Масляные реакторы применяются в сетях напряжением выше 35 кВ. Масляный реактор состоит из обмоток медных проводников, изолированных кабельной бумагой, которые укладываются на изоляционные цилиндры и заливаются маслом. Масло служит одновременно и изолирующей, и охлаждающей средой. Для снижения нагрева стенок бака от переменного поля катушек реактора применяют электромагнитные экраны или магнитные шунты.
Электромагнитный экран — это расположенные концентрично относительно обмотки реактора короткозамкнутые медные или алюминиевые витки вокруг стенок бака. Экранирование происходит за счет того, что в этих витках возникает встречное электромагнитное поле, которое компенсирует основное поле.
Магнитный шунт — это пакеты листовой стали, расположенные внутри бака около стенок, которые создают искусственный магнитопровод с магнитным сопротивлением, меньшим сопротивления стенок бака, что заставляет основной магнитный поток реактора замыкаться по нему, а не через стенки бака.
Для предотвращения взрывов, связанных с перегревом масла в баке, все реакторы на напряжение 500 кВ и выше в соответствии с действующими ПУЭ должны быть оборудованы газовой защитой.
При периодических осмотрах, а также при осмотрах после КЗ проверяют отсутствие повреждений обмоток и токопроводящих шин, бетонных стоек, витковой и фарфоровой изоляции. Особое внимание обращается на качество соединений контактных пластин с обмотками, на отсутствие нагрева в местах присоединения шин к реактору.
Периодически проверяется исправность вентиляции помещений, поскольку реакторы внутренней установки изготовляются для работы в сухих, хорошо вентилируемых помещениях. Недостаточная по объему или неправильно направленная вентиляция может привести к перегреву окружающего воздуха и обмотки реактора.
Опасность для бетонных стоек реактора представляет влага, которую бетон быстро впитывает, в результате чего его сопротивление снижается в 2–3 раза. В нормальных условиях работы такое снижение сопротивления для реактора не опасно, но при КЗ по отсыревшему бетону произойдет перекрытие между витками, поскольку на реакторе в это время будет большое падение напряжения с последующим возможным перекрытием реактора.
Сопротивление изоляции обмоток реактора относительно шпилек или верхних фланцев опорных изоляторов должно быть не менее 1 Мом; его проверяют мегаомметром 1000–2500 В.
Опорные изоляторы испытывают повышенным напряжением промышленной частоты.
Все испытания проводят одновременно с ремонтом оборудования присоединения.
В аварийных режимах бетонные реакторы могут допускать следующие кратковременные перегрузки:
5.6. Обслуживание силовых и контрольных кабелей
Кабельная линия электропередачи (КЛ) — это линия электропередачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю, кабельные каналы, трубы, на кабельные конструкции (ГОСТ 24291—90).
Кабельный ввод — это элемент конструкции, снабженный отверстиями, обеспечивающими ввод кабелей в низковольтное комплектное устройство (ГОСТ 22789—94), или это кожух, предназначенный для защиты концевых муфт кабеля (СТ МЭК 50(461)—84).
Кабельная обмотка (обмотка) — это покров из наложенных по винтовой спирали лент, нитей, проволок или прядей (ГОСТ 15845—80).
Кабельная оболочка (оболочка) — это непрерывная металлическая или неметаллическая трубка, расположенная поверх сердечника и предназначенная для защиты его от влаги и других внешних воздействий (ГОСТ 15845-80).
Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в осветительных и силовых электроустановках для устройства КЛ.
Контрольные кабели предназначены для создания цепей контроля, сигнализации, дистанционного управления. Контрольные кабели содержат от 4 до 37 медных или алюминиевых жил с относительно небольшой площадью сечения (от 0,75 до 10 мм2) и, следовательно, могут быть использованы для передачи небольшой мощности. Их выпускают на переменное напряжение до 660 В или постоянное — до 1000 В.
ПС получают питание, как правило, по маслонаполненным КЛ 110–220 кВ. Питание потребителей электрической энергии от ПС обычно осуществляется по КЛ 6-10 кВ. Вторичные цепи управления, сигнализации, защиты и блокировки выполняются контрольными кабелями.
На территории ПС кабели прокладывают в земле, траншеях, туннелях, а при прокладке над землей — в лотках. Внутри зданий и сооружений кабели прокладывают по специальным конструкциям, в коробах и шахтах.
Кабель состоит из медных или алюминиевых токоведущих жил, изоляции (отделяющей токоведущие жилы друг от друга и от земли), защитной оболочки для защиты от внешних воздействий.
В зависимости от числа жил кабели бывают одно-, двух-, трех-, четырех- и пятижильные; контрольные кабели изготовляются многожильными при малом сечении жил.
Отрезки кабелей соединяют между собой при помощи соединительных муфт. В РУ концы кабелей оконцовывают концевыми муфтами или заделками.
Кабельные муфты обеспечивают полную изоляцию, герметизацию и защиту кабелей от механических воздействий. По своему назначению они бывают концевые, соединительные, ответвительные и переходные и используются при всех классах напряжения: низкого — до 1 кВ, среднего — от 6 до 35 кВ и высокого — свыше 35 кВ.
Изоляция кабеля выполняется из специальных сортов бумаги, пропитываемой минеральным маслом с канифолью. Изоляция контрольных кабелей может быть бумажной, резиновой, поливинилхлоридной и полиэтиленовой.
Поверх изоляции кабеля накладываются защитные оболочки, изготовляемые из свинца, алюминия и поливинилхлорида, для защиты от проникновения влаги и вредных веществ. От механических воздействий кабель защищен стальными лентами или проволоками, а от коррозии — битумными покровами.
В маслонаполненных кабелях (для кабелей напряжением 110 кВ и выше) масло находится под избыточным давлением. Применяются кабели низкого давления (0,0245—0,2394 МПа) в свинцовой оболочке с центральным маслопроводящим каналом и кабели высокого давления (1,08—1,57МПа), три фазы которых находятся в стальном трубопроводе с маслом.
Поддержание требуемых избыточных давлений в кабелях низкого давления обеспечивается маслом из баков давления, размещаемых в расчетных точках КЛ, а в кабелях высокого давления и КЛ в целом — автоматическими маслоподпитывающими установками.
За работой маслоподпитывающих устройств и герметичностью всей масляной системы необходимо систематическое наблюдение, осуществляемое с помощью устройств сигнализации давления масла, которое обеспечивает регистрацию и передачу сигналов о понижении или повышении давления масла сверх допустимых пределов.
В зависимости от рабочего напряжения и вида изоляции кабеля установлены следующие максимально допустимые температуры нагрева токоведущих жил:
Для маслонаполненных кабелей 110 и 220 кВ эта величина составляет 70 °C.
Длительно допустимые нагрузки силовых кабелей определяются в зависимости от температуры среды, в которой проложен кабель, и условий прокладки. Эти значения табулированы в действующих ПУЭ.
Могут допускаться кратковременные перегрузки кабелей. Так, для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, допускаются кратковременные перегрузки, приведенные в табл. 5.1.
Таблица 5.1
На время ликвидации послеаварийного режима для кабелей допускается перегрузка, указанная в табл. 5.2.
Таблица 5.2
В общем случае на время ликвидации послеаварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка до 10 %, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией — до 15 % номинальной продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 суток, если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышала номинальной.
Для маслонаполненных КЛ 110–220 кВ, проложенных в земле и засыпанных естественным грунтом, вынутым из траншеи, перегрузка допускается при условии, что температура жил не превышает 80 °C, при этом длительность непрерывной перегрузки не должна быть более 100 ч.
При осмотрах открыто проложенных кабелей проверяют отсутствие механических повреждений брони, вмятин, крутых изгибов, вспучивания оболочек, следов вытекания мастики, наличие антикоррозийных покрытий брони, защищенность соединительных муфт стальными или асбоцементными плитами на силовых кабелях, правильность раскладки кабелей на опорных конструкциях, состояние самих конструкций, концевых муфт и заделок, отсутствие нагрева наконечников жил и выплавлений алюминиевых шин в местах контактных соединений с наконечниками.
