Передвижная установка обратной трансформации

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к высоковольтным мобильным электроустановкам, и может быть использована в энергетической отрасли для временного электроснабжения жилищно-коммунальных, общественных и промышленных потребителей через распределительную сеть высокого напряжения.
Известна передвижная электроустановка обратной трансформации, которая содержит корпус, откидную траверсу с изоляторами для подключения к воздушной ЛЭП, последовательно подключенные трансформаторы, расположенные внутри корпуса, при этом один из трансформаторов содержит клеммы для подключения к воздушной линии электропередачи (ЛЭП) [US 10389261, дата публикации: 20.08.2019 г., МПК: Н02М 5/12].
В качестве прототипа выбрана передвижная электроустановка обратной трансформации, которая содержит корпус и откидную траверсу с изоляторами для подключения к воздушной ЛЭП, последовательно подключенные устройство ввода, силовой трансформатор, устройство вывода с элементами для подключения к воздушной линии электропередачи (ЛЭП) [US9203276, дата публикации: 01.12.2015 г., МПК: H02K 11/33].
Однако их общим недостатком является низкая электробезопасность ввиду того, что подключение высоковольтных проводов ЛЭП к устройству вывода обеспечивается непосредственно внутри корпусов передвижных электроустановок обратной трансформации. При таком подключении, ввиду воздействия знакопеременных нагрузок на высоковольтный кабель порывистым ветром, может произойти истирание изоляционного слоя высоковольтного кабеля или деформирование устройства вывода, вследствие чего может произойти короткое замыкание высоковольтного кабеля на корпус, что может привести к выходу электроустановки из строя или к получению травм персоналом, что существенным образом ухудшает эксплуатационные характеристики передвижной электроустановки обратной трансформации. При этом возможна установка демпферных прокладок или сальников в местах контакта высоковольтного кабеля и корпуса, однако такое решение носит временный характер, требует постоянного контроля состояния этих элементов и не позволяет полностью устранить существующую проблему установки.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик передвижной электроустановки обратной трансформации.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении электробезопасности электроустановки обратной трансформации.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Передвижная электроустановка обратной трансформации содержит корпус, внутри которого установлены последовательно подключенные устройство ввода, силовой трансформатор, устройство вывода, выполненное с возможностью подключения к выделенному участку электрической сети, и закрепленную на корпусе откидную траверсу с изоляторами. В отличие от прототипа устройство вывода для подключения к выделенному участку электрической сети содержит подключенные к нему проходные изоляторы, установленные в стенке корпуса.
Передвижная электроустановка обратной трансформации обеспечивает возможность временного электроснабжения обесточенного участка электросетей путем преобразования электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 0,4 кВ, вырабатываемой передвижной электростанцией, и передачи ее в сеть напряжением 6 или 10 кВ.
Корпус обеспечивает несущие функции электроустановки и может иметь коробчатую или рамную конструкцию. Также корпус может иметь средства для обеспечения транспортировочных функций электроустановки в виде крюков, проушин, полозьев и пр. Стенка корпуса может быть выполнена из любого конструкционного материала и может подразумевать, как раму, так и боковую или верхнюю сторону корпуса.
Проходные изоляторы обеспечивают возможность проведения и изоляции токоведущей алюминиевой или медной части, одна сторона которой обеспечивает возможность электрического подключения проходных изоляторов к устройству вывода, а другая сторона обеспечивает возможность электрического подключения к выделенному участку электрической сети. Для этого проходные изоляторы могут иметь элементы для электрического подключения, представленные отверстиями или зажимными приспособлениями, расположенные на токоведущей части. Для изоляции токоведущей части проходные изоляторы содержат изолирующую часть, которая может быть выполнена из стекла или электротехнической керамики.
Проходные изоляторы установлены в корпус, что исключает возможность передачи деформирующих нагрузок на устройство вывода, снижая риск повреждения устройства вывода или обрыва высоковольтного кабеля. Также это позволяет зафиксировать высоковольтный кабель снаружи корпуса, что снижает риск его прямого взаимодействия с корпусом, позволяя тем самым снизить риск истирания изоляции высоковольтного кабеля. Это существенным образом повышает электробезопасность электроустановки обратной трансформации. Для обеспечения возможности установки проходных изоляторов в корпус, он может иметь отверстия, выполненные в стенке с той стороны, где расположено устройство вывода. Для дополнительного повышения электробезопасности установки проходные изоляторы могут быть установлены в корпус в верхней части боковой стенки, что снижает риск случайного контактирования персонала с проходными изоляторами. При этом для обеспечения возможности закрепления проходных изоляторов в корпусе, проходные изоляторы могут содержать основание, опоясывающее изолирующую часть и снабженное отверстиями или стяжными приспособлениями.
Дополнительно, для повышения электробезопасности электроустановки обратной трансформации, корпус может содержать кожух, закрепленный на корпусе, в месте установки проходных изоляторов. При этом для дополнительного снижения риска деформационного воздействия на проходные изоляторы, закрепленные в корпусе, повреждения устройства вывода, и повышения, таким образом, электробезопасности электроустановки обратной трансформации, кожух может содержать закрепленные в его стенке дополнительные проходные изоляторы, обеспечивающие возможность подключения устройства вывода к выделенному участку электрической сети. При этом проходные изоляторы, закрепленные в стенке кожуха, электрически подключены к проходным изоляторам, закрепленным в корпусе, посредством проводников, расположенных внутри кожуха.
Откидная траверса с изоляторами предназначена для подключения к кабельной или воздушной ЛЭП или иным элементам соединения и обеспечивает возможность закрепления и фиксации положения высоковольтного кабеля ЛЭП относительно корпуса, что снижает риск повреждения кабеля или проходных изоляторов ввиду воздействия на высоковольтный кабель порывистого ветра, тем самым повышая электробезопасность электроустановки обратной трансформации. При этом откидная траверса может содержать штыревые, стержневые или подвесные изоляторы.
Силовой трансформатор посредством электромагнитной индукции обеспечивает возможность преобразования одной величины напряжения и тока в другую величину напряжения и тока той же частоты без изменения ее передаваемой мощности. Силовой трансформатор для обеспечения возможности фиксации его положения в корпусе содержит элементы крепления, расположенные в основании, которые могут быть представлены отверстиями и/или вырезами, либо болтами и/или шпильками.
Устройство ввода обеспечивает возможность подключения источника электроэнергии, в качестве которого может быть представлена, к примеру, передвижная дизельная электростанция, и подачи электроэнергии на силовой трансформатор. Устройство ввода предпочтительно может быть представлено в виде распределительных устройств низкого напряжения (0,4 кВ), например, в виде распределительной панели, снабженной вводными разъединителями, в комплекте с плавкими вставками, распределительного щита с элементами для подключения источника электроэнергии и подключения к входу силового трансформатора в виде шин.
Устройство вывода обеспечивает возможность подключения электроустановки к кабельной или воздушной линии электропередач или иным элементам соединения с потребителями электроэнергии. Устройство вывода может быть представлено в виде распределительных устройств высокого напряжения, к выходам которых подключены проходные изоляторы, а к входам - элементы для подключения к выходу силового трансформатора, которые могут быть представлены в виде шин и иных элементов.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что устройство вывода для подключения к выделенному участку электрической сети содержит проходные изоляторы, установленные в стенке корпуса, что совокупно с откидной траверсой с изоляторами для подключения к ЛЭП, обеспечивающей возможность закрепления высоковольтного кабеля, позволяет надежно зафиксировать высоковольтный кабель относительно корпуса и не допустить истирания высоковольтного кабеля о внутреннюю поверхность корпуса, а также исключить возможность воздействия знакопеременных деформирующих нагрузок на устройство вывода, что позволяет снизить риск выхода из строя изоляции кабеля или повреждения устройства вывода электроустановки обратной трансформации, а также при повышенной электробезопасности позволяет осуществлять одновременное подключение как к кабельной, так и воздушной линии электропередач.
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении электробезопасности электроустановки обратной трансформации, тем самым улучшаются ее эксплуатационные характеристики.
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами:
Фиг. 1 - передвижная электроустановка обратной трансформации в транспортировочном положении на шасси грузового транспортного средства, вид сбоку.
Фиг. 2 - передвижная электроустановка обратной трансформации с кожухом, закрепленным на корпусе в месте установки проходных изоляторов, при этом кожух содержит дополнительные проходные изоляторы, вид сбоку.
Фиг. 3 - передвижная электроустановка обратной трансформации по фиг. 2, вид сзади.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Передвижная электроустановка обратной трансформации содержит корпус 1 с откидной траверсой 2 и изоляторами для подключения к ЛЭП. Внутри корпуса 1 расположен силовой трансформатор (не показан на фигурах), к вводам которого подключено устройство ввода в виде распределительного устройства низкого напряжения 0,4 кВ (РУНН) (не показано на фигурах), а к выводу трансформатора подключено устройство вывода 3 в виде распределительного устройства высокого напряжения 6 (10) кВ (РУВН) с трансформатором высокого напряжения (не показаны на фигурах), к выводам 4 которого подключены проходные изоляторы 5, установленные в стенке корпуса 1. При этом корпус 1 снабжен кожухом 6, в стенке которого закреплены дополнительные проходные изоляторы 7, подключенные к изоляторам 5 шиной 8.
Полезная модель работает следующим образом.
После транспортирования электроустановки обратной трансформации на место эксплуатации проводятся подготовительные работы, направленные на оперативное подключение установки к выделенному участку распределительной электрической сети с учетом ее мощности. В этом процессе к РУНН низковольтными проводами подключается резервный источник снабжения электрической энергией (РИСЭ), а к проходным изоляторам 3 РУВН высоковольтными проводами подключается линия электропередач (ЛЭП), которая предварительно закрепляется на изоляторах траверсы 2.
После включения генераторного автомата РИСЭ на вход силового трансформатора через РУНН поступает напряжение величиной 0,4 кВ, которое посредством силового трансформатора на выходе РУВН преобразуется в напряжение 6 (10) кВ и через проходные изоляторы 5 и 7 подается на ЛЭП. При этом за счет использования проходных изоляторов 5 и 7 и фиксирования высоковольтных проводов ЛЭП на траверсе 2 снижается риск возникновения короткого замыкания высоковольтного провода на корпус 1, а также обеспечивается универсальность установки за счет возможности ее подключения к выделенному участку сети 6-10 кВ посредством силового кабеля или проводом СИП. Дополнительно передвижная электроустановка обратной трансформации может содержать предупреждающее устройство, обеспечивающее возможность подачи звукового сигнала в случае регистрации однофазного замыкания на землю на выделенном участке сети 6-10 кВ.
Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении электробезопасности электроустановки обратной трансформации, тем самым улучшаются ее эксплуатационные характеристики.