ElectrotSex

Здравствуйте, дорогие читатели. Этой статьей я продолжаю свой рассказ (первая часть здесь) о прошлом энергетики, на примере электрооборудования Главного Распределительного Устройства (ГРУ) 6 кВ одной старой ТЭЦ. Сегодня мы поднимемся на второй этаж ГРУ и посмотрим на камеры с масляными выключателями. Я подготовил фотографии самого оборудования, а также видео включения и отключения выключателя.

Для тех, кто зашел на канал впервые — меня зовут Олег, и я работаю инженером в электрическом цехе ТЭЦ. В мои задачи входят организация технического обслуживания и ремонта электрического оборудования (бумажная работа) и решение различных практических проблем во вторичных цепях управления, защиты и мониторинга электрооборудования.

Начнем наше путешествие с общего представления о помещении второго этажа ГРУ-6 кВ. Его можно разделить на три коридора: центральный коридор с приводами управления выключателями и разъединителями и панели РЗА:

Справа и слева от центрального коридора находятся коридоры с камерами масляных выключателей:

Сама камера и выключатель в ней выглядят так:

На данном фото мы можем видеть легендарный Выключатель Маломасляный Горшковый 133 серии, или ВМГ-133. Судя по данным из интернета, выпускать эти выключатели начали еще в 1954 году, хотя я думаю, что раньше. Возможно, конструкцию данного выключателя наши инженеры "подсмотрели" у немецких коллег. На одной ТЭЦ мне доводилось видеть немецкие выключатели, и они один в один похожи на наши. Еще интересный факт - ВМГ-133 до сих пор производят и продают!

Давайте теперь разберем, что за оборудование находится в камере.

Трансформаторы тока.

На уровне пола камеры мы можем наблюдать Трансформаторы Тока (ТТ):

Как это работает и для чего нужно.

По кабелям и шинам (токопроводам) проходят токи большой величины - десятки и сотни ампер. Для измерения больших первичных величин придумали измерительные трансформаторы тока.

Электрический трансформатор состоит из первичной и вторичной обмотки. У трансформатора тока первичной обмоткой выступает сам токопровод, а трансформатор представляет собой вторичную обмотку. Для простоты восприятия представьте себе обычный железный лом (первичная обмотка) и мысленно намотайте на него провод с изоляцией (вторичная обмотка или сам ТТ).

У трансформатора тока на фото вторичных обмоток две: одна обладает большей точностью и предназначена для коммерческого учета, вторая, с более скромной точностью, служит для передачи измерений в цепи защиты. У современных трансформаторов вторичных обмоток больше, так как само оборудование стало сложнее и разветвленнее.

Выключатель ВМГ-133.

Подняв свой взгляд выше, мы можем наблюдать маломасляные горшки. В общем и целом это и есть сам выключатель (по одному горшку на фазу), так как разрыв цепи происходит именно в горшке:

Сам горшок представляет собой емкость, наполненную изоляционным маслом, в которой расположены шток, розетка и устройства для разрыва и гашения дуги. Спереди горшка можно видеть маслоуказатели и отверстия для аварийного выброса масла. Сверху выключателя располагаются тяги со штоками:

Выключатель сверху, с помощью гибких связей, подключен к шинам, которые идут на третий этаж. Напряжение с шин через гибкую связь передается на штоки. Сами штоки с помощью изолированных тяг подвешены на вал. Когда выключатель включается, привод выключателя поворачивает вал, и штоки опускаются и входят в розетку. Розетка подключается к нижним шинам, которые идут на первый этаж. Таким образом, цепь замыкается, и напряжение от источника (верхние шины) передается к потребителю (нижние шины).

Фарфоровые тяги - самое слабое звено в этой конструкции. Из-за ударов при отключении фарфор может (и такое не редкость) расколоться на одной или нескольких фазах. Соответственно, произойдет неполнофазное отключение, или выключатель вообще не отключится. Все это аварийные режимы работы, которые вызывают нарушения в работе энергосистемы.

Для гашения ударов применяются масляные демпферы. По сути это тоже емкость с маслом, из которой торчит штырь. При отключении вал ударяется о шток и передает энергию в демпфер.

А вот так вся механика подключается к приводу выключателя:

Для чего это все нужно?

При коммутации больших токов (особенно аварийных), при разрыве контактов образуется дуга. Такая же дуга, как при сварке металла. Дуга обладает большой температурой, сама она не погаснет и нанесет вред оборудованию. Вот для гашения этой самой дуги и применяется выключатель ВМГ-133. Существуют и другие виды выключателей, но о них в другой раз.

