При разработке воздушного выключателя 1150 кВ был исследован ряд принципиальных вопросов, связанных с созданием рациональной конструкции выключателя с высокой отключающей способностью. Основное внимание было уделено дугогасительному устройству. Изучалось влияние конструктивных факторов на отключающую способность, таких как давление в дугогасительном межконтактном промежутке, его форма и размеры, аэродинамическое сопротивление выхлопного тракта вытекающему из сопла потоку, состояние сжатого воздуха (степень турбулентности потока воздуха, подходящего к межконтактному промежутку), индуктивность шунтирующих резисторов.
Рис. 3. Воздушный выключатель 1150 кВ
Отключающая способность выключателя была повышена путем рационального выбора межконтактных промежутков и диаметров сопл, повышения давления сжатого воздуха в них без увеличения его в резервуаре (за счет более рациональной конструкции воздуховодов), уменьшения аэродинамического сопротивления выхлопного тракта, применения малоиндуктивных резисторов.
В выключателе 1150 кВ (рис. 3) применен блочный (модульный) принцип построения, обеспечены одинаковые технические характеристики дугогасительных разрывов и независимость их работы друг от друга, максимально использованы дугогасительные, электроизоляционные и энергетические свойства сжатого воздуха, применено двустороннее дутье при гашении электрической дуги, давление сжатого воздуха увеличено до 4,0 МПа, условное напряжение, приходящееся на модуль, увеличено до 250 кВ, контакты дугогасительного разрыва после гашения дуги отключения остаются разомкнутыми (конструкция без отделителя), рабочие контакты защищены от действия дуги, на трех модулях из пяти применены предвключаемые резисторы.
В систему защиты от перенапряжений линий электропередач 1150 кВ входит искровое подключение шунтирующих реакторов. Искровое подключение реакторов выполняется специальным аппаратом — включателем-отключателем, обеспечивающим безынерционное включение реактора при перенапряжениях, а также нормальные коммутации реактора, необходимые по режимным условиям.
Важнейшие параметры — номинальные напряжения и ток, ток отключения короткого замыкания, время включения и отключения у включателя-отключателя и выключателя 1150 кВ совпадают, поэтому основные элементы этих аппаратов (модули, опорная изоляция) одинаковы. Включатель-отключатель на 90 % унифицирован с выключателем 1150 кВ.
Для безынерционного подключения реактора включатель-отключатель снабжен устройством искрового подключения. Создание этого устройства на базе открытого искрового промежутка, обладающего малым разбросом пробивных напряжений в широком диапазоне изменения формы коммутационных импульсах обеих полярностей, стало возможным в результате всестороннего изучения формирования разряда в симметричных воздушны; промежутках с различной конфигурацией электрического поля.
На основе представлений о связи электрического поля с разрядными процессами были определены формы и размеры двухразрывного устройства искрового подключения, обеспечивающего надежную работу включателя-отключателя 1150 кВ.
Разъединитель
В разъединителе 1150 кВ впервые применены главные ножи телескопической конструкции, что позволило сократить ширину и высоту разъединителя.
В конструкции разъединителя использованы фланцы поясов жесткости, самоустанавливающиеся по фланцам изолятора при монтаже, что исключает внутренние напряжения в изоляторах. Сокращению длины полюса разъединителя способствовало применение шарообразных экранов и системы подвижных экранов на главных ножах, которые соответствуют положению токоведущих частей. В заземляющем контуре разъединителя предусмотрено устройство, которое препятствует выбрасыванию ножа из контакта в момент амплитуды тока короткого замыкания.
Основная проблема при создании высокочастотного заградителя — обеспечение динамической и термической стойкости воздушного реактора — решена изготовлением катушки реактора заградителя из восьми параллельных попарно транспонированных ветвей. Для снижения радиальной составляющей силы, действующей на витки катушки реактора при сквозных токах к. з., высота слоев уменьшается от внутренних к наружным.
Рис. 4. Разъединитель 1150 кВ
