Ikea73.ru

IKEA Стиль
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели: масляные, воздушные, вакуумные, элегазовые

Выключатели: масляные, воздушные, вакуумные, элегазовые

Выключатель предназначен для коммутации рабочих и аварийных токов. При разрыве цепи разомкнувшимися контактами выключателя возникает электрическая дуга, которая должна гаситься в специальных устройствах. Контакты выключателя находятся внутри камеры в разомкнутом состоянии. Дугогасительные устройства выключателей используют следующие принципы быстрого гашения дуги: охлаждение дуги посредством перемещения ее в окружающей среде; обдувание дуги воздухом или холодными неионизированными газами; расщепление дуги на несколько параллельных дуг малого сечения; удлинение, дробление и соприкосновение дуги с твердым диэлектриком; размещение контактов в интенсивно деионизирующей среде; создание высокого давления в дуговом промежутке и т. п.

В зависимости от применяемой дугогасительной среды выключатели бывают жидкостные и газовые, из них наиболее распространены масляные и воздушные. В масляных выключателях дугогасительной средой является трансформаторное масло, в воздушных -сжатый воздух.

Кроме воздушных и масляных имеется много других видов выключателей. Так, в автогазовых выключателях используется дутье газов, образующихся под действием высокой температуры дуги. В элегазовых выключателях гашение дуги осуществляется в среде элегаза.

Выпускаемые отечественной промышленностью масляные выключатели имеют две конструктивные разновидности: много- и малообъемные. В выключателях с большим объемом масла трансформаторное масло используется для гашения дуги и изоляции токоведущих частей друг от друга и от земли. Эти выключатели применяются на напряжении 35 кВ и выше с номинальными токами 630. 2000 А. Многообъемные масляные выключатели предназначены для наружной установки.

В малообъемных масляных выключателях трансформаторное масло используется только как средство гашения дуги; бачки (или горшки, или колонки) этих выключателей во время работы находятся под напряжением, поэтому они изолируются от заземленных частей посредством наружных изоляторов. Маломасляные выключатели применяются на напряжении 10 (6). 35 кВ.

В воздушных выключателях гашение дуги производится сжатым воздухом. В большинстве конструкций воздушных выключателей гасительные камеры размещаются в фарфоровых изоляторах. Эти выключатели применяются на напряжении 35 кВ и выше, в основном для наружной установки.

Для сетей напряжением 6 и 10 кВ выпускаются выключатели с электромагнитным дутьем, а также вакуумные выключатели.

Управление выключателем, т.е. его включение и отключение, может производиться вручную, дистанционно или автоматически. Механизм для включения и отключения выключателя называется приводом. У большинства выключателей он представляет собой отдельный аппарат — электромагнитный, пружинный, грузовой или пневматический, соединяемый с приводным валом выключателя.

Разъеденители

Разъединителем называется электрический аппарат для оперативного переключения под напряжением участков сети с малыми токами замыкания на землю и создания видимого разрыва. По условиям техники безопасности при производстве работ в установках необходимо иметь видимые разрывы цепи, откуда может быть подано напряжение. Указанное требование обеспечивается разъединителями, которые не имеют устройств для гашения дуги и не допускают переключений под нагрузкой. Поэтому их оснащают блокировкой, предотвращающей отключение нагрузочного тока. Правилами устройства электроустановок допускается отключать разъединителями холостой ток открыто установленных трансформаторов: напряжением 10 кВ — мощностью до 630 кВ·А; напряжением 20 кВ — мощностью до 6300 кВ·А; напряжением 35 кВ — мощностью до 20 000 кВ·А; напряжением 110 кВ — мощностью до 40 500 кВ·А; уравнительный ток линий при разности напряжений не более 2 %, заземление нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек, токи замыкания на землю (не превышающие 5 А при напряжении 35 кВ и 10 А при напряжении 10 кВ), а также небольшие зарядные токи линий.

Конструктивно разъединители могут быть внутренней и наружной установок.

Разъединители управляются приводами вручную или дистанционно (но не автоматически).

Отделители

Отделителями называются аппараты напряжением от 35 кВ и выше, имеющие надежную конструкцию контактов и снабженные специальным приводом, позволяющим осуществлять автоматическое отключение подвижной части отделителя. Отделители напряжением 35. 220 кВ допускают отключение тока холостого хода трансформаторов и зарядного тока воздушных линий электропередач любой протяженности при бестоковой паузе, обусловленной действием защиты и автоматического повторного включения. Включение отделителей производится вручную.

Короткозамыкатели

Короткозамыкателями называются аппараты напряжением от 35 кВ и выше, имеющие надежную конструкцию контактов и снабженные специальным приводом, позволяющим осуществлять автоматическое включение ножа короткозамыкателя. При включении ножа короткозамыкателя создается металлическое короткое замыкание на подстанциях без выключателей. В сетях с заземленной нейтралью короткозамыкатели однополюсные и создают однофазное КЗ на землю. В сетях с изолированной нейтралью короткозамыкатели имеют два полюса и создают двухфазное КЗ.

Разрядники

В результате прямого удара молнии или при грозовых разрядах вблизи воздушных линий передачи или открытых подстан ций в линиях и распределительных устройствах, связанных с последними, возникают атмосферные перенапряжения. Максимальное напряжение при прямом ударе может достигать нескольких миллионов вольт, а протекающие

токи достигают сотен тысяч ампер. Для защиты от прямых ударов молнии, наиболее опасных для установок всех напряжений, используют тросовые и стержневые молниеотводы.

Перенапряжения, возникающие при разрядах вблизи линий и открытых подстанций,— индуктированные, они достигают 300—500 кВ и особенно опасны для установок напряжением до 35 кВ, изоляция которых выдерживает импульсы перенапряжений да 200 кВ. Для защиты от индуктированных перенапряжений в распределительных устройствах напряжением выше 1000 В, связанных с воздушными линиями,. применяют вентильные разрядники. На самих линиях устанавливают трубчатые разрядники.

Вентильные разрядники содержат многократный искровой промежуток и рабочее сопротивление из дисков вилита, отсоединяющее этот промежуток от сети при нормальном режиме. Под действием перенапряжения происходит импульсный пробой искрового промежутка и через рабочее сопротивление течет на землю импульсный ток. После импульсного пробоя через разрядник начинает протекать сопровождающий ток промышленной частоты, сила которого ограничивается сопротивлением вилита. Последнее сильно возрастает при, снижении напряжения и уменьшает сопровождающий ток до такого значения, при котором ток прерывается искровым промежутком при первом переходе через нулевое значение. При больших значениях тока, соответствующих импульсному пробою, сопротивление вилита rр мало, и, несмотря на большое значение гока I, остающееся напряжение на разряднике Up= Irр невелико и может быть сделано таким, чтобы не превышало допустимого для защищаемого оборудования.

Читайте так же:
Выключатели рондо серия для открытой установки

Вилитовое сопротивление изготовляется в виде дисков диаметром 100—150 мм и толщиной 10—20 мм. Основу вилита составляют зерна карборунда (SiС), на поверхности которых создается пленка окиси кремния (Sа02) толщиной 10 -5 см.

Зависимость между напряжением на вилитовом сопротивлении UР и током Iвыражается формулой

где А — постоянная, равная напряжению на сопротивлении при силе тока в 1 А; а —показатель нелинейности, равный при больших токах 0,13—0,2.

Устройство подстанционного вентильного разрядника РВП показано на рис. 3.3

Разрядники на напряжения до 35 кВ состоят из одного элемента, а на большие напряжения их выполняют из элементов, рассчитанных каждый на 15, 20 и 30 кВ. Элементы собирают при монтаже в колонки, которые устанавливают на фундаментах или стульях.

Разрядник характеризуют следующие напряжения: номинальное; наибольшее допустимое; остающееся на разряднике при импульсном токе; пробивное искрового промежутка при напряжении промышленной частоты; импульсное пробивное.

Например, для разрядника РВП-6 — эти напряжения (в кВ) соответственно равны: 6; 7,6; не более 30; не менее 16 и не более 19; 25, 35.

Трубчатые разрядники, применяемые для защиты линий электропередачи, включаются между проводами линии и землей через внешний искровой промежуток, предотвращающий утечку тока на землю. Гашение сопровождающего тока в разряднике осуществляется выдуванием дуги газом газогенерирующей трубки.

Реакторы

Токоограни́чивающий реа́ктор — электрический аппарат, предназначенный для ограничения ударного тока короткого замыкания.

При коротком замыкании ток в цепи значительно возрастает по сравнению с током нормального режима. В высоковольтных сетях токи короткого замыкания могут достигать таких величин, что подобрать установки, которые смогли бы выдержать электродинамические силы, возникающие вследствие протекания этих токов, не представляется возможным. Для ограничения ударного тока короткого замыкания применяют токоограничивающие реакторы.

Устройство и принцип действия

Реактор — это катушка с постоянным индуктивным сопротивлением, включенная в цепь последовательно. В нормальном режиме на реакторе наблюдается падение напряжения порядка 3-4 %, что вполне допустимо. В случае короткого замыкания бо́льшая часть напряжения приходится на реактор. Значение максимального ударного тока короткого замыкания рассчитывается по формуле:

где IH — номинальный ток сети, Xp — реактивность реактора. Соответственно, чем выше будет параметр реактивности, тем меньше будет значение максимального ударного тока в сети.

Реактивность прямо пропорциональна индуктивному сопротивлению катушки. При больших токах у катушек со стальными сердечниками происходит насыщение сердечника, что резко снижает реактивность, и, как следствие, реактор теряет свои токоограничивающие свойства. По этой причине реакторы выполняют без стальных сердечников, несмотря на то, что при этом, для поддержания такого же значения индуктивности, их приходится делать больших размеров и массы.

Получили распространение на внутренней установке и на напряжения до 35 кВ. Бетонный реактор представляет собой концентрически расположенные витки изолированного многожильного провода, залитого в радиально расположенные бетонные колонки. Бетон выпускается с высокими механическими свойствами. Все металлические детали реактора изготавливаются из немагнитных материалов. В случае больших токов применяют искусственное охлаждение.

Применяются в сетях с напряжением выше 35 кВ. Масляный реактор состоит из обмоток медных проводников, изолированных кабельной бумагой, которые укладываются на изоляционные цилиндры и заливаются маслом. Масло служит одновременно и изолирующей и охлаждающей средой. Для снижения нагрева стенок бака от переменного поля катушек реактора применяют электромагнитные экраны или магнитные шунты.

Электромагнитный экран представляет собой расположенные концентрично относительно обмотки реактора короткозамкнутые медные или алюминиевые витки вокруг стенок бака. Экранирование происходит за счет того, что в этих витках возникает встречное электромагнитное поле, которое компенсирует основное поле.

Магнитный шунт — это пакеты листовой стали, расположенные внутри бака около стенок, которые создают искусственный магнитопровод с магнитным сопротивлением, меньшим сопротивлением стенок бака, что заставляет основной магнитный поток реактора замыкаться по нему, а не через стенки бака.

Для предотвращения взрывов, связанных с перегревом масла в баке, согласно ПУЭ, все реакторы на напряжение 500кВ и выше должны быть оборудованы газовой защитой.

Системы автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резерва (АВР)

Применение устройств релейной защиты и автоматики является эффективным средством повышения надежности. Релейной защитой называется система устройств, которые производят отключение поврежденных элементов или частей системы и локализуют аварию. К автоматическим устройствам относятся устройства автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического ввода (включения) резерва (АВР). Устройства АПВ (рис. 3.4) предназначены для ликвидации «переходящих» повреждений, например коротких замыканий. При появлении дугового короткого замыкания на воздушной линии (например, при попадании молнии) она отключается под действием релейной защиты, дуга гаснет и восстанавливаются диэлектрические свойства воздушного промежутка. Затем под действием АПВ автоматически включается напряжение на линии электропередачи, которая может продолжить успешную работу.

Рис. 3.4. Схема повышения надежности электроснабжения с помощью АПВ

Рис. 3.5. Схема повышения надежности электроснабжения с помощью АВР

Принцип работы АВР поясняет рис. 3.4. При повреждении одного из трансформаторов автоматически под действием релейной защиты происходит его отключение, а оставшиеся без напряжения потребители после срабатывания АВР подключаются к исправному трансформатору.

Высоковольтные выключатели постоянного и переменного тока

Высоковольтный выключатель — защитно-коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

Читайте так же:
Как поменять выключатель своими руками

Высоковольтный выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например, электромагнитный привод, ручной привод).

Выключатели среднего и высокого напряжения (номинальное напряжение 6 — 1150 киловольт) и большим током отключения (до 50 килоампер) используются на электрических станциях и подстанциях. Эти выключатели представляют собой довольно сложную конструкцию, управляемую электромагнитными, пружинными, пневматическими или гидравлическими приводами.

В зависимости от среды, в которой производят гашение дуги, различают воздушные выключатели, в которых дуга гасится сжатым воздухом, масляные выключатели, в которых контакты помещаются в ёмкость с маслом, а дуга гасится парами масла, элегазовые выключатели, в которых используется электропрочный газ SF6 — «элегаз», и вакуумные выключатели, в которых гашение дуги происходит в вакууме — в так называемой вакуумной дугогасительной камере (ВДК). Защитная среда одновременно с гашением дуги обеспечивает и диэлектрическую прочность промежутка между контактами в отключенном положении, от чего зависит и величина хода контактов.

Классификация высоковольтных выключателей

По способу гашения дуги

  • Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);
  • Вакуумные выключатели;
  • Масляные выключатели (баковые и маломасляные);
  • Воздушные выключатели;
  • Автогазовые выключатели;
  • Электромагнитные выключатели;
  • Автопневматические выключатели.

По назначению

  • Сетевые выключатели на напряжения от 6 кВ и выше, применяемые в электрических цепях (кроме цепей электрических машин и электротермических установок) и предназначенные для пропускания и коммутирования тока в нормальных условиях работы цепи, а также для пропускания в течение заданного времени и коммутирования тока в заданных ненормальных условиях, таких как условия короткого замыкания.
  • Генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ, применяемые в цепях электрических машин (генераторов, синхронных компенсаторов, мощных электродвигателей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в пусковых режимах и при коротких замыканиях. Отличаются, как правило, большими значениями номинального тока (до 10000А) и тока отключения.
  • Выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ для электротермических установок, применяемые в цепях крупных электротермических установок (например, сталеплавильных, руднотермических и других печей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в различных эксплуатационных режимах и при коротких замыканиях.
  • Выключатели нагрузки — выключатели, предназначенные для коммутаций под номинальным током, но не рассчитанные на разрыв сверхтоков. Применяются в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью для коммутации небольших нагрузок — до нескольких мегавольт-ампер.
  • Реклоузеры подвесные секционирующие дистанционно управляемые выключатели, снабжённые защитой и устанавливаемые на опорах воздушных ЛЭП.
  • Выключатели специального назначения.

По виду установки

  • Опорные, то есть имеющие основную изоляцию на землю опорного типа.
  • Подвесные, то есть имеющие основную изоляцию на землю подвесного типа.
  • Настенные, то есть укрепленные на стенах закрытых распределительных устройств.
  • Выкатные, то есть имеющие приспособления для выкатывания из ячеек распредустройств (для обслуживания, ремонта и для создания т.н. «видимого разрыва» при работах на линиях).
  • Встраиваемые в комплектные распределительные устройства (КРУ).

По категориям размещения и климатическому исполнению

  • пять категорий размещения (вне и внутри помещений с различными условиями обогрева и вентиляции);
  • десять климатических исполнений (У, ХЛ, УХЛ, ТВ, ТС, Т, М, ОМ, В и О) в зависимости от географического места установки.

Общее устройство и принцип действия высоковольтных выключателей

Воздушный выключатель

В воздушных выключателях (ВВ) энергия сжатого воздуха используется и как движущая сила, перемещающая контакты, и как дугогасящая среда. Принцип действия дугогасительного устройства (ВВ) заключается в том, что дуга, образующаяся между контактами, подвергается интенсивному охлаждению потоком сжатого воздуха, вытекающего в атмосферу. При прохождении тока через ноль температура дуги падает и сопротивление промежутка увеличивается. Одновременно происходит механическое разрушение дугового столба и вынос заряженных частиц из промежутка.

Воздушные выключатели конструктивно подразделяются на:

  • Выключатель с открытым отделителем
  • Выключатель с газонаполненным отделителем
  • Выключатель с камерами в баке со сжатым воздухом

Элегазовый силовой выключатель

Изолирующей и гасящей средой выключателей служит гексафторид серы SF6 (элегаз). Выключатели представляют собой трехполюсный аппарат, полюсы которого имеют одну (общую) раму и управляются одним приводом, либо каждый из трех полюсов выключателей имеет собственную раму и управляется своим приводом (выключатель с пополюсным управлением).

Принцип работы аппаратов основан на гашении электрической дуги (возникающей между расходящимися контактами при отключении тока) потоком элегаза.

Источников возникновения потока газа — два:

  • повышение давления в одной из заполненных газом полостей дугогасительного устройства, обусловленное уменьшением ее замкнутого объема, возможность истечения газа из которой в зону расхождения дугогасительных контактов появляется непосредственно перед их размыканием;
  • повышение давления газа в этой же полости вследствие его расширения под действием тепловой энергии самой электрической дуги.

Первый источник превалирует при отключении малых токов, а второй — больших.

Полюс выключателя

Колонковое исполнение. Полюс представляет собой вертикальную колонну, состоящую из двух (и более) изоляторов, в верхнем из которых размещено дугогасительное устройство (ДУ), а нижний служит опорой ДУ и обеспечивает ему требуемое изоляционное расстояние от заземленной рамы. Внутри опорного изолятора размещена изоляционная штанга, соединяющая подвижный контакт ДУ с приводной системой аппарата.

Баковое исполнение. Полюс представляет собой металлический цилиндрический бак, на котором установлены два изолятора, образующие высоковольтные вводы выключателя. ДУ в таком выключателе размещено в заземленном металлическом корпусе.

Комбинированное исполнение. Полюс представляет собой металлический корпус в виде сферы, на котором установлены фарфоровые изоляторы, образующие высоковольтные вводы выключателя, в одном из которых размещено дугогасительное устройство, а в другом — встроенные трансформаторы тока.

Читайте так же:
Допустимый нагрев автоматических выключателей abb

В верхней части изолятора обычно устанавливается фильтр — поглотитель влаги и продуктов разложения элегаза под действием электрической дуги. Фильтрующим элементом в нем служит активированный адсорбент — синтетический цеолит NAX.

Также на всех современных выключателях установлен предохранительный клапан — устройство с тонкостенной мембраной, разрывающейся при давлении возникающем при внутреннем коротком замыкании, но не достигающем значения, при котором испытываются собственно изоляторы.

Дугогасительное устройство

Дугогасительное устройство предназначено обеспечивать быстрое гашение электрической дуги, образующейся между контактами выключателя при их размыкании. Разработка рациональной и надежной конструкции дугогасительного устройства представляет значительные трудности, так как процессы, происходящие при гашении электрической дуги, чрезвычайно сложны, недостаточно изучены и обусловливаются многими факторами, предусмотреть которые заранее не всегда представляется возможным. Поэтому окончательная разработка дугогасительного устройства может считаться завершенной лишь после его экспериментальной проверки.

Современные выключатели оснащены дугогасительным устройством автокомпрессионного типа, которые демонстрируют свои расчетные преимущества при отключении больших токов.

ДУ содержит неподвижную и подвижную контактные системы, в каждой из которых имеются главные контакты и снабженные элементами из дугостойкого материала дугогасительные контакты. Главный контакт неподвижной системы и дугогасительный подвижной — розеточного типа, а главный контакт подвижной системы и дугогасительный неподвижной — штыревые.

Подвижная система содержит, кроме главного и дугогасительного контактов, связанную с токовым выводом ДУ неподвижную токоведущую гильзу; поршневое устройство, создающее при отключении повышенное давление в подпоршневой полости, и два фторопластовых сопла (большое и малое), которые направляют потоки газа из зоны повышенного давления в зону расхождения дугогасительных контактов. Большое сопло, кроме того, препятствует радиальному смещению контактов подвижной системы относительно контактов неподвижной, поскольку никогда не выходит из направляющей втулки главного неподвижного контакта.

Главный контакт подвижной системы представляет собой ступенчатую медную гильзу, узкая часть которой адаптирована ко входу в розеточный главный контакт неподвижной системы, а широкая часть имеет два ручья, в которых размещены токосъемные (замкнутые проволочные) спирали, постоянно находящиеся в контакте с охватывающей их неподвижной токоведущей гильзой.

Газовая система

Газовая система аппаратов включает в себя:

  • клапаны автономной герметизации (КАГ) и заправки колонн;
  • коллектор, обеспечивающий во время работы аппарата связь газовых полостей колонн между собой и с сигнализатором изменения плотности элегаза;
  • сам сигнализатор, представляющий собой стрелочный электроконтактный манометр с устройством температурной компенсации, приводящим показания к величине давления при температуре 20ºС;
  • соединительные трубки с ниппелями и уплотнениями.

Сигнализатор изменения плотности элегаза (датчик плотности) имеет три пары контактов, одна из которых, замыкающаяся при значительном снижении плотности элегаза из-за его утечки, предназначена для подачи сигнала (например, светового) о необходимости дозаправки колонн, а две других, размыкающихся при недопустимом падении плотности элегаза, предназначены для блокирования управления выключателем или для автоматического отключения аппарата с одновременной блокировкой включения (что определяется проектом подстанции).

Привод

Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем — включение, удержание во включенном положении и отключение. Вал привода соединяют с валом выключателя системой рычагов и тяг. Привод выключателя должен обеспечивать необходимую надежность и быстроту работы, а при электрическом управлении — наименьшее потребление электроэнергии.

В элегазовых выключателя применяют два типа приводов:

  • Пружинный привод:
    • аккумулятором энергии является комплект винтовых цилиндрических пружин
    • управляющим органом является кинематическая система рычагов, кулачков и валов.
    • аккумулятором энергии является комплект тарельчатых пружин
    • управляющим органом является гидросистема.

    Требования, предъявляемые к выключателям

    Требования, предъявляемые к выключателям, заключаются в следующем:

    • надежность в работе и безопасность для окружающих;
    • возможно малое время отключения;
    • по возможности малые габариты и масса;
    • простота монтажа;
    • бесшумность работы;
    • сравнительно невысокая стоимость.

    Применяемые в настоящее время выключатели отвечают перечисленным требованиям в большей или меньшей степени. Однако конструкторы выключателей стремятся к более полному соответствию характеристик выключателей выдвинутым выше требованиям.

    Требование надежности является одним из важнейших требований, поскольку от надежности выключателей зависит надежность работы энергосистемы, следовательно, и надежность электроснабжения потребителей. Срок службы выключателя составляет не менее 20 лет.

    Требование быстродействия следует понимать как возможно малое время отключения цепи при КЗ. Время отключения исчисляется от момента подачи команды на отключение до погасания дуги во всех полюсах. Приблизительно до 1940г. время отключения выключателей напряжением 110 кВ и выше составляло 8-10 периодов. Позднее это время было уменьшено до 6 и 4 периодов. В настоящее время большая часть выключателей 110 кВ и выше имеют время отключения 2 периода. За рубежом построены однопериодные выключатели (20 мс).

    Уменьшение времени отключения КЗ (например, от 4 до 2 периодов) весьма желательно по следующим соображениям:

    • увеличивается запас устойчивости параллельной работы станций системы, следовательно, увеличивается пропускная способность линий передачи;
    • уменьшаются повреждения изоляторов и проводов линий электрической дугой;
    • уменьшается опасность прикосновения к заземленным частям РУ;
    • уменьшаются механические напряжения в элементах оборудования, вызванные электродинамическими силами.

    Стоимость однопериодных выключателей значительно выше стоимости двухпериодных, однако дополнительные капиталовложения компенсируются увеличением передаваемой мощности по линии. Однопериодные выключатели необходимы также для токоограничивающих устройств, получивших применение в последнее время.

    Преимущества вакуумных выключателей по сравнению в другими типами высоковольтных выключателей

    Надежность оборудования можно оценить по следующим критериям: частота отказов, время восстановления, частота и длительность капитального и текущего ремонтов. Если сравнивать вакуумные и другие виды выключателей, то при одинаковой частоте отказов и времени восстановления после аварийной ситуации, другие выключатели проигрывают по частоте и длительности ремонта.

    Например, для маломасляного выключателя ВК-10, масло необходимо заменить после 10 операций отключения тока 20 кВ. После совершения выключателем 2000 циклов операций включения и отключения, необходимо проводить техническое обслуживание привода. После 3000 циклов включения-отключения необходимо проводить капитальный ремонт. А средний ремонт выключателя должен производиться не реже одного раза в 4 года.

    Вакуумные выключатели почти не требуют обслуживания. Осмотр и проверки вакуумных выключателей следует проводить один раз в 3-5 лет. Во время этих проверок нужно провести высоковольтные испытания вакуумной дугогасительной камеры и изоляции выключателя, а также проверить переходное сопротивление контактов, для чего не нужно докупать специализированное оборудование, как для других типов выключателей.

    Экономия при эксплуатации вакуумных выключателей

    • Чтобы проверить вакуумный выключатель, не нужно масляного и компрессорного хозяйства, соответственно не нужно тратить деньги на их содержание, как в случае с другими типами выключателей.
    • Также вакуумная камера, в которой гасится электрическая дуга, не требует никакого пополнения внутренней среды, как в случае масляного или элегазового выключателя.
    • Также вакуумные выключатели отличаются высокой коммутационной износостойкостью, благодаря чему можно сократить расходы на его обслуживание.
    • За счет этого сокращаются и перерывы в электроснабжении из-за редко проводимых регламентных работ.

    Высокий коммутационный и механический ресурс вакуумных выключателей

    Число отключений номинальных токов, допускаемое без ревизий и ремонта вакуумной камеры выключателя, достигает 50 тысяч, а номинальных токов отключения (токов короткого замыкания) – от 20 до 200 в зависимости от типа вакуумной камеры и тока. В то время как при эксплуатации маломасляных выключателей необходимо производить ревизию после 1000-2000 отключений номинального тока или 3-12 отключений номинального тока отключения.

    У вакуумных выключателей такой высокий механический ресурс достигается за счет того, что ход контактов вакуумной камеры составляет от 6 до 10 мм на напряжения 6-10 кВ. Для масляных и электромагнитных выключателей на эти же напряжения ход контактов достигает 100-200 мм, соответственно применяется более сложная конструкция привода.

    Сложная конструкция других выключателей требует более высоких затрат на операции включения-выключения выключателя, а это приводит к тому, что требуется постоянный уход и проверки состояния деталей привода.

    Высокий коммутационный и механический ресурс позволяют применять вакуумные выключатели в схемах с частыми коммутационными: для трансформаторов сталеплавильных печей; для коммутаций насосов, компрессоров и т.д.

    Безопасность эксплуатации и экологичность вакуумных выключателей

    Вакуумные выключатели характеризуются малой энергией привода, небольшими динамическими нагрузками и отсутствием выбросов газа и масла. Масса и габариты вакуумных выключателей ниже массы и габаритов других выключателей при одинаковых номинальных параметрах тока и напряжения (за исключением элегазовых). Благодаря этому достигается бесшумная работа и исключается загрязнение окружающей среды.

    Благодаря этим преимуществам вакуумные выключатели все шире применяются как при строительстве новых комплектных распределительных устройств, так и для замены морально и физически устаревших масляных выключателей при реконструкции комплектных распределительных устройств, находящихся в эксплуатации.

    Кабельное масло: основные характеристики и нормативы

    кабельное масло

    Кабельное масло используется для пропитки бумажной изоляции кабелей и для заполнения маслонаполненных кабелей напряжением до 35 кВ.

    Важно то, что кабельное масло должно быть более тщательно очищено, и должно обладать хорошими диэлектрическими свойствами – с низким тангенсом угла диэлектрических потерь, с высокой устойчивостью к воздействию ионизированного электрическим полем газа (газостойкостью) и стабильностью электрических свойств при длительном нагревании.

    Технология GlobeCore способствует регенерации специальных изоляционных масел!

    Использование жидких диэлектриков

    Жидкие диэлектрики широко используются в электрическом оборудовании. Базовыми видами изоляционных масел являются:

    • Трансформаторное масло
    • Кабельное масло
    • Конденсаторное масло.

    Жидкие диэлектрики заполняют внутреннее пространство силовых трансформаторов, реакторов, выключателей, конденсаторов, кабелей и других электрических устройств. Эти масла насыщают пористую изоляционную обмотку, которая состоит из картона и других пористых изоляционных материалов. В масляных выключателях диэлектрическая жидкость не только изолирует проводящие части, но также действует как среда гашения электрической дуги, возникающей из-за контактов автоматических выключателей.

    Сорта кабельных масел

    Для силовых кабелей в зависимости от напряжения, конструкции и применения, используются следующие виды кабельных масел и соединений.

    Кабельное масло KM-22

    KM-22 кабельное масло является пропитывающей и изолирующей средой в маслонаполненных кабелях. Масло обладает хорошими диэлектрическими свойствами: низкий тангенс угла диэлектрических потерь, высокая устойчивость к воздействию ионизированного электрическим полем газа (газостойкостью) и стабильностью электрических свойств при длительном нагревании. Масло КМ-22 получают путем селективной очистки растворителем. Это масло не содержит добавок. Масло предназначено для пропитывания бумажной изоляции силовых кабелей напряжением 1-35 кВ с

    Свойства масла KM-22
    1. Кинематическая вязкость,мм2/c при температуре 100 ° С , не менее: 22,0
    2. Кислотное число, мг КОН/г, не более: 0,03
    3. Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже 2700
    • Температура застывания, °С, не выше-10
    1. Содержание:механических примесей: Нет
    • Содержание сульфирующихся веществ: 0007
    • Содержание воды: –
    1. Тангенс угла диэлектрических потерь при 100 °С, не более (25 ± 10) ° С, АС и частотой 50 Гц, МВ / м, не менее: 15

    Кабельное масло C-220

    Для того, чтобы заполнить кабели высокого давления, прокладываемые в стальных трубах, используются кабельные масла средней вязкости (P-100 и P-220). Кабельное масло С-220 изготовлено из хорошей масляной нефти, которая имеет низкую температуру замерзания и очищается с помощью депарафинизации. Оно используется для заполнения маслонаполненных кабелей высокого давления, и в отличие от трансформаторного масла, это масло не содержит ароматических углеводородов, что обеспечивает лучшие электрические характеристики

    Вязкое кабельное масло P-28

    Для кабелей с напряжением до 35 кВ используют пропиточный состав из вязкого масла P-28 (брайтсток) и канифоли. Вязкое кабельное масло P-28 (брайтсток) изготовлено из вязкого концентрата Сураханской отборной нефти путем кислотно-контактной очистки. Технология получения этого масла имеет свои особенности. В связи с тем, что масло имеет высокую вязкость (примерно 250 сСт при 50 ° C), оно не может подвергаться воздействию щелочной очистки. Таким образом, сразу же после кислотной очистки и отстоя кислого гудрона, кислое масло контактирует с гумбрином при высокой температуре.

    Масло MH-2

    Низкая вязкость масла МН-2 для маслонаполненных кабелей низкого и среднего давления (1-3 ат).

    Дегазационная установка для кабельного масла

    Как мы видим, кабельное масло имеет лучшие свойства по сравнению с другими изоляционными маслами: оно обладает хорошими диэлектрическими свойствами и вязкостью. Поэтому требования, предъявляемые к оборудованию регенерации масел увеличиваются. Предлагаем комплексное индивидуальное решение GlobeCore для регенерации кабельного масла в виде мобильной станции СММ-1СО.

    Кабельное масло: основные характеристики и нормативы

    Установка СММ-1СО обладает следующими преимуществами:

    • осуществляет комплексную обработку кабельных масел за счет термовакуумной сушки и фильтрации;
    • повышает надежность эксплуатации маслонаполненных кабельных линий электропередач;
    • полностью автоматизирована;
    • проста в обслуживании и эксплуатации;
    • изготовлена из нержавеющей стали;
    • производится как в стационарном (в контейнере, на раме, под тентом), так и мобильном (на колесах, на прицепе) исполнении.

    Масло для высоковольтных выключателей

    Масса электромагнитного привода

    1.10. При проведении капитального ремонта помимо настоящего Руководства необходимо использовать технические описания и инструкции по эксплуатации завода-изготовителя, "Нормы испытания электрооборудования"* (М., Атомиздат, 1978), а также учитывать требования циркуляров, решений и других директивных материалов Минэнерго СССР.

    * На территории Российской Федерации действует РД 34.45-51.300-97. — Примечание изготовителя базы данных.

    2. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТА

    2.1. Подготовка к капитальному ремонту проводится по конкретному объему работ, предусмотренному к выполнению на данном выключателе.

    Уточнение объема работ производится на основе анализа эксплуатационных документов, осмотра и опробования выключателя перед ремонтом.

    2.2. В период подготовки к ремонту производится обязательное освещение предстоящего ремонта в соответствии с перечнем применяемых инструментов и приспособлений (приложение 1); перечнем применяемых приборов (приложение 2); нормами расхода запасных частей на капитальный ремонт выключателя (приложение 3); нормами расхода материалов на капитальный ремонт выключателя (приложение 4).

    2.3. Руководство предусматривает выполнение всего объема ремонтных работ на месте установки выключателя, для чего необходимо электропитание технологической оснастки осуществить от ближайшей к месту ремонта силовой сборки.

    2.4. Ремонт выключателя производится специализированной бригадой, состав которой определяется конкретным объемом работ и плановыми сроками простоя выключателя в ремонте.

    2.5. Для выполнения капитального ремонта выключателя в указанные сроки необходима следующая численность ремонтного персонала: мастер (инженер) — ответственный руководитель работ — 1 чел., бригада по ремонту выключателя — 6 чел., из них: электрослесарь 5-го разряда — 1 чел., электрослесарь 3-го разряда — 3 чел., электрослесарь 2-го разряда — 2 чел.

    2.6. При проведении капитального ремонта выключателя ремонтный персонал обязан строго выполнять все требования безопасности, изложенные в правилах, положениях и инструкциях, действующих на предприятиях Минэнерго СССР, а также следующие специальные требования:

    а) к работе с выключателем допускаются лица, знакомые с устройством выключателя и прошедшие соответствующую техническую подготовку;

    б) во время включения и отключения выключателя, при регулировках вручную (домкратом) присутствие персонала на основании или вблизи механизма и траверсы не разрешается;

    в) при проверке работы выключателя приводом персонал должен быть удален из бака выключателя;

    г) на время работы на включенном выключателе необходимо запереть отключающую собачку предохранительным болтом.

    2.7. Приемка выключателя из ремонта осуществляется персоналом эксплуатационных служб в соответствии с ПТЭ и действующими положениями.

    После приемки выключателя из капитального ремонта (24 ч работы под нагрузкой) оформляются:

    а) акт приемки выключателя из капитального ремонта;

    б) ведомость основных показателей технического состояния выключателя после капитального ремонта (приложение 5).

    3. НАРУЖНЫЙ ОСМОТР И ПОДГОТОВКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ К РАЗБОРКЕ

    3.1. Осмотреть выключатель и привод, обратить внимание на наличие подтеков масла и уровень масла в маслоуказателях.

    3.2. Произвести несколько операций включения и отключения.

    3.3. Снять оперативное напряжение.

    3.4. Испытать вводы:

    3.4.1. Измерить сопротивление изоляции вводов.

    3.4.2. Измерить изоляции вводов.

    3.4.3. Произвести испытания масла вводов.

    3.5. Измерить сопротивление изоляции вторичной обмотки трансформаторов тока (10-20 МОм).

    3.6. Слить масло из баков с помощью насоса в подготовленную тару.

    4. РАЗБОРКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

    4.1. Общая разборка выключателя

    4.1.1. Отвернуть гайки 3 (рис.1), открыть крышку лаза бака.

    Рис.1. Полюс выключателя:

    1, 6, 8 — болты; 2, 12, 31, 38 — шайбы 27Т65Г019; 3, 7, 21, 32 — гайки; 4 — прокладка; 5 — указатель положения; 9 — ввод маслонаполненный; 10 — коробка механизма; 11, 24, 29 — шпильки; 13 — гайка М20; 14, 27 — прокладки; 15 — трансформатор тока; 16 — изоляция бака; 17 — направляющее устройство; 18 — шунтирующий резистор; 19 — траверса с подвижными контактами; 20 — контакт; 22 — стопорный винт; 23 — кран; 25 — контргайка; 26 — гайка-колпачок; 28 — маслоуказатель; 30 — шайба; 33 — косынка для подвешивания тали; 34 — маслоуказатель бака; 35 — устройство для подогрева масла; 36 — болт М10х35; 37 — шайба М10

    4.1.2. Вывинтить болты 36, снять шунтирующий резистор 18.

    4.1.3. Укрепить на косынке для подвешивания тали 33 блок 1 (рис.2), закрепить на дугогасительной камере 6 хомут 5.

    Рис.2. Установка приспособления для спуска и подъема камер масляного выключателя:

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector