайный доступ к силовым цепям;
развернутая система сигнализации, позволяющая определить состояние всех компонентов системы охлаждения;
развернутая система сигнализации (сухих контактов), позволяющая определить состояние всех компонентов системы охлаждения;
возможность тестирования схемы сигнализации;
управление нагревателями от термостата и гидростата;
отсутствие конденсата;
управление обогревом с учетом положения двери.

Функции силовых цепей:

управление системой автоматического выбора резерва от реле контроля трехфазного напряжения, контролирующего наличие, направление фаз, отклонение фазных и линейных напряжений;
применение аппаратуры с закрытыми токоведущими частями;
применение индивидуальных выключателей с точной настройкой, позволяющих точно устанавливать ток защиты от перегрузки и неполнофазных режимов.

Документация

Чем мы можем Вам помочь?

Если у вас есть технические вопросы, вопросы по индивидуальной комплектации или срокам поставки оборудования, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Автотрансформатор АТ-1-750. Устройства охлаждения.

Устройства охлаждения служат для отвода тепла, которое получается за счет выделения теплоты в элементах конструкции АТ, за счет потерь в обмотках и отводах, потерь в стали магнитопровода, дополнительных потерь в некоторых конструктивных элементах.

Задача непосредственного отвода тепла от нагревающихся элементов АТ решается погружением активной части в бак, заполненный трансформаторным изоляционным маслом.

На АТ применена система масляно-воздушного циркуляционного охлаждения типа ДЦ, основанные на принудительной циркуляции масла через трубчатый охладитель (калорифер), осуществляемой посредством маслонасоса. Отвод тепла от калорифера осуществляется за счет его обдува вентиляторами.

Для каждой фазы АТ установлено по семь выносных охлаждающих устройств, каждое из которых состоит из охладителя, адсорбционного фильтра, маслонасоса и двух вентиляторов обдува.

Управление охлаждением АТ в нормальном режиме производится автоматически от шкафов ШАОТ-ДЦН, установленных рядом с охлаждающими устройствами (ОУ), которые являются отдельными единицами, из которых скомплектована система охлаждения.

Фазы А и С автотрансформатора связи имеют по 7 выносных ОУ (шесть рабочих и одно резервное), объединенных в групповые охлаждающие устройства ГОУ-3 и ГОУ-4, на фазе В установлено 6 охлаждающих устройств, объединенных в две группы ГОУ-3.

На рисунке Вы видите схему одного ОУ, где зелеными стрелками показано направление потока масла в различных его частях.

Охлаждающее устройство состоит из охладителя (радиатора) 1, вентиляторов 2, электронасоса 3, адсорбционного фильтра 4, маслопроводов 5, задвижек 6, установленных до и после ОУ.

Суть работы ОУ состоит в том, что нагретое при работе трансформатора масло забирается из верхней части бака трансформатора и прокачивается маслонасосом через охладитель, в котором масло охлаждается с помощью дутья. После этого масло возвращается в нижнюю часть бака.

В конструкции бака АТ предусмотрена направленная подача масла в охлаждающие каналы обмотки НН (через нее протекает значительный ток и она нагревается больше других обмоток). Охлаждение других обмоток АТ осуществляется ненаправленным потоком масла за счет естественной циркуляции.

Теплоотдающая поверхность охладителя состоит из набора ребристых труб, смонтированных в жесткой стальной раме. Обдув труб воздухом производится от осевых вентиляторов, расположенных на обечайке, которая крепится к раме охладителя. Электродвигатели вентиляторов имеют следующие технические характеристики:

Принудительная циркуляция масла через охладитель осуществляется маслонасосом, который врезан непосредственно в маслопровод с помощью фланцев. Насос представляет собой герметичный агрегат, состоящий из одноступенчатого центробежного насоса и асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Технические характеристики маслонасосов приведены в таблице:

Наименование параметра, ед. изм.

Производительность, м 3 /час

Адсорбционный фильтр предназначен для регенерации и очистки масла и подключается параллельно охладителю. Фильтр представляет собой цельносварной цилиндр, заполненный сорбентом (силикагель марки КСКГ). В верхней и нижней частях фильтра расположены патрубки с вентилями и защитными устройствами, которые предназначены для удержания сорбента и исключения его попадания в маслопровод. Защитное устройство верхнего патрубка состоит из войлочной прокладки, сетки и решетки. Защитное устройство нижнего патрубка войлочной прокладки не имеет. Патрубки снабжены пробками для слива масла и выпуска воздуха из фильтра.

Во время работы ОУ часть масла, подаваемого в охладитель, проходит через фильтр. Сорбент отбирает из масла влагу, кислоты, перекисные соединения, устраняя тем самым их разрушительное воздействие на изоляцию трансформатора.

Управление насосами и вентиляторами ОУ осуществляется от шкафов ШАОТ-ДЦН. Буквы в обозначении шкафов имеют следующее значение:

ШАОТ — Шкаф Автоматического управления Охлаждением Трансформатора,

ДЦ — масляное охлаждение с Дутьем и Циркуляцией,

ДЦН — масляное охлаждение с Дутьем и Циркуляцией Направленной.

Цифра в обозначении (например, ШАОТ-ДЦ-4) обозначает максимальное число охлаждающих устройств, подключаемых к данному шкафу.

Шкафы разделяются на основные и дополнительные (в их обозначении есть буква Д — например, ШАОТ — ДЦ — 3Д).

В каждом основном шкафу находится аппаратура управления насосами и вентиляторами рабочего и резервного ОУ. Кроме этого в основном шкафу предусмотрен автоматический выключатель схемы питания отсечного клапана трансформатора (реактора).

В каждом дополнительном шкафу находится аппаратура управления насосами и вентиляторами рабочих ОУ.

Распределение рабочих и резервных ОУ одной фазы по шкафам ШАОТ и условия их включения и выключения приведены в таблице:

Шкаф автоматического управления дутья ШД-2 предназначен для управления электродвигателями вентиляторов воздушного охлаждения трансформаторов. Шкаф ШД-2 предназначен для работы на открытом воздухе в климатических условиях, нормированных для трансформаторов.

Принципиальная электрическая схема шкафа автоматического управления дутья ШД-2 обеспечивает:

— местное управление дутьем с панели шкафа;

— дистанционное управление дутьем со щита управления;

— автоматическое управление по току нагрузки трансформатора;

— автоматическое управление по температуре верхних слоев масла;

Шкаф автоматического управления дутья ШД-2 представляет собой сварную коробку с закрываемой дверью.

Внутри шкафа ШД-2 крепится панель автоматики с расположенными на ней приборами управления. Панель автоматики крепится внутри шкафа к задней стенке. На панели размещены аппаратура и выходные зажимы. К выходным зажимам панели автоматики присоединяется термометр манометрический конденсационный показывающий сигнализирующий ТКП-160, установленный на баке трансформатора через клеммы коробки контактных соединений. Термометр предназначен для управления автоматикой дутья по температуре верхних слоев масла. Для управления автоматики дутья по току нагрузки трансформатора на щите управления устанавливается реле тока.

При повышении температуры верхних слоев масла выше +55ºС включается система охлаждения трансформатора. При последующем снижении температуры ниже +50ºС система охлаждения отключается.

Система охлаждения также включается при токе нагрузки выше 1,05 номинального.

Шкаф автоматического управления дутья ШД-2 рассчитан на питание определенного количества электродвигателей вентиляторов, сумма токов нагрузки которых не должна превышать 25 А.

Номинальное напряжение – 380В

Напряжение цепей управления – 220В

Степень защиты шкафа по ГОСТ – IP66

Шкаф автоматического управления охлаждением трансформатора ШАОТ-ДЦ

применяются для управления двигателями обдува и электронасосами (маслонасосами), включенными в систему охлаждения трансформатора, в автоматическом и ручном режиме.

