Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация электрических аппаратов высокого напряжения

Классификация электрических аппаратов высокого напряжения

Высоковольтными выключателями – называют коммутационные аппараты, производящие оперативное включение или отключение отдельных линий и электрического оборудования при нормальном или аварийном режиме, управляемых вручную, дистанционно или автоматически. Рассмотрим конструктивные особенности данных устройств, выпускаемые разновидности, порядок проверки и технического обслуживания.


Элегазовый колонковый выключатель 110 кВ(слева) и Вакуумный выключатель 10 кВ(справа)

Требования к эксплуатации

При эксплуатации данного оборудования должны соблюдаться следующие требования:

  • правильный выбор элемента с учётом технических характеристик;
  • надлежащее техническое обслуживание, согласно требованиям, предусмотренным заводом-изготовителем;
  • соблюдение условий эксплуатации, допустимых для конкретного устройства;
  • наличие обученного и аттестованного персонала, допускаемого к обслуживанию оборудования.

Установленные устройства должны надлежащим образом проходить регулярные проверки, испытания и другие необходимые виды работ.

Выбор выключателя

Назначение аппарата высоковольтного АВИЦ-120:

Аппараты высоковольтные испытательные АВИЦ-120 и АВИЦ-175 предназначены для воспроизведения и измерения напряжения и силы постоянного тока, напряжения и силы переменного тока промышленной частоты. Модификации АВИЦ-120 и АВИЦ-175 отличаются максимальным выходным напряжение и силой постоянного тока. Предназначены для проведении испытаний и диагностировании изоляции силовых кабелей, ограничителей перенапряжений, твердых диэлектриков, средств защиты и других объектов и материалов, для испытаний которых требуется высокое напряжение.
Аппарат высоковольтный испытательный цифровой АВИЦ-120 поставляется в 3 исполнениях:

  • Исполнение 1 — стальной корпус, вертикальное и горизонтальное рабочее положение;
  • Исполнение 2 — пластиковый корпус, вертикальное и горизонтальное рабочее положение;
  • Исполнение 3 — стальной корпус, исполнение под стойку 19′.

Испытания и проверки, какими приборами ведётся контроль

Эксплуатация высоковольтных выключателей предусматривает проведение следующих проверок:

  • визуального осмотра на предмет наличия внешних дефектов;
  • замеров сопротивления изолирующего покрытия;
  • проверок сопротивления обмоток и контактов, при сравнении полученного значения с нормируемыми показателями;
  • времени срабатывания;
  • температуры контактов и другие.

Инструментальные измерения выполняются мегомметром, термометром и секундомером. Также для проверки устройств могут использоваться специальные стенды, предназначенные для выполнения данных видов работ.

Классификация высоковольтных аппаратов по назначению

Электрический аппарат это электротехническое устройство предназначенное для управления электрическими и не электрическими объектами и защиты их в ненормальных режимах работы.

Классификация высоковольтных эл. аппаратов по назначению:

1) Коммутационные. ( выключатели, отделители, короткозамыкатели, разъединители)

2) Защитные ( предохранители)

3) Ограничивающие ( реакторы, разрядники, ОПН- ограничители перенапряжения нелинейный)

4) Измерительные аппараты (ТТ, ТН)

Выключатель предназначен для коммутации любых режимов: номинальных, токов КЗ, токов х.х. тр-ов, токов холостых линий и кабелей. Характерной особенностью этого аппарата является наличие дугогос. устр. Различают шесть групп выключателей по среде гашения дуги:

1) Маслянные выключатели — дуга, образующаяся между контактами, горит в трансформаторном масле. Под действием энергии дуги масло разлагается и образующиеся газы и пары используются для ее гашения. В зависимости от способа изоляции токоведущих частей различают баковые(35-220 кВ) выключатели и маломасляные(6-220 кВ).

2) Электромагнитные выключатели Гашение дуги происходит за счет увеличения сопротивления дуги вследствие ее ин-тенсивного удлинения и охлаждения. (6-10 кв)

3) В вакуумных выключателях контакты расходятся под вакуумом (давление равно 10-4 Па). Возник-щая при расхождении контактов дуга быстро гаснет благодаря интенсивной диффузии зарядов в вакууме. (10-35 кВ)

4) В воздушном выключателе в качестве гасящей среды исполь-ся сжатый воздух, находящийся в баке под давлением 1-5 МПа; при отключении сжатый воздух из бака подается в дугогасительное устройство. (110-1150 кВ)

5) В элегазовых выключателях гашение дуги осуществляется за счет охлаждения ее двигающимся с большой скоростью элегазом (шестифтористой серой SF6), который используется и как изолирующая среда.

6) Выключатели нагрузки ДУ этих выключателей рассчитаны только не гашение маломощной дуги, возникающей при отключении нагрузки, поэтому их нельзя использовать для отключения цепей при коротких замыканиях. Для этого с ним последовательно ставится предохранитель. (6-10 кВ)

Разъединители, отделители, короткозамыкатели – это коммут аппараты у которых нет ДУ.

Разъединитель служит для включения и откл. цепи ВН либо при токах, знчительно меньших номинальных, либо в случаях, когда отключается номинальный то, но напряжение на контактах недостаточно для образования дуги. (ручной привод)

Короткозамыкатель- это быстродействующий контактный аппарат, с помощью которого по сигналу РЗ созд-ся КЗ сети. Отделитель предст собой разъединитель, который быстро откл обесточенную цепь после подачи команды на его привод. Токоограничивающий реактор- катушка индуктивности, которая служит для ограничения тока КЗ и поддержания необходимого напряжения на сборных шинах. Реакторы позволяют применить высоковольтные выключатели и другие АВН облегченного типа, а также повысить надежность работы эл.уст-ки

Реакторы. Различают: бетонные, масляные, сдвоенные.

Разрядники, ОПН- ограничивают напряжение в эл уст-ке при коммутационных и атмосферных перенапряжениях. Разряднки: трубчатый, вентильный ОПН- усовершенствованный вентильный разрядник.ТТ, ТН- они изолируют цепи высокого напряжения от токовых цепей и цепей напряжения измерительных приборов и РЗ. ТТ- Измерительным трансформатором тока называют трансформатор, предназн-аченный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Вторичные токи 1, 5А

По конструкции: одновитковые( для преобраз больших токов); многовитковые ( исп-ся на малые токи); каскадные. По изоляции: масляные, литые, сухие. Новый элегазовый- ТГФ в фарфоровом корпусе > 220 кВ. ТН- предназначены для преобраз напряжения до 100, В. TН: однофазные, трехфазные, каскадные

По изоляции: масляные, литой, сухой.

Марки НАМИ-6(10),35 кВ-тр-р напряжения антирезонансный, маслян изоляц дополнит обмотка защиты изоляции

Техническое обслуживание выключателей

Выключатели должны регулярно осматриваться для определения наличия повреждений, которые можно выявить по внешнему виду устройства. При остановках оборудования в рамках технического обслуживания должна проводиться его очистка, настройка, удаление нагара с контактов, другие необходимые операции, предусмотренные технической документацией изготовителя.

Читайте так же:
Выключатель путевой вп15 расшифровка

Каждые 4 года устройства подвергаются регламентированному текущему, а 8 лет – капитальному ремонту. Необходимость проведения текущего ремонта может быть обусловлена:

  • нарушением целостности элементов;
  • шумом и треском в ходе срабатывания выключателя;
  • перегревом контактов;
  • повышенным расходом масла.

Работы обычно выполняются по месту эксплуатации устройств, к их выполнению привлекается обученный персонал в составе специализированной организации.

Высоковольтные выключатели – важные устройства, от исправности которых зависит правильность выполнения коммутационных операций.

Более подробно можете прочитать в учебнике(начиная со страницы 237, а про выбор выключателя со страницы 268):Открыть и читать книгу

Особенности аппарата высоковольтного АВИЦ-120:

  • Разработка и производство России;
  • Графический экран — промышленный, рабочая температура -30…+50 гр. Цельсия;
  • Провод межблочный — гибкий при отрицательных температурах;
  • Провод питания — производства России;
  • Режим проверки трансформаторного масла с фиксацией значений U;
  • Запуск таймера с любого напряжения;
  • Режим стабилизации тока — ПРОЖИГ;
  • Режим работы с ванной испытательной АВИЦ-20П;
  • Режим источника напряжения 0…230 В и тока 0…12 А;
  • Режим источника больших токов 0…36 В и тока 0…100 А;
  • Встроенный интерфейс USB и ПО с фотографией результата;
  • Встроенное разрядное устройство;
  • Встроенный диодный столб;
  • Графическое и цифровое отображение напряжения и тока;
  • Отсутствие коронации, гула, дребезга;
  • Влагопылезащитное исполнение блоков IP54 и IP60;
  • Защита экрана — поликарбонат с защитным покрытием;
  • Легкий и компактный;
  • Установка тока отключения от 1 до 39 мА с шагом 1 мА;
  • Установка тока ограничения от 1 мА до 35 мА с шагом 1 мА;
  • Фиксация значений U и I при пробое в нагрузке;
  • Оптимизирован для проверки трансформаторного масла;
  • Автоматический и ручной режим работы, таймер;
  • Температурная защита высоковольтного блока 50 град;
  • Необслуживаемый высоковольтный блок.

Аппараты высокого напряжения

Рассмотрены принципы действия, устройство, расчет и проектирование аппаратов высокого напряжения. Приведены основные параметры современных аппаратов высокого напряжения и их выбор. По основным аппаратам — выключателям, трансформаторам тока, трансформаторам напряжения и реакторам — даны примеры расчета и проектирования, позволяющие студентам выполнить курсовой проект. Для студентов вузов. Может быть полезно для инженерно-технических работников, проектирующих аппараты высокого напряжения или занимающихся их эксплуатацией.

Оглавление Предисловие Введение В.1. Классификация АВН В.2. Расположение АВН в электроустановках В.З. Род установки АВН В.4. Основные параметры АВН В.5. Требования, предъявляемые к АВН Глава первая. Изоляция аппаратов высокого напряжения 1.1 Классы номинальных напряжений и испытательные напряжения АВН. Координация внутренней и внешней изоляции 1.2 Расчету выбор изоляционных расстояний в воздухе 1.3 Расчет изоляционных расстояний в элегазе 1.4 Расчет и выбор изоляционных расстояний в масле 1.5 Расчет бумажно-масляной и конденсаторной изоляции 1.6 Особенности технологического процесса изготовления твердых изоляционных материалов, применяемых в АВН. Литая изоляция 1.7 Фарфоровые элементы АВН. Выбор этих элементов исходя из требований электрической изоляции и механической прочности Глава вторая. Выключатели переменного тока высокого напряжения. Общие сведения 2.1 Номинальный ток отключения 2.2 Циклы операций 2.3 Требования по восстанавливающемуся напряжению 2.4 Стойкость выключателей при сквозных токах КЗ 2.5 Время действия выключателя 2.6 Надежность 2.7 Краткие сведения по испытанию выключателей Глава третья. Воздушные и элегазовые выключатели 3.1 Общая компоновка воздушных выключателей 3.2 Электрическая дуга в продольном потоке сжатого воздуха 3.3 Термодинамическая закупорка сопла. Расчет его сечения по заданному току отключения 3.4 Восстановление электрической прочности междуконтактного промежутка в ДУ продольного дутья 3.5 Облегчение работы ДУ воздушного выключателя с помощью шунтирующих резисторов и конденсаторов 3.6 Элементы газовой динамики воздушных выключателей 3.7 Расчет и выбор основных параметров ДУ воздушного выключателя 3.8 Элементы системы управления воздушными выключателями 3.9 Конструкция воздушных выключателей 3.10 Свойства элегаза 3.11 Элементы расчета ДУ элегазового выключателя 3.12 Конструкция элегазовых выключателей 3.13 Перспективы развития воздушных и элегазовых выключателей 3.14 Пример расчета ДУ воздушного выключателя Глава четвертая. Масляные выключатели 4.1 Общая компоновка бакового и маломасляного выключателей 4.2 Конструкция и принцип действия ДУ 4.3 Расчет давления в ДУ автогазового дутья 4.4 Работа ДУ в режиме АПВ и при частых включениях и отключениях 4.5 Механизмы выключателя 4.6 Приводы выключателей 4.7 Порядок проектирований выключателя Глава пятая. Электромагнитные выключатели 5.1 Общие сведения 5.2 Вольтамперная характеристика дуги, охлаждаемой в щелевом канале 5.3 Отключение переменного тока сильно индуктивной цепи ДУ с узкой щелью 5.4 Нагрев стенок щели ДУ 5.5 Скорость движения дуги в ДУ электромагнитного выключателя 5.6 Остаточная проводимость ДУ электромагнитного выключателя 5.7 Конструкция ДУ электромагнитных выключателей 5.8 Порядок расчета ДУ электромагнитного выключателя Глава шестая. Вакуумные выключатели6.1 Общие сведения 6.2 Развитие вакуумного ДУ по номинальному току и номинальному току отключения 6.3 Электродинамическая и термическая стойкость ДУ вакуумного выключателя. Эрозия контактов 6.4 Электрическая прочность вакуумных ДУ 6.5 Конструкции вакуумных ДУ и вакуумных выключателей 6.6 Заключение Глава седьмая. Разъединители, отделители и короткозамыкатели. Выключатели нагрузки 7.1 Требования, предъявляемые к разъединителям, отделителям и короткозамыкателям 7.2 Конструкции разъединителей 7.3 Конструкции отделителей и короткозамыкателей 7.4 Выключатели нагрузки Глава восьмая. Предохранители высокого напряжения 8.1 Требования, предъявляемые к предохранителям 8.2 Конструкция предохранителей 8.3 Расчет и выбор основных параметров предохранителей Глава девятая. Предохранители высокого напряжения 9.1 Общие сведения 9.2 Компенсация погрешности 9.3 Режимы работы трансформаторов тока 9.4 Конструкция трансформаторов тока 9.5 Воздушные трансформаторы тока 9.6 Оптико-электронные трансформаторы тока (ОЭТТ) 9.7 Трансформаторы постоянного тока (ТПТ) 9.8 Выбор трансформаторов тока 9.9 Пример расчета электромагнитного трансформатора тока Глава десятая. Трансформаторы напряжения10.1 Общие сведения 10.2 Векторная диаграмма и погрешность 10.3 Компенсация погрешности 10.4 Конструкция ТН 10.5 Элементы электромагнитных ТН 10.6 Конденсаторные ТН 10.7 Трансформаторы постоянного напряжения (ТПН) 10.8 Оптико-электронные трансформаторы напряжения (ОЭТН) 10.9 Пример расчета ТН Глава одиннадцатая. Реакторы 11.1 Общие сведения 11.2 Конструкция реакторов 11.3 Расчет индуктивности реактора 11.4 Тепловой расчет реактора 11.5 Электродинамическая стойкость реактора 11.6 Изоляция реактора 11.7 Выводы реактора 11.8 Сдвоенные реакторы 11.9 Пример расчета реактора Глава двенадцатая. Разрядники 12.1 Назначение разрядников и требования к ним 12.2 Трубчатые разрядники 12.3 Вентильные разрядники 12.4 Ограничители перенапряжений Глава тринадцатая. Комплектные устройства высокого напряжения 13.1 Общие сведения 13.2 Комплектные распределительные устройства напряжением 10 кВ 13.3 Комплектные распределительные устройства с элегазом (КРУЭ) 13.4 Конструктивное исполнение некоторых элементов КРУЭ Список литературы

Читайте так же:
Проходной двухклавишный выключатель седна

Что такое высоковольтный выключатель

Высоковольтными выключателями называют коммутационные аппараты, производящие оперативное включение или отключение отдельных линий и электрического оборудования при нормальном или аварийном режиме, управляемых вручную, дистанционно или автоматически. Рассмотрим конструктивные особенности данных устройств, выпускаемые разновидности, порядок проверки и технического обслуживания.

элегазовый-110-кв-и-ваккум-

Элегазовый колонковый выключатель 110 кВ(слева) и Вакуумный выключатель 10 кВ(справа)

Производится несколько разновидностей выключателей, отличающихся конструктивным устройством и характеристиками. Далее – детальнее о различных видах данного оборудования. Каждый вид выключателя отличается по величине напряжения, номинальному току и току отключения(Iкз).

По способу гашения дуги:

  • Элегазовые выключатели (баковые и колонковые),
  • Вакуумные выключатели,
  • Масляные выключатели (баковые и маломасляные),
  • Воздушные выключатели,
  • Автогазовые выключатели,
  • Электромагнитные выключатели,
  • Автопневматические выключатели.
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Реклоузеры подвесные секционирующие дистанционно управляемые выключатели, снабжённые защитой и устанавливаемые на опорах воздушных ЛЭП.
  6. Выключатели специального назначения.

По виду установки:

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

По категориям размещения и климатическому исполнению:

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

Ниже представлены конструкции выключателей, каждая схема кликабельна и её можно увеличить кликнув по ней.

Элегазовый

Изолирует фазы газовой средой, чем и объясняется принцип действия элемента. При поступлении сигнала на отключение, происходит замыкание контакта камер с созданием электрической дуги в газовой среде. От воздействия дуги, газ разделяется на составляющие. Дуга гасится за счёт резкого повышения давления газа.

Конструктивно такой элемент состоит из следующих частей:

  • фарфорового корпуса,
  • подвижного и неподвижного контактов,
  • среднего контакта,
  • сопла,
  • тяги.

Данные устройства отличаются следующими преимуществами:

  • многофункциональностью,
  • высокой скоростью срабатывания,
  • пригодностью для применения в экстренных случаях,
  • продолжительностью эксплуатации.

Среди недостатков – высокая стоимость в производстве и продаже, трудности в уходе, устройство специального основания для монтажа.

Указанные элементы отличаются следующими техническими характеристиками:

  • номинальным напряжением,
  • номинальным током,
  • аварийным током(током короткого замыкания).

В зависимости от характеристик и расценок производителя, данные устройства могут стоить от 6000 рублей и на порядок выше.

Вакуумный

Состоит из следующих элементов:

  • подвижного и неподвижного контактов,
  • дугогасительной камеры,
  • гибкого токосъёма,
  • тягового изолятора,
  • отключающей и дожимной пружин,
  • включающего электромагнита,
  • якоря.

Изделие работает за счёт изолирующих свойств вакуума, обеспечивающих гашение возникающей дуги.

Достоинства такого устройства в следующем:

  • конструктивной простоте, облегчающей ремонт и эксплуатацию,
  • возможности различного расположения (вертикально или горизонтально),
  • надёжности и длительности работы,
  • компактным размерам,
  • пожарной безопасности.

К недостаткам причисляют малый ресурс в случае короткого замыкания, большую цену и возможность образования перенапряжения в процессе коммутации.

Устройства подбираются с учётом следующих технических характеристик:

  • номинального напряжения,
  • номинального тока,
  • отключающего тока – в пределах 25 кА.
Читайте так же:
Четырехканальные выключатели с пультом

Цена может колебаться в пределах от 12 до 240 тысяч рублей.

Масляный

  • металлического бака, заполненного маслом,
  • крышки,
  • проходного изолятора,
  • отключающей пружины,
  • вала выключателя,
  • подвижных и неподвижных контактов,
  • изоляции стенок бака.

Дуга охлаждается потоком газа и пара от испаряемого масла.

Отличаются надёжностью, простотой в использовании и прочностью конструкции. Из минусов следует отметить большие габаритные размеры, пожарную опасность и сложность монтажа.

Технические характеристики отличаются следующими значениями показателей:

  • номинальным напряжением,
  • номинальным током,
  • предельным током.

Стоимость – от 15 до 400 тысяч рублей за единицу.

Воздушный

Конструкция данного устройства предусматривает наличие следующих составных частей:

  • резервуара, наполненного сжатым воздухом,
  • дугогасительной камеры,
  • шунтирующего резистора,
  • главных контактов,
  • отделителя,
  • делителя напряжения.

Дуга в данных элементах гасится сжатым воздухом, с выводом через дутьевые каналы и окончательным гашением.

Из преимуществ указанных устройств:

  • быстрое срабатывание,
  • высокие свойства пожаробезопасности,
  • продолжительность эксплуатации.

В числе недостатков большая цена на оборудование и необходимость регулярного обслуживания.

Из технических характеристик следует отметить величины:

  • номинального напряжения – от 3 до 1150 кВ,
  • номинального тока – от 200 до 2500 А,
  • максимального тока – от 26 до 32 кА.

Стоимость данных установок – от 100 до 800 тысяч рублей и выше.

Выключатель нагрузки

Это высоковольтное коммутационное устройство с промежуточными характеристикам, если сравнивать разъединители и выключатели. Бывают автогазовыми, вакуумными, элегазовыми, воздушными и электромагнитными.

Конструкция выключателя нагрузки

Конструкция выключателя нагрузки

Контакты замыкаются ножами. В рабочем состоянии происходит замыкание контактов разъединителей и дугогасительных камер. Размыкание происходит последовательно, начиная с разъединителей и оканчивая вспомогательными ножами. Зажигаемая дуга гасится газовым потоком.

В отключённом положении надёжность изоляционных разрывов обеспечивается внешним расположением ножей относительно дугогасительных камер.

Отличаются следующими техническими характеристиками:

  • номинальным напряжением – от 3 до 10 кВ,
  • номинальным током – от 32 до 200 А,
  • максимальным током – от 12 до 32 А.

Цена данной продукции – в пределах от 300 до 30 000 рублей.

Требования к эксплуатации

При эксплуатации данного оборудования должны соблюдаться следующие требования:

  • правильный выбор элемента с учётом технических характеристик,
  • надлежащее техническое обслуживание, согласно требованиям, предусмотренным заводом-изготовителем,
  • соблюдение условий эксплуатации, допустимых для конкретного устройства,
  • наличие обученного и аттестованного персонала, допускаемого к обслуживанию оборудования.

Установленные устройства должны надлежащим образом проходить регулярные проверки, испытания и другие необходимые виды работ.

Выбор выключателя

1

2

Испытания и проверки, какими приборами ведётся контроль

Эксплуатация высоковольтных выключателей предусматривает проведение следующих проверок:

  • визуального осмотра на предмет наличия внешних дефектов,
  • замеров сопротивления изолирующего покрытия,
  • проверок сопротивления обмоток и контактов, при сравнении полученного значения с нормируемыми показателями,
  • времени срабатывания,
  • температуры контактов и другие.

Инструментальные измерения выполняются мегомметром, термометром и секундомером. Также для проверки устройств могут использоваться специальные стенды, предназначенные для выполнения данных видов работ.

Техническое обслуживание выключателей

Выключатели должны регулярно осматриваться для определения наличия повреждений, которые можно выявить по внешнему виду устройства. При остановках оборудования в рамках технического обслуживания должна проводиться его очистка, настройка, удаление нагара с контактов, другие необходимые операции, предусмотренные технической документацией изготовителя.

Каждые 4 года устройства подвергаются регламентированному текущему, а 8 лет – капитальному ремонту. Необходимость проведения текущего ремонта может быть обусловлена:

  • нарушением целостности элементов,
  • шумом и треском в ходе срабатывания выключателя,
  • перегревом контактов,
  • повышенным расходом масла.

Работы обычно выполняются по месту эксплуатации устройств, к их выполнению привлекается обученный персонал в составе специализированной организации.

Высоковольтные выключатели – важные устройства, от исправности которых зависит правильность выполнения коммутационных операций.

Более подробно можете прочитать в учебнике(начиная со страницы 237, а про выбор выключателя со страницы 268):

Статьи и технические рекомендации

Контроль технического состояния высоковольтных выключателей 07.09.2016 21:00

Чернышев Н.А., канд. техн. наук, СКБ ЭП ИСЭМ СО РАН

Контроль технического состояния выключателей осуществляется при их вводе в эксплуатацию (новых либо прошедших восстановительный или капитальный ремонт), среднем и текущем ремонтах. Полнота контроля регламентирована в РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования».

Однако, как показывает практика, многими проверками зачастую пренебрегают. В первую очередь это касается проверки при пониженном напряжении и испытании в сложных циклах многократными опробованиями. Согласно указанного РД для всех выключателей должны проверяться минимальное напряжение срабатывания и работоспособность в цикле ВО. А для масляных, воздушных и элегазовых выключателей, предназначенных для работы в режиме АПВ, обязательны испытания в циклах ОВ и ОВО.

Основная причина пренебрежения РД — отсутствие до недавнего времени необходимого оборудования. В магистральных электрических сетях с напряжением 330 кВ и выше эти требования РД еще как-то выполнялись ввиду особой важности сетей. Обслуживающий персонал использовал самодельные пульты для задания сложных циклов, а для регулировки постоянного напряжения — малоподходящие для этой цели устройства типа ЭУ5001 и др. Но в распределительных сетях и на промышленных предприятиях эти проверки и испытания практически не проводились и это стало плохой традицией, которую теперь трудно переломить, хотя необходимое оборудование уже выпускается серийно.

Требования РД сегодня подкрепляются требованиями, исходящими из сложившейся ситуации с электрооборудованием, когда большая его часть, в частности воздушные и масляные выключатели, практически выработало свой ресурс. А в изношенных выключателях дефекты появляются внезапно и развиваются быстрее, чем в новых. Эксплуатировать же их придется еще лет десять-двадцать.

Поэтому, для обеспечения надежности электроснабжения эксплуатирующим организациям следует наладить систему периодических обследований изношенного оборудования с всесторонними испытаниями, в том числе и испытаниями при пониженном напряжении и в сложных циклах, и по их результатам выносить решение о необходимости ремонта, не оглядываясь на плановые сроки.

Читайте так же:
Подключение выключателя с индикатором напряжения

Ремонт электрооборудования, в соответствии с реформой в электроэнергетике, возложен на специализированные предприятия. И с каждым годом таких предприятий появляется все больше, что неизбежно усиливает конкуренцию между ними. В этих условиях репутация ремонтного предприятия, как надежного и высококвалифицированного партнера, чем дальше, тем больше будет становиться определяющим фактором в борьбе за заказчика. А «подмочить» репутацию может не полностью проконтролированный выключатель, отказавший через непродолжительное время после проведенного ремонта.

Таким образом, ни у эксплуатирующих, ни у ремонтных предприятий нет альтернативы, кроме широкого использования методов и средств испытаний, контроля и диагностики состояния изношенного электрооборудования. И ремонтное предприятие, раньше других осознавшее этот простой факт и серьезно занявшееся их внедрением в свою практику, сможет занять лидирующее положение на рынке услуг ремонта оборудования; эксплуатирующему же предприятию это позволит уменьшить трудозатраты на поддержание изношенного оборудования в рабочем состоянии.

Выпускаемый ООО «СКБ электротехнического приборостроения» прибор контроля и испытаний высоковольтных выключателей ПКВ-35 предназначен для проведения следующих испытаний и проверок выключателей:

  • Испытаний при пониженном напряжении с определением величины минимального напряжения срабатывания;
  • Управления приводом при осциллографировании скоростных и временных характеристик;
  • Испытаний многократными опробованиями в сложных циклах;
  • Ресурсных испытаний при разработке и производстве выключателей.

Прибор подключается к катушкам электромагнитов или контакторов привода высоковольтного выключателя и к сети оперативного напряжения и коммутирует напряжение сети, пониженное до заданного уровня, на выходы в соответствии с выбранным циклом.

Определение минимального напряжения срабатывания возможно как в ручном режиме путем задания различных значений выходного напряжения прибора ПКВ-35 с последующим пуском, так и автоматически по запрограммированному алгоритму. При этом, в обоих случаях напряжение с выхода подается на электромагниты скачком согласно общепринятой методике.

Информация о выбранном цикле, его настройках, значение входного, выходного и минимального напряжения срабатывания выводятся на жидкокристаллический индикатор. Изменение цикла, установка длительностей операций, задание требуемого выходного напряжения производятся с помощью кнопок. Настройки сохраняются в энергонезависимой памяти.

Для синхронизации прибора с внешними устройствами предусмотрен сигнал (сухой контакт) с регулируемым опережением (от 0,01с до 9,99с) относительно начала цикла.

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.

Читайте так же:
Автоматический выключатель узо трехполюсный 40а

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.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector