Выключатели высокого напряжения — Элегазовые выключатели

Содержание
  1. 1. ОПИСАНИЕ.
  2. Свойства элегаза
  3. Назначение
  4. . — . , . , -110-40/2500 1 -220-40/2500 1.
  5. 2 Колонковые выключатели
  6. 2. ОСHOBHblE ПРЕИМУЩЕСТВА.
  7. Конструктивные особенности
  8. По рабочим характеристикам защищаемых цепей
  9. Самые распространённые модели
  10. 3 Баковые выключатели
  11. Принцип действия и область применения
  12. 4. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО
  13. Виды приводов элегазовых выключателей
  14. Испытания и проверки, какими приборами ведётся контроль
  15. Виды трансформаторов напряжения
  16. Устройство и принцип действия масляного выключателя
  17. 5 Синхронные генераторы и компенсаторы. Турбогенераторы и Гидрогенераторы
  18. 6. Технические характеристики
  19. Достоинства элегазовых выключателей (видео)
  20. Напоследок
  21. Ссылки по теме
  22. Последовательность переключений устройства рпн
  23. Ссылки
  24. Габаритные, установочные и присоединительные размеры выключателей типа ВГТЗ-110II*.
  25. Область применения

1. ОПИСАНИЕ.

Выключатели предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также работы в циклах АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 110 и 220 кВ.

Выключатели изготовлены в климатическом исполнении У и ХЛ*, категории размещения 1 ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1. Они предназначены для эксплуатации в открытых и закрытых распределительных устройствах в районах с умеренным и холодным климатом (-55°С) при следующих условиях:

  • окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150 (для атмосферы типа II);
  • верхнее рабочее значение температуры окружающего выключатель воздуха составляет 40°С;
  • нижнее рабочее значение температуры окружающего выключатель воздуха составляет: для исполнения У1 — минус 45°C при заполнении выключателя элегазом; для исполнения ХЛ1* — минус 55°C при заполнении выключателя газовой смесью (элегаз SF6 и тетрафторметан CF4);
  • относительная влажность воздуха: при температуре +20°С — ?80%, при температуре +25°C — ?100%;
  • при гололеде с толщиной корки льда до 20 мм и ветре скоростью до 15м/с, а при отсутствии гололеда — при ветре скоростью до 40 м/с;
  • высота установки над уровнем моря не более 1000м;
  • сейсмичность – до 9 баллов по шкале MSK-64 (выключатели на 220 кВ должны устанавливаться на фундаментные стойки (бетонные опоры), имеющие сваи С35 с поперечным сечением (35х35 см);
  • тяжение проводов в горизонтальном направлении -не более 1000 Н(100кГс).

Прим. По заказу возможна поставка в климатическом исполнении Т1 (верхнее рабочее значение температуры воздуха +55°С).

Элегазовые выключатели соответствуют требованиям ГОСТ 687-78 «Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия» и техническим условиям 2БП.029.001 ТУ, согласованным с РАО «ЕЭС России», имеют сертификат соответствия № РОСС RU.ME25.BO1020.

Свойства элегаза

Дальнейшее повышение номинального напряжения и номинального тока в воздушных выключателях наталкивается на большие трудности (давление воздуха в ДУ достигает 4 МПа, что требует больших затрат на создание механически прочной и работоспособной конструкции выключателя). Решение задачи может быть получено путем использования вместо воздуха газа, который обладал бы более высокой электрической прочностью и отключающей способностью. Таким газом является шестифтористая сера SF6 — элегаз (электротехнический газ) [6]. По сравнению с воздухом этот газ обладает следующими преимуществами:
1. Электрическая прочность в 2,5 раза выше, чем у воздуха. При давлении 0,2 МПа электрическая прочность элегаза приближается к прочности трансформаторного масла.
2. Высокая удельная объемная теплоемкость (почти в 4 раза выше, чем у воздуха) позволяет увеличить нагрузку токоведущих частей и уменьшить массу меди в выключателе.
3. Номинальный ток отключения камеры продольного дутья с элегазом в 5 раз выше, чем с воздухом.
4. Малая напряженность электрического поля в столбе дуги. Благодаря этому резко сокращается износ контактов, уменьшается эффект термодинамической закупорки сопла. Это позволяет увеличить расстояние между контактами, повысить напряжение на каждом контактном промежутке и допустимую скорость восстановления напряжения.
За рубежом опубликованы данные по одноразрывному выключателю на номинальное напряжение 750 кВ.
5. Элегаз является инертным газом, не вступающим в реакцию с кислородом и водородом, слабо разлагается дугой. Элегаз нетоксичен, хотя некоторые продукты разложения опасны.
Недостатком элегаза является высокая температура сжижения. Так, например, при давлении 1,31 МПа переход элегаза из газообразного состояния в жидкое происходит при температуре 0°С. Это заставляет использовать его либо с подогревающим устройством, либо при низком давлении. При давлении 0,35 МПа температура сжижения равна — 40°С. Для электрических аппаратов применяется газ с высокой степенью очистки от примесей, что усложняет и удорожает его получение.

Назначение

Вакуумные выключатели предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока (частота 50 Гц), номинальным напряжением до 10 кВ с изолированной, компенсированной, заземлённой через резистор или дугогасительный реактор нейтралью. они предназначены для установки в новых и реконструируемых комплектных распределительных устройствах станций, подстанций и других устройств, осуществляющих распределение и потребление электрической энергии во всех отраслях народного хозяйства, в том числе нефтегазодобывающей и перерабатывающей, нефтехимической, химической, горнорудной и др. отраслях.

. — . , . , -110-40/2500 1 -220-40/2500 1.

  • 1.
  • 2.
  • 3.
    • 3.1 —
    • 3.2
  • 4.
    • 4.1
    • 4.2
      • 4.2.1
      • 4.2.2
      • 4.2.3
      • 4.2.4
  • 5.
  • 6. -110-40/2500 1 -220-40/2500 1
    • 6.1
    • 6.2
    • 6.3
    • 6.4

, , , . , , . , , .

— . , .

: ; , ; (6-1150 ); .

1980 . 1101150 80 . (110-1150 ) . () 110 .

, , . .

1.

, .. . . : , , , . , , , , . (25 ), , , . , : ( ) .

. () . . . , , .

, (). , . . . , .

, :

.

, , , . 20 .

. . :

— , ,

— , .

2.

, .

() : U; U.; ; ?; I; I.; I.; () ; ; ; ( ); .

.

U () — , . , ( ), . . 1.

1-

() , ,

( ), ,

3

3,6

6

7,2

10

12

15

17,5

20

24

35

40,5

110

126

150

172

220

252

330

363

500

525

750

787

1150

1200

, .

— , , : 200; 400; 600; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000; 12 500; 16 000; 20 000; 25 000; 31 500 .

I., . I., ( ) I. (2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 35,5; 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250 ), ? , ia (?2I. = ?2I.) . .

I. — , . 10 , . ( ).

( ) i = 2,55 I. I = I.. I 1 2 U ? 330 1 3 U ? 220 .

, (), .

— . (du/dt), — . I..

du/dt ( 1 1). 1 2, , I, .

( ) . , — 3.

4 , . I, .

, . 3, 4, , I, , I. I, — ( 3) .

1-

( 80 %) , , , 0,3 , , . , , () .

3.

3.1 —

SF6 () , — , . (20) 0,1 . 5 , 30 — 138,5 / (330 / ). , (2000 ). , .

, , , 800. . , .

. , .

. 1,5 6. , , .

, , () . SF2, SF4.

3.2

() : . , , .

— , : , . , , . , , .

:

— ,

— .

, , . , , . , . . , , .

, . : , , .

: SF6 SF4, SF2 . . , SF4 SF2. S2 F2, SF S2. F2, SF, SF2. , 2.

2-

, , . . , . .

, SF2 . SF2, , , SF6, .

, , . . , , .

, :

1. .

2. .

3. .

4. (). — , 40 . . , .

5. , , .

4.

4.1

. , , , 220 . , , .

:

— , 0,5% , ;

— , , , — ;

— — , , , ;

— (-45 ? +40) .

3.

, :

— ;

— ;

— ;

— , .. .

3 —

.

35, 110, 220 . 35 110 , 220 — . , . , .

. . , , . , , F, . . , , . , . 0,3 . , . .

, . .

4.2

4.2.1

, , ( ) , (), — . , .

, , , . .

, , , , , .

— .

— , , , , .

4.2.2

, . , , , , , . .

.

4.2.3

:

— () ;

— , ;

— , , 20?;

— .

( ) : — — — (, ) ; — — ( ).

4.2.4

— , . . , — .

:

, , ;

— , .

5.

, . 4—4,5 , ( , 100 , ). . . — — , . , . , , . . , , .

(), , , , . :

— , ( );

— , ( );

— , , ( );

— , , .

(1,5-2,0 ) , (0,2-0,3 ). . .

. -, 1,5 6. , , . -, .

. . 4. (0,5—0,6 ) ( 4), ( 4) .

4-

: Sc dc , , z0, . , , ().

. , 5.

5-

1 2 . 2 3 ( ), 4 5. 6 . , , 3, . 0,20-0,28 . .

: 220 40 ( 3 /). 750 50 .

Merlin Gerin Fluarc FB4 U = (7,2—36) , I. = 25 , I = (630—1250) . 1,5 , 15 , 60—80 , — 20 .

6 , . . 1, 2, 3, 4 . (CuW), . , , 15—20 % I. . 5 1 6 7, 8. . 1, 2 3, 4. ( ) 3, 4 3, 4 — . , . ( ) , .

5-

. , . , , .

, . 1/100 . 6.

7- () ()

6. -110-40/2500 1 -220-40/2500 1

, , , .

.

6.1

:

1. , :

— . , , ,

— , . — 1% — — , ;

— , .

2. , .

3. , .

4. . , , 20- .

5. .

6. 1,15 .

7. , .

8. -220.

9. .

10. .

11. ( — ) .

6.2

2-

-110-40/2500 1

-220-40/2500 1

1 ,

110

220

2 ,

126

252

3 ,

2500

4 ,

40

5 , %,

40

6 , :

,

102

40

40

3

7 , :

102

40

8 , ,

31.5

125

9 , ,

0-300

10 ,

500

11 ,

0.035-0.005

12 ,

0.055-0.005

13 ,

0.3

14 , ,

0.1

15 ( ) , ,

0.002

16 , % ,

1.0

17 , 20?, :

0.4

0.34

0.32

18 ,

1650

1650

19 ,

6.3

6.3

20 (1.2/50 )

230

230

21 50,

450

450

22 , ,

280

280

23

24

1

1

25 ,

110

110

26 :

1

2

27

7..+7..

28 , % :

80-110

70-110

29 , , :

110

220

5

2.5

30 ,

10

31 110/220, :

10/10

2/1

32 ,

0.75

33 ,

220/380

34 , ,

15

35 , :

,

50

800

36 ,

220

:

();

();

— (), () ();

— () , t;

— ();

:

-03—180-

-03—20-

-180—180-.

, :

— 60 100 % — 20 ;

— 30 60 % — 34 ;

— , — 30 — — .

50% ; .

:

5000 — — ;

— 20 , ;

— 40 .

6.3

, .

-110 II (), . -1800.

-220 II .

, , , .. . , .

6.4

-110 , , , . , , , (). . 36 . -220 II .

, , . , , ( ) .

-110 , , , .

-220 II , . .

, , , . , . , , . . , , . , .

. . . , , .

, , . , . .

, 20?, . 0.34 , , 0.32 , , , (0.8?1.2) . , .

-1800 , , , . , :

) :

)

) ( )

) .

. — .

. 20 . :

— , , ;

— , ;

— ;

— .

20 63 , . . , 110 , 1%. 30 .

. , , , . , 0,2% ( ). , .

, . .

1. , .. .-. .. — .: , 2004.- 822.

2. , .. / .. , .. — .:,1989.- 605.

3. , .. / .. [ .]; -.:,1977.-420 .

  • , — . . LF. .

    [3,5 M], 14.01.2015

  • : . . , , , , .

    [3,7 M], 03.03.2011

  • . , . . .

    [2,6 M], 12.01.2010

  • : , . , .

    [1,6 M], 22.03.2013

  • . . . , .

    [2,1 M], 02.09.2010

  • , . . . , .

    [843,5 K], 11.01.2012

  • . , , . .

    [230,9 K], 27.02.2009

  • (), . . . .

    [705,0 K], 04.10.2012

  • , . . . , .

    [509,6 K], 12.01.2010

  • . . . .

    [57,8 K], 09.05.2014

2 Колонковые выключатели

Колонковый элегазовый выключатель – такое приспособление с автокомпрессией в положении удовлетворить подходящую коммутационную способность всех условиях переключения. Выключатель сделан в колонковом трёхполюсном выполнен с совместной рамой для полюсов и привода. Устройство оснащёно: аппаратом соблюдения порядка плотности элегаза с контактами для предупредительной сигнализации о понижении давления и воспрещения пользоваться выключателем, указателями местоположения «ON — OFF» выключателя и расположения пружин, счётчиком процедур вмешательства, предохранительными клапанами для сбрасывания лишнего давления, манометром соблюдения порядка давления в аппарате, платформами заземления. Шкаф управления имеет герметичную пыле — влагоустойчивую конструкцию с подогревом.

Конструкция колонкового выключателя

Рисунок 2 – Конструкция колонкового выключателя

2. ОСHOBHblE ПРЕИМУЩЕСТВА.

  • пониженные усилия оперирования выключателем. Энергия, необходимая для гашения токов короткого замыкания, частично используется из самой дуги, что существенно уменьшает работу привода и повышает надежность;
  • использование в соединениях двойных уплотнений, а также «жидкостного затвора» в узле уплотнения подвижного вала. Естественный уровень утечек — не более 0,5% в год — подтверждается испытаниями каждого выключателя на заводе-из¬готовителе по методике, применяемой в космической технике;
  • современные технологические и конструкторские решения и применение надежных комплектующих, в том числе высокопрочных изоляторов зарубежных фирм.
  • высокая заводская готовность, простой и быстрый монтаж и ввод в эксплуатацию.
  • высокая коррозионная стойкость покрытий, применяемых для стальных конструкций выключателя.
  • высокий коммутационный ресурс, заданный для каж¬дого полюса (п.3,3), превосходящий в 2-3 раза коммутаци¬онный ресурс лучших зарубежных аналогов (в расчете на каж¬дый полюс), в сочетании с высоким механическим ресурсом, повышенными сроками службы уплотнений и комплектую¬щих, обеспечивают при нормальных условиях эксплуатации не менее, чем 25-летний срок службы до первого ремонта.
  • возможность отключения токов нагрузки при потере избыточного давления элегаза в выключателе.
  • сохранение электрической прочности изоляции выключателя при напряжении равном 1,15 наибольшего фазного напряжения в случае потери избыточного давления элегаза в выключателе.
  • отключение емкостных токов без повторных пробоев, низкие перенапряжения.
  • отсутствие феррорезонанса в сетях при эксплуатации выключателя ВГТ-220.
  • низкий уровень шума при срабатывании (соответствует высоким природоохранным требованиям).
  • низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры.
  • полная взаимозаменяемость (по присоединительным и установочным размерам и приводам) с маломасляными выключателями серии BMT.

Конструктивные особенности

Каждая модификация низковольтного и высоковольтного вакуумного выключателя различается по своей компоновочной схеме. Это связано с работой при разном номинале значения тока и напряжения. Производители тоже не остаются в стороне. Каждый реализует свои инновационные идеи в железе, что сказывается на комплектности аппарата дополнительными элементами и компоновке. Мы же не будем разбираться в , а посмотрим на конструкцию аппарата в целом и разберемся, как он устроен и работает.

Выключатель состоит из общего корпуса с приводом коммутации, на котором закреплены 3 полюса силовых цепей. Внутри каждого установлена герметичная вакуумная камера, состоящая из контактной группы и специальных экранов, защищающих внутренние изолирующие поверхности от металлического налета, вследствие эрозии контактов.

Контактная система включает 2 элемента: неподвижный контакт, жестко закрепленный к нижнему фланцу, и подвижный, соединенный с верхним фланцем так, что герметичность вакуумной дугогасительной камеры не нарушается.

Принцип действия выключателя сводится к размыканию подвижных контактов трех полюсов одновременно посредством приводного пружинного механизма вручную или автоматически. Управление происходит по стандартным релейным схемам либо посредством электронных блоков коммутации. Эти элементы могут устанавливаться непосредственно на корпусе выключателя или сделаны в выносном исполнении в виде специальной панели (пульта) или шкафа.

Конструкция вакуумного выключателя включает два элемента: подвижный и неподвижный контакты. Устройство оснащается тремя полюсами, на каждом из которых имеются пофазно установленные электромагнитные приводы. Эти приводы монтируются на одном основании.

Читать далее: Грунтовка бетоноконтакт кнауф технические характеристики

Размещенные внутри прибора фазные приводы соединяются друг с другом за счет вала, который осуществляет синхронизацию фаз и защищает от неполных фаз. Кроме того, вал предназначен для механической блокировки расположенных поблизости распределительных систем и управления индикацией расположения контактов.

В качестве примера рассмотрим особенности вакуумного выключателя от (серия BB/TEL).

Условные обозначения:

  1. Вакуумная камера с функцией дугогашения.
  2. Основание.
  3. Крышка.
  4. Вал синхронизации.
  5. Дополнительные контакты.
  6. Блокировочная тяга.
  7. Привод.
  8. Узел блокировочный торцевой.

На рисунке видно, что вакуумный выключатель нагрузки включает в себя три полюса, которые имеют пофазно встроенные приводы электромагнитного типа. Приводы установлены на общем основании. Все приводы соединяются друг с другом при помощи вала.

Особенности одного из полюсов с номинальным током 2 тысячи ампер показаны на рисунке ниже.

  1. Вывод в верхней части.
  2. Дугогасящая камера, вмонтированная в полые изоляторы. Подвижные контакты за счет изоляционных тяг скреплены жестким соединением с приводами.
  3. Дополнительные контакты.
  4. Кулак.
  5. Блокировочная тяга.
  6. Вал синхронизации.
  7. Электромагнитный вал, оснащенный защелкой на магните.
  8. Пружина для прижатия контактов.
  9. Пружина отключения контактов.
  10. Приводной якорь.
  11. Кольцевой магнит.
  12. Приводная катушка.
  13. Плоский привод.
  14. Тяговый изолятор.
  15. Опорное изолирующее устройство.
  16. Нижний вывод.

Магнитный привод может располагаться в одном из двух положений: «включено» или «выключено». Закрепление якоря в указанных положениях осуществляется без использования механических щеколд. Фиксация возможна благодаря упругой пружине в положении «выключено» и кольцевому магниту в положении «включено». Подключение и отключение производится за счет передачи управляющих импульсов разнополярных напряжений на обмоточную катушку привода.

По рабочим характеристикам защищаемых цепей

  • Быстродействующие
    (полупроводниковые)

Низковольтные

Предназначены
для защиты цепей переменного тока с
напряжением до 1 кВ при перегрузках и
коротких замыканиях.

Используются
в цепях защиты линий электропередач,
трансформаторов, двигателей и
конденсаторных батарей от перегрузок
и коротких замыканий до напряжений
порядка 30 кВ.

Используются
в основном в промышленных целях для
работы с напряжениями от нескольких
десятков до сотен кВ.

Низковольтные

Самые распространённые модели

Конструктивные особенности, работа, преимущества и применение элегазовых выключателей
Вот несколько самых распространенных моделей ВВЭ-М-10–20, ВВЭ-М-10–40, ВВТЭ-М-10–20, а на рисунке указано как их расшифровывать и структура условных обозначений, так как модели могут содержать в своём названии до 10–12 букв и цифр. Почти все они являются заменой устаревших масляных выключателей, а работать могут как для коммутации цепей переменного тока, так и постоянного.

Настройка, установка и включение в работу высоковольтных вакуумных выключателей это трудоемкий процесс, от которого напрямую зависит вся дальнейшая работа энергосистемы, а также всех элементов и оборудования, подключаемого к ним, поэтому все работы лучше положить на плечи квалифицированного инженерно-электротехнического персонала. Управление вакуумным выключателем должно выполняться чётко и по определённым командам, от этого зависит жизнь и здоровье людей работающих на питаемом оборудовании.

3 Баковые выключатели

Элегазовые баковые выключатели – могут быть использованы на подстанциях ОРУ типа классов напряжения 35-220 кВ для осуществления коммутации переходных процессов в энергосистемах, т.е. претворения процедур подключения и отключения индивидуальных цепей при ручном либо автоматическом управлении. Они делаются в трёхполюсном либо однополюсном выполнении. Полюсы коммутационного аппарата, с одноразрывными дугогасительными устройствами и высоковольтными вводами, покрытой горячим цинком и поставлены на опорной раме. Управление данным аппаратом исполняется пружинным приводом. Выключатель в однополюсном выполнении (один пружинный привод на каждый полюс) имеет схему управления, которая дает возможность (с пульта управления) при поддержки электромагнитовоперировать 3 – мя полюсами единовременно либо всяким полюсом отдельно в зависимости от схемы блокировки, управления, сигнализации и релейной защиты.

Преимуществами баковых элегазовых выключателей со встроенными трансформаторами тока перед комплектными наборами «колонковый элегазовый выключатель плюс отдельно стоящий трансформатор тока» являются: повышенная сейсмостойкость, наименьшая площадь отчуждаемой местности территорий подстанции. Также наименьший объем запрашиваемых фундаментных трудовых функций при постройки подстанций, усиленная защищенность состава кадров подстанции (дугогасительные устройства расположены в заземленных металлических резервуарах), вероятность осуществления применения обогрева элегаза при использовании в областях с прохладным климатом.

Принцип действия и область применения

За счет чего работает элегазовый выключатель большого напряжения? За счет изолированности фаз между собой посредством элегаза. Принцип работы механизма следующий: при поступлении сигнала об отключении электрического оборудования, контакты каждой камеры размыкаются. Встроенные контакты создают электрическую дугу, которая размещается в газовой среде.

Эта среда разделяет газ на отдельные частицы и компоненты, а из-за высокого давления в резервуаре, сама среда снижается. Возможное применение дополнительных компрессоров, если система работает на низком давлении. Тогда компрессоры усиливают давление и образовывают газовое дутье. Также используется шунтирование, применение которого необходимо для выравнивания тока.

Обозначение на схеме ниже указывает расположения каждого элемента в механизме выключателя:

Что касается моделей бакового вида, так в них контроль осуществляется с помощью приводов и трансформаторов. Для чего нужен привод? Его механизм является регулятором и его назначение заключается в том, чтобы включать или выключать электроэнергию и, если необходимо, удерживать дугу на установленном уровне.

Приводы делятся на пружинные и пружинно-гидравлические. Пружинные обладают большой степенью надежности и имеют простой принцип работы: вся работа делается благодаря механическим деталям. Пружина способна под действием специального рычага сжимать и разжиматься, а также фиксироваться на установленном уровне.

Пружинно-гидравлические приводы выключателей дополнительно имеют в конструкции гидравлическую систему управления. Такой привод считается более эффективным и надежным, ведь пружинное устройство может само изменить уровень фиксатора.

4. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО

Выключатели серии ВГТ относятся к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряже¬ния, в которых гасящей и изолирующей средой является: для исполнения У1 – элегаз (SF6), а для исполнения ХЛ1* — смесь газов (элегаз SF6 + тетрафторметан CF4 ).

Выключатель ВГТ-110II* состоит из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и механически связанных друг с другом. Все три полюса выключа¬теля управляются одним пружинным приводом типа ППрК.

В выключателе ВГТ-220П* каждый полюс имеет раму и управляется своим приводом.

Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги потоком элегаза (газовой смеси), который создается за счет перепада давления, обеспечиваемого автогенерацией, т.е. за счет тепловой энергии самой дуги. Включение выключателей осуществляется за счет энергии включающих пружин привода, а отключение — за счет энергии пружины отключающего устройства выключателя.

Виды приводов элегазовых выключателей

     Разрыв электрических контактов в герметичной камере ЭВ, заполненной элегазом, происходит за счет перемещения подвижной части дугогасящего устройства через изоляционную тягу, приводимую в действие специальным приводом. Привод представляет собой сложный силовой механизм, посредством которого приводится в действие контактная группа.

     Различают три основных вида приводных устройств:

1. Пневматический

2. Гидравлический

3. Пружинный.

     Устройства приводов для элегазовых выключателей подвергаются серьезным силовым нагрузкам, особенно в конструкциях для сверхмощных напряжений, в которых вес подвижной части превышает 100 кг, а движение контакта происходит до 25см, со скоростью 8 м/с, при нагрузке 80 кН.

     Качественной работе привода уделяется особое внимание, так как большинство аварий, произошедших с ЭВ, связаны именно с механической частью устройств.

Испытания и проверки, какими приборами ведётся контроль

Эксплуатация высоковольтных выключателей предусматривает проведение следующих проверок:

  • визуального осмотра на предмет наличия внешних дефектов;
  • замеров сопротивления изолирующего покрытия;
  • проверок сопротивления обмоток и контактов, при сравнении полученного значения с нормируемыми показателями;
  • времени срабатывания;
  • температуры контактов и другие.

Инструментальные измерения выполняются мегомметром, термометром и секундомером. Также для проверки устройств могут использоваться специальные стенды, предназначенные для выполнения данных видов работ.

Виды трансформаторов напряжения

  • Заземляемый
    трансформатор напряжения — однофазный
    трансформатор напряжения, один конец
    первичной обмотки которого должен быть
    наглухо заземлён,
    или трёхфазный трансформатор напряжения,
    нейтраль первичной обмотки которого
    должна быть наглухо заземлена
    (трансформатор с ослабленной изоляцией
    одного из выводов — однофазный ТН
    типа ЗНОМ или трёхфазные ТН типа НТМИ
    и НАМИ).

  • Незаземляемый
    трансформатор напряжения —
    трансформатор напряжения, у которого
    все части первичной обмотки, включая
    зажимы, изолированы от земли до уровня,
    соответствующего классу напряжения.

  • Каскадный
    трансформатор напряжения —
    трансформатор напряжения, первичная
    обмотка которого разделена на несколько
    последовательно соединённых секций,
    передача мощности от которых к вторичным
    обмоткам осуществляется при помощи
    связующих и выравнивающих обмоток.

  • Ёмкостный
    трансформатор напряжения —
    трансформатор напряжения,
    содержащий ёмкостный
    делитель.

  • Двухобмоточный
    трансформатор — трансформатор
    напряжения, имеющий одну вторичную
    обмотку напряжения.

  • Трёхобмоточный
    трансформатор напряжения —
    трансформатор напряжения, имеющий две
    вторичные обмотки: основную и
    дополнительную.

Мощность,
МВт

Напряжение,
кВ

До
50

6,3;
10,5

100-150

10,5;
15,75

200-500

15,75;
18; 24

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Гидрогенераторы
(ГГ) – тихоходные электрические машины.

ГГ
небольшой мощности – горизонтального
исполнения;

ГГ
средней и большой мощности – вертикального
исполнения (подвесного или зонтичного
типа).

Частота
вращения составляет 60-600 об/мин.

Для
мощных гидрогенераторов диаметр ротора
достигает значения
;
а
для статора
.

.
Cинхронные
компенсаторы

Синхронный
компенсатор (СК) представляет собой
синхронную электрическую машину,
работающую в режиме холостого хода.
Изменением тока возбуждения регулируется
выработка или потребление реактивной
мощности. Особенностью СК является
возможность работы с отрицательным
возбуждением. При этом реактивная
мощность потребляется. Номинальная
мощность синхронных компенсаторов
находится в диапазоне 10 
160 МВар.

Ток
потребляемый СК:
.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Для
СК применяют воздушную и водородную
системы охлаждения: КС-10000-6 (воздушное
охлаждение); КСВ-160000-11 (водородное
охлаждение).

Для
СК применяют реакторный пуск для
уменьшения пусковых токов ().

Рис.
1.16.
Статический регулируемый ИРМ

Без
возбуждения генератор разгоняется до
скорости близкой к синхронной. Разворот
осуществляется за счет асинхронного
момента. После этого подается возбуждение
и генератор втягивается в синхронизм.

К
достоинствам СК является возможность
плавного регулирования выработки или
потребления реактивной мощности в
широких пределах. К основным недостаткам
СК относятся повышенные затраты на
ремонт и обслуживание присущие вращающимся
электрическим машинам.

Альтернативные
регуляторы реактивной мощности:
Статические регулируемые источники
реактивной мощности (ИРМ) и конденсаторные
батареи. Принципиальная схема статического
регулируемого ИРМ приведена на рис. 1.16.
Регулирование потребления реактивной
мощности выполняется изменением
индуктивности реактора. Для этого может
применяться реактор с подмагничиванием.

Рис.
1.15.
Включение синхронного компенсатора

Устройство и принцип действия масляного выключателя

В отличие от воздушных (газовых) выключателей, широкое применение нашли и масляные. Данные выключатели применяют в различных распределительных устройствах до 10 кВ, и в трансформаторных подстанциях от 35 до 110 к В.

Подробно ознакомиться с действием масляного выключателя можно в интернете

Устройство выключателя:

  • Рама;
  • Масляный буфер;
  • Контактные рычаги;
  • Контактный стержень;
  • Полюс выключателя;
  • Изолятор;
  • Серьга;
  •  Изоляционный рычаг;
  • Рычаг с роликами;
  • Изоляционная перегородка.

Данное устройство, предназначено для гашения электродуги, которая возникает при разъединении контактов. Возникшая дуга, обладает высокой температурой, которая в свою очередь разлагает трансформаторное масло. При этом образуется газомасляная смесь, которая и гасит дугу.

Обратите внимание! Масляные выключатели, как и газовые, оснащаются различными приводами.

На общей раме (сварной) выключателя, монтируются тир полюса. На лицевой стороне сварной рамы, устанавливаются опорные изоляторы, которые выполнены из фарфора. Полюс выключателя, подвешивается на двух парных изоляторах.

Механизм привода состоит из вала, с рычагами, к плечам (малым) которых, прикреплены отключающие и буферная пружины. Плечи рычагов (большие), подключаются к токоведущим контактам стержня серьгами. Рычаг с двумя плечами, ограничивает положение выключателя.

5 Синхронные генераторы и компенсаторы. Турбогенераторы и Гидрогенераторы

Конструкции
синхронных генераторов

(ТГ
и ГГ),

где
р
– число пар полюсов;

f
– частота;

n
– скорость
вращения (об/мин).

Основные
номинальные параметры генераторов:
Uном;
Iном;
Рном;
Iном.рот;
cosφ.

Турбогенераторы
– быстроходные электрические машины
(горизонтальные). Частота вращения n
обычно 1500, 3000 об/мин.

Статор
– неподвижный, ротор – вращающийся.
Корпус – стальной. При мощности более
100 МВт сердечник статора выполняется
из холоднокатаной электротехнической
стали толщиной 0,5 мм. Для охлаждения
в стали предусмотрены аксиальные и
радиальные каналы.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

Ротор
выполняется из цельнометаллической
поковки. Максимальные размеры:
;.
В роторе фрезеруются пазы для обмоток.
Для охлаждения с торцов устанавливаются
вентиляторы.

Шкала
номинальных мощностей турбогенераторов:
2,5; 4; 6; 12; 30(32); 60(63); 100; 160; 200(220); 300; 500; 800;1000
МВт.

Таблица
1.1

(ТГ
и ГГ),

f
– частота;

Таблица
1.1

6. Технические характеристики

В таблице приведены технические характеристики выключателей ВГТ — 110 кВ.

Таблица 5.1 – Основные технические данные выключателя ВГТ — 110 кВ

Параметр Допустимое значение
Номинальное напряжение 110 кВ
Время отключения 0,035 с
Номинальный ток 2500 А
Рабочее напряжение (максимальное) 126 кВ
Максимальный ток отключения 40 кА
Пауза при АПВ 0,3 с
Ток КЗ (максимальный) 100 кА
Время протекания тока КЗ 3 с
Утечка элегаза за 12 месяцев 0,8 %
Напряжение подогревательных устройств 220 В
Тип привода Пружинный
Длина пути утечки 270 см
Масса элегаза 6,3 кг
Количество приводов 1
Масса выключателя 1700 кг
Срок до планового ремонта 12 лет
Срок эксплуатации 25 лет

Достоинства элегазовых выключателей (видео)

Современные технологии и научные исследования в области промышленности, позволяют усовершенствовать различные электротехнические устройства, что обеспечивает простоту обслуживания и монтажа оборудования.

Напоследок

Надеемся, что теперь для вас не осталось пробелов в теоретических принципах работы элегазовых выключателей высокого напряжения.

Ссылки по теме

  • ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
    / Нормативный документ от 13 декабря 2006 г. в 18:44
  • Зевин М.Б. Парини Е.П. Справочник молодого электромонтера
    / Нормативный документ от 14 октября 2019 г. в 16:45
  • РД 153-34.0-03.150-00
    / Нормативный документ от 10 ноября 2007 г. в 23:59
  • Князевский Б.А. Трунковский Л.Е. Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок
    / Нормативный документ от 17 октября 2019 г. в 12:36
  • Руководство по устройству электроустановок 2009
    / Нормативный документ от 21 января 2014 г. в 15:40
  • ГОСТ Р 51853-2001
    / Нормативный документ от 7 декабря 2006 г. в 22:39
  • ГОСТ 16556-81 (2006)
    / Нормативный документ от 21 декабря 2007 г. в 06:00

Последовательность переключений устройства рпн

опер.

Положение
контактов и избирателей

К1

К2

И1

К3

К4

И2

5

6

1

5

4

2

5

4

3

5

4

4

5

4

5

5

4

Регулирование
напряжения последовательными
регулировочными
трансформаторами

Регулирование
последовательными регулировочными
трансформаторами применяется в тех
случаях, если нет устройства РПН или
при необходимости независимого
регулирования напряжения двух обмоток.
Стоимость устройства регулирования с
помощью линейных трансформаторов
значительно выше чем РПН, поэтому они
применяются значительно реже.

а)
б)

а
– схема подключения последовательного
трансформатора; б
– схема включения регулировочного
автотрансформатора;

1
– основной автотрансформатор; 2 –
последовательная обмотка вольтодобавочного
трансформатора; 3 – обмотка возбуждения
вольтодобавочного трансформатора;
регулирующий автотрансформатор

Ссылки

1. ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения»
2. Б.Н.Неклепаев «Электрическая часть электростанций и подстанций »; 2-е издание, переработанное и дополненное, 1980 г.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры выключателей типа ВГТЗ-110II*.


Масса выключателя – 1740 кг.

Область применения


Вакуумные выключатели являются представителями нового поколения среди коммутационной высоковольтной аппаратуры. Они более эффективны, экономичны по сравнению с традиционными воздушными и электромагнитными выключателями. Как показывает статистика, доля их применения в сетях с напряжением от 6 до 10 и даже 35 кВ стабильно растет. Так, например, высоковольтные линии в Китае практически полностью строятся вокруг таких коммутаторов. В развитых странах Евросоюза их доля превышает две трети. Такое соотношение достигается за счет более надежной, а главное, долговечной конструкции (паспортный показатель достигает 20 лет). Они довольно неприхотливы в обслуживании и эксплуатации, не требуют регулярной очистки, то есть, снижают амортизационные капиталовложения.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...