Ledgroup72.ru

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

Высоковольтное оборудование; Декларирование высоковольтных выключателей (силовые выключатели)

Высоковольтное оборудование
«Декларирование высоковольтных выключателей (силовые выключатели)»

Выключатель высоковольтный — аппарат, использующийся для быстрого включения и отключения отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме при дистанционном, автоматическом или ручном управлении в нормальных или аварийных режимах.

Состоит из:

  • корпуса;
  • контактной системы;
  • изоляционной конструкции;
  • токоведущих частей;
  • приводного механизма.

Декларация на высоковольтные выключатели (силовые выключатели)

В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 01.12.2009 г. N 982 аппаратура электрическая высоковольтная подлежит обязательному подтверждению соответствия в виде декларации, оформленной в Российской (национальной) системе ГОСТ Р.

Схемы декларирования:

  • 2Д — на основании результатов испытаний образцов с привлечением третьей стороны и собственных доказательств;
  • 3Д — на основании сертификата системы качества на стадии производства и результатов испытаний образцов;
  • 4Д — на основании сертификата системы качества на стадии контроля и испытаний и результатов испытаний образцов с привлечением третьей стороны;
  • 5Д (для партии продукции) — на основании результатов испытаний выбранных образцов из партии;
  • 7Д — на основании сертификата системы качества на стадии проектирования и производства и результатов собственных испытаний образцов или испытаний, проведенных с привлечением других организаций.

Декларация оформляется на предприятие, зарегистрированное в России. Максимальный срок действия декларации 3 года. Основание, позволяющие зарегистрировать декларацию, является подтверждение выключателей, установленным ГОСТам в виде собственных протоколов испытаний или полученных в аккредитованной лаборатории. Декларация выдается на бумаге А4, а также регистрируется в гос. реестре.

Классификация выключателей по кодам ОКП и ТН ВЭД

Код в ОКП:

  • 341410 — Выключатели, контакторы и реверсоры переменного тока / высокого напряжения (выключатели силовые высоковольтные).

Код в ТН ВЭД:

  • 8535 29 000 0 — прочие (из группы 8535).

Применяемые стандарты для высоковольтных выключателей (силовых)

  • ГОСТ Р 52565-2006 Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия;
  • ГОСТ 1516.3-96 Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции;
  • ГОСТ 2585-81 Выключатели автоматические быстродействующие постоянного тока. Общие технические условия;
  • ГОСТ 17717-79 Выключатели нагрузки переменного тока на напряжение от 3 до 10 кВ. Общие технические условия;
  • ГОСТ 18397-86 Выключатели переменного тока на номинальное напряжение 6-220 кВ для частых коммутационных операций. Общие технические условия

Пожарный сертификат на выключатели силовые

В соответствии с Федеральным Законом 123 «Технический Регламент о требованиях пожарной безопасности», силовые выключатели не являются объектом обязательной сертификации. На этом основании, желающие могут пройти добровольную пожарную сертификацию. Для этого потребуется предоставить технические документы, документы на предприятие заявителя и изготовителя, имеющиеся сертификаты на выключатели и производство. Максимальный срок действия пожарного сертификата 3 года. Процедура оформления и схемы не отличаются от схем обязательной сертификации. Можно оформить на партию и на серийный выпуск. В зависимости от выбранной схемы потребуется проведение испытаний и анализ производства. При наличии добровольного пожарного сертификата, уровень доверия со стороны клиентов к данной продукции в разы увеличивается.

Высоковольтные выключатели переменного тока

Конструкция элегазового выключателя

Элегазовый выключатель работает за счет изоляции фаз между собой с помощью газа(обычно используется электропроточный газ SF6 – так называемый «элегаз»). При поступлении сигнала отключения оборудования контакты камер размыкаются. Они создают электрическую дугу, которая размещается в газовой среде. Дуга разделяет газ на отдельные компоненты, а высокое давление в резервуаре способствует ее гашению.

  • Многофункциональность(может использоваться при любом напряжении)
  • Высокая скорость срабатывания
  • Возможность использования в критических ситуациях(пожар, землетрясение)
  • Большой срок службы
  • Большая цена конструкцииНевозможность работы при низких температурах
  • Сложность обслуживания
  • Необходимость установки специального фундамента для такой конструкции

Приводы и устройство высоковольтного выключателя

Эксплуатация привода осуществляется посредством использования энергии, которая поступает от какого-либо источника из вне.

В зависимости от типа поступающей энергии, приводы можно условно классифицировать на такие виды:

Приводы по способу их работы могут быть полуавтоматами. Данный вид оборудования позволяет включать выключатели в результате использования физической силы, а их отключение может быть выполнено в автоматическом или ручном режиме, а также на некотором расстоянии.

Конструкция привода состоит из:

  • механизма вольного отключения и расцепления;
  • включателя;
  • устройства, отвечающего за первичный или вторичный запуск привода;
  • кнопки, с помощью которых выполняется процесс управления в ручном режиме;
  • счетчика для фиксирования количеств выключений;
  • контактного блока для обеспечения процесса отключения в аварийном режиме.

