Способ замены изоляторов под напряжением в сетях с изолированной нейтралью Советский патент 1991 года по МПК H02G1/02 

Фиг 1

Изобретение относится к области электроэнергетики, конкретнее к производству работ под напряжением в сетях с изолированной нейтралью (напряжением 6-35 кВ).

Цель изобретения - повышение безопасности и производительности труда и снижение затрат на производство работ.

На фиг. 1 дана схема работ, выполняемых по предлагаемому способу замены изоляторов под напряжением в сетях с изолированной нейтралью, общий вид; на фиг, 2 - электрическая схема соединений устройства для замены изоляторов под напряжением в сетях с изолированной нейтралью; на фиг. 3 - оперативная штанга для подключения временных спусков к трансформатору, общий вид; на фиг. 4 - векторная диаграмма напряжений фаз относительно земли при нормальном режиме подключения трансформатора; на фиг. 5 - векторная диаграмма напряжений фаз относительно земли при режиме подключения вторичной обмотки на землю в фазе А; на фиг. 6 - схема, поясняющая принцип действия добавочного напряжения и напряжения нейтрали при заземлении вывода вторичной обмотки фазы А; на фиг. 7 - элементы индивидуальной защиты электромонтера от напряжений шага и прикосновения, вид спереди; на фиг. 8 - то же, вид сбоку.

Суть изобретения заключается в сборе схемы искусственной нейтрали непосредственно на месте производства работ под напряжением из индуктивных или активных элементов сопротивлений и включении между нейтралью и землей добавочного напряжения. При этом напряжение на ремонтируемой фазе компенсируется до напряжения 100-200 В и электромонтер может производить работу по замене изоляторов в диэлектрических перчатках, применяемых при производстве работ под напряжением до 1000 В.

Предлагаемый способ осуществляется за счет создания спецтрансформатора. Установленная мощность Sycr данного трансформатора выбирается исходя из выражения

,25 IK ,

где U - максимальный ток однофазного замыкания на землю сети;

- фазное напряжение;

1,25 - коэффициент запаса, учитывающий мощность, необходимую для намагничивания сердечника трансформатора.

Трансформатор может быть установлен на подстанции (стационарный вариант) или на кузове автомобиля с подъемником (возимый вариант) для проведения пофазной замены изоляторов непосредственно на месте производства работ под напряжением при нормальном состоянии сети или в случае пробоя изолятора одной из фаз. Последовательность операций данного способа замены изоляторов для взаимного варианта следующая. Трансформатор 1 с коммутационной аппаратурой доставляется к месту производства работ автомобилем 2

с подъемником 3, на расстоянии 10-15 м от краев борта автомобиля забивают в землю штыри заземлителя 4, данное место отгораживается временным ограждением радиусом 10 м. Затем при помощи подъемника 3

и штанги 5 к проводам трех фаз и к трансформатору 1 присоединяют временные спуски 6, которые представляют из себя изолированные проводники, затем включают один из коммутационных аппаратов, например 7, соединяющий выводы вторичной обмотки 8 фазы А с заземлителем 4, и производят измерение напряжения на ремонтируемой фазе. Даже при полном выравнивании напряжения за счетдобавочного напряжения УДА на фазе имеются электростатические и электромагнитные наводки от двух других фаз, напряжения на которых увеличивается eVpas относительно фазного. Величина наводимого напряжения зависит от длины линии электропередачи и нагрузки, поэтому для увеличения безопасности можно использовать дополнительное заземление места работ заземляющим фалом 9, уменьшающим

уровень наводок до напряжения менее 100 В. После этого к месту замены изолятора 10 допускается электромонтер 11, который на изоляторы неремонтируемых фаз устанавливает защитные изоляционные экраны 12

и приступает к замене изолятора по методам, применяемым при пофазном ремонте электроустановок до 100 В: снятие вязки, освобождение изолятора фазы от проводников, снятие изолятора с крюка, установка

нового, вязка провода фазы к изолятору. В случае необходимости замены изолятора на другой фазе (например, В) данной опоры монтер снимает с него изоляционный экран 12 и устанавливает на отремонтируемый

изолятор, снимает заземлитель 9, отключает коммутационный аппарат 7 и включает коммутационный аппарат 12, набрасывает штангу с заземлителем на фазу В и приступает к замене изолятора. После выполнения

всех работ снимаются изолирующие экраны 12, заземляющий фал 9, отключаются все коммутационные аппараты 7, 13 и 14, снимаются набросы вместе со штангой 5, вытаскивается из земли заземлитель 4 и машина

готова к переезду на новое место проведения ремонтов.

Согласно принципиальной электрической схеме, по которой реализуется данный способ (фиг.2), трансформатор 1 с первичными обмотками 15, нейтралью 16 и вторич- ными обмотками 8 подключается первичными обмотками к трем фазам сети с источником 17 при помощи штанги 5(фиг.З). Сеть имеет распределенные емкости и сопротивления 18 и нагрузку 19. Для компенсации напряжения фазы А относительно земли включается вторичная обмотка трансформатора фазы А через коммутационный аппарат 7 на землю. Ток компенсации U при полном выравнивании напряжения UA КДА равен току замыкания на землю фазы в данном месте 1з. Основным условием разработки и наладки трансформатора является строгое соблюдение величины коэффициента трансформации Кт 1. В этом случае общая индуктивность цепи, состоящей из первичной и вторичной обмотки, равна нулю, что позволяет обходиться без дополнительного заземления 9.

На фиг. 4 показано распределение напряжений в системе с изолированной нейтралью N и искусственной нейтралью Nn, которые могут не совпадать. К искусственной нейтрали.прикладывается добавочное напряжение ОДА. создаваемое вторичной обмоткой фазы А трансформатора 1. Если вывод обмотки не заземлен, напряжение 11дА не изменяет диаграмму. При заземлении вывода Z (фиг.5) напряжение на здоровых фазах увеличивается eV3 раза. Между фазой А и точками N и Nn возникает напряжение UN, а между UN и Z - добавочное напряжение ОДА, направленное навстречу Ом. Результирующее напряжение ДО получается из-за погрешности намотки обмоток трансформатора, сдвига фаз при трансформации напряжения и т.д. К этому напряжению добавляются электромагнитные наводки от здоровых фаз. Схема включения напряжений UN и идд при компенсации напряжения нафэзеАпоказа- на на фиг. 6. Доа встречно включенных генератора напряжения работают на общую емкостную и активную нагрузки 20 и 21 соответственно. При работе на опоре электромонтер экипируется также, какэто нужно для производства работ под напряжением (фиг. 7 и 8). На руках - диэлектрические перчатки 22, для выравнивания напряжения прикосновения применяется штанга 23, для выравнивания напряжения шага - уравнительный проводник 24, соединяющий монтерские

когти 25. Защита глаз человека осуществляется очками.

Для подключения временных спусков к трансформатору используется оперативная

штанга (фиг.З). К зажиму 26 провода фазы присоединяются спуски 6, дистанциониру- ющие изоляционные распорки 27, обоймы 28, к которым крепятся распорки 27, полеп- ропиленовые канаты 29 оттяжки и скоба 30

0 для закрепления свободных концов полипропиленовых канатов 29.

Проверка данного способа производится в лабораторных условиях на низковольтной установке с трансформаторами 380/15

5 В, при этом определяются основные соотношения параметров трансформатора 1 и изменения напряжений в сети при нормальных и аварийных режимах. Большая несимметрия напряжений по фазам в

0 нормальном режиме (до 10-15%) не влияет на результат компенсации напряжений, Обрыв одной здоровой фазы не приводит к потере компенсации на ремонтируемой фазе, Для проверки способа в реальных усло5 виях на базе серийно выпускаемого трансформатора ТМ-63/10/0,4 изготовлен компенсирующий трансформатор путем замены обмоток 0,4 кВ на обмотки 6,3 кВ, наладка данного трансформатора заключа0 ется в точном выставлении коэффициента трансформации . Данный трансформатор может работать в сетях с изолированной нейтралью, ток замыкания з на землю в которых достигает 15 А. В качестве комму5 тационных аппаратов использовались однофазные заземляющие разъединители типа ЗОН-10. Работа по замене изоляторов ведется с обычного подъемника без дополнительных средств защиты верхового пер0 сонала. Низовые монтеры должны быть снабжены дополнительной защитой от шагового напряжения и напряжения прикосновения средствами, изображенными на фиг. 7 и 8. Производительность работ при

5 замене изоляторов на линиях напряжением 10 кВ увеличилась в 2 раза по сравнению с обычными способами работы при помощи изолирующих штанг.

Формула изобретения

01. Способ замены изоляторов под напряжением в сетях с изолированной нейтралью, заключающийся в соединении ремонтируемой фазы с землей, установке изолирующих экранов на изоляторы и про5 вода других фаз, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что. с целью повышения безопасности и производительности труда, на месте производства работ собирают схему искуствен- ной нейтрали из индуктивных или активных элементов сопротивлений, которые подсоеной нейтрали из индуктивных или активных элементов сопротивлений, которые подсоединяют к фазам воздушной линии электропередачи, между землей и указанной схемой искусственной нейтрали прикладывают добавочное напряжение, равное по величине и противоположное по направлению напряжению ремонтируемой фазы, после чего к месту замены изолятора допускают ремонтный персонал, который выполняет операции по ремонту электроустановок под напряжением, по завершении указанных работ с первой фазы снимают добавочное напряжение этой фазы, затем подают добавочное напряжение второй фазы и переносят изолирующий экран с второй фазы на первую, производят замену изолятора фазы и т.д. и после окончания пофазных ремонтов снимают с земли добавочное напряжение последней фазы и разбирают схему искусственной нейтрали. 2. Способ по п.1,отличающийся

тем, что, с целью снижения затрат на производство ремонтных работ, в качестве источника добавочного напряжения используют трехфрзный заземляющий трансформатор, для чего концы его первичних и вторичных обмоток соединяют между собой в общую искуственную нейтраль, первичные и вторичные обмотки каждой фазы трансформатора выбирают с одинаковым количеством витков и фазируют синфазно

относительно друг друга, начала первичных обмоток присоединяют к проводам фаз воздушной линии электропередачи, а начала вторичных обмоток соединяют с землей.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при производстве работ под напряжением в сетях с изолированной нейтралью (напряжением 6 - 35 кВ). Цель - повышение безопасности и производительности труда. Создают искусственную нейтраль на месте производства работ под напряжением и между нейтралью и землей включают добавочное напряжение. Трансформатор 1 подводят к месту производства работ, при помощи подъемника 3 и штанги 5 к проводам фаз присоединяют временные спуски 6, соединяют их с трансформатором 1, включают коммутационный аппарат, соединяющий выводы вторичной обмотки фазы A с заземлителем 4, измеряют напряжение на ремонтируемой фазе, после чего к месту замены изолятора 10 допускают электромонтер 11, который выполняет соответствующие операции по его замене. 8 ил.

o-b VW-i

ЦОГУ

//////////////////Л /////////////////////////////

6

9 и г. г

29

26

Фигб

AU

г

/

20

,22

ss

Фиг. 7