Устройство фундамента под трансформатор

Фундамент для комплектных трансформаторных подстанций (КТП)

Одними из наиболее популярных силовых установок, применяемых в организации электроснабжения, являются комплектные трансформаторные подстанции (КТП). Сборка такого оборудования осуществляется на базе одного преобразователя энергии, который подбирается с учетом нагрузки в точке потребления и необходимым уровнем защиты от перепадов напряжения. В числе обязательных требований, обеспечивающих штатный режим работы установок – строительство фундамента для КТП. Формирование надежного основания обеспечивает необходимую устойчивость конструкции, в том числе во время катаклизмов и компенсирует вибрационные эффекты, возникающие в ходе эксплуатации оборудования.

Базовые факторы выбора технологии обустройства станций

Неотъемлемым этапом монтажа трансформаторных подстанций является формирование фундамента. Технология возведения основания определяется характеристиками оборудования (габаритными размерами, весом и назначением), а также свойствами грунта в месте размещения.

В числе требований, которые определяют подход к строительству оснований, — тип сборки. Согласно основной классификации комплектных трансформаторных подстанций, определяется фундамент КТП. Это тяжелые основания для воздушных линий, более легкие для кабельных. Существуют и специфические запросы для фундамента, такие как организация технологического углубления для сбора масла или количество свайных элементов.

Типы КТП заводской сборки:

• Станции киоскового типа. Устанавливаются вне зданий и сооружений, оснащаются одним или двумя трансформаторами необходимой потребителям мощности. Могут иметь несколько назначений: это прием и преобразование электрической энергии, транзит на дальние расстояния или организация снабжения в точке ввода к потребителям. В зависимости от решаемых задач могут иметь несколько исполнений, например, с воздушным или кабельным вводами/выводами. Обычно фундамент под КТП киоскового типа обустраивается на основе свай, — наиболее надежное основание. При таком площадка для размещения подстанции может характеризоваться нестабильным грунтом;
• Сборки контейнерного типа. Наиболее удобный формат обустройства станции снабжения, при котором обеспечивается удобное обслуживание модернизация или перебазирование промышленных мощностей. Подстанции контейнерного типа наиболее популярны для эксплуатации в удаленных районах — месторождениях полезных ископаемых или населенных пунктах, находящихся в районах крайнего севера;
• Мачтовые подстанции. Имеют ограничения по мощности, поэтому предназначены для организации снабжения небольших объектов. При монтаже таких КТП конструктивная нагрузка перераспределяется, поэтому для монтажа достаточно будет подготовить облегченный фундамент под КТП. К этой же категории следует отнести столбовые конструкции как одну из облегченных разновидностей мачтовых сборок. Мощность таких подстанций не превышает 100 кВА.

Общие требования к обустройству фундаментальных конструкций

Вне зависимости от выбранной технологии строительства основания под КТП, следует учитывать стандартные нормативы возведения. В числе технических запросов соблюдение уклона для самой КТП, который предупредит скопление влаги и масла на поверхности площадки, в том числе во время аварийного сброса. Стандартно высоковольтное оборудование должно размещаться на удалении от жилых и производственных объектов не меньше чем на 10 метров.

Требования к фундаментальной части:

• Высота основания над уровнем грунта — от 0,2 метра. Зависит от типа установки;
• Строго горизонтальный профиль поверхности;
• Наличие маслосборного заглубления;
• Схема размещения опор должна включать как минимум четыре столба (сваи). Расстояние между опорными элементами не должно превышать 2 метров.

Типы фундаментов для комплектных трансформаторных подстанций (КТП)

В практике современного строительства оснований для наружного размещения технологического оборудования используется несколько технологий. До сих пор применяется фундамент под КТП, формируемый из металлических лежней. Форма металлической арматуры Т-образная. Верхняя полка размещается на заглублении, а для приема конструкции будет задействована вертикальная часть. При таком подходе существенно экономится время на обустройство фундамента, при этом необходима предварительная подготовка грунта. Количество элементов арматуры (лежней) и схема размещения определяются размерами комплектной подстанции.

Более современный и долговечный тип фундамента — монолитный. Технология используется для массивных сборок подстанций, имеющих несколько трансформаторов. При проведении монтажных работ КТП на фундамент из блоков ФБС дополнительно экономится время за счет отсутствия необходимости проведения подготовительных грунтовых работ. Обустройство осуществляется следующим способом: заблаговременно подготовленная схема столбов заливается бетонным раствором, после застывания площадка готова к размещению оборудования.