Высоковольтные выключатели должны соответствовать некоторым требованиям:

  • надежность эксплуатации;
  • безопасность;
  • высокая скорость работы;
  • простота обслуживания;
  • удобство монтажа;
  • низкий уровень шума во время работы;
  • доступная стоимость.

Современные выключатели еще не полностью соответствуют вышеперечисленным требованиям. Конструкторы разрабатывают новые технологии, для того чтобы создать более безопасные приборы.


Вакуумные выключатели

Конструкция вакуумного выключателя

Рисунок 2 – Конструкция вакуумного выключателя

Принцип действия вакуумного выключателя основывается на высокой диэлектрической прочности вакуума и его диэлектрических свойствах. В момент размыкания контактов в промежутке между ними возникает дуга за счет испарения металла с их поверхности. При переходе тока через ноль вакуум восстанавливает диэлектрические свойства и дуга больше не возникает.

Принцип работы вакуумного выключателя

Рисунок 3 – Принцип работы вакуумного выключателя

  • Простота конструкции и ремонта
  • Возможность работы не только в горизонтальном положении
  • Надежность и длительный срок эксплуатации
  • Компактность
  • Низкая пожароoпасность
  • Небольшой ресурс при КЗ
  • Опасность возникновения коммутационных перенапряжений
  • Высокая стоимость

Производители и поставщики высоковольтных выключателей

Среди производителей и поставщиков высоковольтных выключателей можно выделить такие, как:

  • Группа , Самара. Уже на протяжении лет компания занимается производством и реализацией высоковольтного оборудования, в том числе и выключателей. На базе компании функционируют сервисные центры по ремонту и обслуживанию данного типа оборудования.
  • ОАО «Уралэлектротяжмаш». Является одним из крупнейших производителей высоковольтного оборудования и комплектующих. Продукция компании поставляется в Египет, США, Сирию, Австрию и другие страны.
  • АО «Вологодский ЭМЗ». Специализируется на поставке трансформаторного, высоковольтного и низковольтного оборудования и комплектующих. На базе компании созданы центры обслуживания и ремонта поставляемой продукции, оборудованные современной техникой.

Поставки в регионы осуществляют официальные дилеры заводов.

Больше о высоковольтных выключателях: типах, выборе, испытаниях; можно узнать на выставке «Электро».

Читайте так же:
Выключатель с защитным стеклом

Масляные выключатели

Конструкция масляного выключателя

Рисунок 4 – Конструкция масляного выключателя

В дугогасительных устройствах масляных выключателей гашение дуги происходит при помощи ее эффективного охлаждения в потоке газа и пара, вырабатываемого при разложении и испарении масла

  • Надежность
  • Простота конструкции и эксплуатации
  • Прочность
  • Большие габариты
  • Пожароопасность
  • Сложность при установке

УСТРОЙСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Высоковольтные выключатели относятся к классу коммутационных устройств, использующихся в электрических сетях напряжением выше 1000 В.

Главным их отличием от других коммутационных аппаратов – разъединителей, отделителей, высоковольтных выключателей нагрузки, является способность разрывать электрические цепи при протекании аварийных сверхтоков.

Основу выключателя составляет его контактная система, особая конструкция которой и обеспечивает возможность коммутации токов большой величины вплоть до аварийных при номинальном напряжении сети, достигающем 1000 кВ и выше.

В 80-х годах прошлого века в рамках создания сверхмощного энергетического моста «Сибирь – Центр», а именно, для ЛЭП – 1150 кВ переменного тока «Экибастуз – Кокшетау» в Казахстане, НПО «Уралэлектротяжмаш» разработало и изготовило уникальные воздушные коммутаторы ВНВ-1150.

Проект в целом не оказался успешным, в настоящее время линия работает под напряжением 500 кВ, но, тем не менее, такое оборудование существует. Что касается электрических сетей постоянного тока, самая высоковольтная линия, соответственно и аппаратура, работающая на ней, имеет напряжение 1330 кВ. Линия находится в США и работает в сети «Pacific Intertie».

Назначение высоковольтных выключателей заключается в выполнения следующих функций:

  • производство оперативных переключений с целью изменения схемы электрической сети;
  • автоматическая коммутация в результате работы устройств релейной защиты и системной автоматики.

К основным техническим параметрам коммутационный приборов относятся:

  • время его отключения;
  • отключающая способность, выраженная максимальным значением разрываемого тока;
  • время восстановления готовности привода высоковольтного выключателя к повторному включению.

Для проверки рабочих параметров коммутационных аппаратов осуществляются испытания высоковольтных выключателей с использованием специальных приборов контроля.

Воздушные выключатели

Конструкция воздушного выключателя

Рисунок 5 – Конструкция воздушного выключателя

Принцип работы воздушного выключателя состоит в гашении дуги с помощью скоростного потока сжатого воздуха, направляемого в дутьевые каналы. Под действием воздушного потока дуга растягивается и направляется в дутьевые каналы, где окончательно гасится.

  • Высокая скорость срабатывания
  • Высокая пожаробезопасность
  • Большой срок службы
  • Высокая стоимость оборудования и установки(компрессоры, ресиверы и т.д.)
  • Необходимость регулярного обслуживания

Виды и типы высоковольтных выключателей

Выключатели высокого тока подразделяются на несколько типов, среди которых можно выделить:

  • элегазовые (баковые и колонковые);
  • вакуумные;
  • масляные (баковые и маломасляные);
  • воздушные;
  • автогазовые
  • электромагнитные;
  • автопневматические.

По назначению выделяют:

  • сетевые выключатели на напряжение от 6 кВ и выше;
  • генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ;
  • выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ;
  • выключатели нагрузки;
  • реклоузеры;
  • выключатели специального назначения.

Выключатели могут размещаться внутри и вне помещения с различными видами вентиляции и обогрева. В зависимости от того, где будет произведена установка выключателя, используют 10 климатических исполнений: У, ХЛ, УХЛ, ТВ, ТС, Т, М, ОМ, В и О.

Бывают опорные, подвесные, настенные, выкатные и встраиваемые выключатели.

Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, который занимает промежуточное положение между разъеденителем и выключателем по уровню допустимой нагрузки комутационных токов. Способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи, так и сверхтоки при аварийных режимах. Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов КЗ.

По принципу гашения дуги выключатели нагрузки классифицируются:

  • Автогазовые(самый распространенный тип)
  • Вакуумные
  • Элегазовые
  • Воздушные
  • Электромагнитные

В распределительных сетях наиболее распространены конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

Рисунок 6 – Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа (BH) а – общий вид выключателя; б – гасительная камера

Как видно по рисунку, устройство основано на элементах трехполюсного разъединителя для внутренней установки. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры. Но привод разъеденителя изменен для того, чтобы обеспечить достаточную скорость срабатывания при включении и отключении.

В положении «включено» ножи входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя и скользящие контакты гасительных камер замкнуты. При отключении тока сначала отключаются контакты разъединителя, затем ток смещается через вспомогательные ножи в гасительные камеры. После этого размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги, которые гасятся в потоке газов, являющихся продуктами разложения вкладышей из оргстекла, находящихся в камере. В положении «отключено» вспомогательные ножи находятся вне гасительных камер, обеспечивая достаточные изоляционные разрывы.

Общие рекомендации по монтажу разъединителей

Полностью разобравшись, как устроены выключатели различных типов, можно рассмотреть нюансы их коммутации. Основным правилам, которое следует учитывать при подключении таких устройств, является обязательное использование фазного провода. Разрыв нуля при монтаже не допускается. Этому есть вполне конкретные причины. При разъединении нулевого провода осветительный прибор остается под напряжением. При этом обычная замена лампочки может привести к поражению электрическим током с самыми серьезными последствиями, вплоть до летального исхода.

Следует понимать, что при уже смонтированных линиях освещения и управления вряд ли получится подключить проходные выключатели – для их коммутации требуются дополнительные жилы. Здесь есть два варианта. Наиболее простым будет протянуть внешнюю электропроводку, уложив ее в кабель-каналы. Современные изделия подобного типа практически не нарушают созданный интерьер. Можно пойти более сложным путем и полностью заменить проводку между проходными выключателями. Эта работа потребует больше усилий с обязательной последующей отделкой, но конечный результат будет выглядеть эстетичнее.

Устанавливая концевое устройство, необходимо его прозвонить. Зная, как устроен выключатель, легко понять, что при подключении на различные пары контактов алгоритм его работы будет кардинально меняться. Изделие может замыкать цепь при нажатии на кнопку, педаль или лапку механизма, а может, наоборот, разрывать ее. Это обязательно следует учитывать.

Установка обычных выключателей с подсветкой не всегда возможна. Если в подключаемой люстре установлены КЛЛ (компактные люминесцентные), то при неправильной разводке внутри нее, лампы могут периодически мигать при отсутствии подачи напряжения. Это происходит по тому, что проходящий через неоновую лампу минимальный ток до определенного момента накапливается в конденсаторе ЭПРЛ. По достижении предела он высвобождается, лампа вспыхивает и сразу гаснет. Такая проблема возникает в случае подачи фазы на винтовую часть цоколя, а нуля на сменой полярности проводов на патроне.

Читайте так же:
Выключатель легранд 04453 принцип работы

Эксплуатация высоковольтных выключателей переменного тока

Требования, предъявляемые к выключателям, заключаются в следующем:

  1. надежность в работе и безопасность для окружающих;
  2. быстродействие – возможно малое время отключения;
  3. удобство в обслуживании;
  4. простота монтажа;
  5. бесшумность работы;
  6. 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.

Масляные выключатели

Различают масляные выключатели двух видов – баковые и маломасляные. Методы деионизации дугового промежутка в этих выключателях одинаковы. Различие заключается лишь в изоляции контактной системы от заземленного основания и в количестве масла.

До недавнего времени в эксплуатации находились баковые выключатели следующих типов: ВМ-35, С-35, а также выключатели серии У напряжением от 35 до 220 кВ. Баковые выключатели предназначены для наружной установки, в настоящее время не производятся.

Основные недостатки баковых выключателей: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем, масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену, необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений.

Выключатель У-220 Выключатель У-110

Маломасляные выключатели

Маломасляные выключатели (горшковые) получили широкое распространение в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений. Масло в этих выключателях в основном служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами.

Изоляция токоведущих частей друг от друга и от заземленных конструкций осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Контакты выключателей для внутренней установки находятся в стальном бачке (горшке), отсюда сохранилось название выключателей «горшковые».

Маломасляные выключатели напряжением 35 кВ и выше имеют фарфоровый корпус. Самое широкое применение получили выключатели 6-10 кВ подвесного типа (ВМГ-10, ВМП-10). В этих выключателях корпус крепится на фарфоровых изоляторах к общей раме для всех трех полюсов. В каждом полюсе предусмотрен один разрыв контактов и дугогасительная камера.

Конструктивные схемы маломасляных выключателей 1 – подвижный контакт; 2 – дугогасительная камера; 3 – неподвиж-ный контакт; 4 – рабочие контакты

При больших номинальных токах обойтись одной парой контактов (которые выполняют роль рабочих и дугогасительных) трудно, поэтому предусматривают рабочие контакты снаружи выключателя, а дугогасительные – внутри металлического бачка. При больших отключаемых токах на каждый полюс имеется два дугогасительных разрыва. По такой схеме выполняются выключатели серий МГГ и МГ на напряжение до 20 кВ включительно. Массивные внешние рабочие контакты 4 позволяют рассчитать выключатель на большие номинальные токи (до 9500 А). При напряжениях 35 кВ и выше корпус выключателя выполняется фарфоровым, серия ВМК – выключатель маломасляный колонковый). В выключателях 35, 110 кВ предусмотрен один разрыв на полюс, при больших напряжениях – два разрыва и более.

Недостатки маломасляных выключателей: взрыво- и пожароопасность, хотя и значительно меньшая, чем у баковых выключателей; невозможность осуществления быстродействующего АПВ; необходимость периодического контроля, доливки, относительно частой замены масла в дугогасительных бачках; трудность установки встроенных трансформаторов тока; относительно малая отключающая способность.

Область применения маломасляных выключателей – закрытые распределительные устройства электростанций и подстанций 6, 10, 20, 35 и 110 кВ, комплектные распределительные устройства 6, 10 и 35 кВ и открытые распределительные устройства 35 и 110 кВ.

Выбор высоковольтных выключателей: по типам, мощности, расчет, формулы, примеры

Все высоковольтные потребители подстанций, питающиеся от подстанций (цеховые трансформаторы, высоковольтные двигатели, батареи конденсаторов), подсоединяют посредством высоковольтных ячеек. Рекомендуется использовать комплектные ячейки КРУ и КСО. Такое решение позволяет существенно повысить производительность монтажных работ, сократить стоимость подстанций, повысить надежность электроснабжения и безопасность обслуживания. Выбор конкретной ячейки комплектного распределительного устройства зависит от токов рабочего режима и короткого замыкания в соответствующем присоединении, предопределяющих выбор выключателя или другого коммутационного аппарата.

В распределительных устройствах 10 (6) кВ применяют маломасляные, элегазовые, вакуумные и другие выключатели. Большой диапазон исполнений дает возможность применять выключатели как для присоединения электроустановок средней мощности, так и на стороне вторичного напряжения крупных трансформаторов.

Количество ячеек, присоединенных к секции шин, должно быть выбрано исходя из следующих потребностей: по одной ячейке на каждое проектируемое присоединение 10(6) кВ; по одной резервной ячейке на каждой секции шин; ячейка с межсекционным выключателем; ячейка с измерительным трансформатором напряжения на каждой секции шин; ячейка с вводным выключателем. Наиболее типичной схемой РУ 10 кВ промышленного предприятия является схема с одиночными секционированными шинами. Выбор высоковольтных выключателей производят:

Выбор высоковольтных выключателей: по типам, мощности, расчет, формулы, примеры

По термической стойкости проверка осуществляется по расчетному импульсу квадратичного тока короткого замыкания и найденным в каталоге значениям:

При удаленном коротком замыкании значение теплового импульса тока короткого замыкания Вк может определяться по формуле

где т — расчетное время отключения выключателя, с.

Время действия релейной защиты может быть принято: при расчете кабелей и выключателей тупиковых присоединений ЗУР (высоковольтные двигатели, цеховые трансформаторы) t р.з. = 0,01 с; для вводных выключателей РУ 6—10 кА 4УР

t р.з. = 0,5… 0,6 с; для коммутационных аппаратов 5УР t р.з. = 1,2…2,0 с.

При коротком замыкании вблизи группы двигателей тепловой импульс определяется как суммарный от периодической Вкп и апериодической В к.а. составляющих:

Выбор высоковольтных выключателей: по типам, мощности, расчет, формулы, примеры

Апериодические составляющие токов двигателей от системы затухают по экспонентам с близкими постоянными времени, поэтому апериодическую составляющую тока в месте короткого замыкания можно представить в виде одной экспоненты с эквивалентной постоянной времени:

Тепловой импульс от апериодической составляющей тока короткого замыкания

При наличии синхронных двигателей на соседней секции шин максимальное результирующее значение тока внешнего короткого замыкания определяется с учетом суммарной подпитки от обеих секций, так как секционный выключатель может быть включен. При проектировании подстанции промышленного предприятия возникает необходимость повторения процедур выбора аппаратов и токоведущих устройств столько раз, сколько отходящих линий имеется на предприятии.

Читайте так же:
Выключатель автоматический однополюсный 16а ае 2043

Характеристики некоторых видов выключателей:

Выбор высоковольтных выключателей: по типам, мощности, расчет, формулы, примеры

Интересное видео о высоковольтных выключателях смотрите ниже:

Воздушные выключатели

В воздушных выключателях гашение дуги происходит сжатым воздухом при давлении 2-4 МПа, а изоляция токоведущих частей и дугогасительного устройства осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Конструктивные схемы воз-душных выключателей различны и зависят от их номинального напряжения, способа создания изоляционного промежутка между контактами в отключенном положении, способа подачи сжатого воздуха в дугогасительное устройство.

В выключателях на большие номинальные токи имеется главный и дугогасительный контур подобно маломасляным выключателям МГ и МГГ. Основная часть тока во включенном положении выключателя проходит по главным контактам 4, расположенным открыто. При отключении выключателя главные контакты размыкаются первыми, после чего весь ток проходит по дугогасительным контактам, заключенным в камере 2. К моменту размыкания этих контактов в камеру подается сжатый воздух из резервуара 1, создается мощное дутье, гасящее дугу. Дутье может быть продольным или поперечным.

Необходимый изоляционный промежуток между контактами в отключенном положении создается в дугогасительной камере путем разведения контактов на достаточное расстояние. Выключатели, выполненные по конструктивной схеме с открытым отделителем, изготовляются для внутренней установки на напряжение 15 и 20 кВ и ток до 20000 А (серия ВВГ). В данном типе выключателей после отключения отделителя 5 прекращается подача сжатого воздуха в камеры и дугогасительные контакты замыкаются.

Конструктивные схемы воздушных выключателей 1 – резервуар со сжатым воздухом; 2 – дугогасительная камера; 3 – шунтирующий резистор; 4 – главные контакты; 5 – отделитель; 6 – емкостный делитель напряжения на 110 кВ – два разрыва на фазу (г)

В воздушных выключателях для открытой установки на напряжение 35 кВ (ВВ-35) достаточно иметь один разрыв на фазу.

В выключателях напряжением 110 кВ и выше после гашения дуги размыкаются контакты отделителя 5 и камера отделителя остается заполненной сжатым воздухом на все время отключенного положения. При этом в дугогасительную камеру сжатый воздух не подается и контакты в ней замыкаются.

По данной конструктивной схеме созданы выключатели серии ВВ на напряжение до 500 кВ. Чем выше номинальное напряжение и чем больше отключаемая мощность, тем больше должно быть разрывов в дугогасительной камере и в отделителе.

По конструктивной схеме рис, г выполняются воздухонаполненные выключатели серии ВВБ. Напряжение модуля ВВБ 110 кВ при давлении сжатого воздуха в гасительной камере 2 МПа. Номинальное напряжение модуля выключателя серии ВВБК (крупномодульного) составляет 220 кВ, а давление воздуха в гасительной камере 4 МПа. Аналогичную конструктивную схему имеют выключатели серии ВНВ: модуль напряжением 220 кВ при давлении 4 МПа.

Для выключателей серии ВВБ количество дугогасительных камер (модулей) зависит от напряжения (110 кВ – одна; 220 кВ – две; 330 кВ – четыре; 500 кВ – шесть; 750 кВ – восемь), а для крупномодульных выключателей (ВВБК, ВНВ) количество модулей соответст-венно в два раза меньше.

Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, который занимает промежуточное положение между разъеденителем и выключателем по уровню допустимой нагрузки комутационных токов. Способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи, так и сверхтоки при аварийных режимах. Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов КЗ.

По принципу гашения дуги выключатели нагрузки классифицируются:

  • Автогазовые(самый распространенный тип)
  • Вакуумные
  • Элегазовые
  • Воздушные
  • Электромагнитные

В распределительных сетях наиболее распространены конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

Рисунок 6 – Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа (BH) а – общий вид выключателя; б – гасительная камера

Как видно по рисунку, устройство основано на элементах трехполюсного разъединителя для внутренней установки. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры. Но привод разъеденителя изменен для того, чтобы обеспечить достаточную скорость срабатывания при включении и отключении.

В положении «включено» ножи входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя и скользящие контакты гасительных камер замкнуты. При отключении тока сначала отключаются контакты разъединителя, затем ток смещается через вспомогательные ножи в гасительные камеры. После этого размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги, которые гасятся в потоке газов, являющихся продуктами разложения вкладышей из оргстекла, находящихся в камере. В положении «отключено» вспомогательные ножи находятся вне гасительных камер, обеспечивая достаточные изоляционные разрывы.

Элегазовые выключатели

Элегаз (SF6 – шестифтористая сера) представляет собой инертный газ, плотность которого превышает плотность воздуха в 5 раз. Электрическая прочность элегаза в 2 – 3 раза выше прочности воздуха; при давлении 0,2 МПа электрическая прочность элегаза сравнима с прочностью масла.

В элегазе при атмосферном давлении может быть погашена дуга с током, который в 100 раз превышает ток, отключаемый в воздухе при тех же условиях. Исключительная способность элегаза гасить дугу объясняется тем, что его молекулы улавливают электроны дугового столба и образуют относительно неподвижные отрицательные ионы. Потеря электронов делает дугу неустойчивой, и она легко гаснет. В струе элегаза, т. е. при газовом дутье, поглощение электронов из дугового столба происходит еще интенсивнее.

В элегазовых выключателях применяют автопневматические (автокомпрессионные) дугогасительные устройства, в которых газ в процессе отключения сжимается поршневым устройством и направляется в зону дуги. Элегазовый выключатель представляет со-бой замкнутую систему без выброса газа наружу.

В настоящее время элегазовые выключатели применяются на всех классах напряжений (6-750 кВ) при давлении 0,15 – 0,6 МПа. Повышенное давление применяется для выключателей более высоких классов напряжения. Хорошо зарекомендовали элегазовые выключа-тели следующих зарубежных фирм: ALSTOM; SIEMENS; Merlin Gerin и др. Освоен выпуск современных элегазовых выключателей ПО «Уралэлектротяжмаш»: баковые выключатели серии ВЭБ, ВГБ и колонковые выключатели серии ВГТ, ВГУ.

В качестве примера рассмотрим конструкцию выключателя серии LF фирмы Merlin Gerin напряжением 6-10 кВ.

Осмотр и текущий ремонт высоковольтных выключателей переменного тока

Осмотры масляных выключателей проводят без снятия напряжения 1 раз в день на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом и в сроки, установленные местными инструкциями, но не реже 1 раза в 10 дней — на тех подстанциях, где его нет.

Читайте так же:
Автоматический выключатель торможения 325

При осмотрах масляных выключателей проверяют:

  • внешнее состояние выключателя и привода;
  • отсутствие загрязнений, видимых сколов и трещин изоляторов; следов выброса масла из дополнительных резервуаров или выхлопных устройств (клапанов);
  • состояние наружных контактных соединений;
  • уровень и отсутствие течи масла в полюсах выключателя;
  • исправность заземлений;
  • работу подогрева выключателя и привода (в период низких температур);
  • показания счетчика числа аварийных отключений;
  • соответствие показаний указателей действительному положению масляного выключателя.

image29

Рис. 4.12. Полюс выключателя ВМПЭ-10:

1 — крышка нижняя; 2 — фланец нижний; 3 — цилиндр; 4 — фланец верхний; 5 — корпус; 6 — головка; 7 — крышка верхняя; 8—пробка маслоспускного отверстия; 9 — клапан; 10 — подшипник; 11 — буфер; 12 — рычаг механизма внутренний; 13 — уплотнение; 14—вал механизма; 15—механизм; 16— рычаг механизма наружный; 17—стержень направляющий; 18—токоотводы; 19 — втулка; 20 — планка; 21 — камера дугогасительная; 22 — маслоуказатель; 23 — цилиндр распорный; 24 — стержень подвижный; 25 — серьга; 26 — пружина

Текущий ремонт масляных выключателей производится со снятием напряжения бригадой в составе трех человек (на масляных выключателях напряжением 110 и 220 кВ) и двух — на остальных выключателях.

При текущем ремонте малообъемных масляных выключателей выполняют сначала осмотр выключателя и привода. При осмотре проверяют загрязнение наружных частей выключателя, особенно изоляционных деталей, отсутствие на них трещин; наличие выбросов масла и следов его подтекания через уплотнения полюсов; уровень масла в полюсах; отсутствие признаков чрезмерного перегрева (например, по цветам побежалости).

Протирают изоляторы и наружные части выключателя ветошью, смоченной в керосине, возобновляют смазку на трущихся частях, проверяют работу маслоуказательных устройств. Проверяют надежность крепления выключателя и привода; исправность крепежных деталей, правильность сочленения привода и выключателя; выполняют пробное включение и отключение выключателя. Уточнив объем работ, приступают к текущему ремонту.

Текущий ремонт выключателя ВМПЭ-10 с частичной разборкой проводят в следующем технологическом порядке:

  • снимают междуполюсные перегородки, сливают масло из полюсов (рис. 4.12), снимают нижние крышки 1 с

розеточными контактами, вынимают дуто гасительные камеры 21 и распорные цилиндры 23. Вынутые из полюсов детали тщательно промывают сухим маслом, протирают и осматривают;

image30

  • переводят выключатель вручную в положение, соответствующее включенному, и осматривают концы подвижных стержней;
  • если контакты и камеры имеют несущественный износ (небольшие наплывы металла на рабочих поверхностях контактов, поверхностное обугливание перегородок камеры без увеличения сечения дутьевых каналов), то достаточно зачистить их поверхности напильником или мелкой наждачной шкуркой, а затем промыть маслом. В этом случае следующий очередной ремонт производят раньше срока в зависимости от степени износа контактов и камер. Если контакты и камеры сильно повреждены дугой (имеются раковины и сквозные прожоги тугоплавкой облицовки контактов и повреждения медной части ламелей и стержней, увеличенные размеры дутьевых каналов и центрального отверстия камеры более чем на 3 мм по ширине или диаметру и т. п.), они должны быть заменены из комплекта запасных частей;

image31

Рис. 4.13. Контакт неподвижный розеточного типа:

/ — крышка нижняя; 2 — кольцо опорное; 3 — кольцо; 4 — ламель (на выключателях с номинальным током 630 и 1000 А — пять ламелей, 1600 А — шесть ламелей, см. вид А); 5 — прокладка изоляционная; 6 — пружина; 7 — болт М8; 8 — связь гибкая; 9— пробка маслоспускного отверстия; 10 — прокладка

  • при ремонте розеточного контакта (рис. 4.13) следят за тем, чтобы в собранном контакте ламели 4 были установлены без перекосов, при вытянутом стержне находились в наклонном положении к центру с касанием между собой в верхней части и опирались на опорное кольцо 2.

При необходимости замены контакта подвижного стержня производят дальнейшую разборку полюса в следующем порядке:

  • отсоединяют верхние шины;
  • снимают корпус с механизмом, предварительно отсоединив его от тяги, изоляционного цилиндра и верхней скобы изолятора;
  • снимают планку 20 (см. рис. 4.12) и вынимают токоотводы 18;
  • переводят механизмы во включенное положение и отсоединяют вал механизма 14, отсоединив при этом стопорную планку. При замене новый контакт подвижного стержня должен быть ввинчен до отказа (зазор между стержнем и контактом недопустим), протачивают контакт и надежно раскернивают в четырех местах. В случае значительного повреждения медной части стержня над контактом заменяют его новым из комплекта запасных частей;
  • собирают детали полюсов в последовательности, обратной разборке. Токоведущие части промывают и протирают. Контактные выводы полюсов смазывают тонким слоем смазки ГОИ-54 или ПВК. При сборке обеспечивают плотное прилегание головки 6, верхнего фланца 4 с корпусом 5, нижней крышки 1 с фланцем 2. В собранных полюсах проверяют работу механизма. При повороте его за наружный рычаг подвижный стержень должен свободно, без заеданий, перемещаться по всему ходу до розеточного контакта;
  • тщательно очищают все изоляционные части, фарфоровые изоляторы и маслоуказатели;
  • проверяют исправность масляного буфера, в случае необходимости его разбирают, промывают и заполняют индустриальным маслом, буферную пружину очищают и смазывают.

При ремонте особое ътатание обращают на рабочую поверх

ность «собачек», состояние блок-контактов и пружин.

После текущего ремонта проводят испытания по ограниченной программе.

Кроме измерения сопротивления постоянному току контактов масляного выключателя, сопротивления обмоток включающей и отключающей катушек, сопротивления изоляции вторичных цепей, обмоток включающей и отключающей катушек и испытания масла из бака выключателя, обязательно опробуют выключатель трехкратным включением и отключением с определением зазора между роликом на валу выключателя и упорным болтом 4 буферного устройства (рис. 4.14). Величина зазора должна быть 1—1,5 мм при включенном положении привода.

image32

Рис. 4.14. Устройство буферное:

1,3 — пружинодержатель; 2 — планка; 4- болт упорный; 5 — шайба: 6 — буфер масляный; 7— вал выключателя с рычагами; 8 — пружина буферная

Текущий ремонт многообъемных масляных выключателей выполняют без вскрытия баков в следующем порядке.

Технической салфеткой, смоченной в бензине, протирают вводы, проверяют отсутствие сколов и трещин фарфора и арми- ровок. Проверяют крепление ошиновок, наклеивая на контактные поверхности термопленки; отсутствие течи в маслоуказателях и уровень масла во вводах, доливая его при необходимости.

Читайте так же:
Вакуумные выключатели вбп технические характеристики

Открывают боковые крышки механизма выключателя, проверяют сопротивление изоляции трансформаторов тока мегаомметром на 1000 В, измеряют переходное сопротивление контактов.

Внеочередной ремонт выключателя производят после выработки механического ресурса или нормированного допустимого количества операций по износостойкости (табл. 4.4). Коммутационный (механический) ресурс для часто переключаемых выключателей преобразовательных агрегатов определяется числом коммутаций рабочего тока и составляет для металлокерамических контактов 1000 операций, для медных контактов — 250 операций.

При наличии сумматоров-фиксаторов отключаемых токов необходимость внеочередного ремонта определяется по допустимому значению суммарного коммутируемого тока (табл. 4.5).

Механический ресурс масляных выключателей

№ п/пТип выключателяКоличество циклов «включено-отключено» (ВО)
1ВМТ-220, BMT-1 К)5300
2МКП-1 И)500
3ВМК, ВМУЭ2000
4ВМП-102500
5ВМГ-10, ВКЭ-102000
6ВМПЭ-10500

Коммутационный ресурс масляных выключателей по суммарному

Замену масла выполняют:

  • на выключателях с номинальным током отключения 20 кА — после 17 операций отключения в режиме КЗ при токах отключения в диапазоне 30—60 % от номинального или 10 операций отключения при 100 % номинального тока отключения;

image33

Рис. 4.15. Полюс вакуумного выключателя ВВТЭ-10-20/ 630У2:

I — тяга изоляционная; 2. 4 — втулки; 3 — пружина контактная; 5, 17— верхняя и нижняя шайбы; 6 — втулка крепления полюса; 7 — кронштейн; 8, 15 — нож контактный верхний и нижний; 9 — шина; К) — каркас изоляционный; 11 — камера ВДК; 12 — контакт ВДК подвижный; 13 — связь гибкая; 14 — палец; 16 — планка

  • на выключателях с номинальным током отключения 31,5 кА — после 12 операций отключения в режиме КЗ при токах отключения в диапазоне 30—60 % от номинального тока или 7 операций отключения при 100 % номинального тока отключения, а также после совершения операций «включено— отключено» рабочих токов, близких к номинальному току и суммарно равных 120 кА, а также если оно имеет пробивную прочность ниже 15 кВ.

Ввиду того что масло служит для гашения дуги и только частично изолирует разрыв фазы, его можно использовать в почерневшем виде.

В последнее время маломаслянные выключатели переменного тока напряжением 10 кВ на тяговых подстанциях стали заменять вакуумными выключателями (рис. 4.15), обладающими значительно лучшими характеристиками, чем маломасляные, в том числе:

  • отсутствие необходимости в замене и пополнении дугогасящей среды;
  • высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и токов КЗ;
  • снижение эксплуатационных затрат, простота эксплуатации;
  • быстрое восстановление электрической прочности — (10-г- 50) х 10 3 В/мкс;
  • полная взрыво- и пожаробезопасность;
  • повышенная устойчивость к ударам и вибрационным нагрузкам;
  • произвольное рабочее положение вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) в конструкции выключателя;
  • широкий диапазон температур окружающей среды, в котором может работать ВДК (от -70 до +200 °С);
  • бесшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малым выделением энергии в дуге и отсутствием внешних эффектов при отключении токов КЗ;
  • отсутствие загрязнения окружающей среды;
  • высокое быстродействие, применение для работы в любых циклах АП В;
  • сравнительно малые массы и габариты, небольшие динамические нагрузки на конструкцию при работе из-за относительно малой мощности привода;
  • легкая замена ВДК.

Вакуумные выключатели типа BB/TEL являются коммутационными аппаратами нового поколения (рис. 4.16). В основе их конструктивного решения лежит использование пофазных электромагнитных приводов с «магнитной защелкой», механически связанных общим валом. Такая конструкция позволила исключить все виды ремонтов в течение всего срока службы, т.к. механический ресурс вакуумного выключателя BB/TEL составляет 50 000 циклов «включено—отключено», а ресурс по коммутационной стойкости приноминальном токе — 50 000 таких же циклов и при токах короткого замыкания 60— 100 % /0 н — 100 циклов; а также снизить габариты и вес выключателя, управлять выключателем по цепям оперативного как постоянного, так и переменного тока с помощью блоков управления.

Кроме того, для встраивания выключателей в реконструируемые и вновь разрабатываемые КРУ (КСО) предприятием «Таврида — Электрик» разработаны типовые проекты «Модернизация КРУ с использованием вакуумного выключателя», что значительно снижает затраты на реконструкцию ячеек.

image34

Рис. 4.16. Вакуумный выключатель BB/TEL-10:

  1. — неподвижный контакт ВДК;
  2. — вакуумная дугогасительная камера; 3 — подвижный контакт ВДК; 4 — гибкий токосъем; 5 — тяговый изолятор; 6 — пружина поджатия; 7—верхняя крышка; 8 — кольцевой магнит; 9 — якорь; К)— отключающая пружина; II — катушка; 12—нижняя крышка; 13— вал; 14— пластина; 15—постоянный магнит; 16— герконы (контакты для внешних

Осмотры вакуумных выключателей со снятием напряжения проводят после 2500 операций «включено — отключено», но не реже одного раза в год. Для этого при снятой крышке привода производят внешний осмотр выключателя, привода, контактных элементов. Стирают пыль с вакуумных дугогасительных камер корпуса и изоляционных тяг ветошью. Проверяют провал контактов, смазывают трущиеся поверхности смазкой, проверяют и подтягивают крепеж.

Текущий ремонт вакуумных выключателей полностью зависит от встроенного в них привода, так как эрозия контактов самого выключателя под действием дуги незначительна, проблема ухудшения вакуума на протяжении длительного времени эксплуатации решена, срок службы вакуумных выключателей практически неограничен и необходимость ревизий и ремонта его на весь срок службы отсутствует.

Хотя ремонт проводится не реже одного раза в год, он практически повторяет работы, выполняемые при осмотрах, лишь при необходимости выполняют регулировку момента срабатывания вспомогательных контактов и зазоров в механизме блокировки. Так же, как и масляные выключатели, вакуумные имеют свой механический и коммутационный ресурс (табл. 4.6), по выработке которого оборудование требует внеочередного ремонта.

Внеочередной ремонт при выработке механического ресурса проводится в объеме текущего ремонта, а при выработке коммутационного в объем входят замена дугогасительных камер и испытания в полном объеме.

Механический и коммутационный ресурс вакуумных выключателей

Примечание. /оном— номинальный ток отключения, кА.

Сроки капитального ремонта зависят от результатов испытаний, проводящихся один раз в три года. Ремонт сводится к разборке и ремонту всех узлов выключателя, кроме дугогасительной камеры; замене износившихся деталей, т.е. капитальному ремонту привода с заменой дугогасительной камеры.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector