Маслени прекъсвачи - Електрически устройства
Електрическа апаратура |
Режими на работа на електрически устройства |
електромагнити |
Електрически контакти |
Дъга |
Верижни прекъсвачи |
Верижни прекъсвачи |
Контактори и магнитни пускатели |
Релета, интегрални схеми |
Токови трансформатори |
Трансформатори на напрежение |
Разединители, сепаратори и късосъединители |
Маслени прекъсвачи |
Въздушни прекъсвачи |
Елегазови прекъсвачи |
Електромагнитни ключове |
Вакуумни превключватели |
Избор на ключове |
Апарати с високо напрежение
Прекъсвачи за високо напрежение
ГЛАВНА ИНФОРМАЦИЯ
Устройствата за високо напрежение, които са предимно разпределителни устройства, служат за разпределяне и управление на мощни потоци от електроенергия, за да осигурят надеждна работа на електроцентрали и системи в аварийни условия. GOST 687-78 регулира напрежения от 3 kV и повече за тях. В момента широко се използват напрежения до 750 kV. Разработени са и се внедряват апарати за системи с напрежение 1150 kV. В съвременните енергийни системи с висока мощност номиналните токове на шините (Unom> 110 kV) достигат 8-12 kA, а на клоновете - до 4-5 kA. На шините за напрежение на генератора (Unom = 16,27 kV) номиналните токове достигат 7-50 kA в зависимост от мощността на генератора. За да се осигури най-критичният режим на работа - режимът на късо съединение (SC), максималният ток на късо съединение, за който са създадени устройства с високо напрежение, достигна 63 kA. В системи с напрежение до 420 kVтоковете на късо съединение се очаква да се увеличат до 80 kA, а при генераторни напрежения токовете на късо съединение достигат 180 kA. Бързото нарастване на номиналните напрежения на енергийните системи, увеличаването на токовете на късо съединение и номиналните токове поставят задачата за създаване на устройства за високо напрежение, които отговарят на повишените изисквания. Прекъсвачите извършват оперативно включване и изключване и най-важното защита срещу токове на късо съединение. В допълнение към номиналните стойности на тока и напрежението, основните показатели за тях са номиналните токове на прекъсване, включване и електродинамично съпротивление, т.е. най-високите токове на късо съединение, които превключвателят може да изключи, включи и премине през себе си, без да се срути. Разединяването на големи токове на късо съединение е трудна задача. Според метода на гасене на дъгата прекъсвачите за високо напрежение могат да бъдат маслени, въздушни, елегазови, вакуумни, електромагнитни и др. Отделни видове прекъсвачи с ограничена изключвателна способност се наричат прекъсвачи на товара. По дизайн прекъсвачите от всеки тип, в зависимост от изпълняваните функции (предназначение) във веригите на разпределителната уредба, се разделят на генераторни, мрежови или подстанционни. Генераторните прекъсвачи се характеризират с големи стойности на номинални токове и високи токове на прекъсване при по-ниски напрежения, мрежови прекъсвачи - с по-ниски номинални токове и по-високи напрежения, прекъсвачи на подстанции - с най-високи номинални напрежения, най-висока прекъсваща способност, скорост и наличие на автоматично повторно включване (AR). Устройствата се различават по други характеристики - скорост, наличие на автоматично повторно затваряне, производителност - за външен или вътрешен монтаж, брой фази, тип задвижване и др.
Маслени прекъсвачи - едно от първите комутационни устройства в електрическите инсталациивисоко напрежение 6-220 kV.
Снимка 1 - Полюс на прекъсвача на масления резервоар за 220 kV 1 - резервоар; 2 – дъгообразен улей с неподвижни контакти и шунтиращ резистор; 3 - изолация на резервоара; 4 - вход; 5 - задвижващ механизъм; 6 – токов трансформатор; 7 - направляващо устройство; 8 - шунт резистор; 9 - изолационен прът; 10 - траверс с подвижни контакти; 11 - позицията на траверса след изключване.
Има превключватели на резервоара за масло - при голям обем масло, маслото служи както като дъгогасителна среда, така и като изолация, и нискомаслени превключватели - при малък обем масло, маслото служи само като дъгогасителна среда. За напрежения 35-220 kV се използват главно резервоарни прекъсвачи. Маломаслените прекъсвачи са основните прекъсвачи за напрежение до 10 kV. Нискомаслените прекъсвачи се използват все по-широко във външни инсталации при 110 и 220 kV, при условие че имат достатъчна изключвателна способност (серия TDC).Предимствата на маслените прекъсвачиса относителната простота на конструкцията, висок капацитет на прекъсване и независимост от атмосферни явления.Недостатъкът, особено на резервоарните прекъсвачи, е наличието на голямо количество масло, което води до големи размери и маси както на прекъсвачите, така и на разпределителната уредба, повишена опасност от пожар и експлозия и необходимост от специално управление на маслото.
Превключватели на масления резервоар
Тези прекъсвачи за напрежение до 20 kV и относително ниски токове на прекъсване са предимно еднорезервни (три полюса в един резервоар), за напрежения от 35 kV и повече - три резервоара (всяка фаза в отделен резервоар) с общи или индивидуални задвижвания. Превключвателите могат да бъдат доставени с електромагнитни или пневматични задвижващи механизми и да работят с тяхавтоматично повторно затваряне (AR). Прекъсвачите на масления резервоар за напрежение от 35 kV и повече имат вградени токови трансформатори. Ядра с вторични намотки (една или две на изолатор) се поставят от вътрешната страна на втулката и се фиксират под капака на превключвателя. Тоководещият прът на изолатора на втулката служи като първична намотка. Прекъсвачите за напрежение от 110 kV и по-високи могат да бъдат оборудвани с капацитивни трансформатори на напрежение, за които се използват облицовки на напълнени с масло втулки тип кондензатор, и трансформатори на напрежение с индуктивна намотка.
Превключватели с ниско ниво на маслото
За разлика от прекъсвачите на масления резервоар, маслото тук служи само като средство за гасене на дъгата, а изолацията на тоководещите части и устройството за гасене на дъгата спрямо земята се извършва с помощта на твърди изолационни материали (керамика, текстолит, епоксидни смоли и др.). Прекъсвачите с ниско съдържание на масло имат значително по-малки размери и тегло, по-малка опасност от експлозия и пожар и изискват по-малки и по-евтини разпределителни апарати в сравнение с прекъсвачите с маслен резервоар. Наличието на вградени токови трансформатори и капацитивни трансформатори на напрежение в нискомаслени прекъсвачи значително усложнява дизайна на прекъсвачите и увеличава техните размери, така че нискомаслените прекъсвачи се правят без органична връзка с такива трансформатори. Прекъсвачите са проектирани с дъгови улеи в долната част (движещ се контактен ход отгоре надолу) и с камери, разположени отгоре (движещ се контактен ход отдолу нагоре). Последните са по-обещаващи от гледна точка на увеличаване на капацитета на прекъсване. Ключовете за вътрешен монтаж се използват като разпределителни и генераторни, а за външен монтаж като разпределителни иподстанция. Видове такива ключове, например - VMP-10 с пружинно задвижване, VMPE-10 - с електромагнитно задвижване. Прекъсвачът от серията VMPE-10 може да има вградени защитни и контролни елементи, като моментни и забавени във времето релета за свръхток, релета за ниско напрежение, изключващи електромагнити, спомагателни контакти и т.н. Конструкционната характеристика на генераторните прекъсвачи с ниско съдържание на масло е токов проводник, който има две паралелни вериги: основната, чиито контакти са разположени отворено, и дъгогасителя, контактите на които се намират в дъговите улеи вътре в резервоара. За увеличаване на номиналния ток се използва изкуствено продухване на контактната система и захранващите шини. През последните години се използва течно (водно) охлаждане на контакти и гуми. Нискомасленият прекъсвач за външен монтаж се състои от три основни части: пожарогасителни устройства, поставени в порцеланови кожуси; порцеланови опорни колони и основи (рамки). Изолационен цилиндър, обхващащ дъговия улей, предпазва порцелановата обвивка от високото налягане, което възниква по време на спирането. Броят на прекъсванията на фаза може да бъде един, два или повече. Разположението на камерата отгоре е по-обещаващо за увеличаване на капацитета на прекъсване.