Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический Университет» Институт электронного обучения Курсовая работа По специальности: «Электроснабжение промышленных предприятий» На тему: «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования» Томск, 2017 Содержание Введение . Назначения и схемные решения защит оборудования .1 КРУ .2 Подстанция .3 Трансформаторы тока .4 Разъединители, короткозамыкатели, отделители . Монтаж оборудования .1 Монтаж КРУ и подстанций .2 Монтаж разъединителей, отделителей и короткозамыкателей .3 Монтаж трансформаторов тока Заключение Список литературы Введение Под электрооборудованием электрооборудования и понимается электроустановок вся совокупность электрического хозяйства организации. В обязанности ответственного за монтаж, наладку и эксплуатацию электрооборудования входит ряд компетенций. Монтаж электрооборудования проводят в две стадии. Первая стадия - это подготовка трасс для кабельных силовых линий, закладка строительных конструкций для установки электрооборудования, прокладка заземляющих устройств, оборудование трасс внешних электропроводок. Как правило, монтаж электрооборудования на первой стадии завершают косметическим ремонтом помещения - об этом следует знать и позаботиться заранее, чтобы соблюсти нормы СНиП и придать помещению эстетически привлекательный вид. Вторая стадия представляет собой выполнение сборочных работ. Цитируя документ: «установка отдельных камер или блоков из нескольких камер распределительных устройств, монтаж шинных связей, внешних электропроводок и кабелей». Монтаж электрооборудования завершается ревизией, которая производится «в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей оборудования. Помимо прочего, монтажные работы включают в себя монтаж электродвигателей и пускорегулирующей аппаратуры. Важно знать, что монтаж крупных установок требует использования специально оборудованных машин: тельферов, кранов, погрузчиков и подъемников. Недопустимо использование при монтаже электрооборудования веревок, тросов, лебедок и талей, а также живой рабочей силы при установке двигателей на фундамент, если их вес превышает предельно допустимый. Также монтаж и наладка электрооборудования сопровождаются продувкой электродвигателя сжатым воздухом, снаружи его обрабатывают ветошью, смоченной в керосине или аналогичной жидкости. 1. Назначения и схемные решения защит оборудования 1.1 КРУ Комплектное распределительное устройство (КРУ) - сложная электрическая установка, служащая для приёма и распределения электрической энергии. КРУ предназначены для: распределения электрической энергии напряжением до 10 кВ; защиты отходящих электрических сетей от аварийных процессов; управления токоприемниками (в том числе по цифровым интерфейсам); выполнения функций автоматики в составе распределительных пунктов. Рисунок 1.1 Комплектное распределительное устройство КРУ Основой схемного решения КРУ является микроконтроллерный блок защиты присоединений МКЗП, который осуществляет около 30 различных защит, десятки функций автоматики и управления. Поэтому с помощью КРУ можно реализовать любые проекты промышленными токоприемниками. автоматизации и управления 1.2 Подстанция Электрической подстанцией называют электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительного устройства, устройства управления и вспомогательных сооружений. В зависимости от функции они называются трансформаторными (ТП) или преобразовательными (ПП). Подстанцию называют комплектной- КТП -при поставке трансформаторов , щита низкого напряжения и других элементов в собранном виде или в визе, полностью подготовленном для сборки. Электрические подстанции служат для приема, преобразования и распределения электроэнергии, выполняются на все ступени напряжения, могут быть повышающими если находятся в непосредственной близости от электростанций и преобразуют для передачи от них в сеть электроэнергию более высокого напряжения) или понижающими (к ним относится подавляющее число подстанций, от которых осуществляется электроснабжение потребителей). Назначение, мощность и уровни напряжения электрической подстанции определяются схемой и конфигурацией электрической сети, в которой она эксплуатируется, характером и нагрузками присоединенных потребителей электроэнергии. Рисунок 1.2 Узловая распределительная подстанция Рисунок 1.3 Главная понизительная подстанция, сокращенно ГПП Рисунок 1.4 Подстанция глубокого ввода, сокращенно ПГВ Рисунок 1.5 Трансформаторный пункт, сокращенно ТП Рисунок 1.5 Комплектные трансформаторные подстанции, сокращенно КТП 1.3 Трансформаторы тока Трансформатор подключена к измерительные тока-трансформатор, источнику или тока, защитные а первичная вторичная приборы, обмотка обмотка имеющие которого замыкается малые на внутренние сопротивления. Разнообразное количество их моделей можно встретить как в маленьких электронных приборах, размещенных в небольшом корпусе, так и в энергетических устройствах, занимающих значительные габариты в несколько метров. Они разделяются по эксплуатационным признакам. Трансформаторы тока классифицируются по назначению, по эксплуатационному назначению и по способу изоляционных материалов, количеству ступеней трансформации и другим признакам. Для работы цепей учета электрической энергии, измерений и защит линий или силовых автотрансформаторов используются выносные измерительные трансформаторы тока. На Рис 1.6 показано их размещение для каждой фазы линии и монтаж вторичных цепей в клеммном ящике на ОРУ-110 кВ для силового автотрансформатора. Рисунок 1.6 Выносные трансформаторы тока силового автотрансформатора стороны 110 кВ на ОРУ Эти же задачи выполняют трансформаторы тока на ОРУ-330 кВ, но, учитывая сложность более высоковольтного оборудования, они имеют значительно большие габариты. распределительный трансформатор короткозамыкатель электрический 1.4 Разъединители, короткозамыкатели, отделители Разъединитель коммутационный для низковольтных аппаратов аппарат, в разомкнутом положении - контактный соответствующий требованиям к функции разъединения. Действие, направленное на отключение питания всей установки или ее отдельной части путем отсоединения этой установки или ее части от любого источника электрической энергии по соображениям безопасности. Разъединитель для высоковольтных аппаратов - контактный коммутационный аппарат, который обеспечивает в отключенном положении изоляционный промежуток, удовлетворяющий нормированным требованиям. Разъединитель способен размыкать и замыкать цепь при малом токе или малом изменении напряжения на выводах каждого из его полюсов. Он также способен проводить токи при нормальных условиях в цепи и проводить в течение нормированного времени токи при ненормальных условиях, таких как короткое замыкание. Для разъединителей номинальным напряжением от 110 кВ и выше может быть установлена коммутация уравнительных токов. Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ. Разъединители предназначаются, не имеют главным дугогасительных образом, для устройств включения и и поэтому отключения электрических цепей при отсутствии тока нагрузки и находящихся только под напряжением или даже без напряжения. При отсутствии в электрической цепи выключателя в электроустановках 6-10 кВ допускается включение и отключение разъединителями небольших токов, значительно меньших номинальных токов аппаратов, о чем сказано ниже. Короткозамыкатель - электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного электроснабжения, в короткого случае замыкания внутреннего на землю повреждения в сетях силового трансформатора в цепи которого по стороне высшего напряжения от установлен в паре с отделителем. При таком КЗ, действием линейных защит на питающих подстанциях ВЛ обесточивается, поврежденный трансформатор отсоединяется от сети отключением отделителя, а линия включается в работу действием АПВ. В сетях 110-220 кВ короткозамыкатели имеют один полюс, в сетях 35 кВ два. Подвижный нож включается действием взведенных включающих пружин короткозамыкателя. Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание. Короткозамыкатели представляют собой аппараты вертикально-рубящего типа, состоящие из основания, изоляционной колонки, неподвижного контакта с выводом для присоединения к линии электропередачи и заземляющего ножа, на конце которого укреплена съемная контактная пластинка. В основании короткозамыкатели размещен вал, установленный в подшипниках, две включающие пружины с регулировкой натяжения, соединенные с основанием и рычагами вала короткозамыкатели, а также гидравлический буфер. Нормальное положение короткозамыкателя отключенное. При этом нож отведен от неподвижного контакта на разрядное расстояние, а его включающие пружины растянуты. Это положение ножа фиксируется приводом. При подаче сигнала на привод короткозамыкателя привод освобождает нож короткозамыкателя, который под действием пружины входит в неподвижный контакт, создавая короткое замыкание на землю. Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей. Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью - на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью - на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную. В настоящее время применение короткозамыкателей ограничено теми подстанциями где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС где они применяются имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции. Отделитель - высоковольтный аппарат, предназначенный для автоматического отключения повреждённых участков цепи в бестоковую паузу АПВ, поскольку его конструкция не рассчитана на гашение электрической дуги. Устройство отделителя такое же как и разъединителя. Отличие от последнего в том, что отделитель в комбинации с короткозамыкателем создаёт систему отделитель-короткозамыкатель которая представляет альтернативу высоковольтному выключателю. Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод. Если в обычном разъединителе скорость отключения очень мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5-1,0 с. Отделитель отсоединяет поврежденные участки электрической цепи после отключения защитного выключателя. Выключатель срабатывает от искусственного короткого замыкания, создаваемого короткозамыкателем. Отделители представляют собой двухколонковый разъединитель с ножами заземления (ОДЗ); одним ОДЗ-1А, ОДЗ-1Б, двумя ОДЗ-2 или без них (ОД), управляемый приводом ШПО. До 110 кВ включительно три полюса отделителя соединяются в общий трехполюсный аппарат и управляются одним приводом ШПО. Отделители на 220 кВ выполняются в виде трех отдельных полюсов, каждый из которых управляется самостоятельным приводом. Отключение отделителя происходит автоматически под действием заведенных пружин при срабатывании блокирующего реле или отключающего электромагнита, освобождающих механизм свободного расцепления привода. Включение отделителя производится вручную. Отделителями допускаются операции отключения и включения: трансформаторов напряжения, зарядного тока шин и подстанционного оборудования всех напряжений (кроме конденсаторных батарей); параллельных ветвей, находящихся под током нагрузки, если разъединители этих ветвей шунтированы другими включенными разъединителями или выключателями; намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий; нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек при отсутствии в сети замыкания фазы на землю. Обычно отделитель представляет контактную систему рубящего типа без дугогашения и снабжённого пружинно - моторным приводом. В нормальном режиме электродвигателем осуществляется натяжение пружины и постановку механизма на защёлку. При подаче сигнала защелка освобождается специальным расцепителем электромагнитного действия и под действием натянутой пружины отделитель размыкает цепь. Такой принцип необходим для энергонезависимости срабатывания отделителя Необходимо также отметить обязательную блокировку отключения отделителя под током. 2. Монтаж оборудования 2.1 Монтаж КРУ и подстанций Монтаж комплектных устройств состоит из следующих операций: доставки блоков оборудования на место, распаковки, установки на закладные основания, выверки их положения по вертикали и по однолинейности положения всех блоков, образующих ряд, стягивания болтами между собой, приварки к основанию, электрического соединения блоков одного с другим, прокладки и соединения сборных шин, подсоединения кабелей, ревизии и окончательной регулировки аппаратов. При современном индустриальном монтаже подстанций и РУ основными операциями являются доставка собранных блоков к месту монтажа, перевозка внутри помещения, подъем и установка. Комплектные распределительные устройства и комплектные трансформаторные подстанции устанавливают в помещениях, где полностью закончены все основные и отделочные строительные работы. До начала монтажа проверяют правильность устройства закладных оснований под камеры КРУ, КСО и КТП. Закладные основания должны быть установлены по уровню и точно соответствовать чертежу проекта. Неровность не должна превышать 1 мм на 1 м длины и 5 мм по всей длине. Несущие поверхности обоих швеллеров должны быть в одной строго горизонтальной плоскости и выступать из чистого пола на 10 мм. Не менее чем в двух местах швеллеры должны быть присоединены к контуру заземления полосовой сталью 40X4 мм. Кабельные каналы и проемы должны точно соответствовать чертежам, строительные работы по их устройству, включая покрытие плитами, должны быть окончены, трубы для прохода кабеля заложены в полном соответствии с чертежом проекта. 2.2 Монтаж разъединителей, отделителей и короткозамыкателей Разъединители, короткозамыкатели и отделители устанавливаются и регулируются по инструкции, которую прилагает предприятие, на котором они изготовлены. При проведении монтажа этих устройств проводится проверка горизонтальности установки опорных рам, равенство по высоте опорных колонок. Контактные ножи устанавливаются соосно. Выравнивание возникших отклонений от горизонтали, вертикальности осей колонок изоляторов, смещения осей контактных ножей и зазоров между их торцами можно проводить с использованием металлических прокладок, если отклонения не превышают разрешенных инструкцией норм. Рукоятка рычажного привода должна включаться по часовой стрелке, а штурвал - вверх или вправо. Отключение устройств должно производиться в обратном направлении. Свободный ход рукояти не должен быть больше 5°. Ножи аппаратов должны входить в контакты правильно и строго по центру. Недопустимы удары и перекосы при включении. В положениях «включено» и «выключено» рычаги должны быть зафиксированы и находиться в «мертвой» точке. Механизм блок-контактов должен срабатывать в пределах 4-10° до конца хода в каждой операции. При включенном выключателе не допускается оперирование приводом разъединителя. Это обеспечивается блокировкой разъединителей с выключателями и главного ножа разъединителя с заземляющими ножами. 2.3 Монтаж трансформаторов тока Монтаж трансформаторов тока состоит из двух операций: ревизии и проверки перед установкой и установки. До начала монтажа трансформаторы тока проверяют предварительно в монтажных мастерских; там же (при необходимости) изоляции сушат обмоток обмотки менее 1 трансформаторов. МОм, Если трансформаторы сопротивление тока сушат тепловоздуходувкой или в сушильном шкафу при температуре воздуха не выше 90 °С. Во время сушки сопротивление изоляции измеряют через каждые полчаса. Сушку трансформаторов напряжения 1 - 10 кВ можно считать законченной, если сопротивление изоляции будет не менее 10 МОм. Подлежащие монтажу трансформаторы тока подвергают ревизии, при которой проверяют комплектность аппарата и крепежных деталей, состояние фарфоровых частей и кожуха, целость обмотки, колодки вторичных выводов, наличие обозначений выводов и паспортной таблички, правильность обозначений (полярность) выводов, состояние выводных стержней и резьбы на них, наличие и исправность гаек и шайб. Монтаж начинают с разметки шаблонами расположения отверстий и конструкций (плит, угольников) в месте установки трансформаторов тока, затем сверлят отверстия необходимого диаметра и устанавливают конструкции. Трансформаторы тока монтируют на конструкциях или в проходных плитах, а также на стальных перегородках в камерах КРУ. Их поднимают на проектные места вручную за фланцы, укрепляя на конструкции или плите болтами вначале без затяжки. Основные вертикальные оси должны находиться в одной плоскости или располагаться симметрично по отношению к осям ближайших элементов установки, с которыми они в дальнейшем будут соединены шинами. Выверку трансформаторов тока осуществляют перемещением в зазорах отверстий на плите или конструкции. По окончании выверки постепенно и равномерно затягивают крепящие болты. При монтаже трансформаторов тока необходимо соблюдать следующие требования: при установке в проемах стен и перекрытий между корпусом трансформатора тока и стеной надо оставлять по всему периметру зазор 2-3 мм (в который закладывается лист толя) для возможности свободного демонтажа трансформатора тока, а также предохранения его корпуса от коррозии вследствие сырости на стенах и перекрытиях; нельзя ставить трансформаторы тока корпусами вплотную один к другому из-за нарушения их охлаждения (между их корпусами должен оставаться просвет не менее 100 мм); в горизонтальных перекрытиях и опорных конструкциях для удобства обслуживания трансформаторы тока следует устанавливать так, чтобы их плиты с паспортной табличкой были обращены вверх или в сторону коридора управления (при установке на вертикальных стенах ячеек); при номинальном токе трансформатора тока более 1500 А надо принимать меры для предотвращения нагрева близко расположенных стальных деталей; шины высокого напряжения рекомендуется присоединять к зажимам трансформаторов тока так, чтобы все шины со стороны питания были присоединены к зажимам с пометкой Л1 , а отходящие шины- к зажимам Л2 (конец обмотки), в этом случае и на вторичной стороне трансформатора тока зажимы с пометками И1 и И2 будут соответственно обозначать начало и конец обмотки; токопроводящие стержни и изоляторы не должны испытывать изгибающих усилий от присоединенных к их зажимам шин и проводов. Вторичные обмотки, не присоединенные к приборам, должны быть замкнуты накоротко и заземлены непосредственно на зажимах трансформатора тока. Установленный трансформатор тока заземляют. Вторичную обмотку также заземляют гибким медным проводом, который присоединяют к болту заземления на корпусе трансформатора тока. Заключение Эксплуатация электрооборудования - это совокупность подготовки и использования изделий по назначению, технического обслуживания, хранения и транспортировки. Основные задачи эксплуатации электрооборудования- добиться бесперебойного, надежного и качественного электроснабжения всех объектов производства, создать нормальные режимы работы электрооборудования, обеспечивающие его наилучшие технико-экономические показатели, повышать эксплуатационную надежность оборудования. Главная задача эксплуатации электрооборудования - поддерживать его в исправном состоянии в течение всего времени эксплуатации и обеспечивать его бесперебойную и экономичную работу. Для выполнения этой задачи необходимо проводить плановое техническое обслуживание электрооборудования. При эксплуатации электрооборудования его техническое состояние ухудшается из-за износов, поломок, нарушений регулировки, ослабления креплений и т. п. Даже незначительная неисправность, например ненадежный контакт в электрической машине, может привести к выходу электрооборудования из строя, а в некоторых случаях - к аварии. Техническое обслуживание позволяет своевременно выявлять и устранять неисправности, возникающие в процессе эксплуатации, или причины, которые могут повлечь за собой неисправность. В сельском хозяйстве нашей страны применяется система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования, используемого в промышленности - это совокупность, организационных и технических профилактических мероприятий по уходу, надзору за электрооборудованием, его обслуживанию я ремонту, проводимых с целью обеспечения безотказной работы. Список литературы 1. Галимова, Е.О. Безопасность труда при монтаже, обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий: справочник. / Е.О. Галимова. - М.: КноРус, 2011. - 288 c. . Грунтович, Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования: Учебное пособие / Н.В. Грунтович. - М.: Нов. знание, НИЦ ИНФРА-М, 2013. 271 c. . Кисаримов, Р.А. Монтаж электрооборудования: Справочник / Р.А. Кисаримов. - М.: РадиоСофт, 2013. - 568 c. . Кисаримов, Р.А. Монтаж электрооборудования Справочник / Р.А. Кисаримов. М.: РадиоСофт, 2013. - 568 c. . Коломиец, А.П. Монтаж электрооборудования и средств автоматизации / А.П. Коломиец, Н.П. Кондратьева. - М.: КолосС, 2007. - 351 c. . Костенко, Е.М. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного и бытового электрооборудования: Практ.пос. / Е.М. Костенко. - М.: НЦ ЭНАС, 2008. - 320 c. . Павелко, Н.Н. Безопасность труда при монтаже, обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий. Справочное издание / Н.Н. Павелко, С.О. Павлов. - М.: КноРус, 2013. - 288 c. . Сибикин, Ю.Д. Безопасность труда при монтаже, обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий: Справочник / Ю.Д. Сибикин. - М.: КноРус, 2013. - 288 c. . Сибикин, Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - М.: Высшая школа, 2008. - 462 c. . Сибикин, Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2013. - 464 c.
