Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> ­­­Электрическая часть электростанций

Способы повышение отключающей способности выключателей - ­­­Электрическая часть электростанций

Оглавление
­­­Электрическая часть электростанций
Сведения об электрических станциях
Компоновка тепловых и атомных электрических станций
Особенности компоновки гидроэлектростанций
Типы генераторов и их параметры
Системы охлаждения генераторов
Системы возбуждения
Гашение поля генератора
Параллельная работа генераторов
Нормальные режимы генераторов
Пусковые режимы генераторов
Допустимые перегрузки статора и ротора
Типы трансформаторов и их параметры
Охлаждение трансформаторов
Нагрузочная способность трансформаторов
Параллельная работа трансформаторов
Виды главных схем электрических соединений
Особенности главных схем теплоэлектроцентралей
Главные схемы гидроэлектрических и гидроаккумулирующих станций
Главные схемы атомных электрических станций
Главные схемы подстанций
Выбор главной схемы - требования
Выбор главной схемы - рекомендации
Выбор трансформаторов
Режимы нейтрали
Технико-экономическое сравнение вариантов схем
Главные схемы тепловых электростанций некоторых зарубежных стран
Собственные нужды электрических станций
Механизмы собственных нужд тепловых электрических станций
Механизмы собственных нужд гидроэлектростанций
Электродвигатели механизмов собственных нужд
Самозапуск электродвигателей собственных нужд
Схемы питания собственных нужд тепловых электростанций
Схемы питания собственных нужд гидроэлектростанций
Электрооборудование и механизмы собственных нужд АЭС
Особенности схем питания собственных нужд АЭС
Использование выбега турбогенераторов в режиме аварийного расхолаживания реактора АЭС
Выключатели высокого напряжения
Гашение дуги в выключателе постоянного тока
Гашение дуги в выключателе переменного тока
Восстановление электрической прочности
Восстанавливающееся напряжение
Собственная частота сетей высокого напряжения
Способы повышение отключающей способности выключателей
Особенности процессов отключения малых индуктивных и емкостных токов
Масляные выключатели с открытой дугой
Масляные выключатели с дугогасительными камерами
Малообъемные масляные выключатели
Воздушные выключатели
Компрессорные установки
Элегазовые выключатели
Автогазовые выключатели
Электромагнитные выключатели
Вакуумные выключатели
Выключатели нагрузки
Разъединители
Короткозамыкатели и отделители
Приводы выключателей и разъединителей
Общие сведения о ТН и ТТ
Измерительные трансформаторы напряжения
Конструкции измерительных трансформаторов напряжения
Измерительные трансформаторы тока
Измерительные трансформаторы постоянного тока
Оптико-электронные устройства
Выбор выключателей
Выбор разъединителей
Выбор реакторов
Выбор трансформаторов тока
Выбор трансформаторов напряжения
Выбор предохранителей
Выбор токоведущих частей распределительных устройств
Схемы вторичных соединений
Схемы с питанием цепей вторичных соединений
Детали схем вторичных соединений
Основная аппаратура цепей управления и сигнализации
Требования, предъявляемые к схемам дистанционного управления
Сигнализация
Дистанционное управление выключателями о помощью малогабаритных ключей
Дистанционное управление воздушными выключателями
Дистанционное управление выключателями при оперативном переменном токе
Дистанционное управление в установках низкого напряжения
Управление разъединителями
Монтажные схемы, маркировка, детали
Испытательные блоки
Провода и контрольные кабели вторичных цепей
Маркировка монтажных схем вторичных цепей
Контроль изоляции вторичных цепей
Оперативный ток на электрических станциях
Выбор аккумуляторных батарей для оперативного тока на электостанциях
Выбор зарядных агрегатов для оперативного тока на электостанциях
Распределение постоянного оперативного тока на электростанциях
Источники переменного оперативного тока на электростанциях
Конструкции распределительных устройств
Принципы выполнения распределительных устройств
Правила устройства и основные размеры конструкций РУ
Применение ОПН в конструкциях РУ
Выбор компоновки и конструкции РУ
Характерные конструкции распределительных устройств
Направления развития зарубежных конструкций РУ
Главный шит управления
Организация управления на мощных станциях блочного типа
АСУ в энергетике
Кабельные коммуникации и сооружения
Аккумуляторный блок
Вспомогательные устройства
Основные понятия о заземляющих устройствах
Опасность замыканий на землю. Роль защитного заземления
Удельное сопротивление грунта и воды
Конструкции защитных заземлений
Схема расчета заземления
Литература

Увеличение скорости расхождения контактов сокращает длительность горения дуги и количество энергии, выделяемое ею, и таким образом облегчает работу выключателя. Однако, как уже указывалось в § 4-2, существует предельная минимальная продолжительность горения дуги, равная полупериоду переменного тока 50 Гц.

Рис. 4-35. Многократный разрыв дуги в баковом масляном выключателе
Многократный разрыв дуги в баковом масляном выключателе
1 — опорные изоляторы; 2 — неподвижные контакты; 3 — подвижные контакты; 4 — траверса
Более быстрое гашение дуги будет иметь неприятные последствия в виде перенапряжений и поэтому не рекомендуется. Соответственно этому существует предел скорости и для расхождения контактов, которая к тому же ограничивается массой подвижных элементов контактной системы, ускоряющихся и тормозящихся в процессе коммутации.
Таким образом, отключающая способность дугогасительной камеры имеет предел, обусловленный физическими особенностями дуги и механическими свойствами контактной системы. Эта трудность, препятствующая увеличению отключающей способности выключателя, устранена в современных конструкциях последовательным включением нескольких дугогасительных камер. Получающийся при этом так называемый многократный разрыв позволяет во много раз увеличить отключающую способность выключателя (рис. 4-35 и 4-36).
Многократный разрыв в гасительной камере масляного выключателя
Рис. 4-36. Многократный разрыв в гасительной камере масляного выключателя
1 - разрывы полюса; 2 — шунтирующие сопротивления
Многократный разрыв, который применяется сейчас практически при всех способах гашения дуги, дает для процесса отключения следующие преимущества по сравнению с простым двукратным разрывом: при той же скорости подвижной системы выключателя скорость удлинения дуги возрастает во столько раз, во сколько раз увеличено число разрывов;
Выравнивание напряжения по разрывам выключателя с помощью емкостного делителя
Рис. 4-37. Выравнивание напряжения по разрывам выключателя с помощью емкостного делителя (а) и, шунтирующих сопротивлений (б)
1 — разрывы полюса; 2 — емкостные шунты; 3 — шунтирующие сопротивления; 4 — отделитель
градиент на дуге уменьшается, так как ее напряжение распределяется между большим числом опорных точек и сумма катодных и анодных падений становится больше; дугогасительный раствор контактов может быть меньше, так как на каждый разрыв приходится лишь часть возвращающегося напряжения; скорость восстанавливающегося напряжения, приходящегося на отдельный разрыв, уменьшается соответственно числу последовательно включенных разрывов; начальный скачок электрической прочности в околокатодном пространстве сразу после обрыва дуги также больше, так как число катодов теперь больше; термоэлектронная эмиссия становится менее интенсивной, так как градиент напряжения на горячих катодах уменьшается.
Определяющим отключающую способность разрывов является напряжение Uвозвр, приходящееся на каждый разрыв. Очевидно, что наивысшая отключающая способность выключателя при заданном числе разрывов получится при равномерном распределении Uвозвр между отдельными разрывами. Выравнивание напряжений на разрывах выключателя с многократным разрывом дуги достигается включением шунтирующих сопротивлений или конденсаторов по схеме, приведенной на рис. 4-37. Ток через выравнивающие сопротивления отключается вспомогательными выключателями после отключения главных контактов (двухступенчатое отключение).
Отключающая способность выключателя с многократным разрывом и шунтирующими сопротивлениями может быть определена по отключающей способности одного разрыва.
Другая возможность существенного повышения отключающей способности выключателя состоит в так называемой синхронизации отключения к. з., т. е. в отключении с такой скоростью, при которой расстояние между контактами выключателя к моменту естественного перехода тока дуги через нуль оказывается достаточным для предотвращения повторного зажигания дуги.
При таком отключении продолжительность горения дуги сводится к нескольким миллисекундам, а энергия дуги, выделяемая в межконтактном промежутке и характеризующая работу отключения, становится в десятки раз меньше энергии, выделяемой при обычном, несинхронном отключении.
Синхронизированные выключатели отличаются от обычных тем, что в них применены синхронизаторы — устройства управления моментом отключения, вырабатывающие сигналы синхронизации, которые обеспечивают начало расхождения контактов за определенное время до нуля тока (обычно за 1—2 мс).
Существует много конструкций синхронизаторов, действующих по различному принципу [31]. Достаточно хорошие результаты получены с синхронизатором, представляющим собой быстродействующую магнитную систему, питаемую суммой двух токов. Одна из составляющих этой суммы пропорциональна отключаемому току, а другая — его первой производной. Сумма токов переходит через нуль несколько раньше, чем отключаемый ток. При этом срабатывает магнитная система и подает синхронизирующий импульс на отключение.
Другим отличительным свойством синхронизированного выключателя является сверхбыстродействующий высокоточный привод, который должен обеспечить расхождение контактов выключателя на полную длину межконтактного промежутка менее чем за 1 мс после получения импульса на отключение от синхронизатора. Конструктивно исполнение подобных импульсных приводов такж8 весьма разнообразно. Удовлетворительный результат дал механический привод. При подаче импульса па отключение контактная система выключателя соединяется с заранее раскрученным при помощи пневмопривода маховиком, который достигает номинальной частоты вращения за несколько микросекунд. В выполненных конструкциях максимальная скорость контактной системы достигалась менее чем через 0,5 мс, а полное расхождение контактов — через 1 мс после получения импульса на отключение.
Синхронизированное отключение имеет большое значение для повышения долговечности выключателей. Известно, что дуговые разрушения контактов при отключениях к. з. вызывают необходимость в смене контактов после четырех-пяти циклов срабатывания выключателя. Опыт и расчеты показывают, что у синхронизированного выключателя за счет сокращения времени горения дуги и уменьшения среднего тока в ней износ контактов при том же числе отключений в 200—300 раз меньше. Другими словами, синхронизированный выключатель способен при том же отключаемом токе произвести в 200—300 раз большее число отключений без смены контактов.
Синхронизированное отключение в трехфазных сетях должно производиться пофазно и последовательно во времени, так как переход тока через нуль в каждой фазе происходит со сдвигом. При подаче на одну из фаз сигнала на отключение от защиты и импульса от синхронизатора другие две фазы блокируются. После отключения первой фазы блокировка снимается и к синхронному отключению готовится вторая фаза выключателя; третья фаза при этом продолжает оставаться заблокированной. После отключения второй фазы снимается блокировка с последней фазы и она отключается также синхронно.
В трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью синхронизированное управление может применяться без блокировки, так же как и в однофазной сети, ибо в этих сетях выключатели могут отключаться одновременно всеми тремя полюсами.
Однофазное синхронизированное отключение имеет большое значение для тяговых сетей, которые питаются однофазным переменным током.



 
« Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.