Электрический котёл (электрокотел) — прибор, предназначенный для нагрева электрическим током теплоносителя в момент протекания через него.
На котлах электрической мощностью более 6 МВт обязательна установка регистрирующего манометра или иных типов средств измерений, регистрирующих давления воды в местах, определенных проектом.
Каждый котел должен быть оснащен необходимой коммутирующей аппаратурой, а также приборами автоматического управления, контроля, защиты и сигнализации, конструктивно оформленными в виде выносного или встроенного пульта управления.
Ток каждого котла следует измерять в каждой из трёх фаз. При наличии защиты от перекоса фаз допускают измерения тока в одной фазе.
Электрокотельные с электрическими котлами должны быть оснащены средствами определения удельного электросопротивления питательной (сетевой) воды.
На каждом паровом котле с электронагревательными элементами сопротивления должно быть предусмотрено автоматическое отключение электропитания при понижении уровня воды ниже предельно допустимого положения.
На каждом котле должны быть предусмотрены электрические и технологические защиты, обеспечивающие своевременное автоматическое отключение котла при недопустимых отклонениях от заданных режимов эксплуатации. Виды и величины уставок защит определяет организация-разработчик проекта котла.
Электродные котлы напряжением выше 1 кВ с заземлённым и изолированным от земли корпусом должны иметь защитные устройства, отключающие котел в случаях:
- многофазных коротких замыканий в линии, питающей котел, на его вводах и внутри него (защитные устройства должны действовать без выдержки времени);
- однофазных замыканий на землю в линии, на вводах и внутри котла (защитные устройства должны действовать без выдержки времени для котлов с заземлённым корпусом и на сигнал - для котлов с изолированным от земли корпусом);
- перегрузки по току выше номинального (защитные устройства должны действовать с выдержкой времени);
- повышения давления в котле выше расчетного (защитные устройства должны действовать без выдержки времени);
- повышения температуры выходящей воды выше максимальной, указанной в паспорте котла (защитные устройства должны действовать с выдержкой времени);
- понижения давления в водогрейном котле ниже минимального рабочего;
- достижения минимально допустимого расхода воды (при уменьшении или прекращении расхода воды через котел);
- понижения уровня воды в паровом котле до минимально допустимого (защитные устройства должны действовать без выдержки времени);
- недопустимого повышения уровня воды в паровом котле.
Котлы напряжением до 1 кВ должны иметь защитные устройства, обеспечивающие отключение котла в случаях:
- многофазных коротких замыканий в линии, питающей котел, на вводах и внутри котла (защитные устройства должны действовать без выдержки времени);
- однофазных замыканий на землю в линии, питающей котел, на вводах и внутри котла (защитные устройства для котлов с заземлённым корпусом должны действовать без выдержки времени и защитные устройства для котлов с изолированным от земли корпусом должны действовать на сигнал);
- перегрузки по току выше номинального (защитные устройства должны действовать с выдержкой времени). Защитные устройства не требуются для котлов с электронагревательными элементами сопротивления;
- повышения температуры выходящей воды выше максимальной, указанной в паспорте котла (защитные устройства должны действовать с выдержкой времени);
- недопустимого повышения уровня воды в паровом котле (защитные устройства должны отключать питание котла водой и электроэнергией);
- несимметрии токов нагрузки выше 25% номинального тока котла (защитные устройства должны действовать с выдержкой времени). Защитные устройства не требуются для котлов с электронагревательными элементами сопротивления;
- остановки циркуляционных (сетевых) насосов (защитные устройства должны действовать с выдержкой времени);
- недопустимого понижения уровня воды в паровом котле.
В котельных с электродными котлами напряжением выше 1 кВ с заземлённым корпусом должна выполняться защита от однофазного замыкания на землю на секциях, питающих котлы, или в обмотке трансформатора, действующая с выдержкой времени на отключение секционного выключателя либо на отключение всех котлов, питающихся от данного трансформатора с соблюдением ступеней селективности по времени. Котлы напряжением до 1 кВ должны иметь устройства защитного отключения, предотвращающие поражение людей электрическим током.
В котельных с электродными котлами напряжением выше 1 кВ с изолированным корпусом должна выполняться защита:
- от однофазных замыканий на землю на секциях, питающих котлы, или в обмотке трансформатора (защита должна действовать на сигнал). Если такая защита выполняется направленной, то должна предусматриваться и токовая защита нулевой последовательности с действием на отключение котла без выдержки времени. Эта защита предназначена для случаев замыкания на землю вне данного котла в условиях нарушения изоляции его корпуса. Установка защиты должна обеспечивать её селективность при замыкании на землю вне данного котла и исправности изоляции его корпуса;
- превышения тока утечки - защита должна действовать с выдержкой времени не более 0,5 секунды на отключение всех электродных котлов данной установки в случае, если общий ток, протекающий через изолирующие вставки электродных котлов, превысит 20 А.
В котельных с электродными котлами напряжением до 1 кВ с изолированным корпусом должна предусматриваться защита, действующая на отключение всех котлов от реле утечки тока. Проводимость столбов воды, находящихся внутри изолирующих вставок на трубопроводах, не должна вызывать действия реле утечки тока.
Каждая защита должна иметь устройства, сигнализирующие о её срабатывании.
После монтажа или капитального ремонта электродного котла необходимо проверить работу регулятора мощности на легкость и плавность хода, произвести регулировку путевых выключателей, проверить автоматические остановки регулятора мощности котла в крайних положениях при дистанционном управлении.
После монтажа, капитального ремонта, текущего ремонта либо при профилактических испытаниях, не связанных с выводом электрооборудования в ремонт, необходимо проводить электрические испытания электрооборудования электрических котлов согласно нормам, указанным в таблице.
Таблица. Нормы проведения электрических испытаний электрооборудования электрических котлов
|
Испытания |
Вид ремонта |
Нормативные показатели |
Указания |
|
1. Измерение сопротивления столба воды изолирующей вставки |
П - профилактическое испытание, К - капитальный ремонт, Т - текущий ремонт или М - монтаж |
Сопротивление столба воды (Ом) в каждой из вставок должно быть не менее 0,06 , где - фазное напряжение электродного котла, В; n - число изолирующих вставок всех котлов котельной |
Измеряется у электродных котлов напряжением выше 1 кВ |
|
Не менее 200 n, Ом |
У котлов напряжением до 1 кВ |
||
|
2. Измерение удельного электрического сопротивления питательной (сетевой) воды |
П, К |
При 20°С должно быть в пределах, указанных организацией-изготовителем |
Измеряется для котлов перед пуском и при изменении источника водоснабжения, а при водоснабжении из открытых водоемов не реже четырёх раз в год |
|
3. Испытания повышенным напряжением промышленной частоты: |
П, К |
Длительность испытания 1 мин. |
- |
|
изоляции корпуса котла вместе с изолирующими вставками, освобожденными от воды |
|
32 кВ - для фарфоровой, 9 кВ - для других видов изоляции |
Котлы с номинальным напряжением 6 кВ |
|
42 кВ - для фарфоровой, 38 кВ - для других видов изоляции |
Котлы с номинальным напряжением 10 кВ |
||
|
2 кВ |
Котлы с номинальным напряжением 0,4 кВ |
||
|
изолирующих вставок |
|
Производится двухкратным номинальным напряжением |
- |
|
4. Измерение сопротивления изоляции котла без воды |
П, К |
Не менее 0,5 МОм (если организацией- изготовителем не оговорены более высокие требования) |
Измеряется в положении электродов при максимальной и минимальной мощности по отношению к корпусу мегомметром на напряжение 2500 В |
|
5. Проверка действия защитной аппаратуры котла |
П, К, Т, М |
В соответствии с производственными инструкциями и инструкциями организаций-изготовителей |
В том числе у электродных котлов напряжением до 1 кВ при системе с заземлённой нейтралью должны определяться с помощью специальных приборов непосредственно ток однофазного короткого замыкания на корпус или сопротивление петли "фаза-нуль" с последующим определением тока короткого замыкания. Полученный ток должен превышать не менее чем в четыре раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в шесть раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику |
Котел должен работать на воде, имеющей удельное электрическое сопротивление в пределах, указанных в паспорте.
Периодичность измерения удельного электрического сопротивления поступающей в котел воды должна соответствовать требованиям указанным в таблице выше. При резком изменении мощности котлов (на 20% и более от нормальной) проводится внеочередное определение удельного сопротивления воды.
Необходимое значение величины удельного электрического сопротивления котловой воды при работе парового котла должно поддерживаться с помощью непрерывной и периодических продувок. Непрерывная продувка котлов должна быть автоматизирована.
Снижение удельного электрического сопротивления воды путем введения легкорастворимых солей в питательную и котловую воду применяют для:
- водогрейных котлов напряжением до 1 кВ, работающих по замкнутой схеме теплоснабжения (без водозабора);
- паровых котлов при их запуске для форсирования набора и поддержания мощности.
