Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Высоковольтные выключатели

Высоковольтные выключатели

С помощью высоковольтных выключателей выполняется оперативное включение и отключение оборудования энергетической системы, а также ее отдельные цепи в случае ручного или автоматического управления в аварийном или нормальном режиме. В конструкцию стандартного выключателя входит корпус, контактная система, токоведущие части, устройство для гашения дуги, приводной механизм.

Классификация высоковольтных выключателей

Высоковольтные выключатели

Все высоковольтные выключатели классифицируются по различным параметрам. В зависимости от способа гашения дуги, они могут быть автогазовыми и автопневматическими, вакуумными, воздушными, а также масляными и электромагнитными.

По своему назначению эти устройства классифицируются следующим образом:

  • Сетевые. Используются в электрических цепях с напряжением 6 кВ и выше. Основной функцией является пропуск и коммутирование тока в обычных условиях или в ненормальной ситуации в течение установленного времени, например, при коротких замыканиях.
  • Генераторные. Предназначены для работы с напряжением 6-20 кВ. Применяются в цепях электродвигателей с высокой мощностью, генераторов и других электрических машин. Пропускают и коммутируют ток не только в обычном рабочем режиме, но и в условиях пуска и коротких замыканий. Отличаются большим значением тока отключения, а номинальный ток может составлять до 10 тыс. ампер.
  • Устройства для электротермических установок. Рассчитаны на значение напряжений от 6 до 220 кВ и применяются в цепях с крупными электротермическими установками. Как правило, это рудотермические, сталеплавильные и другие печи. Могут пропускать и коммутировать ток в различных эксплуатационных режимах.
  • Выключатели нагрузки. Их основное назначение состоит в работе с обычными номинальными токами, они используются в сетях с напряжением от 3 до 10 кВ и осуществляют коммутацию незначительных нагрузок. Данные устройства не рассчитаны на разрыв сверхтоков.
  • Реклоузеры. Подвесные секционные выключатели, управляемые дистанционно. Они снабжены защитой и предназначены для установки на опорах воздушных линий электропередачи.

Высоковольтный выключатель может устанавливаться разными способами. С соответствии с этим они бывают опорными, подвесными, настенными, выкатными. Кроме того, эти приборы могут встраиваться в КРУ – комплектные распределительные устройства.

Основные требования к высоковольтным выключателям

Все коммутирующие устройства, работающие с высокими токами, должны обладать следующими качествами:

  • Быть надежными и безопасными для персонала и других лиц.
  • Обладать быстродействием, затрачивая минимальное время на отключение.
  • Простой монтаж и удобное дальнейшее обслуживание.
  • Низкий уровень шума в процессе работы.
  • Относительно небольшая стоимость, оптимальное соотношение цены и качества.

Наиболее распространенные конструкции высоковольтных выключателей следует рассмотреть более подробно.

Баковые и маломасляные выключатели

Оба устройства представляют собой масляные типы высоковольтных выключателей. Деионизация дуговых промежутков в каждом из них осуществляется одними и теми же методами. Они отличаются друг от друга лишь количеством используемого масла, а также способами, с помощью которых контактная система изолируется от заземленного основания.

Баковые устройства в настоящее время сняты с производства, поскольку у них имелись серьезные недостатки. Уровень масла в баке требовалось постоянно контролировать. Оно использовалось в большом объеме, из-за чего замена масла отнимала много времени. Эти приборы относились к категории взрыво- и пожароопасных и не могли устанавливаться внутри помещений.

На смену им пришли маломасляные или горшковые выключатели, рассчитанные на все виды напряжений. Они могут устанавливаться в любые распределительные устройства, как закрытого, так и открытого типа. Масло в данном случае выступает прежде всего в качестве дугогасящей среды и лишь частично выполняет функции изоляции между разомкнутыми контактами.

Токоведущие части изолируются между собой с помощью фарфора и других твердых изолирующих материалов. Выключатели для внутренней установки оборудованы контактами, помещенными в стальной бачок или горшок. Эта конструктивная особенность дала название всему устройству. В зависимости от модели, приводы высоковольтных выключателей могут различаться между собой.

Приборы, рассчитанные на работу при напряжении 35 кВ, помещаются в фарфоровом корпусе. Наибольшее распространение получили подвесные устройства ВМГ-10 и ВМП-10 на 6-10 кВ. У них крепление корпуса осуществляется с помощью фарфоровых изоляторов к основанию, общему для всех полюсов. В свою очередь, каждый полюс оборудуется одним разрывом контактов и камерой для гашения дуги.

При работе с большими номинальными токами недостаточно одной пары контактов, которые одновременно являются рабочими и дугогасительными. Поэтому снаружи выключателя отдельно устанавливаются рабочие контакты, а внутри металлического бачка – дугогасительные.

Маломасляные выключатели используются в закрытых распределительных устройствах на подстанциях и электростанциях напряжением 6, 10, 20, 35 и 110 кВ. Кроме того, они устанавливаются в комплектных и открытых распределительных устройствах.

Выключатели воздушные

Для гашения дуги в выключателях воздушного типа используется сжатый воздух под давлением 2-4 Мпа. Дугогасительное устройство и токоведущие части изолируются с помощью фарфора и других аналогичных материалов. Воздушные выключатели конструктивно различаются между собой в зависимости от таких факторов, как номинальное напряжение, способ подачи сжатого воздуха и других.

Устройства высокого номинального тока, аналогично маломасляным выключателям, оборудованы главным и дугогасительным контурами. При включении основной ток попадает на главные контакты, расположенные открыто. После отключения они размыкаются первыми и далее ток попадает уже на дугогасительные контакты, расположенные в другой камере. Непосредственно перед их размыканием из резервуара в камеру осуществляется подача сжатого воздуха, гасящего дугу, в продольном или поперечном направлении.

В отключенном положении между контактами создается изоляционный зазор необходимых размеров. С этой целью контакты разводятся на достаточное расстояние. Выключатели для внутренней установки рассчитаны на ток до 20 тыс. ампер и напряжение 10-15 кВ. Они имеют отделитель открытого типа, после отключения которого сжатый воздух перестает поступать в камеры и происходит замыкание дугогасительных контактов.

Типовая конструктивная схема воздушного выключателя состоит из дугогасительной камеры, резервуара со сжатым воздухом, главных контактов, шунтирующего резистора, отделителя и емкостного делителя напряжения на 110 кВ, обеспечивающего два разрыва на фазу. В выключателях открытой установки, рассчитанных на напряжение 35 кВ, вполне достаточно одного разрыва на фазу.

Элегазовые высоковольтные выключатели

Элегазом называется смесь серы и фтора в определенной пропорции. В результате образуется инертный газ с плотностью выше чем у воздуха примерно в 5 раз и электрической прочностью в 2-3 раза больше воздушной.

Читайте так же:
Ксо 298 секционный выключатель

Данный вид выключателей, используя элегаз, способен погасить дугу, ток которой примерно в 100 раз выше тока, отключаемого в обычном воздухе, в тех же самых условиях. Такая способность объясняется возможностями молекул улавливать электроны, находящиеся в дуговом столбе, с одновременным созданием относительно неподвижных отрицательных ионов. При потере электронов дуга становится неустойчивой и очень легко гаснет. Если элегаз подается под давлением, то электроны из дуги поглощаются еще быстрее.

Конструкция элегазового выключателя включает в себя корпус с тремя полюсами, наполненный элегазом. Внутри создается низкое избыточное давление в пределах 1,5 атмосфер. Сюда же входит механический привод и передняя панель привода, где находится рукоятка ручного взвода пружин. Устройство дополнено высоковольтными силовыми контактными площадками и разъемом для подключения вторичных коммутационных цепей.

Выключатели вакуумного типа

Вакуум обладает электрической прочностью, многократно превышающей этот показатель у масла, элегаза и других сред, используемых в высоковольтных выключателях. Здесь увеличивается средний свободный пробег электронов, молекул, атомов и ионов при снижении давления.

Вакуумная камера включает в себя подвижный и неподвижный контакты, помещенные в плотную оболочку из керамического или стеклянного изоляционного материала. Сверху и снизу установлены металлические крышки и общий металлический экран. Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта с помощью специального сильфона. К выводам камеры подключается главная токоведущая цепь выключателя.

Вакуумный выключатель работает в следующем порядке.

  • В исходном положении контакты находятся разомкнутыми, поскольку на них через тяговый изолятор воздействует отключающая пружина.
  • Под действием приложенного к катушке электромагнита напряжения со знаком «плюс», в зазоре магнитной системы происходит нарастание магнитного потока.
  • Поток воздействует на якорь с силой, превышающей усилие отключающей пружины, после чего начинается движение якоря вверх совместно с тяговым изолятором и подвижным контактом вакуумной камеры.
  • Пружина отключения сжимается, в катушке возникает противо-ЭДС, снижающая ток и препятствующая его дальнейшему нарастанию.

Высокая скорость движения якоря исключает появление пробоев и шума работы контактов. Когда контакты замыкаются, якорь резко замедляет движение, поскольку на него начинает действовать пружина дополнительного поджатия контактов. Однако, по инерции он все равно двигается вверх, сжимая пружины отключения и дополнительного поджатия контактов. Чтобы отключить устройство к выводам катушки прикладывается напряжение с отрицательной полярностью.

Прибор контроля высоковольтных выключателей ПКВ/М6Н (облегченная комплектация)

Безразборный контроль вакуумных выключателей (только временные характеристики).

Прибор ПКВ/М6Н в облегченной комплектации подходит для вакуумных высоковольтных выключателей.

Особенности ПКВ/М6Н

Временные характеристики

Для вакуумных выключателей, в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей, в процессе эксплуатации требуется проводить контроль только временных характеристик. Обладая высокой разрешающей способностью и точностью измерения интервалов времени, прибор ПКВ/М6Н измеряет собственное время включения/отключения каждого полюса, полное время движения траверсы, разновременность срабатывания между полюсами, время дребезга контактов, с погрешностью не более ±0,1мс.

Параметры скорости

Для большинства марок вакуумных выключателей скорость движения подвижных контактов не нормируется и при эксплуатации выключателей не контролируется. У отдельных марок вакуумных выключателей скорость движения подвижных контактов нормируется косвенным образом – по времени прохождения контрольного участка хода. Такие выключатели комплектуются специальным устройством (входит в комплект ЗИП выключателя) для контроля времени прохождения контрольного участка хода (изолированный участок) во время динамического включения и отключения выключателя. При этом специальное устройство подключается к каналу С прибора и прибор автоматически определяет время прохождения изолированного участка хода.

Характеристики хода

У многих марок вакуумных выключателей нормируются параметры хода: подвижных контактов, изоляционной тяги, поджима контактов, износа контактов. Эти параметры нормируются для статических положений выключателя и определяются с помощью измерительного инструмента, указанного в руководстве по эксплуатации выключателя (штангенциркуль, линейка и т.д.). Контроль этих параметров штатными средствами контроля не вызывает затруднений при эксплуатации выключателей и особой необходимости контроля этих параметров в динамике, используя прибор, нет.

Особенностью ПКВ/М6Н является встроенный термопринтер, существенно упрощающий обращение с прибором и повышающий оперативность контроля.

Измерение характеристик вакуумных выключателей

Измерение характеристик выключателей проводится в операциях включение (В) и отключение (О), а также в сложных циклах.

В сложных циклах прибором автоматически рассчитываются параметры сложных циклов.

В операциях «В» и «О» прибором автоматически рассчитываются следующие параметры:

  • собственное время включения/отключения выключателя;
  • разновременность по времени размыкания/замыкания разных полюсов (дугогасительных устройств) при отключении/включении;
  • дребезг контактов по времени при включении/отключении;
  • время прохождения контрольного участка хода специального устройства из комплекта ЗИП выключателя;
  • график замыкания/размыкания контактов в зависимости от времени.

Краткая методика контроля вакуумного выключателя прибором ПКВ/М6Н в облегченной комплектации:

  • Присоединить кабель датчика, три кабеля полюсов и кабель запуска;
  • Включить питание прибора;
  • Через 10 с (после того как прибор автоматически проведет самоконтроль, а принтер распечатает дату и время) произвести пуск выключателя;
  • Через 5–6 с после пуска принтер прибора начнет печатать таблицу измеренных характеристик и графики полученных результатов. Только график позволяет качественно оценить состояние выключателя и диагностировать неисправность.

Типовой результат контроля вакуумного выключателя ВВТЭ-10 прибором ПКВ/М6Н в простых циклах:

Прибор контроля высоковольтных выключателей

Результаты измерения «В»

Прибор контроля высоковольтных выключателей

Результаты измерения «О»

Прибор контроля высоковольтных выключателей

График измерения «В»

Прибор контроля высоковольтных выключателей

График измерения «О»

В результате диагностики вакуумного выключателя прибором ПКВ/М6Н мы получаем результаты измерений в табличном представлении с фиксированием основных критериев и графическое представление работы высоковольтного выключателя. Например, на графике измерения в операции «О» прибор отразил неисправность — всплеск (специально выделенные красным), который свидетельствуют о том, что произошло повторное включение или контакты дугогасительной камеры вновь замкнулись. В конкретном примере, причиной этому стала неправильная настройка буфера отключения.

Характеристики

Технические характеристики ПКВ/М6Н

ПараметрЗначение
Диапазон измерения и регистрации интервалов времени, с0,002 — 5,2
Предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерения
интервалов времени, мс
[0,1+0,0001*tx], tx- измеренный
интервал времени
Предел дополнительной погрешности измерения интервалов времени в рабочих диапазонах питающих напряжений и температурне более 0,1 от основной
погрешности
Потребляемая мощность не превышает, Вт20
Температурный диапазон эксплуатации,ºС-20 — +45
Габариты измерительного блока (длина*ширина*высота), мм213*232*89
Масса измерительного блока, кг2,8
Межкалибровочный период3 года
Межповерочный период1 год
Читайте так же:
Выключатель закрытого положения дроссельной заслонки

Если Вас интересует цена на Прибор контроля высоковольтных выключателей ПКВ/М6Н (облегченная комплектация) Вы можете позвонить по тел. или отправить запрос на email: sales@technoac.ru

  • Категории:Контроль высоковольтных выключателей

Ищем производителей печатных плат и узлов для контрактного производства.

Высоковольтный выключатель

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

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

Параметры

В соответствии с ГОСТ Р 52565-2006 выключатели характеризуются следующими параметрами:

  • номинальное напряжение Uном (напряжение сети, в которой работает выключатель);
  • номинальный ток Iном (ток через включённый выключатель, при котором он может работать длительное время);
  • номинальный ток отключения Iо.ном — наибольший ток короткого замыкания (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстанавливающегося напряжения и заданном цикле операций;
  • допустимое относительное содержание апериодического тока в токе отключения;
  • если выключатели предназначены для автоматического повторного включения (АПВ), то должны быть обеспечены циклы:

где О — операция отключения, ВО — операция включения и немедленного отключения, 180 — промежуток времени в секундах, tбп — гарантируемая для выключателей минимальная бестоковая пауза при АПВ (время от погасания дуги до появления тока при последующем включении). Для выключателей с АПВ должно быть в пределах 0,3…1,2 с, для выключателей с БАПВ (быстродействующей) — 0,3 с.

  • устойчивость при сквозных токах КЗ, которая характеризуется токами термической стойкости Iт и предельным сквозным током
  • номинальный ток включения — ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений при Uном и заданном цикле.
  • собственное время отключения — промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента начала расхождения дуго-гасительных контактов.
  • параметры восстанавливающегося напряжения при номинальном токе отключения — скорость восстанавливающегося напряжения, нормированная кривая, коэффициент превышения амплитуды и восстанавливающегося напряжения.

Свойства

Выключатели среднего и высокого напряжения (номинальное напряжение 6 — 220 киловольт) и большим током отключения (до 50 килоампер) используются на электрических станциях и подстанциях. Эти выключатели представляют собой довольно сложную конструкцию, управляемую электромагнитными, пружинными, пневматическими или гидравлическими приводами. В зависимости от среды, в которой производят гашение дуги, различают воздушные выключатели, в которых дуга гасится сжатым воздухом, масляные выключатели, в которых контакты помещаются в ёмкость с маслом, а дуга гасится парами масла, электромагнитные выключатели (как правило до 10 кВ), с так называемым магнитным дутьём и дугогасительными камерами с узкими щелями или решётками, элегазовые выключатели, в которых используется электропрочный газ SF6 — «элегаз», и вакуумные выключатели, в которых дугогашение происходит в вакууме — в так называемой вакуумной дугогасительной камере (ВДК). Защитная среда одновременно с дугогашением обеспечивает и диэлектрическую прочность промежутка между контактами в отключенном положении, от чего зависит и величина хода контактов.

Классификация высоковольтных выключателей

  • Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);
  • Вакуумные выключатели;
  • Масляные выключатели (баковые и маломасляные);
  • Воздушные выключатели;
  • Автогазовые выключатели;
  • Электромагнитные выключатели;
  • Автопневматические выключатели.
  • Сетевые выключатели на напряжения от 6 кВ и выше, применяемые в электрических цепях (кроме цепей электрических машин и электротермических установок) и предназначенные для пропускания и коммутирования тока в нормальных условиях работы цепи, а также для пропускания в течение заданного времени и коммутирования тока в заданных ненормальных условиях, таких как условия короткого замыкания
  • Генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ, применяемые в цепях электрических машин (генераторов, синхронных компенсаторов, мощных электродвигателей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в пусковых режимах и при коротких замыканиях. Отличаются, как правило, большими значениями номинального тока (до 10000 А) и тока отключения.
  • Выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ для электротермических установок, применяемые в цепях крупных электротермических установок (например, сталеплавильных, руднотермических и других печей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в различных эксплуатационных режимах и при коротких замыканиях.
  • Выключатели нагрузки — выключатели, предназначенные для коммутаций под номинальным током, но не рассчитанные на разрыв сверхтоков. Применяются в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью для коммутации небольших нагрузок — до нескольких мегавольт-ампер.
  • Реклоузеры — подвесные секционирующие дистанционно управляемые выключатели, снабжённые защитой и устанавливаемые на опорах воздушных ЛЭП
  • Выключатели специального назначения.
  • Опорные, то есть имеющие основную изоляцию на землю опорного типа.
  • Подвесные, то есть имеющие основную изоляцию на землю подвесного типа.
  • Настенные, то есть укрепленные на стенах закрытых распредустройств.
  • Выкатные, то есть имеющие приспособления для выкатывания из ячеек распредустройств (для обслуживания, ремонта и для создания т.н. «видимого разрыва» при работах на линиях).
  • Встраиваемые в комплектные распределительные устройства.
  • пять категорий размещения (вне и внутри помещений с различными условиями обогрева и вентиляции);
  • десять климатических исполнений (У, ХЛ, УХЛ, ТВ, ТС, Т, М, ОМ, В и О) в зависимости от географического места установки.

Общее устройство и принцип действия воздушных выключателей

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

Читайте так же:
Выключатель подачи топлива принцип работы

ВВ конструктивно подразделяются на:

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

Общее устройство и принцип действия элегазовых выключателей

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

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

Источников возникновения потока газа — два:

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

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

Полюс выключателя

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

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

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

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

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

Дугогасительное устройство

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

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

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

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

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

Газовая система

Газовая система аппаратов включает в себя:

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

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

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

В элегазовых выключателях применяют два типа приводов:

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

Требования к выключателям

Выключатель является самым ответственным аппаратом в высоковольтной системе, при авариях он всегда должен обеспечивать четкую работу. При отказе выключателя авария развивается, что ведет к тяжелым разрушениям и большим материальным потерям, связанным с не доступом электроэнергии, прекращением работы крупных предприятий.

В связи с этим основным требованием к выключателям является особо высокая надежность их работы во всех возможных эксплуатационных режимах. Отключение выключателем любых нагрузок не должно сопровождаться перенапряжениями, опасными для изоляции элементов установки. В связи с тем, что режим короткого замыкания для системы является наиболее тяжелым, выключатель должен обеспечивать отключение цепи за минимально возможное время.

Общие требования к конструкциям и характеристикам выключателей устанавливается стандартами:

  • ГОСТ Р 52565-2006 «Выключатели переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.»
  • ГОСТ 12450-82 «Выключатели переменного тока высокого напряжения. Отключение ненагруженных линий».
  • ГОСТ 8024-84 «Допустимые температуры нагрева токоведущих элементов, контактных соединений и контактов аппаратов и электротехнических устройств переменного тока на напряжение свыше 1000 В.»
  • ГОСТ 1516.3-96 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции».
Читайте так же:
Как переключатель подсоединить как выключатель

Вывод выключателя для ревизии и ремонта связан с большими трудностями, так как приходится либо переходить на другую схему распредустройства, либо просто отключать потребителей. В связи с этим выключатель должен допускать возможно большее число отключений коротких замыканий без ревизии и ремонта. Современные выключатели могут отключать без ревизии до 15 коротких замыканий при полной мощности отключения.

Тепловизионный контроль высоковольтных выключателей

выключатель тепловизионный контроль

Применение приборов компьютерной техники для контроля состояния контактных присоединений аппаратных зажимов, токосъемных устройств, соединений модулей, контактов дугогасительных камер выключателей позволяет выявлять местоположение дефекта и оценивать характер его развития.

Объем получаемой при ПК-контроле информации приведен в табл.1.

Таблица 1. Информация, получаемая при ИК-контроле выключателя

Объем получаемой информации

Маломасляные выключатели 6 — 10 кВ серий ВМГ-133, ВМП-10 и им подобные: шина — токоведущий вывод вывод — гибкая связь гибкая связь — свеча

Тепловизоры или пирометры

Измерение температуры узла контактной системы MB

Маломасляные выключатели 110 кВ и выше серий ВМТ, МГ-110 и им подобные: шина — токоведущий вывод токопровод неподвижного контакта к фланцу MB
роликовый токосъем

Измерение температуры узла контактной системы выключателя Снятие термограммы для места и

Баковые масляные выключатели: шина — токоведущий вывод

Воздушные выключатели: шина — токоведущий вывод токоведущее соединение модулей ВВ дугогасительная камера емкостной делитель напряжения

Вакуумные и элегазовые выключатели: шина — токоведущий вывод

Масляные выключатели серии МГГ.

Маломасляные выключатели серии МГГ (МГГ-10, МГГ-223, МГГ-229 и др.) выпускаются на номинальные токи 2000 — 4000 А и имеют идентичную контактную систему, состоящую из главных и дугогасительных контактов.
Главные контакты расположены в воздухе, а дугогасительные — в масле. Подвижные главные контакты каждой фазы выключателя смонтированы на траверсе. На концах траверсы закреплены дугогасительные стрежни, а к средней части траверсы подвешены медные ножи главных контактов с контактными пружинами. Подвижная часть главных контактов у выключателей на номинальный ток 2000 А выполнена в виде самоустанавливающихся ножей, а подвижная часть — в виде треугольных контактов, укрепленных на крышке бака (цилиндра) выключателя. У выключателей на номинальный ток 3000 — 4000 А самоустанавливающиеся ножи укреплены на крышке бака полюса выключателя, а треугольные контакты крепятся к его траверсе.
Дугогасительное устройство выключателя расположено в баке (цилиндре). Бак изготовлен из листовой стали и конструктивно идентичен цилиндру выключателя ВМГ- 133. Розеточный контакт дугогасительного устройства укреплен к днищу цилиндра выключателя.
В каждой фазе выключателя ток проходит по двум параллельным контурам.
Главный (рабочий) контур — аппаратный зажим с ошиновкой, крышка и неподвижные контакты первого цилиндра, пластины неподвижных контактов, неподвижные контакты и крышка второго цилиндра, аппаратный зажим с ошиновкой.
Дугогасителъный контур — крышка, стенки, розеточный контакт и дугогасительный стержень первого цилиндра, металлическая траверса, дугогасительный стержень, розеточный контакт, стенки и крышка второго цилиндра.
При ИК-контроле рекомендуется последовательно обходить оба контура, оценивая при этом состояние контактов.

Маломасляные выключатели серии ВМТ и ВМК.

Выключатели изготавливаются на номинальные напряжения 110-220 кВ и токи 1000-2000А. У маломасляных выключателей 110 — 220 кВ серий ВМТ и ВМК внутри колонок фаз размещены подвижные и неподвижные контакты дугогасительные камеры, роликовые токосъемы и другие токоведущие узлы с болтовыми соединениями, исключающие возможность их визуального контроля.
Обследование выключателей ВМТ-200 выявило у некоторых из них чрезмерные нагревы в местах крепления токопровода неподвижного контакта к фланцу, в роликовом токосъеме, между подвижным и неподвижным контактами. Наличие в выключателях роликового токосъема и внутренних контактных соединений требует их обследования в нескольких точках.
При контроле выключателей ВМТ-110 и ВМТ-220 необходимо учитывать следующее:
если превышение температуры на полюсе обнаружено только со стороны линейных выводов, то это свидетельствует о дефекте в резьбовом соединении втулки с фланцем дугогасительной камеры или в соединении фланца с основанием корпуса полюса выключателя;
если превышение температуры, обнаруженное на полюсе выключателя со стороны линейных выводов и со стороны профиля выключателя мало отличаются друг от друга, то можно предположить наличие дефекта между подвижным и неподвижным контактами.

Масляный выключатель МГ-110.

Масляный выключатель МГ-110 (1ном = 500 А) имеет две дугогасительные камеры на фазу. Возможными местами нагрева контактной токоведущей системы могут являться:
неподвижный — промежуточный контакты (дугогасительная камера), промежуточный — подвижный контакты, а также аппаратный зажим — токоведущая шина.

Баковые масляные выключатели 110 — 220 кВ.

Баковые масляные выключатели на номинальные напряжения 110-220 кВ серий МКП и У с номинальным током 600, 1000 или 2000 А в принципе имеют одинаковую конструкцию контактной системы: шина — верхний зажим ввода;
нижний зажим ввода — неподвижный контакт дугогасительной камеры; контакты дугогасительной камеры;
контакт дугогасительной камеры — подвижный стержень траверсы. Наряду с ИК-контролем контактной системы выключателя, проверяется состояние верхней части маслонаполненного ввода, встроенных трансформаторов тока и устройства подогрева бака.
Оценка контактов дугогасительных камер производится на основании измерения температур нагрева поверхностей бака выключателя в зоне расположения камер.

Баковые масляные выключатели 35 кВ.

В эксплуатации находится большое количество баковых масляных выключателей 35 кВ разных годов выпуска и конструктивных исполнений: ВМ-35, МКП-35, ВТ-35, С-35 на номинальные токи 600, 1000, 2000 и 3200 А.
Токоведущая контактная система у всех выключателей 35 кВ состоит из двух дугогасительных устройств (на фазу) с неподвижным контактом, подсоединенных к нижней части токоведущего стержня мастиконаполненного ввода и траверсы с подвижными контактами.
При ИК-контроле баковых выключателей 35 кВ проверяются: внешнее подсоединение ошиновки к зажиму ввода;
состояние встроенных трансформаторов тока на предмет выявленных витковых замыканий в обмотках; соединение токоведущего стержня ввода с аппаратным зажимом; состояние внутренней изоляции ввода, связанное с тепловыделением при больших значениях tgδ;
состояние дугогасительного устройства, включая контактное соединение его с вводом;
функционирование устройства подогрева бака выключателя (при ИК-контроле в условиях отрицательных температур).
Ухудшение состояния контактов дугогасительного устройства определяется по увеличению температуры нагрева поверхности бака в зоне расположения дугогасительной камеры.

Читайте так же:
Автоматический выключатель ставится до или после узо

Масляный выключатель МГ-35.

Масляный выключатель МГ-35 (номинальный ток 600 А) ввиду низкой надежности не получил широкого распространения в энергосистемах. Конструктивно выключатель МГ-35 представляет собой систему из трех вертикальных изоляторных колонок, собранных на установленной на опорной конструкции металлической раме. Подвод тока к подвижному токоведущему стержню производится через гибкую связь, расположенную под верхним колпаком каждой фазы. Подвижной токоведущий стержень приводится в движение двумя гетинаксовыми штангами, симметрично расположенными по сторонам конденсаторной втулки и связанными шарнирно с воздушными рычагами приводного механизма. В нижней фарфоровой покрышке расположена дугогасительная камера, которая собрана на промежуточном фланце. К последнему с наружной стороны крепится токовый зажим, а с внутренней — медная контактная полоса. На контактной полосе укреплен неподвижный рабочий контакт.
При включении выключателя наконечник подвижного контакта входит в дугогасительную камеру, упирается в находящийся в нем промежуточный контакт и отжимая его упирается в неподвижный сферический контакт.
Ток при включенном положении выключателя проходит от верхнего вывода, через гибкую связь, далее по токоведущему стержню в розеточный контакт дугогасительной камеры, затем через промежуточный контакт, неподвижный контакт и медную полосу, расположенную на дне нижнего бака, на нижний вывод.
Большое количество внутренних контактных соединений, не поддающихся визуальному осмотру, и сложный процесс взаимодействия контактов при коммутации с выключателем требуют периодического контроля в эксплуатации. При проведении тепловизионного контроля температурные аномалии возможны как в верхней части выключателя, так и в нижней.
В первом случае — вероятна возможность нарушения контактных соединений гибкой связи, во втором — контактной системы (розеточный контакт, промежуточный, неподвижный, медная полоса, нижний вывод).

Масляные выключатели серии ВМГ-133.

В зависимости от значения номинального тока различают следующие исполнения масляных выключателей: номинальный ток выключателей ВМГ-133-II, ВМГ-133-1 и ВМГ-133 равен 600 А, а ВМГ-133-III — 1000 А.
Выключатели имеют некоторые отличия в конструктивном выполнении цилиндров корпусов и дугогасительных камер. Токоведущая цепь выключателя проходит с верхнего контактного угольника по гибкой связи на свечу. Свеча при включенном состоянии выключателя входит в розетку. С розетки ток попадает на выводной штырь и через контактные гайки — на шину.
Цилиндры (корпуса) выключателей на номинальный ток 600 А выполнены из стали толщиной 3 мм.
Так как магнитное поле, создаваемое током нагрузки, может вызвать интенсивный нагрев цилиндров за счет перемагничивания и вихревых токов, то продольный шов стальных цилиндров проваривают латунью, что повышает магнитное сопротивление и уменьшает значение замыкающегося через них магнитного потока.
Для этой же цели дно цилиндра имеет радиальную прорезь, проваренную латунью. Цилиндр выключателей на номинальный ток 1000 А изготовлены из листовой латуни толщиной 4 мм, а дно выполнено из латуни или меди. Этим устраняется нагрев за счет перемагничивания цилиндров.
В ряде случаев нарушение технологии изготовления цилиндров, например сварка продольного шва стальным электродом, приводит к существенному нагреву цилиндра.

Масляные выключатели серии ВМП-10.

Выключатели серии ВМП-10 на номинальное напряжение 10 кВ предназначены для установки в ячейках КРУ и выпускаются на номинальные токи 630, 1000, 1600 и 3150 А. При тепловизионном контроле маломасляных выключателей серии ВМП-10 проверяется: болтовое соединение шины и вывода выключателя, состояние роликового токосъема и контактов дугогасительной камеры. Ухудшение состояния контактов роликового токосъема и дугогасительной камеры обычно проявляются в виде локальных нагревов на поверхности корпуса выключателя.

Воздушные выключатели.

Воздушные выключатели выпускаются на номинальные напряжения 110 кВ и выше. Контактная система фазы выключателей серии ВВН состоит из дугогасительных камер и контактов отделителя, соединенных последовательно. У выключателей 150 кВ и выше каждый разрыв камеры зашунтирован параллельно присоединенным к нему элементом омического (бетелового) делителя напряжения, а параллельно к каждому разрыву отделителя присоединен конденсатор делителя напряжения.
Дугогасительная камера каждого разрыва расположена вблизи опорного металлического фланца выключателя и состоит из неподвижного и подвижного контактов, причем в последнем токосъем осуществляется с помощью скользящих Z-образных пластин. Камера отделителя также имеет подвижный и неподвижный контакты, расположенные в средней части фарфоровой покрышки.
Контакты дугогасительных камер выключателя размыкаются лишь на время гашения электрической дуги при отключении выключателя, контакты отделителя замкнуты при включенном положении выключателя и разомкнуты при отключенном. Причинами неисправности дугогасительных камер воздушных выключателей, выявляемые при ИК-диагностике могут быть: неплотное касание подвижного и неподвижного контактов камеры или отделителя, заедание скользящих Z-образных контактов подвижного контакта, недостаточная затяжка соединения неподвижного и механизма подвижного контакта при сборке камеры и т.п. В отделителе возможны перекосы оси подвижного контакта относительно неподвижного, заедание подвижного контакта в розетке скользящих контактов и др.
Измерение температур омических делителей в процессе отключения воздушных выключателей позволяет оценить одновременность размыкания контактов дугогасительных камер фаз, т.е. определить фазу, в которой процесс гашения дуги носит затяжной, по сравнению с другими фазами, характер.

Элегазовые и вакуумные выключатели.

За последние годы в России получают массовое распространение элегазовые и вакуумные выключатели. Конструкция выключателей представляет собой блоки из полимерных материалов, внутри каждого из которых размещена дугогасительная камера и рабочие контакты. Таким образом, токоведущий контур фазы выключателя состоит из контактного соединения "ошиновка — ввод выключателя" — контакты дугогасительной камеры — контактное соединение "ошиновка — вывод выключателя".

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector