СТОЛБОВАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК H02B5/02 

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для электроснабжения мелких потребителей в городах и в сельской местности.

Широко известны в России и за рубежом столбовые трансформаторные подстанции, используемые для питания мелких потребителей электроэнергии, содержащие по меньшей мере одну опору, на которой на высоте, значительно превышающей человеческий рост, закреплен трансформатор, высоковольтный ввод которого соединен с линией высокого напряжения непосредственно, либо через коммутирующее устройство, а низковольтный ввод соединен с низковольтным распределительным устройством, установленным на этой опоре, как правило, на высоте, доступной для человека с поверхности земли у основания опоры без каких-либо подставок, лестниц и т.п.

Такая подстанция практически безопасна для людей и животных, которые могут оказаться в непосредственной близости, и не требует специальных ограждений и прочих мер, предотвращающих опасное приближение к частям, находящимся под высоким напряжением, так как последние находятся на значительном удалении от поверхности земли.

Однако это же обстоятельство обуславливает значительные трудности и неудобства при обслуживании и текущем ремонте, так как для этого необходимо подняться по опоре к трансформатору и на высоте производить указанные работы. Кроме того, работа на высоте представляет повышенную опасность для обслуживающего персонала.

Для обслуживания таких подстанций можно использовать специальные передвижные вышки, которые значительно повышают удобство обслуживания и снижают опасность травматизма при производстве работ.

Однако применение вышек увеличивает эксплуатационные расходы, да и не всегда возможно использование передвижных вышек особенно в сельской местности в условиях бездорожья, в межсезонье и в зимний период при наличии глубокого снежного покрова.

Ремонт или техническое обслуживание такой подстанции требует отключения линии высокого напряжения и перерыв в электроснабжении потребителей электроэнергии.

Известна также столбовая трансформаторная подстанция, содержащая по меньшей мере одну опору, на которой установлены трансформатор, низковольтное распределительное устройство и разъединитель с подвижными и неподвижными контактами, разъединяющий или соединяющий высоковольтный ввод трансформатора с линией высокого напряжения. Для удобства обслуживания подстанция снабжена лестницей, одновременно выполняющей функции привода разъединителя.

Наличие лестницы повышает удобство и безопасность при обслуживании и текущем ремонте. И тем не менее повышенный риск сохраняется, так как работы выполняются на значительной высоте. Это же обстоятельство обуславливает и определенные неудобства при производстве работ. Кроме того, по лестнице к трансформатору могут подняться посторонние лица.

Существенным недостатком такой подстанции является и необходимость использования передвижных подъемных средств при монтаже и демонтаже, а также необходимость отключения линии электропередач на период производства работ по ремонту и обслуживанию, что снижает надежность электроснабжения потребителей.

В основу изобретения положена задача создания столбовой трансформаторной подстанции, в которой абсолютная безопасность для окружающих сочеталась бы с максимальными удобствами и безопасностью при техническом обслуживании и текущем ремонте, т.е. такую подстанцию, которая в рабочем состоянии находилась бы вне зоны досягаемости людей и животных с поверхности земли, а ее обслуживание и ремонт могли бы производиться без подъема обслуживающего персонала на опору и без применения каких-либо самоходных подъемных механизмов (вышек), а также подстанцию, которую можно было бы обслуживать и ремонтировать, не отключая при этом линию электропередач высокого напряжения.

Поставленная задача решается тем, что в известной столбовой подстанции, содержащей по меньшей мере одну опору, на которой установлены трансформатор, низковольтное распределительное устройство и разъединитель с подвижными и неподвижными контактами, разъединяющий или соединяющий высоковольтный ввод трансформатора с линией высокого напряжения, трансформатор установлен на опоре с возможностью вертикального перемещения, подвижные контакты разъединителя установлены с возможностью вертикального перемещения вместе с трансформатором и замыкания с неподвижными контактами при размещении трансформатора в крайнем верхнем положении и имеется механизм для вертикального перемещения трансформатора и подвижных контактов разъединителя.

Поскольку трансформатор и подвижные контакты разъединителя установлены на опоре с возможностью вертикального перемещения, а последние с возможностью замыкания с неподвижными контактами при размещении трансформатора в крайнем верхнем положении и имеется механизм для их вертикального перемещения, трансформатор и подвижные контакты разъединителя могут быть подняты в крайнее верхнее положение, где происходит присоединение высоковольтного ввода трансформатора к линии высокого напряжения и подстанция включается в работу. При необходимости в ремонте или техническом обслуживании трансформатор и подвижные контакты разъединителя могут быть опущены к основанию опоры. При этом трансформатор отключается от линии высокого напряжения и может быть подвергнут ремонту или техническому обслуживанию.

Таким образом, предлагаемая подстанция абсолютно безопасна для окружающих, так как трансформатор и соответственно элементы, находящиеся под высоким напряжением в рабочем состоянии, расположены на значительной высоте, вне зоны досягаемости людей и животных с земли у основания опоры, и в то же время очень удобна и безопасна в эксплуатации, так как для ее обслуживания или ремонта не нужно подниматься на опору, а можно опустить трансформатор к основанию опоры и произвести на земле необходимые работы.

Не требует подстанция при монтаже и демонтаже самоходных подъемных механизмов, так как для этих целей может быть использован собственный механизм для вертикального перемещения трансформатора.

Так как устройство подстанции позволяет производить ее ремонт и техническое обслуживание на значительном удалении от токоведущих частей, находящихся под высоким напряжением, не требуется отключения линии высокого напряжения, что значительно повышает надежность электроснабжения.

Если подстанция имеет включенные на стороне высокого напряжения средства защиты (предохранители, разрядники и т.п.), их также устанавливают на опоре с возможностью вертикального перемещения вместе с трансформатором и подвижными контактами разъединителя.

Это позволяет производить их обслуживание или ремонт (замену), не поднимаясь на опору.

Ниже приводится описание примера выполнения подстанции со ссылками на прилагаемый чертеж.

На чертеже изображена столбовая трансформаторная подстанция, а также схема ее монтажа, общий вид.

Подстанция содержит опору 1, на которой установлены трансформатор 2, низковольтное распределительное устройство 3 и разъединитель с подвижными контактами 4 и неподвижными контактами 5, разъединяющий или соединяющий высоковольтный ввод трансформатора 2 с линией высокого напряжения. Трансформатор 2 и подвижные контакты 4 установлены на опоре 1 с возможностью вертикального перемещения, а подвижные контакты 4 также с возможностью замыкания с неподвижными контактами 5 при расположении трансформатора 2 в крайнем верхнем положении. Для осуществления возможности вертикального перемещения трансформатор 2 и подвижные контакты 4, например, смонтирован на раме 6, которая опирается роликами 7 и салазками 8 на направляющую 9, закрепленную на опоре 1. Провода (шины), осуществляющие электрическое соединение подвижных контактов 4 с высоковольтным вводом трансформатора 2, также смонтированы на раме 6. Подстанция содержит также механизм для вертикального перемещения трансформатора 2 и подвижных контактов 4 разъединителя. В данном примере выполнения это лебедка 10, закрепленная на опоре 1, трос 11 которой перекинут через блоки 12, 13 и прикреплен к раме 6. Низковольтный вывод трансформатора 2 соединен с низковольтным распределительным устройством 3 гибким электрическим кабелем 14. Имеется, кроме того, ограничитель вертикального перемещения рамы 6 вверх по опоре вдоль направляющей 9 и стопорное устройство для фиксации рамы 6 в крайнем верхнем положении (на чертеже не показаны).

В варианте исполнения подстанция может иметь средства защиты, включенные на стороне высокого напряжения, например, предохранители 15 и разрядники 6. В этом случае они тоже установлены с возможностью вертикального перемещения вместе с трансформатором 2 и подвижными контактами 4, т.е. смонтированы на раме 6.

После монтажа трансформаторной подстанции (см. схему на прилагаемом чертеже) и соответствующих подключений трансформатор 2, подвижные контакты 4 разъединителя и средства защиты закреплены на раме 6 и расположены у основания опоры 1. Для включения подстанции в работу вращают ручку лебедки 10. При этом рама 6 с перечисленным выше оборудованием движется по направляющей 9 вверх вдоль опоры 1. Раму 6 с оборудованием поднимают в крайнее верхнее положение и фиксируют стопорным устройством при помощи оперативной штанги. При этом осуществляется замыкание подвижных контактов 4 и неподвижных контактов 5 разъединителя. Подстанция включена. При необходимости ремонта или технического обслуживания раму 6 снимают со стопора и, вращая в обратную сторону ручку лебедки 10, опускают раму 6 с оборудованием по направляющей 9 к основанию опоры 1. При этом происходит размыкание контактов 4, 5 разъединителя.После производства необходимых работ подстанцию описанным выше способом включают в работу.

Как видно из описания и прилагаемого чертежа, предлагаемая подстанция легко монтируется без применения самоходных подъемных механизмов, а также удобна и безопасна в эксплуатации, так как в рабочем состоянии находится высоко на опоре, а для ремонта или технического обслуживания трансформатор и другое высоковольтное оборудование может быть опущено к основанию опоры. При этом не требуется отключать линию высокого напряжения и обесточивать потребителей электроэнергии, питающихся от этой же линии электропередач, что повышает надежность электроснабжения.

Использование: для электроснабжения мелких потребителей электроэнергии в городах и в сельской местности. Использование: подстанция содержит по меньшей мере одну опору 1, на которой установлен трансформатор 2, низковольтное распределительное устройство 3 и разъединитель с подвижными и неподвижными контактами 4, 5, разъединяющий или соединяющий высоковольтный ввод трансформатора 2 с линией высокого напряжения. Причем трансформатор 2 установлен на опоре 1 с возможностью вертикального перемещения, подвижные контакты 4 разъединителя установлены с возможностью вертикального перемещения вместе с трансформатором 2 и замыкания с неподвижными контактами 5 при размещении трансформатора 2 в крайнем верхнем положении. Подстанция может иметь механизм для вертикального перемещения трансформатора 2 и подвижных контактов 4 разъединителя. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. СТОЛБОВАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ, содержащая по меньшей мере одну опору, на которой установлены трансформатор, низковольтное распределительное устройство и разъединитель с подвижными и неподвижными контактами, разъединяющий или соединяющий высоковольтный ввод трансформатора с линией высокого напряжения, отличающаяся тем, что трансформатор установлен на опоре с возможностью вертикального перемещения, подвижные контакты разъединителя установлены с возможностью вертикального перемещения вместе с трансформатором и замыкания с неподвижными контактами при размещении трансформатора в крайнем верхнем положении и имеют механизм для вертикального перемещения трансформатора и подвижных контактов разъединителя. 2. Подстанция по п.1, отличающаяся тем, что имеет включенные на стороне высокого напряжения средства защиты, установленные на опоре с возможностью вертикального перемещения вместе с трансформатором и подвижными контактами разъединителя.