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

Приводы выключателей и разъединителей - ­­­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

Надежная работа и безопасное обслуживание выключателей высокого напряжения невозможны без надежного привода, обеспечивающего безотказное выполнение операций включения и отключения выключателей и разъединителей вручную и автоматически. Монтаж привода должен быть по возможности простым и не требовать специальных знаний, он не должен требовать и точных работ по установке и регулировке привода.
При выборе типа привода прежде всего необходимо определить, для автоматических или неавтоматических операций он предназначается. Неавтоматические выключатели с более простыми приводами требуются в относительно редких случаях, например для размыкания шлейфов в сетях высокого напряжения. Как правило, выключатели работают автоматически.
Многие конструкции выключателей требуют механизма свободного расцепления в их приводах, который служит двоякой цели: обеспечивает быстрое отключение и при включении на неустраненное к. з. автоматически отключает выключатель, несмотря на то, что орган управления находится в положении «Включено».
В настоящее время существуют следующие типы приводов: ручные — с предварительным запасанием энергии включения и без него; электрические — также с запасанием энергии включения и без него; пневматические — работающие на сжатом воздухе; гидравлические — работающие на масле под давлением.
Электрические приводы подразделяются на электромагнитные (соленоидные) и двигательные. В некоторых случаях последние снабжаются аккумулятором энергии, в этом случае их называют инерционными приводами.
Выключатели с автоматическим приводом допускают дистанционное управление, а выключатели с ручным приводом могут управляться дистанционно только после ручного завода пружины на месте установки выключателя.
К различным типам приводов предъявляются следующие требования: а) пневматические и гидравлические приводы должны работать надежно при отклонениях давления рабочей среды перед управляющим клапаном от нормального в пределах от + 10 до —10%; б) двигательные приводы прямого действия должны надежно работать при отклонениях напряжения на зажимах двигателя от номинального в пределах от +10 до —20 %; в) инерционные двигательные приводы должны надежно запасать энергию в накопителе энергии (маховике) при отклонениях напряжения на зажимах двигателя в пределах от +10 до —20 %; г) электромагнитные (соленоидные) приводы прямого действия должны надежно работать при отклонениях напряжения на их зажимах в пределах от +10 до —20 %.
У всех приводов при недопустимом понижении или даже полном исчезновении давления или напряжения подвижные элементы не должны оставаться в промежуточном положении.
Ручной привод прямого действия допускается устанавливать для выключателей с отключаемой мощностью не более 200 MB. А и максимальным включаемым током не более 10 кА.
Ручной привод применяется для выключателей нагрузки, разъединителей и заземляющих разъединителей всех напряжений, а для выключателей — только на напряжения до 35 кВ. Для выключателей с номинальным напряжением 35 кВ ручные приводы по большей части служат в качестве аварийного резерва к основному автоматическому приводу.
Приведение в действие ручного привода осуществляется рычагом или маховиком. В ручном маховичном приводе типа ПМ-10 соединение привода с валом выключателя производится при помощи рычага, шарнирно соединенного с пальцем на валу выключателя. Включение таким приводом производится поворотом маховика вручную, а отключение — либо вручную, либо автоматически от реле минимального напряжения. Привод имеет механизм свободного расцепления.
Рычажные приводы типа ПРБА и ПРА включают выключатели при повороте рычага, соединенного с валом выключателя; отключение может производиться либо вручную, либо автоматически. В обоих типах приводов имеется механизм свободного расцепления, позволяющий отключать выключатель в любом его положении как вручную, так и автоматически при помощи встроенных в привод отключающих элементов.
Ручные приводы имеют простую и надежную конструкцию, удобны в эксплуатации, но нашли ограниченное применение. Главным и существенным недостатком является невозможность включения с их помощью выключателей дистанционно и автоматически.
В электромагнитных приводах применяют электромагниты с перемещением сердечника вверх или вниз, а также с поворотными сердечниками. У нас нашли широкое применение приводы с движением сердечника вверх. Для приведения в действие электрических приводов требуется достаточно мощный источник постоянного тока (до 50 кВт), например аккумуляторная батарея, так как электромагниты переменного тока требуют слишком большой реактивной мощности. Электромагниты с линейным перемещением сердечника имеют то преимущество, что в конце хода сердечника тяговая сила электромагнита увеличивается и это способствует более сильному прижатию контактов выключателя друг к другу.
Электромагниты с поворотным сердечником допускают непосредственное соединение последнего с валом выключателя.
Для двигательного привода можно использовать как постоянный, так и переменный ток. Потребление мощности двигательными приводами примерно наполовину меньше, чем электромагнитными. Включение производится через червячную передачу, увеличивающую момент привода. В двигательных приводах, применяемых для выключателей, часть энергии запасается в маховике, так как в конце процесса включения требуется развивать большие моменты, чем в начале. При исчезновении напряжения в процессе включения не должно быть нежелательных последствий. Отключение выключателя производится пружиной, которая заводится при включении.
Двигательные приводы прямого действия в настоящее время не выпускаются и не применяются в нашей стране, однако на некоторых старых установках их еще можно встретить.
Инерционные двигательные приводы в нашей стране также не изготовляются, так как их конструкция сложна, они дороги и в надежности уступают электромагнитным приводам.
Пневматические приводы работают на сжатом воздухе и состоят из преобразователя энергии сжатого воздуха в механическую и из системы рычагов, передающих включающее усилие приемному рычагу выключателя. Их преимуществами по сравнению с электрическими приводами являются: простота конструкции, малые габариты, высокая скорость включения, мягкое (безударное) включение, легкость накопления энергии в простых воздушных резервуарах. Поэтому в последнее время пневматический привод распространяется также в электроустановках, в которых нет воздушных выключателей. Для получения сжатого воздуха устанавливают малые компрессоры на 0,5—1,0 МПа и соответствующие резервуары сжатого воздуха.
Приводы воздушных выключателей обычно эксплуатируются при том же давлении, что и дутье (1,5—4,0 МПа). В этих выключателях в зависимости от их конструкции сжатый воздух может непосредственно приводить в движение подвижный контакт, без промежуточного преобразования энергии сжатого воздуха в механическую в специальном приводном механизме.
Сжатый воздух может также применяться в приводах других конструкций для предварительного завода включающих или отключающих пружин.
Для современных сверхмощных выключателей 500—750 кВ с отключающей мощностью 20—50 ГВ.А требуются приводы, способные совершать весьма большую работу и производить операции включения и отключения чрезвычайно быстро: собственное время привода должно быть сведено практически к нулю. Такими возможностями не обладают пневматические приводы, которые к тому же имеют пониженную надежность в электрическом отношении из-за возможной конденсации влаги на внутренних поверхностях воздухопроводов. Эти недостатки отсутствуй т у гидравлических приводов, к которым для передачи силовых импульсов к валу выключателя используется жидкость, преимущественно масло, под давлением.
Благодаря практической несжимаемости жидкости эти импульсы передаются мгновенно, и собственное время такого привода бесконечно мало. В нашей стране пока созданы только опытные образцы пневмогидравлических приводов, но, несомненно, они имеют большую перспективу. За рубежом пневмогидравлические приводы наиболее распространены во Франции, где применяются с 1954 г. Французские пневмогидравлические приводы работают при давлении масла до 30 МПа, что оказывается возможным при прочноплотных трубах из изоляционного материала, армированного стекловолокном. Вязкость масла в системе остается неизменной до температуры —50 °С. В системе привода установлен гидропневматический аккумулятор, в котором запасается достаточная энергия для нескольких циклов работы привода.
Энергия расходуется только на включение, а отключение выключателя производится пружиной. Давление в резервуаре поддерживается автоматически периодической подкачкой насосом мощностью 0,3 кВт. Для повышения надежности параллельно с автоматическим установлен также ручной насос, который используется для подкачки масла при отсутствии электрической энергии.
Еще более быстродействующими являются системы управления с пневмосветовой передачей командных импульсов на выключатель.
Повышение номинального напряжения выключателя сопровождается значительным увеличением высоты аппарата, т. е. увеличением времени прохождения командного импульса от заземленных частей выключателя к элементам, находящимся под напряжением. Соответственно этому увеличивается и собственное время, отключения выключателя. В выключателях на сверхвысокие напряжения длительность командного импульса составляет существенную часть их собственного времени отключения. Использование светового луча для передачи командных импульсов позволяет значительно уменьшить время отключения. В разрабатываемой в настоящее время пневмосветовой системе управления воздушным выключателем подвесного типа на напряжение 1150 кВ передача командных импульсов от передающего устройства, находящегося на потенциале земли, к приемному устройству, расположенному на высоком потенциале, осуществляется световым потоком инфракрасного диапазона, создаваемым светодиодами. Этот световой поток отбрасывается зеркалами на фокусирующие линзы, а от них на фотодиоды. Световые сигналы, принимаемые фотодиодами, преобразуются в электрические импульсы и вызывают срабатывание исполнительных механизмов.
Система управления с пневмосветовой передачей позволяет передать по одному оптическому каналу команды на включение и отключение выключателя, а также получить сигнал о его положении (включен или отключен) при любых расстояниях между заземленными частями выключателя и его элементами, находящимися под напряжением.
Основными элементами системы управления с пневмосветовой передачей являются передающее устройство, оптический канал, приемное устройство и пневматическая система.
Передающее устройство состоит из элементов, принимающих электрические командные импульсы от цепей защиты и управления, и элементов, преобразующих эти импульсы в световое излучение закодированной частоты. Для преобразования электрических сигналов в световые в рассматриваемой схеме используются светодиоды, хотя для этой цели могут быть применены и другие источники излучения, как, например, лазеры, импульсные ксеноновые или неоновые лампы.
Оптический канал служит для передачи световых импульсов от передающего устройства к фотодиодам. Он представляет собой изоляционную трубку с входной и выходной линзами либо разветвленный стекловолоконный светопровод.
Приемное устройство состоит из фотоприемника, дешифраторов команд и исполнительных механизмов команд включения и отключения. Исполнительный механизм состоит из блока электромагнитных механизмов и блока клапанов управления.
При отключении выключателя подается командный электрический импульс в передающие устройства каждого полюса выключателя. Командный электрический импульс преобразуется в излучение светодиода, которое, попадая на зеркала, установленные в световом канале, отбрасывается на фотоприемники, вызывая фототок, поступающий по кабелям в приемные устройства. Приемные устройства срабатывают и замыкают цепь автономного источника питания электромагнитных механизмов, открывающих клапаны управления пневмосистемой, которая и осуществляет отключение выключателя.
Таким же образом подается командный импульс и на включение выключателя, только приемное устройство выдает команду на электромагнит включения.
Разработанная система управления с пневмосветовой передачей позволила получить следующие временные характеристики: время включения выключателя 0,088 с при неодновременности замыкания отдельных полюсов 0,002 с; время от подачи команды на отключение до размыкания контактов дугогасительного устройства 0,022 с при неодновременности размыкания контактов отдельных полюсов 0,002 с.
Все элементы опытной пневмосветовой системы управления надежно работали при температурах от минус 60 до плюс 50 °С.



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