При входе и выходе штока и розетки дуга попадает в среду с изоляционным маслом. Масло, под действием высоких температур, испаряется, образуя как бы пузырь. Дуга в пузыре быстро теряет тепло и угасает. Это крайне простое описание процессов, происходящих внутри выключателя, и служит для общего ознакомления. Подробное описание того, что происходит с дугой, заняло бы еще одну статью.

Видеоматериал по теме статьи.

Теперь давайте посмотрим, как происходит включение выключателя.

По команде от ключа управления происходит срабатывание привода. Привод крутит вал, на котором расположены тяги со штоками. Штоки опускаются и входят/выходят в розетки. Таким образом происходит включение выключателя.

Теперь перейдем в центральный коридор и посмотрим, каким образом выключатель управляется:

На данном видео происходит много всего. Это тема следующей статьи. В этой же статье нас интересует привод выключателя - это тот, что с флажками "вкл" и серая коробка под ним:

Команда включения и отключения подается с ключа управления, который находится между двумя огоньками (зеленый и красный), чуть ниже вольтметра с буквой "И" (индикаторный), на котором висит плакат "НЕ ВКЛЮЧАТЬ, работают люди":

Заключение.

Данная статья подошла к концу. Я постарался в очень сжатой и доступной форме описать маслянные выключатели, как они работают и для чего нужны. Вообще непосредственно осблуживанием и ремнотом выключателей ВМГ-133 я занимался в далеком 2008 году и уже некоторые моменты порядком подзабыл и по этому данная статья была и для меня, как экскурсия в мое прошлое, когда я только начинал работать в энергетике и был простым электромонтером.

В следующей статье, я обещаю :), мы перейдем к самому интересному - к панели релейной защиты.

Всем читателям большое спасибо за проявленный интерес. Всретимся в продолжении...

До встречи :)

Здравствуйте дорогие читатели. Наконец то появилась интересная практическая задачка, которую мы попробуем разгадать в этой статье.

Для тех, кто зашел на канал впервые – меня зовут Олег и я работаю инженером в электрическом цехе ТЭЦ. В мои задачи входят организация технического обслуживания и ремонта электрического оборудования (бумажная работа) и решение различных практических проблем во вторичных цепях управления, защиты и мониторинга электрооборудования.

И так, имеем следящую проблему: на шкафе вызывной сигнализации горит индикаторная лампа «Вызов на сборку 10BLC12GH000»:

Немного отвлечемся от основной темы и поговорим о том, что означает буквенно-цифровой код 10BLC12GH000. Это способ кодировки оборудования с помощью системы KKS (от немецкого выражения Kraftwerk-Kennzeichensystem – не знаю как это переводится, просто нашел в интернете). Система была разработана специально для электростанций и позволяет каждой единице оборудования, начиная от самого крупного до почти что гаек и болтов, присвоить уникальный код. Далее эти коды можно использовать в системах организации управления ремонтами, а также данные коды используются в SCADA системах, например для наименования сигналов. Подробнее про SCADA можно прочитать в моей статье "Управление и мониторинг оборудования на современных предприятиях".

Возвращаемся к нашей проблеме. Сам шкаф вызывной сигнализации только собирает информацию о проблемах на удаленных (и не очень) электрических сборках (шкафах). В данном случае мы имеем проблему на сборке, которая находиться удаленно, а именно в распределительном устройстве напряжением 0,4 кВ вентиляторных градирен. Прежде чем отправиться туда, заглянем внутрь самого шкафа вызывной сигнализации (его ККС: 10CEH01) и посмотрим, что там есть. В глубине шкафа, на его дальней стенке, можно видеть множество реле, а на его дверце мы видим обратную сторону индикаторных ламп. Внизу шкафа находиться клеммный ряд, или просто клеммник:

Как это работает? Сигнал о неисправности приходит на катушку реле, и происходит его срабатывание. Катушка реле это электромагнит, который, при наличии напряжения, втягивает якорь с контактами и происходит включение лампочки.

Смотрим на дверцу шкафа и находим обозначение горящей лампы – HLW19:

Дверца шкафа с лампами.

Далее открываем схему и находим лампу по ее обозначению:

На схеме мы видим, что за работу лампы HLW19 отвечает реле KL19 и его контакт c тем же обозначением, чуть ниже и левее самой лампы. Параллельный, KL19, контакт К5 срабатывает от кнопки проверки всей индикации и нас не интересует. Так же запомним номер провода А137 (слева от реле) и то, что подробные пояснения можно посмотреть на листе №3. Позже это понадобится.

Теперь же нужно найти реле за номером KL19. Вот оно:

Как можно видеть - оно находиться в состоянии "сработано" или еще говорят "подтянуто". Справа мы видим провод А137, про который я уже говорил. Это так называемый "плюс", который приходит с удаленной сборки 00BLC12GH000. "Минусом" в данном случае является провод за номером N1. Достаю мультиметр и замеряю напряжение на двух контактах, помеченных красными кружками, и обнаруживаю 220 В. Это говорит о том, что у реле есть веские причины быть сработанным и оно работает правильно.

Далее нам нужно посмотреть на схему клеммника, чтобы понять организацию связи шкафа сигнализации с удаленной сборкой 00BLC12GH000. Схема довольно большая и я не стал ее прикладывать. По ней я нашел номер кабеля между нашими сборками: 10CEH5019. Номера клемм: клемма 14 провод А10, клемма 43 провод А137, клемма 65 провод N1.

Провода за номерами А10 (общий плюс) и N1 (общий минус) уходят из шкафа сигнализации в шкаф 00BLC12GH000, а из него плюс возвращается в шкаф сигнализации проводом А137. То есть когда напряжение из провода А10, которое идет из шкафа сигнализации в шкаф 00BLC12GH000, через внутреннее реле этого самого шкафа 00BLC12GH000 попадает в провод А137, то мы имеем срабатывание реле KL19 и горящую лампу HLW19. Надеюсь этот момент был понятен.

Замеряем напряжение между проводом А137 (клемма 43) и общим минусом N1 (клемма 65) и получаем 220 В. Значит можно однозначно сказать, что проблема где то в сборке 00BLC12GH000.

Кстати если заметили - на дверце шкафа код начинается с 10 тогда как в схемах он начинается с 00. Так вот правильно 00BLC12GH000, а не 10BLC12GH000, потому что первые две цифры кода означают порядковый номер 10 - номер один, 20 - номер два и тд. Если же оборудование представлено в единичном экземпляре то его кодируют как 00. В нашем случае градирня одна и правильно начинать кодировку с 00.

Пока вы читали про правильность кодировки KKS шкафа, я уже дошел до места установки сборки 00BLC12GH000. Вот она, сборка полностью:

А вот собственно и загадка: видите три лампы слева вверху шкафа 1ШВ1? Эти лампы тоже индикаторные и они сообщают о наличии проблем: либо в самом этом шкафу либо в шкафах 1ШЛ1 и 1ШЛ2. Но эти лампы не горят. Так что же получатся? Проблема есть, но ее нет? Чудеса какие то.

Но нет :) Спросите любого электрика: "Чего не бывает в электротехнике?" И он вам ответит: "Чудес".

Для начала давайте посмотрим на схему сигнализации сборки 00BLC12GH000:

Желтым я выделил ключи управления, которыми можно отключить почти всю сигнализацию (кроме "Неисправность в шкафу ввода").

Далее нужно открыть шкаф клеммных рядов и найти там исходящую жилу А137 кабеля 10CEH5019:

Теперь я "сажусь" мультиметром на клемму с проводом А137 и на клемму с проводом N1 и замеряю напряжение в 220 В. Оставляю мультиметр на месте и поворачиваю ключ SA3 в положение "0":

И о чудо, никаких пятен (надеюсь кто ни будь поймет к чему я). На мультиметре напряжение пропало, а значит проблема практически решена. Нам нужно снова обратиться к схеме:

Как видно на схеме, через ключ SA3 проходит всего лишь три сигнала:

• сигнал S51 от QF1 (вводной выключатель)

• сигнал SF1-SD (доп. контакт автоматического выключателя SF1)

• cигнал KSV2 (промежуточное реле с выдержкой времени)

Все эти компоненты находятся в вводном шкафе, открываем его:

К сожалению на фото выше не видно автомата SF1, но вот его фото вблизи:

Что сразу бросается в глаза? А то что модуль iSD сигнализирует (красным) о том, что SF1 находиться в состоянии "сработал", при том, что фактически SF1 включен. Через контакты этого модуля и формируется ошибочный сигнал «Вызов на сборку 10BLC12GH000». Таким образ часть проблемы решена - дополнительный контакт iSD дефектный и его требуется заменить. Кстати через автомат SF1 формируется шинка управления. О том, что это такое расскажу в другой раз.

Я надеюсь, что есть отчаянные читатели, дошедшее до этого момента, ведь сейчас будет самое интересное. Что на счет того, что по месту действия не горит ни одна лампа, сигнализирующая о неисправности? Ведь фактически, хоть и ложно, мы имеем срабатывание сигнализации. Чтобы ответить на этот вопрос нам снова понадобится схема:

Давайте рассуждать вместе:

1) контакт SF1- SD (в желтой рамочке) находиться в состоянии "сработал", но данное состояние ложно, ведь автомат SF1 включен;

2) далее на пути этого контакта лампочек нет - тут все по схеме, от него в этом шкафе никакие лампы и не должны загораться, а загорается лампа в шкафе вызывной сигнализации;

3) лампа "Неисправность" есть выше - HLY1 и для ее горения нам нужно, чтобы контакт SF1-OF был в состоянии "замкнут", а это возможно только, если автомат SF1 физически выключен, либо этот автомат выбило (перегрузка или короткое замыкание). Тогда то реально и должен сработать контакт SF1- SD.

На этом мое расследование завершается. Далее я, через компанию, закуплю полный комплект: автомат и два дополнительных модуля к нему, и заменю все разом. Ключ управления SA3 я оставил в положение "0" или выключено, потому как пользы от этого участка вызывной сигнализации на данный момент никакой.

В качестве вывода хочу сказать, что при наличии толковой документации решение проблем становится интересной работой. Сложного в этом нет ничего.

Хочу поблагодарить всех дочитавших статью до конца. Увидимся в следующих статьях.

До встречи :)

Здравствуйте дорогие читатели. Это первый, ознакомительный пост, в котором я познакомлю вас с моим рабочим местом - теплоэлектроцентралью (ТЭЦ), и простыми словами расскажу о работе блока ТЭЦ по технологии ПГУ.

Аббревиатура ПГУ расшифровывается как ПароГазовая Установка. Цикл ее работы представлен на картинке ниже:

Для удобства я разобью цикл работы ПГУ на пункты:

1. Подготовленная газовая смесь (т.е очищенный и сжатый до определенного давления газ) подается в камеру сгорания газотурбинной установки (ГТУ). Внутри камеры происходит высвобождение энергии, хранящейся в газе, путем его сжигания кто ни будь вызовите скорую Гретте. Часть полученной тепловой энергии преобразуется турбиной в механическую энергию вращения. На моей ТЭЦ половина энергии сожжённого газа (температура горения в среднем 1000 градусов Цельсия) расходуется на вращение вала турбины;

2. На одном валу с турбиной ГТУ находится генератор. Он превращает механическую энергию вращения вала турбины в электрическую энергию. Мощность генератора составляет 80 МВт;

3. Отдавший половину своей энергии ГТУ сожжённый газ далее поступает в котел-утилизатор. Особенностью данного типа котла является то, что у него нет своих собственных горелок. По его тракту расположены только пакеты теплообменников. В котле-утилизаторе тепловая энергия из газа передается воде. Часть этой воды попадает в теплоснабжение, а часть превращается сначала в пар, а потом этот пар доводится до состояния сухого перегретого пара, обладающего достаточной энергией для передачи его в паротурбинную установку или ПТУ;

4. Сухой перегретый пар подается в паровую турбину, где происходит превращение тепловой энергии, запасенной в паре, в механическую энергию вращения турбины;

5. В генераторе эта энергия превращается в электрическую. Отработанный, или как его еще называют "мятый", пар затем попадает в конденсатор, где он охлаждается (каким образом расскажу чуть ниже) и переходит в жидкое состояние, т.е пар становится водой. Вода, насосами, гонится в котел утилизатор и цикл повторяется.

Для охлаждения пара в конденсаторе турбины используется вода, которая поступает с градирен. Это самые большие трубы на электростанциях. Я в детстве называл их дамбами. Вода в них довольно теплая, и мы в них даже купались осенью.

Красно-белые это уже трубы, через которые происходит дымоудаление из котлов. Интересно, что температура уходящих газов должна быть выше точки росы. Иначе в трубе будет образовываться конденсат. Конденсированная вода, или Н2О смешиваясь с угарным газом СО в итоге образует угольную кислоту, которая разъедает поверхности трубы. Параметр температуры уходящих газов рассчитывается. В моем случает в трубу попадает 100 градусов Цельсия.

Помимо уже упомянутых генераторов, на любой электростанции есть множество разнообразного электрооборудования. Например силовые трансформаторы:

Эти трансформаторы, высоковольтными кабелями, связаны с распределительным устройством с элегазовой изоляцией, или КРУЭ -110 кВ:

Моя работа заключается в поддержании, в работоспособном состоянии, этого и остального электрооборудования.

В дальнейшем, я планирую создавать материалы по мотивам своей работы, связанной именно с обслуживанием электрооборудования.

Спасибо всем, кто дочитал статью до конца.