Рис. 5-34. Схемы подстанций с короткозамыкателями и отделителями однотрансформаторные (а, б, в, г) и двухтрэнсформаторные (д, е, ок, з, и): а, е, ж, э — тупиковые; б — с двусторонним питанием по одноцепной линии; в — проходная; г, и — с питанием по двухцепной линии; д — с двусторонним питанием; КЗ — короткозамыкатель; Тр — трансформатор; СВ — линейный соединительный выключатель; ОД — отделитель
Специальными типами разъединителей являются короткозамыкатели (КЗ) и отделители (ОД), устанавливаемые на стороне высшего напряжения менее ответственных подстанций, на которых для экономии места и капитальных затрат выключатели предусматриваются только на стороне низшего напряжения. При повреждениях на подстанции и недостаточном токе к. з. для действия защиты на головном конце питающей линии короткозамыкатель закорачивает линию и, повышая этим ток к. з., обеспечивает надежное отключение линии с головного конца. Вслед за этим ОД отключается и автоматически изолирует поврежденную часть подстанции. Далее действием АПВ восстанавливается питание неповрежденных элементов подстанции.
На рис. 5-34 приведены схемы одно- и двухтрансформаторных подстанций с КЗ и ОД.
Правильная последовательность действий КЗ и ОД обеспечивается установкой в их приводах электромагнитной блокировки, которая разрешает отключение ОД только после исчезновения
тока в цепи короткозамыкателя. Если ОД снабжены заземляющими ножами, обязательна механическая блокировка, предотвращающая неправильные включения главных и заземляющих ножей и допускающая заземление элемента подстанции только при отсутствии на нем напряжения.
Рис. 5-35. Короткозамыкатели 35 кВ (а) и 110 кВ (б)
Короткозамыкатель представляет собой быстродействующий разъединитель с пружинным приводом и контактами, замыкающимися в воздухе. На рис. 5-35 показаны КЗ на напряжения 35 и 110 кВ. Короткозамыкателя выпускаются на напряжения 35— 220 кВ в однополюсном исполнении, так как для надежного отключения линии достаточно однофазного тока к. з. Амплитуда тока включения КЗ равна 34—42 кА, двухсекундный ток термической стойкости равен 16,5—18 кА, а полное время включения 0,4—0,5 с.
1 - подшипник; 2 — тяга привода; 3 — нож короткозамыкателя; 4 — неподвижный контакт; 5 — опорный изолятор; 6 — опорная рама; 7 — гибкая связь; 8 — вал;
Отделители по своей конструкции похожи на разъединители горизонтально-поворотного типа РЛНД (рис. 5-36). Быстрое отключение ОД (0,5—1,0 с) обеспечивается пружинным приводом, а включение ОД производится вручную. Отделители изготовляются на напряжения 35—220 кВ.
Рис. 5-36. Отделитель 110 кВ с двумя ножами заземления 1 — опорная рама; 2 — основание-подшипник; 3 — изолятор; 4 — контактный вывод; 5 — гибкая связь; 6 — полунож; 7 — нож заземления; 8 — привод ножа заземления ПРН-110; 9 — привод полуножа
Допускается отключать отделителями ненагруженные трансформаторы и линии.
Серьезными недостатками воздушных КЗ и ОД являются относительно большое время включения и отключения, а также затрудненность действия КЗ и ОД при низкой температуре и гололеде.
Эти недостатки частично устраняются в элегазовых короткозамыкателях и отделителях. Вследствие высокой электрической прочности элегаза расстояние между контактами аппаратов в отключенном состоянии может быть уменьшено до 80—100 мм. Поэтому скорость включения их может быть повышена в 3—4 раза.
Рис. 5-38. Компоновка элегазовых короткозамыкателей и отделителей: 110 кВ (а и б) и 220 кВ (в)
I — опорная рама; 2 — опорная колонка; 3 — отключающий модуль 110 кВ с контактной системой
Рис. 5-37. Элегазовый короткозамыкатель 110 кВ 1 — полый фарфоровый изолятор; 2 — неподвижный контакт; 3 — подвижный контакт; 4 — направляющая подвижного контакта; 5 — гибкие связи; 6 — сильфон; 7 — заземленной фланец; 5 — тяга привода
Так как контактная система КЗ и ОД размещена в полости фарфоровых изоляторов, заполненных элегазом (рис. 5-37), на работе их не будут сказываться внешние условия (гололед, низкая температура воздуха).
Элегазовые короткозамыкатели и отделители легко компонуются на различные напряжения по принципу модульных соединений отдельных элементов. На рис. 5-38, в представлен отделитель 220 кВ, состоящий из двух модулей 3 на 110 кВ каждый. Внутри полой опорной колонки 2 размещены изоляционные тяги привода контактной системы. Сам привод расположен в опорной раме 1.
Еще большим быстродействием могут обладать вакуумные короткозамыкатели и отделители, так как ход подвижных контактов в этих аппаратах может быть не больше 10—12 мм. При этом можно достичь полного времени включения и отключения примерно 10 мс. Основой конструкции таких КЗ и ОД может явиться вакуумная дугогасительная камера. Однако широкое распространение вакуумных аппаратов сдерживается тем, что вакуумные колбы изготовляются в настоящее время на напряжения не выше 20 кВ и стоимость вакуумных аппаратов получается значительно выше стоимости обычных КЗ и ОД.
