Китайские выключатели 110 кв

ВЭБ-110

Элегазовый выключатель ВЭБ-110 II* 40/2500 УХЛ1* баковый (взамен масленого выключателя МКП-110). Имеет пружинный привод типа ППрК-2000СМ ивстроенные трансформаторы тока. Выключатель снабжен устройствами электроподогрева полюсов, которые при понижении температуры окружающего воздуха до -25°С автоматически включаются и отключаются при температуре минус 19 — 22°С. Контроль утечки элегаза из полюсов выключателя осуществляется при помощиэлектроконтактных сигнализаторов плотности. Полюсы выключателя ВЭБ110II*40/2500 снабжены аварийной разрывной мембраной.

Возможна поставка выключателей:
■ с внешней изоляцией для работы в условиях IV степени загрязнения по ГОСТ 9920-89 (полимерные вводы);
■ в климатическом исполнении УХЛ1 (нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха минус 60°С);
■ в климатическом исполнении Т1 (верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха плюс 55°С).

Ток включения, кА:

начальное действующее значение периодической составляющей

Сквозной ток короткого замыкания, кА:

начальное действующее значение периодической составляющей

Номинальное относительноесодержание апериодической составляющей, %, не более

Ток не нагруженных линий, отключаемый без повторных пробоев, А, не более

Ток одиночной конденсаторной батареи с глухозаземленной нейтралью,
отключаемый без повторных пробоев, А

Отключаемый индуктивный ток шунтирующего реактора, А

Отключаемый токнамагничивания ненагруженных трансформаторов, А

Расход элегаза на утечки в год, % от массы элегаза, не более

Давление элегаза,МПа абс:

давление предупредительной сигнализаций warning pressure

давление блокировки (запрет оперирования или отключение выключателя
с запретом на включение)

количество на фазу,шт

для приборов измерения и учета электроэнергии

для приборов релейной защиты

номинальный первичный ток, A

200, 300, 400, 600или 500; 1000; 1500; 2000 или 1000; 1500; 2000; 2500

номинальный вторичный ток,

Количество электромагнитов управления в приводе:

Диапазон рабочих напряжений электромагнитов управления, % от номинального значения:

Номинальная величина установившегося значения постоянного тока, потребляемого электромагнитами управления, А,

при напряжении 110 В

при напряжении 220 В

Количество коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей
Number of switching contacts for external auxiliary circuits

11 НО + 12 НЗ + 2имп. 11 NO + 12 NC + 2 imp.

Ток отключения коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей при напряжении110/220 В, А:
Opening current of switching contacts for external auxiliary circuits at110/220 V, A:

переменного тока ac

постоянного тока dc

Мощность электродвигателя завода включающих пружин, кВт

Номинальное напряжение электродвигателя завода включающих пружин, В:

постоянного или однофазного переменного тока

Время завода включающих пружин, с, не более

Напряжение переменного тока подогревательных устройств, В

Мощность подогревательных устройств, Вт:

основного (автоматически включаемого при низких температурах)

основного (автоматически включаемого при низких температурах)

Масса элегаза, кг

* По дополнительному заказу могут бытьизготовлены трансформаторы тока с другими параметрами, в том числе с большими нагрузкамии т.п.
* * Допускается питание электромагнитов управления выпрямленным током,например, от блоков БПТ-1002, БПНС-2, а также БПЗ-401 с блоками конденсаторовБК-403.

Условия эксплуатации выключателя.
Выключатель ВЭБ 110 II*40/2500 УХЛ1* предназначендля эксплуатации в открытых и закрытых распределительных устройствах в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ в районах сумеренным и холодным климатом.
Рабочий диапазон окружающих температур: +40°С до -55°С.
Высота установки над уровнем моря — не более 1000 м.
Гололед с толщиной корки льда до 20 мм и ветре скоростью до 15 м/с, а приотсутствии гололеда — при ветре скоростью до 40 м/с.
Окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях,разрушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ15150 (для атмосферы типа II);
Тяжение проводов в горизонтальном направлении — не более 1000 Н.

Выбор и проверка выключателей на напряжение 110 кВ

1. Назначение и принцип работы

Элегазовый выключатель — это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз в качестве среды гашения электронной дуги; предназначенный для оперативных подключений и отключений индивидуальных цепей или электрооборудования в энергосистеме.

Рисунок 1 – Схема элегазового выключателя

Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах отключения до 80 кА. В технически развитых странах элегазовые выключатели высокого и сверхвысокого напряжения (110-1150 кВ) практически вытеснили все другие типы аппаратов.

Элегазовые выключатели высокого напряжения выполняют работу за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает уведомление о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты некоторых камер (если аппарат колонковый) размыкаются. Таким способом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на разные компоненты, но при этом и сама уменьшается из-за высокого давления в емкости.

В процессе использования элегазового выключателя выполняются циклы подключения и отключения коммутационного аппарата. При различных дейсвий с выключателем в режимных целях, в большинстве случаев, ток отключения располагается в границах обозначенных значений. Количество потенциально возможных операций зависимо от тока отключения устанавливает изготовитель. Для того, найти суммарное число операций отключения, существенно нужно пользоваться особой диаграммой взаимосвязи, которую можно найти в паспорте выключателя. Чем больше ток, тем меньшее количество возможных циклов включения/отключения элегазового выключателя. Выключатель специализирован для установки в ОРУ 110кВ, так как его номинальное рабочее напряжение – 126кВ. Выключатель делает работу в согласовании с заявленными производственным изготовителем при условиях:

• установки на возвышенности над ярусом морского побережья не больше тысячи м-ов;
• температуры окружающей среды от -350 С до +400 С;
• установки в согласовании с необходимыми условиями завода-изготовителя;

Элегазовые выключатели различают

• колонковые
• баковые

Конструкция и виды

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

Фото — высоковольтное оборудование

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

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

Фото — чертеж конструкции

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

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

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

Принцип гашения дуги

Успехи в разработках элегазовых выключтаелей откровенно оказали значительное воздействие на введение в эксплуатационную деятельность компактно размещенных на небольшой территории открытых распределительных устройствах размещенных на открытом воздухе, закрытых распределительных устройствах – размещенных в помещении и элегазовых комплектно распределительных устройствах. В элегазовых выключателях могут использоваться, разные методы гашения дуги зависимо от номинального напряжения, номинального тока отключения и объективных оценок энергосистемы (а также различных электроустановок).

В элегазовых дугогасительных устройствах , в сравнение от воздушных дугогасительных устройств, при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в воздушную среду, а в скрытный в себе объем камеры, наполненный элегазом при условно сравнительно маленьком лишнем давлении.

По методике гашения электрической дуги при выключении различают последующие элегазовые выключатели:

• Автокомпрессионный элегазовый коммутационный аппарат , где существенно нужный крупно масштабный расход элегаза через сопла компрессионного дугогасительного устройства создается по ходу подвижной системы выключателя (автокомпрессионный выключатель с одной ступенью давления).
• Элегазовый выключатель с электромагнитным дутьем, в котором гашение дуги в дугогасительном устройстве гарантируется вращением её по кольцевым контактам под воздействием магнитного поля, формируемого отключаемым током.
• Элегазовый выключатель с камерами низкого и высокого давления, в каком принцип снабжения газового дутья через сопла в дугогасительном аппарате аналогичен воздушным дугогасительным устройствам (Элегазовый выключатель с 2 – мя ступенями давления).
• Автогенерирующий элегазовый выключатель, где очень важный крупномасштабный расход элегаза через сопла дугогасительного устройства формируется за счет подогрева и увеличения давления элегаза дугой отключения в специально подготовленной камере (автогенерирующий элегазовый выключатель с одной ступенью давления).

5. Достоинства и недостатки

Учитывая вышеупомянутое, между плюсами выключателей элегазового типа можно отметить следующее:

• возможность установки в электроустановках как закрытого, так и открытого выполнения буквально всех классов напряжения;
• отмечается простота и надежность конструкции в эксплуатации;
• высокая интенсивность скорости срабатывания;
• низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры;
• неплохая отключающая способность;
• небольшие габаритные пропорции и сумма веса;
• наличие в приводе автоматического управления двух ступеней обогрева;
• большой коммутационный ресурс контактной системы;

Недостатки элегазовых выключателей:

• требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза;
• высокие необходимые условия к качеству элегаза;
• необходимость специально подготовленных устройств для заполнения, перекачки и фильтрации элегаза;
• относительно высокая стоимость элегаза;
• сложность и накладность изготовления — при производственном изготовлении неизбежно нужно соблюдать высокоё качество аппарата;
• дороговизна конструкции и второстепенных элементов;
• при выводе из строя выключателя в режиме ЧП, починка данного аппарата может быть не актуальной.

Особенности выключателя ВЭБ-110

Элегазовый выключатель ВЭБ-110 производства «ЭМЗ»

• Интеграция выключателя и трансформатора тока. Высокая компактность и экономичность оборудования.
• Малый объем, небольшой вес, умеренная высота, обеспечивающие возможность транспортировки выключателя в собранном виде, ведущий в стране технологический уровень.
• Выключатель оснащен дугогасительной камерой самогашения основанной на принципе «подача газа под давлением и пеплового расширения», имеет высокую энергию размыкания, короткое время гашения дуги, время полного отключения 3 герца, длительный срок эксплуатации, число отключений при полной мощности достигает 20 раз, простая конструкция.
• Выключатель оснащается хорошо освоенным пружинным механизмом СТ26, имеющим простую и компактную конструкцию, высокую надежность, требующему небольших затрат сил для обслуживания, механический срок службы достигает 1000 циклов, соответствует требования «отказа от смазывания»
• Внешний корпус выполнен из алюминиевого сплава, корпус механизма изготовлен из нержавеющей стали, все выступающие детали, приводные части изготовлены из нержавеющей стали и обработаны горячим оцинкованием, что удовлетворяет практическим требованиям пользователя.
• Небольшой вес оборудования, малая нагрузка на фундамент, высокие антикоррозийные свойства, малые потери при завихрении, малое нагревание корпуса, устойчивость к сквозному току.
• При монтаже на месте необходимо только заливка анкерных болтов, что делает монтаж простым, обеспечивает длительные сроки между обслуживанием, гарантирует простоту эксплуатации и обслуживания.
• Устойчивость к воздействию окружающей среды, возможность эксплуатации в суровых условиях (сильные загрязнения, районы с сильными туманами, градом), в сейсмических районах, оживленных городских районах с дефицитом пространства, горных ГЭС с тяжелыми условиями ведения земляных работ.

6. Технические характеристики

В таблице приведены технические характеристики выключателей ВГТ — 110 кВ. Таблица 5.1 – Основные технические данные выключателя ВГТ — 110 кВ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-110II*-40/ 2500 УХЛ1*. Выключатель имеет пружинный привод типа ППрК и встроенные трансформаторы тока.

Выключатель предназначен для эксплуатации в открытых и закрытых распределительных устройствах в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ в районах с умеренным и холод­ным климатом (до минус 55°С) при следующих услови­ях:

окружающая среда — невзрывоопасная, не содержа­щая агрессивных газов и паров в концентрациях, раз­рушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150 (для атмос­феры типа II);

• верхнее рабочее значение температуры окружающего выключатель воздуха составляет 40°С;
• нижнее рабочее значение температуры окружающего выключатель воздуха составляет минус 55°С;
• при гололеде с толщиной корки льда до 20 мм и вет­ре скоростью до 15 м/с, а при отсутствии гололеда -при ветре скоростью до 40 м/с;
• высота установки над уровнем моря — не более 1000м;
• тяжение проводов в горизонтальном направлении — не более 1000 Н.

При заказе возможна поставка в климатическом ис­полнении Т1 (верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха плюс 55°С).

Выключатели успешно прошли полный комплекс ис­пытаний на соответствие требованиям российских стандартов. Технические условия согласованы с РАО «ЕЭС России», МПС РФ и «Росэнергоатомом». Имеют сертификаты соответствия: №РОСС RU.MB03.B00090 и №РОСС RU.MB03.H00089.

Выключатель снабжен устройствами электроподогрева полюсов, которые при понижении температуры окружающего воздуха до минус 25°С автоматически включаются и отключаются при температуре минус 19 122°С.

Контроль утечки элегаза из полюсов выключателя осуществляется при помощи электроконтактных сигнализаторов плотности. Полюсы выключателя снабжены аварийной разрывной мембраной.

Выключатель поставляется заказчику в полностью собранном виде, что обеспечивает сохранение завод­ской регулировки и предельно упрощает монтаж и на­ладку. Транспортировка к месту монтажа возможна как железнодорожным, так и автомобильным транспортом (автотрейлером).

Шеф-монтаж и шеф-наладка производятся специалистами завода-изготовителя.

Габаритно-установочные и присоединительные размеры даны на рисунке 1, электрические схемы — на рисунках 2, 3, и 4.

Форма опросного листа-заявки приведена в приложении.

Выключатели вакуумные типов ВБУ-35 И ВБУ-110

Общие сведения

Выключатели вакуумные типов ВБУ-35 и ВБУ-110 с электромагнитным приводом предназначены для выполнения коммутационных операций в нормальных и аварийных режимах работы трансформаторов дуговых сталеплавильных печей на номинальные напряжения 35 и 110 кВ частотой тока 50 Гц.

Структура условного обозначения

ВБУ-Х-5/Х У3:
ВБ — вакуумный выключатель;
У — уральский;
Х — номинальное напряжение, кВ (35, 110);
5 — номинальный ток отключения, кА;
Х — номинальный ток, А (1000, 1250, 1600);
У3 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Нижнее значение температуры для ВБУ-35 минус 10, для ВБУ-110 минус 5°С.
Верхнее рабочее и эффективное значение температуры окружающего воздуха 30°С.
Окружающая среда невзрывоопасная с содержанием коррозионно-активных агентов в атмосфере типа II по ГОСТ 15150-69.
Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.3-75.
Выключатели для внутригосударственных и экспортных поставок типа ВБУ-35 соответствуют требованиям ТУ 16-89 ИБКЖ.674153.013 ТУ, а ВБУ-110 соответствуют требованиям ТУ 16-89 ИБКЖ.674153.011 ТУ. ТУ 16-89 ИБКЖ.674153.013 ТУ;ТУ 16-89 ИБКЖ.674153.011 ТУ

Технические характеристики

Основные технические данные выключателей приведены в таблице.

Номинальное напряжение, кВ

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

Номинальный ток, А

Номинальный ток отключения, кА

Сквозной ток КЗ, кА:
ток электродинамической стойкости
начальное действующее значение периодической составляющей

Ток термической стойкости, кА:
время протекания тока 3 с
время протекания тока 2 с

Собственное время отключения выключателя, с

Полное время отключения выключателя, с

Собственное время включения выключателя, с

Номинальное напряжение постоянного тока электромагнитов
управления, В

Диапазон рабочих напряжений электромагнитов управления, % номинального значения:
включающего электромагнита

85–110

Масса выключателя, кг, не более

Ресурс по коммутационной стойкости, циклов ВО:
при номинальном токе
при номинальном токе отключения

Ресурс по механической стойкости, циклов ВО

Срок службы до списания, лет

Принцип действия выключателя основан на явлении гашения в вакууме электрической дуги, возникающей при размыкании контактов вакуумных дугогасительных камер. Горение дуги в вакууме поддерживается парами металла, попадающими в межконтактный промежуток при их испарении с поверхности контактов.
В момент перехода тока через нулевое значение быстро нарастает электрическая прочность межконтактного промежутка, обеспечивающая надежное отключение цепи.
Выключатель ВБУ-35 (рис. 1) представляет собой коммутационный аппарат, три полюса которого установлены на одной раме и управляются электромагнитным приводом. Каждый полюс содержит дугогасительный модуль, опорный изолятор, изоляционные тяги, передающие движение от привода на подвижные контакты камер, крышку. Для подъема выключателя на раме и крышках имеются рым-болты. На раме размещен также указатель включенного и отключенного положения.

Общий вид, габаритные и установочные размеры выключателя ВБУ-35:
1 — рама;
2 — опорный изолятор;
3 — тяга;
4 — дугогасительный модуль;
5 — полюс;
6 — крышка;
7 — рым-болты;
8 — указатель положения;
9 — привод
Выключатель ВБУ-110 (рис. 2) представляет собой коммутационный аппарат, состоящий из трех отдельных полюсов, каждый из которых управляется электромагнитным приводом. Каждый полюс содержит четыре последовательно соединенных дугогасительных модуля, установленных на опорном изоляторе, изоляционные стеклопластиковые тяги, посредством которых движение от привода передается на подвижные контакты вакуумных дугогасительных камер, шунтирующие конденсаторы, верхнюю крышку с устройством для подъема полюса.

Общий вид, габаритные и установочные размеры выключателя ВБУ-110:
1 — привод;
2 — опорный изолятор;
3 — тяга;
4 — дугогасительный модуль;
5 — полюс;
6 — крышка;
7 — конденсаторы
Дугогасительный модуль (рис. 3) содержит вакуумную дугогасительную камеру типа КДВ-35-20/1250 УХЛ2, заключенную в изоляционный корпус, узел управления подвижным контактом камеры, фланцы для крепления модуля.

Общий вид дугогасительного модуля:
1, 6 — фланцы;
2 — корпус;
3 — вакуумная дугогасительная камера;
4 — подвижный контакт;
5 — узел управления ^ В комплект поставки входят: выключатель, комплект ЗИП, эксплуатационная документация.

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).

Содержание

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 — 1 150 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, 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

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.

ВВ конструктивно подразделяются на:

• Выключатель с открытым отделителем
• 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 ее 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 выключателя 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, связанных с недоотпуском 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 Р52565-2006 «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».

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.

Производители

Число крупнейших производителей высоковольтных выключателей является относительно небольшим, что обусловлено слияниями и поглощениями, которые произошли в 1980-2000х годах. Основными производителями высоковольтных выключателей для сетей передачи и распределения являются ABB, Areva T&D, Siemens, Toshiba, Mitsubishi и HVB AE Power Systems, последние три представлены в основном на рынках Юго-Восточной Азии, Америки и Австралии. Для распределительных сетей можно выделить также Schneider Electric и Eaton.

Что касается РФ, производителями элегазовых выключателей для сетей 110-500 кВ являются Энергомашкорпорация, завод ОАО ВО «Электроаппарат», а также ОАО «Энергомеханический завод». Также имеется большое количество местных производителей вакуумных выключателей на напряжение до 35 кВ для распределительных сетей. [значимость не указана 47 дней]

5.2 Выбор выключателей 110 кВ.

Исходные данные для выбора выключателя на стороне 110 кВ:

Выбран к установке выключатель: ВГТ-110 II-40/2500 У1.

Таблица 3 — Выбор выключателя 110 кВ

Выключатель ВГТ-110.II-40/2500-У1– элегазовый с пружинным приводом

I_{ном.раб.}=;

I_{ном.раб} А

Собственное время отключения – 0,035 с

Полное время отключения – 0,055 с

=10,18 кА

(I_п.+i_at)=3,790+2,53=7,89 кА

I_отк._ном.(1+β_норм)=40(1+0,18)=66,75 кА

В_k= =

=кА 2 ·с

Термическая стойкость – 40/3 кА/с

Выключатель подходит по всем параметрам.

Встроенный ТТ (трансформатор тока) ТВ-110 У1: вариант исполнения 1000/1, класс точности 0,5, номинальная вторичная нагрузка 30 В·А, ток термической стойкости 40 кА/3с, У1 – для умеренного климата, наружного исполнения.

5.3 Выбор выключателей 10 кВ.

Данные для выбора выключателя 10 кВ:

К установке принимается выключатель ВЭ-10/3600-20У3.

Таблица 4 — Выбор выключателя 10 кВ

Выключатель ВЭ-10/3600-20У3– выключатель электромагнитный

I_{ном.раб.}=;

I_{ном.раб} А

Собственное время отключения – 0,06 с

Полное время отключения – 0,075 с

=10,18 кА

(I_п.+i_at)=

27,1+17,0=55,3 кА

I_отк._ном.(1+β_норм)=

31,5(1+0,11)=49,45 кА

В_k= =

==121,2 кА 2 ·с

Термическая стойкость – 31,5/3 кА/с

Выключатель подходит по всем параметрам.

Отключение мощных СД может привести к перенапряжениям, поэтому вакуумные выключатели снабжаются встроенными ограничителями перенапряжения.

Достоинства вакуумных выключателей:

1) простота конструкции;

2) высокая степень надёжности;

высокая коммутационная износостойкость;

пожаро- и взрывобезопасность;

отсутствие загрязнения окружающей среды;

малые затраты по эксплуатации.

1)возможность коммутационных перенапряжений;

2)сравнительно небольшие номинальные токи и токи отключения.

Оценка статьи:

Загрузка...