Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Эксплуатация высоковольтных выключателей переменного тока

Эксплуатация высоковольтных выключателей переменного тока

Оглавление
Эксплуатация высоковольтных выключателей переменного тока
Маломасляные выключатели
Повреждения, осмотры и обслуживание масляных выключателей
Воздушные выключатели
Воздушные выключатели с воздухонаполненным отделителем
Выключатели ВНВ
Воздушные выключатели в схемах мощных блоков генератор-трансформатор
Генераторные воздушные выключатели
Неполадки и обслуживание воздушных выключателей
Контроль расхода коммутационного ресурса
Вакуумные выключатели
Новые разработки вакуумных выключателей
Элегазовые выключатели
Конструкции и преимущества элегазовых выключателей
Достижения в разработке элегазовых выключателе
Эксплуатация элегазовых выключателей
Анализ опыта эксплуатации выключателей
Диагностика выключателей российских энергообъектов
Диагностика коммутационных аппаратов за рубежом
Диагностика КРУЭ
Прогнозируемое техническое обслуживание
Перспективы развития коммутационной аппаратуры высокого напряжения

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Выключатели высокого напряжения

Выключатели высокого напряжения служат для коммутация электрических цепей во всех эксплуатационных режимах: включение и отключение токов нагрузки, токов намагничивания трансформаторов и зарядных токов линий и шин, отключения токов КЗ, включения на существующее КЗ, а также при изменениях схем электрических установок.
К выключателям высокого напряжения предъявляются следующие требования:
надежное отключение любых токов в пределах номинальных значений;
быстродействие при отключении;
пригодность для автоматического повторного включения после отключения электрической цепи защитой;
возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;
взрыво- и пожаробезопасность;
удобство эксплуатации.
Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток Iном и номинальное напряжение

Выключатели имеют следующие параметры:

  1. Номинальный ток отключения Iотк ном - наибольший ток КЗ (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях.
  2. Допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока
  3. Цикл операций - выполняемая последовательность коммутационных операций с заданными интервалами между ними.

Если выключатели предназначены для автоматического повторного включения (АПВ), то должны обеспечиваться циклы:

О-180 c-BО-180 c-BО;  
Выключатели c Uном < 220 кВ должны также выполнять цикл
О--ВО-20 с-ВО.
Выключатели без АПВ должны выдерживать цикл
0-180 с-ВО-180 с-ВО,
где О - операция отключения; ВО - операция включения и немедленного отключения; 20, 180 - промежутки времени, с - гарантируемая для выключателей минимальная бестоковая пауза при АПВ. Для выключателей с АПВ = 0,3 - 1,2 с, для выключателей с БАПВ - 03 с.

  1. Стойкость при сквозных токах, характеризующаяся токами термической и электродинамической стойкости (амплитудное значение); эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе, причем
  2. Номинальный ток включения - ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способом включить без приваривания контактов и других повреждений, при Uном и заданном цикле; обычно соблюдается условие
  3. Собственное время отключения tс в - интервал времени от момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения дугогасительных контактов.

Время отключения tоткл - интервал времени от подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах.
Время включения tвкл - интервал времени от момента подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.
Основными конструктивными частями выключателей являются: контактная система с дугогасительным устройством; токоведущие части; корпус; изоляционная конструкция и приводной механизм.
По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные баковые; маломасляные; электромагнитные; автогазовые; воздушные; вакуумные; элегазовые.

Привод выключателя предназначен для операции включения, для удержания во включенном положении и для отключения выключателя. В зависимости от источника энергии, используемой на  включение и отключение, имеются ручные, пружинные, грузовые, пневматические, пневмогидравлические, электромагнитные приводы

ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

БАКОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В баковых выключателях серий ВМ, МКП, С, У масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей.
При напряжении до 35 кВ выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при больших напряжениях для каждой фазы предусматривается свой бак.
По принципу действия дугогасительные устройства разделяются на три группы:
с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения газа в зоне дуги создаются за счет выделяющейся в дуге энергии;
с принудительным масляным дутьем, у которых к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов;
с магнитным гашением в масле, в которых дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели.
Дугогасительные устройства в виде жестких камер обычно закрепляются на нижнем конце токоведущего стержня ввода высокого напряжения. В камере могут быть один или несколько разрывов в зависимости от номинального напряжения выключателя (чем выше напряжение, тем больше необходимо разрывов). Для равномерного распределения напряжения между основными разрывами параллельно им включается шунтирующее сопротивление.
В дугогасительных устройствах с помощью изоляционных пластин и выхлопных отверстий создаются рабочие каналы, по которым движутся масло и газы (дутье). В зависимости от расположения каналов различают камеры с поперечным, продольным и встречно-поперечным дутьем.
Разрез полюса выключателя показан на рис. 1.
Несущей частью конструкции каждого полюса является бак.

Выключатель У-220
Рис. 5 1. Выключатель У-220:
1 - подвесная изоляционная решетка; 2 - бакелитовый цилиндр, 3 - дугогасительная решетка; 4 - выемное контактное устройство;
5 - шунтирующий резистор; 6 - неподвижные контакты, 7 - свечи токоведущие; 8 - нижний контакт; 9 - отключающая пружина, 10 - ввод,
11 - трансформаторы тока, 12 — изоляция бака,
13 - подвижная траверса; 14 — устройство для подогрева масла, 15 - изоляционная штанга, 16 — приводной механизм

На крышках бака смонтированы маслонаполненные вводы, коробки приводных механизмов, коробки со встроенными трансформаторами тока, предохранительные клапаны для защиты бака в аварийных ситуациях. Внутренняя поверхность баков изолируется древеснослоистым пластиком и фиброй. Между поверхностью масла и крышкой имеется буферная воздушная подушка, сообщающаяся с наружным воздухом через газоотводную трубу.
В каждом полюсе имеются два дугогасительных устройства, представляющих собой камеры многократного разрыва. Для выравнивания напряжения по разрывам используются резистивные шунты.

При срабатывании выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер, происходит гашение дуг и прерывается цепь основного тока, затем в открытом разрыве контактов траверсы и контактов дугогасительных камер прерывается ток, протекающий через шунты. Процесс гашения дуги сопровождается сильным нагревом масла, его разложением и образованием газа в виде газового пузыря. В газовой смеси содержится до 70% водорода, что определяет высокую дугогасящую способность масла.
Высота слоя масла над контактами оказывает существенное влияние на гашение дуги. Чем больше слой масла, тем больше давление в газовом пузыре, тем интенсивнее процесс деионизации. Но вместе с тем высокий уровень масла в баке снижает объем воздушной подушки, что может привести к опасному повышению давления внутри бака и сильному удару масла в крышку.
При небольшом слое масла над контактами горючие газы, проходя через него, не успевают охладиться и в результате смешения с кислородом воздуха могут образовать гремучую смесь.
Поэтому уровень масла не должен выходить за пределы маслоуказателя при предельных значениях температуры окружающего воздуха.
Для сохранения изоляционных свойств масло вводов защищают от окисления и увлажнения. С этой целью вводы оснащают гидрозатворами и воздухоочистительными и воздухоосушительными фильтрами.
На днище бака устанавливается льдоулавливающее устройство, предотвращающее всплытие замерзшего конденсата. Для подогрева масла при низких температурах к днищу крепится устройство электроподогрева, которое включается при температуре воздуха ниже -15С. Это необходимо, чтобы не снижалась скорость перемещений подвижных частей выключателя при увеличении вязкости масла.
Выключатели аналогичной конструкции, но с меньшими размерами выпускают также для номинальных напряжений 110 и 35 кВ.
Выключатель серии У-110-2000 показан на рис. 2. Управление выключателем осуществляется электромагнитным или пневматическим приводом, который крепится на одном из полюсов.

Выключатель У-110

В выключателях 110 кВ приводные механизмы всех трех полюсов обычно соединяются между собой с помощью тяги и присоединяются к приводу. В выключателях 220 кВ на каждом полюсе устанавливается индивидуальный привод.
Преимущества баковых выключателей: простота конструкции; высокая отключающая способность; пригодность для наружной установки; возможность использования встроенных трансформаторов тока.
Недостатками их являются: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла; непригодность для установки внутри помещений; невозможность выполнения быстродействующего АПВ; большая затрата металла, большая масса; неудобство перевозки, монтажа и наладки.



 
« Эксплуатация водохранилищ-охладителей электростанций   Эксплуатация кабельных линий 1-35 кВ »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.