Фото и видео

Новости (архив)


Контакты

contact@forca.ru

Содержание материала

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.