Фундамент КТП ФБС имеет существенное отличие от монолита, поскольку собирается непосредственно на месте эксплуатации из одинаковых элементов. После укладки железобетонных изделий формируется армированный пояс. Его основная задача будет заключаться в равномерном распределении нагрузки по всему периметру основания. На практике укладка блоков осуществляется при помощи крана, остальные элементы закладываются вручную согласно выбранной технологии. Под КТП используется классический ленточный контур фундамента или сплошная укладка. Из особенностей обустройства следует отметить необходимость проведения подготовительных работ, утепления и гидроизоляции блоков.

Современный свайно-винтовой фундамент для КТП

В числе новых технологий, применяемых для монтажа трансформаторных подстанций, — метод свайной закладки. Вместе с принимаемым решением купить КТП киоскового типа, заказчики уже ориентирован на этот способ закладки фундамента. Использование технологии снимает ограничения на качество грунта, экономит время и средства, значительно продлевает общий срок эксплуатации подстанции. Этап монтажа сводится к забуриванию сваи в месте размещения подстанции. Площадка обычно готова в течение рабочих суток.

Особенности фундамента КТП киоскового типа

По условиям эксплуатации комплектная высоковольтная подстанция эксплуатируется снаружи зданий и сооружений, испытывает на себе климатические факторы местности. На практике для размещения КТП киоскового типа достаточно точечной укладки 4 ФБС под каждый угол конструкции (или из расчета на одну единицу высоковольтного оборудования). Если планируется размещение двухтрансформаторной подстанции, принимающая способность фундамента должна быть увеличена. Можно сформировать основание из 8 блоков ФБС или обустроить монолитную подушку. Для массивных сборок дополнительно используется заблаговременная подготовка котлована в вид укладки слоя песка, щебня. В любом случае необходимо будет удачно совместить технические запросы и не допустить удорожание проекта.

Источник

Монтаж силовых трансформаторов: объем работ, перевозка, хранение, последовательность монтажа

Монтаж силовых трансформаторов — это сложный технологический процесс, который отличается комплексностью и требует специализированного подъемно-транспортной техники, оборудования. Монтажные работы обязательно должен проводить специально обученный и подготовленный персонал.

Виды и особенности силовых трансформаторов

На текущий момент существует большое разнообразие силовых трансформаторов, которые отличаются по номинальной мощности, классам напряжения, условиям и режимам эксплуатации, конструктивному исполнении. В зависимости от мощностных характеристик и класса напряжения все трансформаторы подразделяются на несколько групп по габаритам (I-VIII). Если рассматривать оборудования по условиям работы и характера нагрузки, то деление производится на общего, специального назначения и на регулировочные.

Для промышленного использования производители выпускаются силовые трансформаторы для эксплуатации в холодном, умеренном и тропическом климате. В зависимости от типа охлаждения изделия разделяются на сухие, масляные с естественной и принудительной циркуляцией, с негорючим диэлектриком. Каждый трансформатор имеет собственное буквенно-цифровой шифр, который помогает определить эксплуатационные особенности.

Условные обозначения

Условное обозначение любого трансформатора включает следующее:

1. Набор буквенных обозначений. Обычно характеризует количество фаз, вид охлаждения, число обмоток, наличие РПН. Для силового оборудования специального назначения могут использоваться дополнительные элементы маркировки.
2. Номинальная мощность, а также год выпуска рабочих чертежей. Последнее может отсутствовать, определяется по наличию последних двух цифр в конце. Если автотрансформатор 110 кВ и выше имеет трансформатор СН, то напряжение последнего прописывается в виде сложной дроби.
3. Обозначение климатического исполнения. Отсутствие букв свидетельствует о попадании трансформатора в группу с умеренным климатом.

Какие трансформаторы используются?

В основном современная энергетика используется масляные силовые трансформаторы, которые отличаются универсальностью, практичностью и максимальной эффективностью. Подобные устройства обладают некоторыми ограничениями и требуют соответствующего обслуживания, но это минимальные неудобства в сравнении с другими вариантами исполнения.

Сухие трансформаторы сопровождаются небольшой мощностью и габаритами. Варианты исполнения с негерметичным кожухом устанавливаются только в закрытых помещениях. Силовое оборудование с негорючим диэлектриком обычно применяются в устройствах специального назначения. Установка осуществляется в помещениях с повышенной загрязненностью и пожароопасностью.

Объем и последовательность работ

Объем и последовательность выполнения работ определяется конструктивными особенностями силового трансформатора. Активные части трансформаторов зачастую поставляются в неразборном виде на место установки. Тем не менее в связи с наличием транспортных ограничений мощные трансформаторы требуют значительного демонтажа перед проведением перевозки, последующей сборки на месте установки.

Объем и последовательность работ по монтажу определяются конструктивными особенностями комплектующих узлов трансформаторов. При небольших габаритах (группа I-III) изделие поставляется в сборе, трансформаторы больших габаритов с принудительной циркуляцией масла требуют дополнительной промывки, сборки и наладки.

Необходимые для монтажа сведения и технические данные трансформатора, а также отдельных частей и узлов приводятся в сопроводительных документах и в паспортных данных. Специальные требования по монтажу, которые связываются с особенностями конструкции, то они также представлены в технической документации.

Транспортировка: погрузка и выгрузка трансформаторов

Транспортировка трансформаторов является важной технологической операцией. Основная цель этого процесса связывается с доставкой изделия на место установки в полной сохранности. Транспортировка осуществляется на большегрузах на небольшие расстояния, на железнодорожном — на дальние. Для доставки крупногабаритных устройств производится частичный демонтаж, что связывается с ограничениями техники.

Радиаторы, охладители отправляют без дополнительной упаковки, для защиты полостей производится закрытие уплотнителями и резиновыми прокладками. Остальные комплектующие поставляются в деревянных ящиках. Активную часть мощных трансформаторов раскрепляют сверху и снизу. Упаковка активной части производится согласно чертежа, который также поставляется совместно с оборудованием. При перевозке силовых трансформаторов с маслом значительно снижается негативное влияние на изоляцию.

В зависимости от условий и наличии оборудования разгрузка и погрузка осуществляется при помощи кранов или домкратов с полиспастом. В первом случае строповка осуществляется за подъемные устройства. Трансформатор освобождают от креплений и производится пробный подъем. Подъем выполняется плавно без рывков.

Приемка, оценка состояния, хранение трансформатора

После доставки и размещения силового трансформатора на специально подготовленной площадке важно убедиться в наличии всех узлов по документам. Во время осмотра особое внимание уделяется:

1. состоянию упоров, растяжек и других крепежных элементов, соответствие контрольных меток на баке;
2. общему состоянию бака трансформатора, наличие задвижек, кранов, отсутствие вмятин, подтеков масла;
3. состоянию повреждению дополнительных элементов, которые будут монтироваться.

Если неисправности или неполнота комплекта обнаруживается, составляется соответствующий акт. После прибытия не позднее 10 дней важно провести оценку состояния изоляции (уровень давления, наличие течи масла, пробивное напряжение). Результаты такой проверки также отражаются в техническом акте.

Хранение трансформатора допускается не более 3 месяцев на напряжении 110 кВ, и не более 6 месяцев до 35 кВ. Результаты хранения также отражаются в техническом акте и учитывается перед монтажом.

Подготовительные работы при монтаже силовых трансформаторов

Монтаж силовых трансформаторов с массой выше 100 тонн — это сложный процесс, отличающийся большим количеством трудоемких работ. При подготовке важно:

1. определиться с местом и условиями хранения трансформатора и его узлов;
2. подготовить нужное количество трансформаторного масла;
3. сформировать место установки, где будет проводиться разгерметизация и установка комплектующих;
4. подготовить инструмент, технику и дополнительное снаряжение, которое требуется для монтажа силового трансформатора.
5. определить последовательность монтажных работ, необходимый уровень испытаний;
6. подготовить техническую документацию, которая потребуется для сдачи объекта.

Среди прочего важно проработать вопросы ТБ, что позволит выполнять сложнейший фронт работы безопасно. Важно отметить, что монтаж и наладка таких трансформаторов зачастую осуществляется специально подготовленным, специализированным персоналом.

Что подготавливают к монтажу?

Монтаж силовых трансформаторов можно разделить на несколько стадий, технических операций:

1. Подготовка вводов на высокое напряжение. Элемент электроустановки проверяется визуально на отсутствие трещин и сколов, проводится высоковольтное испытание. Некоторые особенности зависят от типа и модели ввода.
2. Подготовка к монтажным работам трансформаторов тока. Способ монтажа определяется особенностями конструкции и мощности. Часто ТТ встраиваются в бак, в некоторых случаях устанавливают на железобетонную опору.
3. Подготовка к монтажу приборов и аппаратуры. Сюда попадает газовое реле, термостатические сигнализаторы, РПН.

Технические операции могут дополняться в зависимости от эксплуатационных характеристик.

Монтаж силового трансформатора

В собранном виде с установленными узлами и залитым маслом отправляются трансформаторы габаритов I, II, III. Они требуют только фиксации на площадке, присоединения высокой и низкой стороны. В остальных случаях осуществляется сборка каждого демонтированного для перевозки элемента. К моменту монтажа обязательно должны быть завершены строительные и другие работы.

Перед монтажом силовых трансформаторов проводится внешний осмотр, отбор проб масла, определение сопротивления изоляции, измерение коэффициента трансформации и потерь холостого хода. В случае удовлетворения результатов проверки трансформатор подлежит монтажу и включению. При ошиновке не следует допускать чрезмерного натягивания проводов и шин. Для заземления бак присоединяют к общему контуру заземления. После оформления соответствующей документации, наладки и опробования защит, трансформатор отправляется в эксплуатацию.

Последовательность монтажа силовых трансформаторов

1. Монтаж вводов. Демонтируются заглушки, присоединяется шпилька к гибким связям отводов от обмотки с использованием гаек. Затяжка болтов выполняется без рывков и чрезмерного усилия. Для установки вводов используется кран.
2. Установка РПН и расширителя. Монтаж привода осуществляется в зависимости от особенностей оборудования. Расширители предназначаются для контроля уровня масла в баке. При работе с РПН имеется 2 отсека, в котором участвует расширитель.
3. Соединение комплектующих и узлов осуществляется с применением фланцев. На текущий момент выделяются изделия глухого, сквозного и сухарного крепления. По форме выделяются фланцы круглой, овальной и прямоугольной формы.
4. Монтаж контрольных кабелей и аппаратуры. Все кабели заключаются в металлический рукав, крепление к стенки выполняются скобами и болтами.

Шкафы управления и контрольные кабеля

Перед началом проведения монтажа проводится внутренний и внешний осмотр. Удаляются транспортные крепления. Шкафы устанавливают на отдельном фундаменте., корпус соединяется с общим контуром заземления. Монтаж контрольных и силовых кабелей предназначается для электропитания двигателей, систем охлаждений, сборки управления. Разводка выполняется в специальных металлических кожухах. По завершению монтажа проводится измерение сопротивление изоляции.

После этого проверяются системы охлаждения и другое оборудование посредством их поочередного включения. Запрещается проводить опробование при температуре наружного воздуха -45 градусов. Если электровентиляторы и электронасосы работают правильно, систему охлаждения оставляют включенной на 3 часа. В течение этого времени проверяется отсутствие течи масла, подсоса воздуха.

Монтаж и наладка РПН

Регулирование напряжения в силовых трансформаторах осуществляется регулятором напряжения под нагрузкой или попросту РПН. Устройство изменяет коэффициент трансформации без разрыва нагрузочного тока. Существует несколько вариантов исполнения РПН, что имеет соответствующую маркировку. Более подробно об этом можно почитать в этой статье. Оборудование состоит из следующих составных частей:

1. Контактор. Обеспечивает переход избирателем в нужное положение без разрыва нагрузки.
2. Избиратель. Подготавливает необходимое рабочее положение.
3. Приводной механизм. Обеспечивает переключение вышеупомянутых элементов.
4. Токоограничивающее сопротивление. Используется для снижения коммутационного тока, который возникает в процессе переключения.

Перед монтажными работами важно ознакомиться с технической документацией и особенностями РПН. Выполняется осмотр, производится проверка изоляционных свойств масла. Валы контактора и переключателя настраивают на заводе изготовителя, поэтому не требуют регулирования. Оборудование устанавливают на соответствующее положение и сочленяют валы. После этого производится сочленение привода устройства. После сборки важно оценить коэффициент трансформации и сопротивление обмоток. Для этого строят круговую диаграмму.

Монтаж силовых трансформаторов и состояние изоляции

Для сохранения необходимых физических и электроизоляционных свойств, правильной работы силового трансформатора, необходимо оценивать состояние изоляции. Ухудшение изоляционных свойств часто возникает из-за увлажнения, загрязнения или механического повреждения. При монтаже трансформаторов измеряются сопротивление обмоток через 1 минуту после приложенного постоянного напряжения, измерение угла диэлектрических потерь, изменение электроизоляционных характеристик масла. В некоторых случаях определяется отношение емкостей изоляции обмоток и коэффициент абсорбции. При выполнении этих и иных работ важно соблюдать технику безопасности.

Источник