Шкафы автоматического управления охлаждением трансформатора типа ШАОТ-ДЦ предназначены для работы на открытом воздухе в макроклиматических районах с умеренным (УХЛ) и холодным (ХЛ) климатом по ГОСТ 15150.

Шкаф ШАОТ-ДЦ3 — рассчитан на 3(три) групповых охлаждающих устройства.

Шкаф ШАОТ-ДЦ4 — рассчитан на 4(четыре) групповых охлаждающих устройства.

Шкаф ШАОТ-ДЦ5 — рассчитан на 5 (пять) групповых охлаждающих устройств.

Шкаф ШАОТ-ДЦ7 — рассчитан на 7(семь) групповых устройств.

Шкаф ШАОТ-НДЦ — применяется на системе охлаждения типа НДЦ.

Описание шкафа автоматического управления охлаждением трансформатора ШАОТ

Шкаф ШАОТ-ДЦ представляет собой сварной металлический корпус (габариты шкафа 1800*800*400 мм), внутри которого размещены аппаратура для автоматического управления работой системы охлаждения трансформатора. Все аппараты соединены между собой электрическим монтажом. Шкаф является полностью законченным функциональным изделием.

В шкафу ШАОТ-ДЦ предусмотрены освещение и обогрев, что позволяет применять шкафы для холодного климата. На крышке кожуха имеются четыре подъёмные скобы.

Пыле- и водонепроницаемость шкафа обеспечиваются водонепроницаемыми сварными швами и резиновым уплотнением между дверью и корпусом шкафа. Степень защиты оболочки шкафа IP55.Для доступа к аппаратуре кожух имеет дверь, закрывающуюся на замок.

В ходе работы шкаф ШАОТ обеспечивает выполнение ряда функций.

Автоматическое управление двигателями вентиляторов дутья,электронасосами и включение их группами.

При этом автоматическое включение двигателей вентиляторов дутья происходит при достижении температуры верхних слоёв масла плюс 50 °С, или при достижении тока нагрузки любой из обмоток трансформатора равного 1,05 номинального, независимо от температуры верхних слоёв масла.

Автоматическое отключение двигателей вентиляторов дутья при снижении температуры масла до плюс 40 °С если при этом ток нагрузки всех обмоток трансформатора менее 1,05 от номинального.

Автоматическое включение резервных электродвигателей взамен аварийно отключившихся рабочих.

Автоматическое включение резервного ввода питания при снижении напряжения до 85 % от номинального в рабочем вводе питания.

Автоматическое включение и отключение нагревателей шкафа.

Ручное управление системой охлаждения.

Автоматическое управление обеспечивает выдачу сигналов для осуществления следующей сигнализации:

— об отключении основного и резервного источника питания;

— о включении основного источника питания;

— о включении резервного источника питания;

— о неисправности насосов системы охлаждения;

— об отключении вентиляторов охлаждающих устройств

— об отключении насосов и вентиляторов резервного охлаждающего устройства;

Автоматическое управление системой охлаждения силового трансформатора

Управление работой системы охлаждения осуществляется автоматически.

Охлаждающие устройства в системах охлаждения мощных трансформаторов разбиты на несколько групп, которые последовательно включаются в работу в зависимости от изменения условий работы трансформаторов. Электрическая схема управления системой охлаждения типа ДЦ должна обеспечивать:

1. Автоматическое включение основной группы охлаждающих устройств одновременно с включением трансформатора на номинальное напряжение в режиме холостого хода.

2. Автоматическое включение первой дополнительной группы при повышении нагрузки трансформатора свыше 40% номинальной.

3. Автоматическое включение второй дополнительной группы при повышении нагрузки трансформатора свыше 75% номинальной.

4. Автоматическое отключение охлаждающих устройств при указанном выше изменении нагрузки и отключении трансформатора.

5. Автоматическое включение резервного охладителя вместо вышедшего из строя в результате аварии рабочего.

6. Автоматическое включение резервного питания при недопустимом снижении или исчезновении напряжения в основной питающей цепи, а также обратное переключение в основную цепь при восстановлении в ней допустимого напряжения.

7. Возможность ручного управления каждым охладителем.

8. Сигнализацию на щит управления о прекращении работы системы охлаждения, о включении в работу резервного охладителя, о включении резервного питания.

9. Защиту электродвигателей от токов короткого замыкания, перегрузок и работы на двух фазах.

Для включения и отключения основного и резервного

Заводами выпускаются несколько типоисполнений шкафов управления типа ШАОТ-ДЦ:

- основной шкаф для одного резервного охладителя, двух охладителей основной группы и одного охладителя дополнительной группы;

- основной шкаф для одного резервного охладителя, одного охладителя основной группы и одного охладителя дополнительной группы;

- дополнительные шкафы соответственно для двух, трех и четырех рабочих охладителей.

Систему охлаждения мощного силового трансформатора комплектуют одним или несколькими шкафами, обеспечивающими заданный режим работы.

На рисунке 1 показана принципиальная схема управления работой охлаждающих устройств системы охлаждения типа ДЦ. Силовые цепи электродвигателей насосов и вентиляторов питаются от сети трехфазного переменного тока напряжением 220 или 380 В; цепи управления и сигнализации питаются от сети однофазного переменного и постоянного тока напряжением 220 В.

1Qa, 1Qb, 1Qc — контакты выключателей трансформатора; К20 — промежуточное реле включения рабочего и резервного вводов питания; S1F—S8F, S30F, S31F — автоматические выключатели; K2S — реле времени; K11, К12— магнитные нереверсивные пускатели рабочего и резервного вводов питания; К1—К4 — магнитные нереверсивные пускатели охлаждающих устройств; l—IV — охлаждающие устройства соответственно: резервного охладителя, рабочего охладителя, рабочего охладителя первой дополнительной группы и рабочего охладителя второй дополнительной группы; S1—S4, S21 — универсальные переключатели; К21-К26 — реле промежуточные; H1 — лампа сигнальная; К31, К32 — контакты реле тока; E1, Е2 — контакты термосигнализатора

Рисунок 1 - Принципиальная электрическая схема управления системой охлаждения типа ДЦ

Для автоматического управления универсальные переключатели устанавливают в положение «Автоматическое», а автоматические выключатели в положение «Включено».

При включении трансформатора в сеть размыкаются вспомогательные контакты выключателей трансформатора и обесточивают катушку промежуточного реле К20. Контакты этого реле замыкаются, что приводит к включению охлаждающих устройств основной группы.

При повышении нагрузки трансформаторов свыше 40% номинальной закрываются контакты токового реле К32 в цепи управления выключателей трансформатора. Это приводит к срабатыванию реле К22, которое закрывает свои контакты в цепи управления охлаждающих устройств первой дополнительной группы. Охлаждающие устройства включаются в работу.

При повышении нагрузки трансформаторов более 75% номинальной закрываются контакты токового реле К31 в цепи управления выключателей трансформатора. Это приводит к включению охлаждающих устройств второй дополнительной группы.

Отключение охлаждающих устройств происходит аналогично.

При выходе из строя одного из рабочих охлаждающих устройств замыкаются контакты пускового реле этого устройства в цепи управления резервного охлаждающего устройства, которое с выдержкой времени включается в работу. Резервное охлаждающее устройство включается в работу также при повышении темпера: туры масла в трансформаторе выше допустимых значений. Для этого в схему управления выключателями трансформатора введены контакты термосигнализаторов, контролирующих температуру масла. При срабатывании контактов термосигнализатора происходит включение или отключение промежуточного реле, имеющего контакты в цепи управления резервным охлаждающим устройством.

При снижении напряжения в рабочем вводе питания ниже 85% номинального или при полном его исчезновении отключается магнитный пускатель рабочего ввода, который замыкает свои контакты в цепи магнитного пускателя резервного ввода. Магнитный пускатель резервного ввода включает резервное питание.

При падении напряжения до 85% номинального в рабочем и резервном вводах питания произойдет возврат реле минимального напряжения. Своим замыкающим контактом в цепи сигнализации реле дает сигнал о падении напряжения.

Ручное управление каждым охлаждающим устройством осуществляется установкой универсального переключателя в схеме его управления в положение «Местное».

Защита электродвигателей насосов и вентиляторов осуществляется автоматическими выключателями.

Электрическая схема управления системой охлаждения типа Ц должна обеспечивать:

1. Автоматическое включение всех рабочих электронасосов при подаче напряжения на трансформатор, если температура верхних слоев масла в баке равна или превышает 15°С.

2. Автоматическое отключение всех рабочих электронасосов при снятии напряжения с трансформатора или при снижении температуры верхних слоев масла в баке трансформатора ниже +15°С, но только после закрытия моторных задвижек подачи воды.

3. Автоматическое включение пускового электронасоса при подаче напряжения на трансформатор, если температура слоев масла в баке трансформатора ниже 15°С.

4. Автоматическое отключение пускового насоса при снятии напряжения с трансформатора или при включении в работу рабочих электронасосов.

5. Автоматическое включение резервного питания при недопустимом снижении или исчезновении напряжения в основной цепи, а также обратное переключение на основную цепь при восстановлении в ней допустимого напряжения.

6. Автоматическое включение резервного маслонасоса вместо аварийно отключенного рабочего.

7. Сигнализацию о включении и отключении пускового электронасоса, о включении и отключении каждого рабочего электронасоса, о включении резервного электронасоса вместо вышедшего из строя рабочего, о прекращении работы всех рабочих электронасосов, о включении резервного источника питания.

8. Сигнализацию о закрывании и открывании автоматических задвижек на линии подачи воды в маслоохладители.

9. Автоматическое включение циркуляции воды через маслоохладители только после включения рабочих электронасосов циркуляции масла. Автоматическое отключение циркуляции воды при снижении температуры масла ниже 15°С или при снятии напряжения с трансформатора.

На рисунке 2 показана принципиальная электрическая схема управления системой охлаждения типа Ц.

1Qa, 1Qb, 1Qc — контакты выключателей трансформатора; К20 — реле промежуточное для включения рабочего и резервного ввода питания; S1F—S3F, S30F, S31F — автоматические выключатели; K1, К2 — магнитные нереверсивные пускатели рабочего и резервного ввода питания; КЗ—К5 — магнитные нереверсивные пускатели управления электронасосом; I — пусковой (резервный) электронасос; II, III — рабочие электронасосы; S1—S3 — универсальные переключатели; К21, К22 — реле промежуточные; E1, Е2 — контакты термосигнализатора

Рисунок 2 Принципиальная электрическая схема управления системой охлаждения типа Ц

Для автоматического управления работой системы охлаждения автоматические выключатели необходимо установить в положение «Включено», а универсальные переключатели — в положение «Автоматическое».

В случае включения трансформатора при температуре масла в нем ниже 15°С включается только пусковой насос, рабочие насосы не включаются благодаря наличию нормально открытых контактов пускового реле в их пусковой цепи.

При повышении температуры масла более 15°С замыкаются контакты термосигнализатора, срабатывает пусковое реле, включаются пусковые .цепи рабочих маслонасосов и одновременно разрываются цепи питания пускового насоса. Одновременно с пусковым реле срабатывает реле открывания задвижек, которое с выдержкой времени включает электрическую цепь открытия задвижек по воде. При понижении температуры масла ниже 15°С вначале срабатывает электрическая цепь закрытия задвижек по воде, а затем цепь отключения рабочих охладителей и включения пускового насоса.

Аппаратура управления работой системы охлаждения располагается в шкафах типа ШАОТ-Ц или ШАОТ-ЭЦ.

Читайте также: