Выключатели и измерительные трансформаторы в КРУ 6-220 кВ - Вакуумный выключатель ВВЭ-10

Вакуумный выключатель ВВЭ-10 с электромагнитным приводом рассчитан для эксплуатации в шкафах КРУ при температуре окружающей среды от -45 до + 50 °С при относительной влажности воздуха до 80% при температуре 20 °С. Окружающая среда невзрывоопасная, содержание коррозионно-активных агентов для атмосферы типа П: сернистый газ от 20 до 110 мг/м³ в сутки и хлориды менее 0,3 мгАг в сутки. При dp бите выключателя на  высоте над уровнем моря более 1000 м (не не более 4300 м) требования к электрической прочности изоляции и в отношении нагрева понижаются на величину, соответствующую поправке на высоту по ГОСТ 15150-69* и ГОСТ 1516.2-/6*.
Технические данные выключателя
Номинальное напряжение. кВ .., ...  10
Наибольшее рабочее нагря:кение, кВ            12
Номинальный ток, А:
при частоте 50 Гц 630; 1000; 1600
при частоте 60 Гц... 400; 800; 1200
Номинальный ток отключения кА.. .      20
Сквозной ток КЗ, кА:
амплитудное значение... 52
начальное действующее значение периодической составляющей       20
Ток термической стойкости для промежутка времена 3 с, кА 20 Содержание апериодической составляющей, %, не более 35 Номинальный ток включения, кА:
амплитудное значение (ток электродинамической стойкости)           52
начальное действующее значение периодической составляющей       20
Собственное время отключения, с, не более              0,03
Полное время отключения, с, не более     0,05
Собственное время включения, с, не более 0,2
Бестоковая пауза при АПВ, с, не менее 0,3
Номинальное напряжение электромагнитов управления и элементов вспомогательных цепей для постоянного и выпрямленного тока, В               220,110
Пределы напряжений на зажимах электромагнитов управления, % UKOU:
включения 85—110
отключения при питании от источника:
постоянного тока 70—110
выпрямленного тока 65—120
Потребляемый ток:
электромагнита включения, А, не более:
при напряжении 220 В.. 40
при напряжении 110 В.. 80
электромагнита отключения, А, не более:
при напряжении 220 В.. 2,5
при напряжении 110 В.. 5
Коммутационная износостойкость, циклов ВО:
при Iном = 630 и 1000 А 20 000
при Iном= 1600 А.. 10000
Показатели надежности:
средний срок службы до среднего ремонта, лет, не менее 8 средний срок службы до капитального ремонта, если до этого срока исчерпан механический ресурс, или нормированное допустимое число операций по коммутационной
износостойкости, лет, не менее.. 25
Срок службы до списания, лет, не менее.. 28,5
Масса выключателя, кг. 130—135
Выключатели отключают ток 10, 20, 30, 40% номинального тока при cosφ З5 0,3 и ток намагничивания ненагруженных трансформаторов с амплитудным значением от 2 до 4 А. Выключатели выполняют операции циклов О - 0,3 с - ВО - 180 с - ВО; О-0,3 с-ВО-20 с-ВО; О-180 с-ВО-180 с-ВО.
Выключатели при /н_отКЛ без замены камер выдерживают не менее 30 суммарных операций включения и отключения (число отключений не менее 20) или 30 отключений при токе 20 кА, или 80 суммарных операций включения и отключения при токе 10 к А (число отключений не менее 50). Выключатели при наибольшем рабочем напряжении многократно включают и отключают токи одиночной конденсаторной батареи в пределах от 2,5 до 120 А. Число циклов В - tn - 0 при коммутации одиночных конденсаторных батарей - не менее 10000 (расчетное значение), коэффициент коммутационных перенапряжений - не более 3.

Рис. 23. Выключатель вакуумный ВВЭ-10:
1 — основание; 2 — рама; 3 — контакт заземления; 4 — подшипник; 5 — блок контактов сигнализации; б — контактор; 7 — тяга одного из полюсов; 8 — полюс; 9 - перегородки; 10 — кнопка ручного отключения; 11 — счетчик ходов; 12 — крышка привода; 13 — привод электромагнитный; 14 — механизм блокировки; 15 — ряд зажимов; 16 — вал; 17 — фиксатор
Средние скорости движения подвижных контактов, м/с: на участке 1/3 хода до их замыкания при включении 0,6-0,9; на участке 3/4 хода после их размыкания при отключении 1,6-1,9.
Максимальное число операций ВО номинального и меньшего тока отключения без осмотра и ремонта 30. Характеристики собственного переходного восстанавливающегося напряжения выключателя соответствуют ГОСТ 687-78*Е.
Технические параметры коммутирующих контактов: для внешних вспомогательных цепей при переменном токе от 24 до 660 В номинальный ток не более 10 А.
Выключатель ВВЭ-10 (рис. 23) состоит из основания, электромагнитного привода, полюсов, перегородки, кнопки ручного отключения, крышки, изоляционной тяги, блока сигнализации контактора. Включение электромагнитного привода происходи
за счет энергии включающего электромагнита, а отключение - за счет энергии отключающей пружины. Движение от главного вала к подвижным контактам полюсов передается изоляционными тягами.
При подаче команды на включение срабатывает контактор включения и соответственно включающий электромагнит. В конце хода привода переключаются вспомогательные контакты, приводимые в движение валом выключателя. Эти контакты разрывают цепь питания контактора, в свою очередь контактор разрывает цепь питания включающего электромагнита, одновременно подготавливая цепь питания отключающего электромагнита.
При подаче команды на отключение срабатывает отключающий электромагнит, переключая свои вспомогательные контакты, и выключатель отключается. В процессе отключения переключаются вспомогательные контакты включения, приводимые в движение валом выключателя, разрывая цепь питания электромагнита отключения и подготавливая цепь питания контактора.
Работа блокировки против повторения операций включения и отключения выполняется следующим образом: при подаче команды на отключение во время процесса включения срабатывает отключающий электромагнит, а его вспомогательный контакт разрывает цепь питания контактора и замыкает цепь питания отключающего электромагнита, якорь которого остается в притянутом положении при наличии команды на включение. Выключатель отключается и не может быть повторно включен до повторения команды на включение.
Вал выключателя, установленный на двух шарикоподшипниках, имеет рычаги кинематической связи, рычаги механизма привода и отключающую защелку. Механизм блокировки обеспечивает местное ручное отключение, исключает возможность включения выключателя в промежуточном (незафиксированном) положении при вкатывании или выкатывании выключателя - выдвижного элемента в шкафу КРУ.
В привод выключателя входят механизм привода и два электромагнита: включающий и отключающий. Механизм привода установлен на валу и корпусе включающего электромагнита. Для неоперативного включения выключателя пользуются рычагом ручного включения из комплекта запасных частей, непосредственно воздействуя на рычаг включения. В качестве дополнительного рычага используется стальная труба внутренним диаметром 21+ 3 мм, длиной 0,7 -1м.
На передней панели привода установлен счетчик ходов, регистрирующий число отработанных циклов.
Блок сигнализации предназначен для обеспечения работы схемы управления выключателем, его свободные вспомогательные контакты предназначены для использования в схемах защиты и сигнализации положения выключателя в шкафах КРУ и состоят из восьми контактов БКМ-1, установленных на кронштейне, и толкателя с подпружиненными нажимными элементами, позволяющими регулировать момент срабатывания БКМ.

Рис. 24. Полюс выключателя ВВЭ-10: 1 — корпус изоляционный; 2 — крышка ребристая (только для 1600 А); 3 — токоотвод верхний; 4 — ВДК; 5 — радиатор (только на ток 1600 А); 6 — контакт подвижный; 7 — узел поджатия; 8 — контакт розеточного типа выдвижного элемента; 9, 13 — стержень контакта; 10 — связь гибкая; 11, 12 — шайба и гайка; 14 — болт; А - разность хода подвижных контактов; Д — зона поджатия контакта

В полюс выключателя (рис. 24) входит изоляционный корпус, в нижней части которого расположены четыре отверстия для крепления его к основанию. С помощью болтов через крышку ВДК крепится к изоляционному корпусу. Между крышкой и верхним фланцем ВДК расположен верхний токоотвод, который фиксируется в корпусе гайкой и стопорится шайбой. В нижнем выводе корпуса установлен подвижный токоотвод, состоящий из стержня, контакта, установленного на подвижном контакте ВДК, соединенных между собой гибкой связью. На токоведущих стержнях установлены подвижные разъемные контакты розеточного типа, играющие роль главных подвижных контактов выдвижного элемента КРУ. На подвижном контакте установлен узел поджатия, служащий для создания дополнительного поджатия торцевых контактов ВДК, выбора провала контактов.
Полюс выключателя на ток 1600 А отличается от полюса на токи 630 и 1000 А наличием ребристой крышки, выполняющей роль радиатора, установленного на подвижном контакте, а также сечениями гибкой связи и верхнего токоотвода. Устройство дугогасительной камеры приведено на рис. 22.
Перегородка выполнена из стального листа и предназначена для перекрытия доступа к токоведущим частям при установке выдвижного элемента в корпусе шкафа КРУ. Ряд заводов при изготовлении конструкций КРУ устанавливают свои перегородки (КРУ серии К-104; К-47 и др.).
Значение сопротивления токопровода у выключателя ВВЭ (между токоведущими стержнями без розеточных контактов) для выключателей на ток: 630 А-60 мкОм; 1000 А-55 мкОм: 1600 А-38 мкОм.
Вакуумные выключатели cepии ВВЭ-10 с электромагнитным приводом другого завода в СССР (начало серийного производства в 1990 г.) изготавливаются на более высокие электрические параметры и имеют следующие технические данные: Номинальный ток, А         630; 1000; 1600;
2000; 3150
Номинальный ток отключения, кА        20 и 31,5
Нормированные параметры тока включения, кА:
амплитудное значение 52 и 80
начальное действующее значение периодической составляющей       20 и 31,5
Нормированные параметры сквозного тока КЗ, кА:
амплитудное значение 52 и 80
начальное действующее значение периодической составляющей       20 и 31,5
Ток термической стойкости для промежутка времени 3 с, кА 20 и 31,5 Собственное время отключения выключателя, с, не более . . . 0,055
Полное время отключения выключателя, с, не более       0,075
Собственное время включения выключателя, с, не более 0,3
Максимальное выгорание контактов ВДК, мм          4
Ток потребления электромагнитов включения, А, не более при напряжении 110 В:
выключатель на ток 630—1600 А 110
выключатель на ток 2000 и 3150 А      135
при напряжении 220 В:
выключатель на ток 630—1600 А 65
выключатель на ток 2000 л 3150 А.. 70
Масса выключателя, кг:
на ток 630-1600 А 164-184
на ток 2000, 3150 А, кг. 261-278
Масса привода, кг.. 51—53
Другие параметры выключателя аналогичны параметрам, приведенным выше.
Выключатели ВВЭ-10 на ток до 1600 А имеют одинаковый с ранее рассмотренными выключателями принцип построения конструкции и отличаются конструкцией электромагнитного привода и незначительно устройством крепления ВДК в полюсе. В выключателях на токи от 630 до 3150 А применяется электромагнитный привод, аналогичный приводу выключателя ВКЭ-М-10 с другими обмоточными данными катушек электромагнитов включения и отключения. ВДК выключателей на ток 1600 А имеет токопровод большего сечения и радиаторы для отвода тепла, ВДК на ток отключения 31,5 кА имеет дополнительное крепление к изоляторам и выводов к камере.

Рис. 25. Выключатель вакуумный ВВЭ-10 на ток 2000 и 3150 А:
1 — контакт подвижный выдвижного элемента; 2 — перегородка; 3 — привод; 4 — основание; 5 — полюс с ВДК; 6 — ось для открывания шторок
Выключатели ВВЭ-10 на токи 2000 и 3150 А (рис. 25) имеют несколько отличную конструкцию по токопроводам, ВДК и устройству полюса, но они унифицированы по установочным размерам с выключателями на ток до 1600 А.
Электрические данные катушек включения электромагнитного привода приведена в табл. 24, а катушек отключения - в табл. 25.
Таблица 24

Полюс выключателя на токи 2000 и 3150 А приведен на рис. 26. Полюс на ток 3150 А отличается от полюса на ток 2000 А наличием верхних и нижних радиаторов. Значение сопротивления каждого полюса выключателя приведено в табл. 26, коммутационная износостойкость в цикле ВО для выключателей ВВЭ-10 - в табл. 27.

Рис. 26. Полюс вакуумного выключателя ВВЭ-10 на ток 2000 А (а) и 3150 А (б): 1 — механизм поджатия; 2 — тяга изоляционная; 3 — вывод ВДК; 4, 10 — контакты Нижний верхний выдвижного элемента; 5 — ламели контакта; 6, 9, 12 — болты;
ламель подвижного контакта ВДК; 8 - ВДК; 11 — стойка изоляционная; 13, 14 — радиаторы верхний и нижний; 15 — ушко
Тип выключателя  Сопротивление каждого полюса,
мкОм

Таблица 27
Ток в цикле Число циклов ВО для типоисполнения выключателя