МОБИЛЬНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ
MOBILE TRANSFORMER SUBSTATION

Изобретение относится к объектам энергетики, в частности к получению, преобразованию и распределению электрической энергии, а именно к высоковольтным мобильным трансформаторным подстанциям преимущественно напряжения 6(10)/0,4 кВ.
Известна комплектная трансформаторная подстанция по патенту на изобретение №2279747, М. кл. H02B 5/00, H02B 7/06, опубл. 10.07.2006 г., содержащая корпус, снабженный дверями, силовой трансформатор, устройство высокого напряжения 6(10) кВ и распределительное устройство низкого напряжения 0,4 кВ, при этом корпус снабжен двумя внутренними перегородками, разделяющими его на три расположенных в ряд отсека: трансформаторный отсек, в котором размещен силовой трансформатор, высоковольтный отсек с устройством высокого напряжения и низковольтный отсек с распределительным устройством низкого напряжения, при этом каждый из отсеков выполнен имеющим наружную дверь корпуса, дверь отсека с силовым трансформатором выполнена двухстворчатой и расположена на торцевой стороне корпуса, а двери отсеков высоковольтного и низковольтного выполнены на боковой стороне корпуса.
К недостаткам известной трансформаторной подстанции является ее стационарная установка, не позволяющая использовать ее в местах отсутствия электроэнергии при выполнении работ, например, в полевых условиях.
Известна мобильная трансформаторная комплектная подстанция 35 кВ, см. патент РФ на полезную модель №145940 (прототип), М. кл. H02B 7/00, содержащая силовой трансформатор, комплектное устройство высшего напряжения и установленное в закрытом блок-контейнере комплектное устройство низшего напряжения, подсоединенное с помощью кабельных перемычек к силовому трансформатору, подключенному к высоковольтной линии через комплектное устройство высшего напряжения, снабженное вводным разъединителем для подачи напряжения на трансформатор, при этом комплектное распределительное устройство высокого напряжения и силовой трансформатор также установлены в закрытых блок-контейнерах, причем блок-контейнеры выполнены утепленными, при этом блок-контейнер с вводным комплектным распределительным устройством высшего напряжения состоит из двух отсеков, в одном из которых размещено оборудование высокого напряжения, а в другом установлены устройства противоаварийной автоматики, устройства управления собственными нуждами блок-контейнера и устройство гарантированного питания с аккумуляторами, а блок-контейнер с комплектным распределительным устройством низшего напряжения снабжен люками в стене с герметичными сальниковыми вводами для подключения внешних кабельных присоединений и разделен перегородкой на два отсека, в одном из которых установлен щит управления подстанцией, а в другом - комплектное распределительное устройство низшего напряжения.
В мобильной трансформаторной комплектной подстанции блок-контейнер с комплектным распределительным устройством высшего напряжения и блок-контейнер с силовым трансформатором установлены на одном прицепе, а блок-контейнер с комплектным распределительным устройством низшего напряжения - на другом прицепе.
К недостаткам известной мобильной трансформаторной комплектной подстанции можно отнести сложность ее конструкции, размещенной на двух автомобильных прицепах и потребность в обеспечении условий по расположению подстанции на автомобильной платформе на требуемой высоте от поверхности земли во время работы и при проезде под мостами, в тоннелях и т.п. ограничивающих высоту сооружениях, при транспортировке подстанции к месту работы.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности расширение технологических возможностей подстанции, связанных с обеспечением безопасной на ней работы, и обеспечение ее транспортировки под сооружениями, выполненными на стандартной высоте проезда.
Поставленный технический результат достигается сочетанием использования общих с прототипом известных признаков, включающих автомобильную платформу и смонтированную на платформе трансформаторную подстанцию и новых признаков, заключающихся в том, что трансформаторная подстанция выполнена в виде двух соединяемых по высоте частей - неподвижной, закрепленной на автомобильной платформе и подвижной, выполненной с высоковольтным приемным блоком изоляторов и линейного телескопического разъединителя наружной установки с приводом, снабженной порталом с, по меньшей мере, двумя телескопическими вертикально смонтированными опорами, связанными с механизмом установки подвижной части в рабочее или транспортное положения, при этом механизм установки подвижной части подстанции в рабочее или транспортное положения выполнен в виде кинематически связанных друг с другом блоков и опор при помощи троса с лебедкой.
Неподвижная и подвижная части трансформаторной подстанции электрически связаны между собой при помощи линейного телескопического разъединителя наружной установки с приводом, выполненным в виде двух телескопических стержней со смонтированными на их верхнем крае контактными пластинами, а на нижнем крае, доступном для обслуживающего персонала, рукоятками поворота.
Верхняя подвижная часть подстанции по периметру снабжена боковым сетчатым ограждением.
Новизной мобильной трансформаторной подстанции является выполнение трансформаторной подстанции в виде двух соединяемых по высоте частей - неподвижной, закрепленной на автомобильной платформе, и подвижной, выполненной с высоковольтным приемным блоком изоляторов и линейного телескопического разъединителя наружной установки с приводом и снабженной порталом с, по меньшей мере, двумя телескопическими вертикально смонтированными опорами, связанными с механизмом установки подвижной части в рабочее или транспортное положения, при этом механизм установки подвижной части подстанции в рабочее или транспортное положения выполнен в виде кинематически связанных друг с другом блоков и опор при помощи троса с лебедкой.
Так, выполнение трансформаторной подстанции в виде двух соединяемых по высоте частей - неподвижной, закрепленной на автомобильной платформе, и подвижной, выполненной с высоковольтным приемным блоком и снабженной порталом, позволяет осуществлять транспортирование подстанции по любым дорогам с выполненными по стандартам тоннелям и мостам над дорогой. При этом в транспортном состоянии подвижная часть подстанции находится в нижнем положении, а при подготовке подстанции к работе подвижная часть поднимается на требуемую стандартами высоту.
Выполнение подвижной части подстанции - портала с, по меньшей мере, двумя телескопическими вертикально смонтированными опорами, связанными с механизмом установки подвижной части в рабочее или транспортное положения, позволяет за счет телескопического соединения подвижной части с неподвижной достаточно просто осуществить приведение подстанции в рабочее положение.
Выполнение механизма установки подвижной части подстанции в рабочее или транспортное положения в виде кинематически связанных друг с другом блоков и опор при помощи троса с лебедкой позволяет без усилий и дополнительных устройств вращением рукоятки лебедки поднять верхнюю часть подстанции и зафиксировать ее рабочее положение при помощи штифтов.
Признаки электрической связи неподвижной и подвижной частей трансформаторной подстанции между собой при помощи линейного телескопического разъединителя наружной установки с приводом, выполненным в виде двух телескопических стержней со смонтированными на их верхнем крае контактными пластинами, а на нижнем крае, доступном для обслуживающего персонала, рукоятками поворота и наличие по периметру верхней подвижной части подстанции бокового сетчатого ограждения - являются признаками дополнительными, способствующими достижение поставленной предлагаемым изобретением технической задачи.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям сочетания известных и новых признаков предлагаемого изобретения в источниках патентной и научно-технической информации не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.
Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и не вытекает из него явным образом и позволяет получить более высокий и даже неожиданный технический результат, то предлагаемые существенные признаки и их сочетание можно считать имеющими изобретательский уровень.
Описание осуществления предлагаемого способа, в том числе на конкретном примере, позволяет отнести его к промышленно выполнимым.
На фиг. 1 схематично представлена мобильная трансформаторная подстанция, смонтированная на автомобильной платформе в транспортном положении.
На фиг. 2 схематично показано рабочее положение неподвижной и подвижной частей подстанции.
На фиг. 3 схематично показана подвижная часть подстанции с блоками, поперечной балкой, тросом и лебедкой.
На фиг. 4 показан вид подстанции с отображением линейного телескопического разъединителя наружной установки с ручным приводом.
Предлагаемая в качестве изобретения мобильная трансформаторная подстанция состоит из неподвижной части, включающей корпус-раму 1, смонтированную на автомобильной платформе 2, трансформатор 3, блок защиты с предохранителями 4, пульт учета электроэнергии 5. Подвижная часть подстанции выполнена в виде портала - двух телескопических опор 6 с размещенным на ее верхней поверхности высоковольтным блоком, состоящим из линейного разъединителя 7, связанного высоковольтным кабелем 8 с проходным изолятором 9. Телескопические опоры 6 кинематически, при помощи блоков 10, смонтированных на поперечной балке 11 неподвижного корпуса-рамы 1, гибкой связи (троса) 12 связаны с червячной лебедкой 13 с рукояткой 14. По периметру верхней подвижной части 6 выполнено сетчатое ограждение 15. На обратной стороне подстанции смонтирован линейный телескопический разъединитель, выполненный в виде двух подвижных телескопических тяг 16 и двух неподвижных тяг 17 с рукоятками поворота 18, выполненным в виде двух рукояток, закрепленных на нижнем крае неподвижных телескопических тяг 17 разъединителя и контактных пластин 19. Подвижная и неподвижная части подстанции снабжены фиксаторами их положения относительно друг друга, устанавливаемые в соответствующие отверстия 20.
Предлагаемая мобильная трансформаторная подстанция работает следующим образом.
Для перевозки к месту работы подстанция находится в транспортном положении, см. фиг. 1. При этом подвижная часть 6 подстанции опущена вниз, фиксаторы нижнего положения установлены в соответствующие нижние отверстия 20. Общая высота подстанции составляет 3920 мм от поверхности земли. Такая высота расположения подстанции позволяет транспортировать ее до места работы без дополнительных осложнений при проезде под мостами, в тоннелях и под другими ограничивающими высоту сооружениях.
После прибытия на рабочее место фиксаторы удаляют из фиксирующих отверстий 20 и вращением рукоятки 14 лебедки 13 при помощи троса 12 блоков 10, закрепленных на балке 11 подвижную часть 6 трансформаторной подстанции поднимают вверх до ее рабочей высоты в 4600 мм. Подвижную часть 6 подстанции в ее верхнем положении вновь фиксируют на неподвижной части 1 при помощи фиксаторов. Затем к высоковольтному блоку подсоединяют высоковольтные провода, а от трансформатора 3 низковольтной части протягивают кабель до потребителя энергии. Мобильная трансформаторная подстанция готова к работе. Перед началом работы осуществляют соединение высоковольтного блока с подстанцией путем поворота рукояток 18, закрепленных на нижнем крае неподвижных тяг 17 разъединителя. Сетчатое ограждение 15 предотвращает доступ персонала к токоведущим частям подстанции.
Неподвижная и подвижная части трансформаторной подстанции электрически связаны между собой при помощи линейного телескопического разъединителя наружной установки с приводом, выполненным в виде двух телескопических тяг со смонтированными на их верхнем крае контактными пластинами, а на нижнем крае, доступном для обслуживающего персонала, рукоятками 18 поворота контактных пластин 19.
В настоящее время на предприятии изготовлена опытная мобильная трансформаторная подстанция, которая отправлена в другую организацию для проведения комплексных испытаний.
Предварительные испытания показали положительные результаты. По окончании комплексных испытаний будет принято решение о производстве предлагаемых мобильных трансформаторных подстанций.