Ledgroup72.ru

Лед Групп
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Масляные выключатели: типы, устройство и принцип работы

Масляные выключатели: типы, устройство и принцип работы

Что это такое масляные выключатели, назначение, где применяются

Масляные выключатели — это высоковольтное электрооборудование, служащее для коммутации сетей от 6 кВ, включения и отключения электродвигателей, трансформаторов, а также целых секций и вводов высоковольтных подстанций.

Такой выключатель состоит из трех полюсов. Каждый полюс, в свою очередь, состоит из шин и непосредственно выключателя.

При выключении устройства образуется электрическая дуга. Ее гашение происходит в горшке, в котором налит диэлектрик – трансформаторное масло.

Масляные выключатели (МВ) используются в электрических подстанциях, которые размещаются на промышленных предприятиях, а также в населенных пунктах.

. Общая часть

Настоящая инструкция разработана на основании:

1.1 «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (УДК 621.311.004.24)»;

1.2 Технических описаний и инструкций по эксплуатации масляных выключателей МКП – 110 кВ и У — 110 кВ, разработанных заводами изготовителями.

1.3. Настоящая инструкция определяет основные положения по эксплуатации и ремонту масляных выключателей МКП – 110 кВ и У — 110 кВ.

1.4. Эксплуатация оборудования распределительных устройств подстанции заключается в следующем:

— надзор за работой оборудования путем производства осмотров;

— своевременное выявление дефектов и неполадок оборудования;

— своевременное проведение ремонтов и профилактических испытаний оборудования;

— ведение оперативно — технической документации.

1.5. Инструкция по эксплуатации рассчитана на обслуживающий персонал (ремонтный и оперативно ремонтный), прошедший обучение и обладающий знаниями, изложенными в нормативно-технической и заводской документации на масляные выключатели МКП – 110 кВ и У — 110 кВ.

1.6. Все работы выполняются при строгом соблюдении «МПОТ» в части приближения к токоведущим частям, находящихся под напряжением (таб.1.1.МПОТ).

2. Назначение

2.1. Выключатели высоковольтные предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой, а также для отключения токов короткого замыкания. Выключатели должны обладать достаточной отключающей способностью, возможно меньшим временем действия, высокой надежностью работы. Они должны быть взрыво- и пожаробезопасны.

2.2. По роду гасящей среды выключатели разделяются на: масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные.

2.3. Масляные выключатели делятся на выключатели с большим объемом масла (баковые) и выключатели с малым объемом масла (маломасляные).

Эксплуатация баковых выключателей 110 кВ

№п/пПараметрУ-110МКП-1
1Номинальное напряжение , кВ110110
2Наибольшее рабочее напряжение. кВ126126
3Номинальный ток, А2000
4Номинальный ток отключения, кА4018,4
5Мощность отключения, мВА3500
6Коммутационная способность1710
7Вес масла, кг80008000
8Электрическая прочность масла, кВНе менее35Не менее35

3.Устройство и принцип действия выключателя

3.1. Выключатель состоит из трех полюсов, соединенных в единый агрегат с помощью шпилек, труб и расположенных в них соединительных тяг.

3.2. Полюс-бак цилиндрической или овальной формы, который установлен на фундамент или на раму. На крышке бака смонтированы проходные высоковольтные вводы, угловые коробки, механизмы газоотвода. Бак внутри изолирован электрокартоном или электротехнической фанерой, в верхней части бака установлены трансформаторы тока, к нижней части вводов крепятся дугогасительные камеры которые электрически замыкаются между собой траверсой с изолированной тягой. К днищу бака прикреплено устройство подогрева масла. В днище бака, на уровне нижней точки, вварена труба для слива конденсата. Для взятия проб масла служит устройство, состоящее из специального болта с шариком, ввернутого в штуцер маслоспускной трубы.

3.3. Выключатели напряжением 110 кВ и выше комплектуются герметичными, негерметичными маслонаполненными вводами или вводами с твёрдой изоляцией.

3.4. Дугогасительное устройство выключателей 110кВ и выше представляет собой дугогасящую камеру многократного разрыва с шунтом, которая работает по принципу масляного дутья от многих генерирующих промежутков. Для обеспечения дугоустойчивости на контакты напаяны пластины из дугоустойчивой металлокерамики. Применение сопротивления(шунта) обеспечивает:

-равномерность распределения напряжения между камерами;

-снижение скорости восстановления напряжения и уменьшения пика напряжения, появляющегося на контактах выключателя после отключения;

-снижение перенапряжений при отключениях.

3.5. Выключатель снабжается 6 или 12 встроенными трансформаторами тока. Магнитопровод трансформатора тока представляет собой намотанный из электротехнической стали тороид. Токоведущий стержень ввода является первичной обмоткой трансформатора тока. Вторичная обмотка намотана на магнитопровод и имеет несколько отпаек для получения различных коэффициентов трансформации.

3.6. Нагревательное устройство предназначено для подогрева масла при длительном (более суток) понижении температуры до -20С и ниже. Это необходимо для того, чтобы обеспечить необходимую вязкость масла. При низких температурах вязкость масла увеличивается (масло густеет), при этом ухудшается работа дугогасительных устройств и скоростные характеристики выключателя. Обогрев привода предназначен для разогрева смазки в условиях низких температур, обогрев привода включается при достижении температуры окружающего воздуха 0 град.

Рекомендации по контролю технического состояния масляных баковых выключателей 110-220 кВ и приводов № обп. 040-2010

У-220-1000/2000-25У1; У-220-2000-40У1, выпущенных заводом УЭТМ в 7080 годы прошлого века.

Для помощи в обслуживании и проверки состояния перечисленных выключателей в данных «Рекомендациях по контролю технического состояния масляных баковых выключателей 110-220 кВ и приводов» приведены их основные характеристики и указания по эксплуатации. Также в разделе 4 «Рекомендаций…» описаны методы регулировки выключателей и приводов, способы устранения неисправностей и методы проверки параметров, в том числе с применением появившихся в последние годы новых приборов.

Следует заметить, что «Рекомендации…» являются вспомогательным документом.

Для перечисленных выключателей и приводов к ним основными документами, которыми следует руководствоваться в процессе эксплуатации, являются «Технические описания (ТО)» (инструкции по эксплуатации) завода-изготовителя:

2СЯ.025.056 ТО-Выключатель высоковольтный трехполюсный МКП-110Б-1000/630-20У1;

2СЯ.025.010 ТО-Выключатель высоковольтный трехполюсный У-110-2000-40;

2БП.025.025 ТО- Выключатель высоковольтный трехполюсный У-110-2000-50;

2СЯ.025.055 ТО- Выключатель высоковольтный трехполюсный У-220-1000/2000-25;

2СЯ.025.040 ТО- Выключатель высоковольтный трехполюсный У-220-2000-40.

0СЯ.140.059 — Приводы электромагнитные ШПЭ-44-У1, ШПЭ-44-II, ШПЭ-46, ШПЭ-44ХЛ; 0СЯ.140.066 — Приводы пневматические серии ШПВ;

2СЯ.025.056 ТО — Выключатель высоковольтный трехполюсный МКП-110Б-1000/630-20У1 в части привода ШПЭ-33.

Читайте так же:
Выключатели автоматические типа 63a

2 Осмотры и проверки, рекомендуемые для контроля технического состояния выключателей и приводов в процессе эксплуатации.

2.1 Общие указания по эксплуатации и контролю технического состояния.
2.1.1 При эксплуатации необходимо следить за своевременным включением и отключением устройств обогрева привода. Несвоевременное отключение устройств обогрева приводов может привести к стеканию смазки с подвижных частей, что приведет к ухудшению механических характеристик (не исключены и отказы в работе) и нарушению изоляции. Включение и отключение устройств обогрева должны соответствовать требованиям «Технических описаний»

2.1.2 Следует следить за наличием смазки на сердечнике электромагнита включения привода (смазка плюс графит). Высохшую смазку удалить и нанести свежую.

2.1.3 Визуальным осмотром контролировать состояние пружин силового механизма привода (на отсутствие поломок).

2.1.4 При осмотре пневмоприводов необходимо проверять величину давления и отсутствие течи воздуха в трубопроводах и в соединениях.

2.1.5 Необходимо периодически, один-два раза в месяц, а при резких колебаниях температуры окружающего воздуха и чаще, удалять конденсат из резервуара пневмоприводов.

2.1.6 Необходимо осматривать состояние крепежных и стопорных элементов привода,

состояние упорных и предохранительных болтов механизма отключения и соответствие зазоров механизма нормам, указанным в «Техническом описании» на привод.

2.1.7 Необходимо проверять соответствие положения и зазоров быстродействующих контактов КБВ и КБО требованиям «Технического описания» на привод.

2.1.8 Проверять состояние креплений бака и привода выключателя. Ослабление крепежа не допускается.

2.1.9 Проверять плотность закрывания дверей шкафа привода.

2.1.10 Проверять состояние покраски шкафа привода и отсутствие подтеков масла из баков.

2.1.11 Необходимо производить контроль уровня масла в баках и вводах по маслоуказателям. Уровень масла должен быть в пределах шкалы маслоуказателей.

2.1.12 Проверять соответствие указателей положения выключателя его действительному состоянию.

2.1.13 Необходимо осматривать и подтягивать контакты в местах присоединения ошиновки к выключателю.

2.1.14 Рекомендуется для предотвращения внутрибаковых перекрытий при подготовке к зимнему сезону, а также весной: сливать из баков скопившийся конденсат и шлам и проверять масло на электрическую прочность. Для предотвращения проникновения и накопления воды в баках необходимо проверять уплотнения в верхней части баков: места крепления механизмов и крышек.

В выключателях, у которых сливная труба выведена не из самой нижней части бака, на дне бака может скапливаться несливаемый объем, который может служить источником образования льда. В таких выключателях противоаварийным циркуляром №Э-5/70

Главтехуправления Минэнерго от 14 апреля 1970г. рекомендовалось из нижней части бака выводить дополнительную сливную трубу.

2.2 Рекомендуемые ежегодные проверки и испытания
Не реже одного раза в год рекомендуется проводить проверку технического состояния выключателей и приводов в объеме, оговоренном табл.1.

Приложение 1 п.34ТО на выкл.

11.1 Проверка загрязненности наружных

поверхностей фарфоровых покрышек

11.2 Измерение угла диэлектрических потерь ( tgδ)

11.3 Определение пробивного напряжения

разделах «Монтаж» и «Наладка выключателей» «Технических описаний», перечисленных в разделе «Введение». Уточнения по некоторым методам проверок и испытаний описаны в разделе 4 настоящих рекомендаций, на которые даны ссылки в табл.1 и 2.

2.3 Осмотры и проверки после отключения токов короткого замыкания

(30%-100% от Iном.).
После отключения коротких замыканий рекомендуется производить внеочередные осмотры выключателей.

При этом производится наружный осмотр выключателей и проверяется:

а) уровень масла в баках и маслонаполненных вводах: уровень масла должен быть в пределах шкалы маслоуказателей;

б) состояние вводов и баков: отсутствие видимых дефектов, трещин, течи масла;

в) наличие или отсутствие следов выброса масла из газоотводов;

г) целостность предохранительных клапанов;

д) отсутствие оплавлений на ошиновке, вводах и верхней части выключателя;

е) отсутствие треска и шума внутри бака, отсутствие короны и разрядов на вводах;

ж) состояние креплений бака и привода: ослабление крепежа не допускается;

з) отсутствие чрезмерного нагрева контактных соединений;

и) состояние заземляющей проводки, заземляющая проводка должна быть целой.

При обнаружении повреждений, треска и шума, несоответствия уровня масла выключатель вывести из работы для установления и устранения дефектов.

3 Проверки, рекомендуемые для контроля технического состояния выключателей и приводов после ремонта в связи с выработкой выключателем коммутационного или механического ресурса,

или в связи с внеочередными ремонтами

3.1 Ремонт выключателей и приводов должен быть проведен в соответствии с требованиями «Технических описаний» соответствующих изделий.

3.2 Основная масса масляных баковых выключателей 110-220 кВ выработала свой срок службы, в связи с чем при их эксплуатации возможно ухудшение свойств и характеристик, как металлических, так и изоляционных деталей и узлов выключателей и приводов, поэтому

рекомендуется замена изношенных узлов и деталей выключателей, особенно изоляционных (в частности, штанг подвижных контактов).

3.3 В ходе ремонта должны быть оформлены акты, протоколы испытаний и проверок, недоступных для визуального контроля деталей и узлов, например, дугогасительных устройств, направляющих устройств, внутрибаковой изоляции, штанг подвижных контактов. Рекомендуется также провести анализ состояния перечисленных узлов путем сравнения с нормами и данными предыдущих испытаний и проверок.

3.4 После проведения ремонта необходимо:

— провести визуальный наружный осмотр состояния выключателя — при этом не должно быть подтеков масла из баков выключателя и не нарушена покраска баков и шкафа привода;

— проверить уровень масла по маслоуказателю: уровень масла должен быть в пределах шкалы;

— провести осмотр угловых коробок и приводного механизма со снятием крышек (жгут проводки от трансформаторов тока с намотанной на него лентой должен иметь надежное уплотнение в местах прохода проводки через стенку механизма, см. раздел « Монтаж» «Технического описания» на выключатели);

— проверить правильность расположения маслоуказателей вводов: маслоуказатели вводов должны быть расположены сбоку при осмотре со стороны ввода;

— проверить легкость хода и уплотнение дверей шкафа привода;

— проверить уплотнение кабельных вводов: уплотнение должно быть плотным.

— проверить работу обогрева выключателя и привода (см. Приложение 1 п.39);

Читайте так же:
Автоматический выключатель ае 2046мт 10а

— проверить состояние стопорных и упорных болтов привода: болты должны быть застопорены;

— проверить состояние и работу блок-контактов против «прыгания»: блок-контакты должны быть без повреждений;

— проверить соответствие положения и зазоры быстродействующих контактов КБВ и КБО : положения и зазоры контактов КБВ и КБО должны соответствовать требованиям «Технического описания» привода.

— проверить наличие и состояние смазки привода и механизма выключателя: трущиеся поверхности должны быть смазаны. Смазка должна быть невысохшей.

а) влажность подаваемого воздуха в резервуар пневмопривода, которая должна быть не более 50%;

б) состояние магистрали: внутри магистрали и арматуры не должно быть грязи, также не должно быть механических повреждений;

в) состояние электроконтактных манометров: манометры должны быть в исправном состоянии и поверенные.

— особое внимание при осмотре выключателя и привода требуются обратить на состояние крепежных деталей, состояние тяг, осей и валов, на отсутствие деформаций рычагов и на целостность пружин привода.

3.5 Основные виды проверок технического состояния выключателей и приводов после ремонта в связи с выработкой выключателем коммутационного или механического ресурса,

Масляные выключатели 110 кв габариты

Распределительные устройства (РУ) являются составной частью электрооборудования трансформаторных подстанций, распределительных пунктов и электростанций. Они представляют собой совокупность коммутационных аппаратов, устройств измерения и защиты, соединительных элементов (кабельно-проводниковой продукции, сборных и соединительных шин) и другого вспомогательного оборудования. В классе среднего напряжения 6-35 кВ наибольшее распространение получили комплектные распределительные устройства (КРУ), изготавливаемые в заводских условиях и поставляемые заказчику либо в полностью собранном виде, либо в виде отдельных элементов (ячеек или блоков) для монтажа на объекте.

В настоящее время существует большое разнообразие комплектных распределительных устройств различных производителей, имеющих схожие технические характеристики и комплектацию. Для распределительных устройств, выполненных по простейшим схемам, наиболее целесообразно применение ячеек типа КСО, так как камеры КСО имеют меньшие габариты и значительно более дешевы по сравнению с КРУ.

Однако вне зависимости от реализации схемы на базе распределительных устройств типа КРУ или КСО, основным элементом распределительного устройства является коммутационный аппарат. Именно при его выборе энергетики делятся на два лагеря: сторонники вакуумных выключателей и сторонники элегазовых выключателей.

Давайте попробуем разобраться в преимуществах и недостатках каждого из них.

Вакуумные выключатели 6-35 кВ. Преимущества и недоставки

Вакуумные выключатели, разработанные в 30-х годах прошлого века, достаточно быстро вытеснили с рынка морально и технологически устаревшие выключатели с масляной и воздушной дугогасящей средой. Такая популярность вакуумных выключателей объясняется рядом достоинств, которыми они обладают.

Преимущества

Самостоятельность работы

Вакуумные выключатели в отличие от масляных и воздушных не требуют ведения масляного и компрессорного хозяйства.

Высокая надежность и быстродействие

Показатели безаварийной работы вакуумных выключателей в разы превышают показатели масляных и воздушных выключателей. Высокая электрическая прочность вакуума позволила в разы сократить ход подвижных контактов вакуумного выключателя по сравнению с масляными и воздушными, обеспечив тем самым повышенное быстродействие и механическую надежность всего аппарата. К примеру, если при номинальном напряжении 10 кВ ход контактов вакуумного выключателя составляет 6-10 мм, то у масляного он достигает 100-200 мм на то же напряжение.

Коммутационная износостойкость

Технология эффективного гашения дуги и более совершенный конструктив вакуумных выключателей позволяют производителям заявлять о ресурсе вакуумных выключателей порядка 10 000 отключений номинального тока и до 200 отключений токов короткого замыкания, в то время как аналогичные параметры у масляных выключателей составляют 500 – 1000 и 3-10 отключений соответственно. Такой ресурс позволил значительно сократить расходы на техническое обслуживание и снизить число перебоев в электроснабжении потребителей.

Безопасность в эксплуатации

Вакуумные выключатели конструктивно подвергаются меньшим динамическим нагрузкам, имеют малую энергию привода, отсутствуют выбросы газа и масла, выключатель имеет меньшие габариты и массу, чем масляные и воздушные выключатели, а герметичное исполнение и отсутствие среды, поддерживающей горение, делают эти выключатели пожаробезопасными в процессе эксплуатации.

Недостатки

Высокая стоимость ячейки

В начале статьи мы упоминали о преимуществах компактных ячеек типа КСО в сравнении с громоздкими многоотсечными КРУ с выкатным элементом. На данный момент на российском рынке представлены ячейки КСО с вакуумным выключателем только до 20 кВ, соответствующие требованиям ГОСТ. Но если речь заходит о напряжении 35 кВ, то дешевых и компактных ячеек типа КСО с вакуумным выключателем, соответствующих требованиям ГОСТ, в России нет.

Коммутационные перенапряжения

Коммутационное перенапряжение — существенный недостаток вакуумных выключателей, в силу которого применение таких выключателей, к примеру, для электроснабжения шахтных трансформаторов и электрических машин, находящихся в условиях повышенной влажности и загрязненности, невозможно без дополнительного специального оборудования. Перенапряжения, возникающие при коммутации вакуумных выключателей, носят различных характер:

  • перенапряжения, вызванные токами среза
  • эскалация перенапряжений в цикле высокочастотных (ВЧ) повторных пробоев
  • перенапряжения при включении в цикле ВЧ встречных пробоев
  • перенапряжения в результате виртуальных токов среза
  • ВЧ броски тока высокой амплитуды

Приведенные выше физические явления характерны для выключателей с жесткими дугогасящими средами, к которым относится вакуум. Высокие кратности перенапряжений в первую очередь опасны для виткового оборудования (силовых трансформаторов и электрических машин). К примеру, силовые трансформаторы с облегченным уровнем изоляции рассчитаны до 23 и 34 кВ импульсных перенапряжений при 6 и 10 кВ номинального напряжения соответственно. Таких значений зачастую бывает недостаточно и использование вакуумных выключателей требует применения дополнительного оборудования для защиты таких потребителей.

Еще серьёзнее ситуация выглядит, когда потребителем является электродвигатель, так как двигатели обладают более низким уровнем изоляции по сравнению с трансформаторами и, в особенности, пониженной импульсной прочностью обмоток при воздействии волн с крутым фронтом. При определенном сочетании параметров схемы и начальных условий наблюдается постепенное нарастание максимумов волн (эскалация напряжений), при котором они могут достигать 5-тикратных значений по отношению к фазному напряжению двигателя. Такие процессы негативно сказываются на работе двигателей и приводят к их преждевременному выходу из строя.

Читайте так же:
Как подключить двух фазный выключатель

Элегазовые выключатели 6-35 кВ. Преимущества и недостатки

Элегаз — это соединение атома серы с шестью атомами фтора SF6. Молекулы шестифтористой серы (SF6) представляют собой максимально компактное и максимально симметричное образование отрицательных атомов с большой молекулярной массой. Применение элегаза в высоковольтных выключателях обусловлено его дугогасящими свойствами в 4-5 раз превосходящими свойства воздуха при прочих равных условиях. На сегодняшний день элегазовые выключатели являются основным и единственным конкурентом вакуумным выключателям в диапазоне напряжений 6-110 кВ, а на напряжения выше 110 кВ альтернатив элегазовым выключателям нет вообще.

Преимущества

Низкая стоимость

Камеры КСО с вакуумными выключателями стационарного исполнения представлены на российском рынке только на напряжение до 20 кВ. Бюджетного решения на напряжение 35 кВ, выполненного на базе вакуумных выключателей, на данный момент нет. В свою очередь, камеры КСО с элегазовыми выключателями стационарного исполнения на напряжение до 35 кВ успешно прошли все типовые испытания и получили аттестацию ПАО «РОССЕТИ». Это безусловно является большим конкурентным преимуществом, в силу которого ячейка 35 кВ типа HMH-36 повсеместно применяется нашими клиентами, позволяя им значительно снизить затраты на строительство подстанции.

Самостоятельность работы

Элегазовые выключатели на напряжение 6-35 кВ изготавливаются в герметичном исполнении, а дугогасительные камеры таких выключателей запаяны на весь срок службы и не требуют ведения элегазового хозяйства.

Уникальность свойств элегаза

Элегаз в газообразном состоянии не имеет цвета, запаха, негорючий, без токсинов и взрывобезопасный. Элегаз является электроотрицательным газом, то есть его молекулы взаимодействуют с электроном, что способствует образованию устойчивого отрицательного иона. Элегаз обладает повышенной теплоотводящей способностью и является хорошей дугогасительной средой, позволяющей производить отключение больших токов короткого замыкания при больших скоростях восстановления напряжения. Кроме перечисленных свойств следует отметить высокую термостойкость элегаза (до 800 °С). Он не образует взрывоопасных смесей и является хорошим акустическим изолятором, не подвергается старению и химически не активен.

Отсутствие перенапряжений

В элегазовых выключателях гашение электрической дуги происходит при ее интенсивном охлаждении потоком газа. В элегазе канал столба дуги обладает высокой электрической проводимостью, и его разрушение не происходит до естественного перехода тока через ноль, что исключает появление перенапряжений, например, при отключении ненагруженных трансформаторов. Высокая способность элегаза гасить дугу обусловлена его свойством захватывать свободные электроны перед переходом тока через ноль. При этом количество свободных электронов в столбе дуги уменьшается, и дуга гаснет.

Недостатки

Влияние низких температур

Элегаз при температуре -64 °С переходит из газообразного в жидкое состояние (при повышении давления температура сжижения увеличивается) и утрачивает в этом агрегатном состоянии свои электротехнические свойства. Однако в нашей статье мы рассматриваем применение элегаза в выключателях на напряжение до 35 кВ, в которых давление элегаза близко к атмосферному, и ячейки с такими выключателями предназначены для внутренней установки (в отапливаемых подстанциях и помещениях), таким образом, проблема низких температур в данном случае не актуальна. Более того, каждая ячейка с выключателем может комплектоваться блоками релейной защиты, счетчиками ЭЭ, преобразователями и анализаторами качества электроэнергии, которые при низких температурах могут выйти из строя, поэтому хранение и эксплуатация таких КРУ и КСО на открытом воздухе и в неотапливаемых помещениях недопустимы.

Утечка элегаза

Элегаз в 5 раз тяжелее воздуха, и в случае утечки он опускается вниз, вытесняя воздух. В помещениях, где применяются элегазовые КРУЭ на напряжение 110 кВ и выше, содержащие большое количество элегаза, необходимо соблюдать определенные меры предосторожности, как с целью обнаружения утечки, так и с целью устранения последствий. Стоит заметить, что, как правило, значительная утечка элегаза – это последствия аварии. В нормальном же режиме процент утечки элегаза пренебрежимо мал. Возвращаясь к теме нашей статьи важно понимать, что объем элегаза, содержащийся в выключателях на напряжение до 35 кВ, настолько мал, что какие-то дополнительные меры помимо естественной вентиляции, предусмотренной в каждой КТП, не требуются.

Токсичность

Элегаз является инертным газом без запаха, невоспламеняющимся и не токсичным в своем обычном состоянии, но при температурах свыше 1000 градусов элегаз разлагается и образуются такие газы как SF4 и SF2 — последний является токсичным. Однако при снижении температуры происходит обратная реакция восстановления молекулы элегаза SF6. Таким образом, принимая во внимание, что камеры выключателя герметичны и содержание элегаза в них невелико, можно смело утверждать, что эксплуатация элегазовых выключателей абсолютно безопасна для персонала.

Выводы

Очевидно, что оба типа выключателей имеют свои конкурентные преимущества и наиболее рациональным является выбор выключателя, основанный на анализе специфики объекта, на котором реализовывается электроснабжение.

Компания «РОСПОЛЬ-ЭЛЕКТРО+» предлагает своим клиентам решения, основанные на их индивидуальных потребностях и отвечающие как техническим, так и экономическим требованиям заказчика. В ассортименте нашей компании имеются ячейки КРУ на напряжение 6-35 кВ на базе как вакуумного, так и элегазового выключателях (РПЭ-40 и UMC-36). Для более простых схем мы предлагаем нашим заказчикам бюджетные ячейки типа КСО 6-20 кВ серии Ecosmart MIX (с вакуумным выключателем) и КСО 6-20 кВ серии HMH-24 (на базе элегазового выключателя). На напряжение 35 кВ наша компания предлагает уникальное решение, не имеющее на данный момент аналогов в России — КСО 35 кВ типа HMH-36 на базе элегазового выключателя.

Баковые элегазовые выключатели 110 кв

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Читайте так же:
Как проверить автомат выключателя

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

Фото — высоковольтное оборудование

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

Фото — чертеж конструкции

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

Фото — схема работы

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

Фото — ВГУ-35

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

Фото — промышленный элегазовый выключатель нагрузки

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4 (завод завод ABB – АВВ):

Напряжение, кВ12 … 40,5
Ток, А630 … 3 600
Аварийный ток, кА16 … 50

Элегазовый выключатель LTB 145D1/B производства АББ:

Напряжение, кВ145
Ток (номинальный/отключения), А/кА3150/40
Время выключения, мс25
Бестоковая пауза, мс300
ПриводПружинно-моторного типа
Номинально/наибольшее напряжение, кВ220/252
Аварийный ток, кА40/50
Рабочий ток, А2000

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

Отключаемый ток, А630
Содержание элегаза, %32
Бестоковая пауза, с0,3
Давление заполнения элегаза при 20° С, МПаабс (кгс/см2)0.55 (5.5)
Напряжение постоянного тока и переменного, В220/110-220
Ток, А630
Климатическое исполнениеУХЛ
Напряжение в трехфазной сети переменного тока, ВОт 35 до 1000
Частота, Гц50
Номинальный ток, А220
Ток отключения, кА2500
Напряжение, кВ250
Число приводов1
Ток, А3150
Отключение при, кА40
Напряжение, кВ110
Привод1
Время отключения, мс62

ВГУ-110 (газовый силовой):

Напряжение, В110
Ток, А3150
Отключение, кА40
Климатическое исполнениеУ1
Условия хранения25 лет при температуре не менее 20 градусов и влажности не более 60 %

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Напряжение, кВ220
Максимальное напряжение, кВ240
Рабочий ток, А4000
Отключение, кА50
ИзносостойкостьМ2

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Номинальный ток, А9000
Номинальное напряжение, кВ24
Отключение, кА63
Время выключения, мс60
УправлениеПружинный привод, трехполюсное

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Рабочее напряжение, кВ220
ОтключениеВ три периода
ПриводПружинного типа
Ток, А4000
Выключение сети при, кА40
Читайте так же:
Конструкция автоматического выключателя abb

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

Выключатели предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также работы в циклах АПВ в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ.

  • Выключатели могут быть изготовлены в трехполюсном, двухполюсном или однополюсном исполнении:
  • Трехполюсное и двухполюсноеисполнение: полюса размещаются на одной раме и управляются одним пружинным приводом;
  • Однополюсное исполнение: каждый полюс размещается на собственной раме и имеет свой привод.

Назначение

Выключатель элегазовый ВТБ-110III (в дальнейшем именуемый – «выключатель») предназначен для выполнения коммутационных операций (включений и отключений), а также циклов АПВ при заданных условиях в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока с заземленной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,4) при номинальном напряжении 110 кВ и номинальной частоте 50 Гц.

Выключатель не предназначен для коммутации шунтирующего реактора, и конденсаторной батареи.

Конструкция

Полюс выключателя представляет собой металлический корпус, на котором установлены два фарфоровых изолятора, образующих высоковольтные вводы выключателя. Дугогасительное устройство размещено в корпусе полюса и одном из фарфоровых вводов. Внутри второго ввода полюса размещен блок трансформаторов тока. На верхнем фланце этого ввода размещено защитное устройство мембранного типа для обеспечения взрывобезопасности полюса в аварийной ситуации.

Для обеспечения работоспособности выключателя исполнения УХЛ в условиях низких температур (до минус 60ºС), предусмотрен подогрев каждого полюса.

Для удобства демонтажа полюсов электрические цепи трансформаторов тока и подогревающих устройств выключателя снабжены штепсельными разъемами, установленными в нижней части защитных кожухов.

Систему заправки полюсов выключателя элегазом образуют:

  • клапаны автономной герметизации (КАГ) полюсов;
  • три датчика плотности (по одному на каждый полюс), представляющих собой электроконтактный манометр, снабженный устройством температурной компенсации, приводящим показания манометра к температуре 20 0 С, и имеющий три пары контактов, одна из которых предназначена для сигнализации об опасном уровне снижения плотности элегаза из-за его утечки (и необходимости пополнения), а две других — для автоматического отключения аппарата с блокировкой цепи включения или для блокирования управления выключателем вообще (что определяется проектом подстанции);
  • соединительные ниппели с гайками и уплотнениями для присоединения датчиков плотности к полюсам.

Выключатель заполняется элегазом, соответствующим требованиям ТУ 6-02-1249-83.

ВБ-110 Выключатели баковые элегазовые

ВБ-110 Выключатели баковые элегазовые, фото 2

Выключатель элегазовый ВБ-110-40/3150 УХЛ1 и У1 с пружинным приводом типа ППрА-2000 и встроенными трансформаторами тока предназначен для эксплуатации в открытых и закрытых распределительных устройствах в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ, в районах с умеренным и холодным климатом.

Выключатели выполнены с размещением дугогасительного устройства и трансформаторов тока во вводах, что соединяет в себе следующие преимущества: компактность при транспортировке и установке на объекте; высокая заводская готовность и низкие затраты на монтаж и наладку.Баки полностью теплоизолированы кожухом — для районов с холодным климатом.

  • Номинальное напряжение Uном, кВ 110
  • Номинальный ток Iном, А 3150, 2500
  • Номинальный ток отключения Iо,ном, кА 40
  • Ресурс по механической стойкости 10 000 циклов

Встроенные трансформаторы тока ТВ-110:

  • Номинальный первичный ток, А от 100 до 2000
  • Номинальный вторичный ток, А 1 и 5
  • Количество вторичных обмоток до 6
  • Номинальная вторичная нагрузка, ВА от 5 до 50
  • Класс точности от 0,2S
  • Номинальная предельная кратность защитных обмоток до 30
  • Коэффициент безопасности приборов измерительных обмоток 10
  • Дугогасительное устройство размещено внутри ввода
  • Трансформаторы тока размещены в среде SF6 внутри второго ввода
  • Бак, объединяющий вводы, имеет жесткую, компактную, шарообразную конструкцию, что в 2,5 раза снижает затраты на баковый конструктив
  • Для исполнения УХЛI (-60 °С) выключатель имеет кожухи, полностью тепло- и ветроизолирующие шарообразный бак
  • Габариты выключателя позволяют доставлять изделие на объект в полной заводской готовности обычным автотранспортом.
  • Минимальное обслуживание
  • Высокие эксплуатационные характеристики
  • Пригоден для эксплуатации во всех климатических зонах
  • Снабжен простым и надежным приводом
  • Высокая сейсмостойкость

Баковый элегазовый выключатель ВБ-110-40 отвечает требованиям следующих нормативных документов:

  • Стандарты МЭК
  • ГОСТ Р 52565-2006 «Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ»
  • ГОСТ 1516.3-96 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750кВ. Требования к электрической прочности изоляции»
  • ГОСТ 8024-90 «Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний»
  • ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»
  • ГОСТ 12.2.007.0-75 12.2.007.3-75 «Изделия электротехнические. Требования по безопасности»
  • ГОСТ 16962.1-89 «Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам»
  • ГОСТ 1516.2-97 «Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции»
  • ПБ 10-115-96 «Правила устройств и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
  • ТУ 3414-003-00213606-2009

Наибольшее рабочее напряжение UhP, кВ

Номинальный ток, 1ном, А

Номинальный ток отключения, 1о,мом, А

Процентное содержание апериодической
составляющей Рн, %, не более

Параметры тока включения, кА, не более:
— наибольший пик ie.H

— начальное действующее значение
периодической составляющей 1в.н

Параметры сквозного тока короткого замыкания:

— наибольший пик (ток электродинамической
стойкости) 1д, кА

— среднеквадратичное значение тока за время
его протекания (ток термической стойкости), 1т, кА

— время протекания тока термической стойкости, с

Испытательное напряжение промышленной
частоты 50 Гц, кВ

Испытательное напряжение грозового
импульса, кВ

Минимальная бестоковая пауза при быстро-
действующем повторном автоматическом
включении (БАПВ) t6T, с

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector