Выключатель баковый – Масляные баковые выключатели

alexxlab | 10.06.2020 | 0 | Разное

1.Виды масляных выключателей. Принцип работы баковых выключателей.

Виды: баковые; маломасляные (горшковые) ЗРУ 6 – 110 кВ электростанций и подстанций; КРУ 6 -35 кВ; ОРУ 35 – 110 кВ.

Масляные баковые выключатели

В масляных баковых выключателях масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей.

При напряжении до 10 кВ (в некоторых типах выключателей до 35 кВ) выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при большем напря­жении для каждой фазы преду­сматривается свой бак.

На рис. 4-50 схематически по­казан баковый выключатель без специальных устройств для гаше­ния дуги. Стальной бак 1 выклю­чателя подвешен к литой чугун­ной крышке 3 с помощью болтов. Через крышку проходят шесть фар­форовых изоляторов 4, на ниж­них концах токоведущих стержней которых закреплены неподвижно контакты 7. Подвижные контакты

8 находятся на контактном мо­сте или траверсе. Движение им пе­редается с помощью изолирующей тяги от приводного механизма, расположенного под крышкой вы­ключателя. Во включенном поло­жении траверса поднята и контакт­ный мост замыкает цепь между не­подвижными контактами. При этом отключающая пружина 5 сжата. Выключатель во включенном поло­жении удерживается защелкой при­вода, с которым он связан валом 6.

При отключении автоматически или вручную освобождается за­щелка и под действием пружины траверса быстро опускается вниз (скорость движения достигает 1,5 - 2,7 м/с). При этом образуется разрыв цепи в двух точках на каждом полюсе выключателя. Воз­никшие дуги разлагают и испаряют масло 2, образуется газопаровой пузырь,

содержащий до 70% водорода. Давление внутри пузыря достигает 0,5 - 1 МПа, что повышает деионизирующую способность газов. Дуга гаснет через 0,08 - 0,1 с. На стенках бака имеются за­щитные изоляционные покрытия

9. Масло в бак выключателя залива­ется не полностью, под крышкой остается воздушная подушка. Это необходимо, чтобы уменьшить силу удара в крышку выключа­теля, обусловленного высоким давлением, возникающим в процессе гашения дуги. Если, уровень масла будет недопустимо низок, то газы попадут, под крышку сильно нагретыми, что может вызвать взрыв смеси водорода с воздухом.

В рассмотренном выключателе нет никаких специальных уст­ройств для гашения дуги, поэтому отключающая способность его невелика. Выключатели такой конструкции (ВМБ-10, ВМЭ-6, ВМЭ-10, ВС-10) применяются в установках 6—10 кВ, но в настоящее время они вытесняются маломасляными выключателями.

Для наружных установок напряжением 35 кВ и выше баковые масляные выключатели благодаря простоте конструкции приме­няются достаточно широко и в настоящее время. В отличие от простейшего рассмотренного выключателя они имеют специальные устройства - гасительные камеры.

По принципу действия дугогасительные устройства можно разделить на три группы:

- с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения газа в зоне дуги создаются за счет выделяющейся в дуге энергии;

- принудительным масляным дутьем, у ко­торых к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов;

- с магнитным гашением в масле, в которых дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели.

Основные преимущества баковых выключателей: простота конструкции, высокая отключающая способность; при­годность для наружной установки; возможность установки встроен­ных трансформаторов тока.

Недостатки баковых выключателей: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену, необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений; непригодность для выполнения быстродействующего АПВ, большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.

studfiles.net

Баковые выключатели. Баковые масляные выключатели


Баковые масляные выключатели - Выключатели высокого напряжения — КиберПедия

Баковый масляный выключатель показан на рис. 2. В стальном баке 1 на маслонаполненных вводах 2 расположены дугогасительные устройства (камеры) 3. Маслонаполненный ввод (проходной изолятор) служит для проведения токоведущей цепи, находящейся под высоким напряжением, через металлическую стенку или другие преграды. Траверса 4 перемыкает выходные контакты 11 камер (рис. 3). Горячие ионизированные выхлопные газы, выходящие из камер, могут вызвать перекрытие с камер на бак. Для предотвращения этого явления имеется баковая изоляция 5 (рис. 2).Перемещение траверсы 4 происходит под действием штанги 6, движущейся по направляющим 7 под действием пружин механизма и пружин камер 10 (рис. 3),

 

Рис. 2. Баковый масляный выключатель:

Рис. 3. Дугогасительное устройство бакового масляного выключателя

На выключателе установлены магнитопроводы 8 (рис. 2) со вторичными обмотками трансформаторов тока (в данном случае их четыре). Первичной обмоткой трансформаторов являются токоведущие стержни вводов 2. Для сохранения вязкости трансформаторного масла при низких температурах предусмотрен электрический подогрев масла устройством 9.Дугогасительное устройство выключателя показано на рис. 3. В прочном стеклоэпоксидном цилиндре 1 расположены неподвижные контакты 2 и 3. Неподвижные контакты 2 я 3 выполнены в виде многоламельного торцевого контакта. Промежуточный контакт 4 сделан в виде сквозной розетки. Для уменьшения износа контакты облицованы металлокерамикой. Камера имеет два разрыва. Первый образуется между контактом 2 и промежуточным подвижным контактом 5, второй — между контактом 3 я контактом 6. Дугогасительная решетка 7 имеет два следующих друг за другом дутьевых канала 8, 9. Во включенном положении эти каналы перекрыты телом подвижных контактов 5 и 6. Вся внутренняя полость камеры заполнена трансформаторным маслом. При отключении контакты движутся вниз под действием пружины камеры 10. В каждом разрыве образуется дуга. По действием энергии дуги масло разлагается на водород, метан и другие газы. В течение сотой доли секунды давление возрастает до 5—8 МПа. Необходимо отметить, что в момент прохождения тока через нуль дуга гаснет и подвод мощности к ней прекращается. Однако энергия, выделенная дугой на протяжении предыдущего полупериода, создает в камере объем газа, в котором запасена определенная энергия. Этот газ находится под высоким давлением. К. моменту нуля тока это давление уменьшается, однако остается еще достаточно большим, чтобы создать газовый поток, охлаждающий дугу и восстанавливающий электрическую прочность дугового промежутка. После того как тело подвижного контакта откроет дутьевую щель 8, создается поток газов и паров масла, охлаждающих и деионизирующих дугу. Следует отметить, что энергия, необходимая для гашения, выделяется самой дугой. Поэтому чем больше ток, тем больше давление в камере и интенсивнее гашение дуги. При токах, близких к номинальному току отключения, длительность дуги не более 0,02 с. Наибольшая длительность горения дуги наблюдается при небольших индуктивных токах (500—2000 А). На рис. 3, показано сечение решетки, повернутое на 99° относительно оси. Процесс деионизации начинается в дутьевой щели 8. Для обеспечения надежной работы камеры во всем возможном диапазоне токов предусмотрена вторая дутьевая щель 9. Выравнивание распределения напряжения между камерами и облегчение отключения емкостных токов обеспечиваются шунтирующими резисторами 10 (рис. 2). Отключение шунтирующих резисторов производится двумя разрывами, образующимися между выходными контактами камер и траверсой. В настоящее время баковые выключатели выпускаются на напряжение 35—220 кВ. Наибольшая мощность отключения 25 000 MB-А.Обычно бак выключателя заполняется маслом примерно на 2/3 объема. При отключении газ, выбрасываемый из камеры, заставляет слои масла, лежащие над камерами, двигаться с большой скоростью вверх. Воздух, находящийся над маслом, может свободно выходить в атмосферу. Таким обр

10i5.ru

Однобаковый выключатель ВМБ-10 - Ремонт электрических аппаратов напряжением выше 1000 в и заземляющих устройств

Ремонт баковых масляных выключателей

Баковые выключатели состоят из рамы, баков с крышками, контактов и механизма. Внутри баков находятся неподвижные контакты и подвижные контактные траверсы.

Бак залит трансформаторным маслом, которое служит для гашения электрической дуги, а также для изоляции токоведущих частей выключателя друг от друга и от заземленного бака.

Баковые выключатели делятся в зависимости от количества баков на однобаковые и многобаковые. У однобаковых выключателей контакты всех трех фаз находятся в одном общем баке, у многобаковых контакты каждой фазы помещены в отдельный бак.


Однобаковый масляный выключатель ВМБ-10

Однобаковый масляный выключатель ВМБ-10: 1 — бак, 2 — изоляция бака, 3 — фарфоровый изолятор, 4 — контактный стержень, 5 — прилив, 6 и 7 — неподвижный и подвижный контакты, 8 — гайка, 9 — маслоуказатель, 10 — пробка, закрывающая отверстие для заполнения бака маслом, 11 — вал выключателя, 12 — крышка, 13 — вилка для соединения выключателя с приводом, 14 — прокладка, 15 — обод, 16 — пружина, 17 — дно бака, 18 — пробка для спуска и отбора пробы масла, 19 — предохранительное кольцо.


В электроустановках на напряжения 6 и 10 кв применяют однобаковый выключатель ВМБ-10. При разборке выключателя для ремонта отвертывают гайки 8 на шпильках и опускают бак 1 при помощи имеющегося на выключателе приспособления, состоящего из скобы с серьгами и шарнирных болтов. Затем путем осмотра устанавливают состояние контактов 6 и 7 и контактных пружин 16, изоляционных тяг и других внутренних деталей выключателя.

Контакты имеют форму плоскости и сферы. При соприкосновении плоской и сферической поверхностей образуется точечный контакт. Выключатель не имеет специального дугогасительного устройства, поэтому его контакты при разрыве электрической цепи подвержены продолжительному воздействию высокой температуры дуги, что отражается на их состоянии.

При ремонте очищают контакты от копоти и оплавленных частиц металла. Проверяют путем осмотра состояние контактных пружин 9.

Пружины, имеющие даже незначительные трещины или неодинаковое расстояние между витками, заменяют новыми заводского изготовления. Подвижные контакты 6 укреплены на траверсах, соединенных с изоляционными штангами 4.

При ремонте убеждаются в отсутствии признаков расслоения изоляционных траверс и штанг и сохранности их лакового покрова. Расслоившиеся траверсы и штанги заменяют новыми соответствующих размеров.

«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,
В.Б.Атабеков

Секундомер ПВ-53Л, применяемый для проверки реле, снабженных устройством выдержки времени, состоит из постоянного магнита 15, якоря 3, обмотки возбуждения 4 и системы зубчатых шестерен 5 с валиками. Якорь с обмоткой возбуждения помещен между полюсами постоянного магнита. При подаче в обмотку возбуждения переменного напряжения 120 или 220 в частотой 50 гц якорь начинает колебаться также с…

Цепь вторичной обмотки проверяют на отсутствие обрыва прозвонкой ее концов мегомметром. При отсутствии обрыва стрелка прибора должна стоять на нуле. Состояние изоляции между обмотками, а также между ними и металлическим корпусом трансформатора проверяют мегомметром. Сопротивление изоляции должно быть 50 — 100 Мом. Эти данные не нормируются, они взяты из практики эксплуатации и ремонта трансформаторов тока….

После установки заданной выдержки времени проверяют ее зависимость от тока. Обычно такую проверку производят при токах, примерно в 2, 3 и 4 раза превышающих ток срабатывания. Схемы проверки реле минимального напряжения Схемы проверки реле минимального напряжения: а — проверка напряжения срабатывания, б — проверка выдержки времени. Напряжение срабатывания реле минимального напряжения проверяется по схеме, показанной…

Мегомметр М-1101 состоит из генератора с приводным механизмом и логометрического устройства. Генератор прибора является источником постоянного тока и состоит из магнитопровода 1 статора с пластинчатыми полюсами и ротора 2, представляющего собой восьмиполюсный постоянный магнит. Ротор расположен в статоре и приводится во вращение зубчатой передачей 7, соединенной с ручкой 8. При полном обороте вращающегося ротора направление…

Привод, является специальным аппаратом, при помощи которого осуществляются включение, удержание во включенном положении и отключение высоковольтного выключателя. Приводы позволяют управлять выключателями автоматически и дистанционно, т. е. на расстоянии. Посредством встроенных в привод реле осуществляются различные схемы защиты электроустановок при нарушении нормальных режимов работы. По роду используемой энергии приводы выключателей подразделяются на ручные, грузовые, пружинные, пружинно-грузовые…

www.ktovdome.ru

Масляный выключатель Википедия

Масляный выключатель — коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном или автоматическом управлении. Дугогашение в таком выключателе происходит в масле.

Классификация[ | ]

  • Баковые
  • Маломасляные (горшковые)

По принципу действия дугогасительного устройства:

  • с автодутьём (давление и движение масла и газа происходит под действием энергии, выделяющейся из дуги)
  • с принудительным масляным дутьём (масло к месту разрыва нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов)
  • с магнитным гашением в масле (дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы)

Баковые выключатели[ | ]

Состоят из вводов, контактной и дугогасительной систем, которые помещены в бак, заполненный маслом. Для напряжений 3—20 кВ бывают однобаковыми (три фазы в одном баке) с ручным или дистанционным управлением, а для напряжений 35 кВ — трёхбаковыми (каждая фаза в отдельном баке) с дистанционным или автоматическим управлением, с автоматом повторного включения (АПВ). Масло изолирует фазы друг от друга (у однобаковых) и от заземлённого бака, а также служит для гашения дуги и изоляции разрыва между контактами в отключённом состоянии. При срабатывании выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер. Электрическая дуга, возникающая при размыкании этих контактов, разлагает масло, при этом сама дуга оказывается в газовом пузыре (до 70 % водорода), имеющем высокое давление. Водород и высокое давление в пузыре способствуют деионизации дуги. На выключателях для напряжений выше 35 кВ в дугогасительных камерах создаётся дутьё. Дугогасительная система может иметь несколько разрывов, которые увеличивают скорость растягивания дуги относительно скорости расхождения контактов. Разрывы могут помещаться в дугогасительные камеры, предназначенные для создания интенсивного газового дутья (дутьё может быть продольным или поперечным, в зависимости от направления движения масла относительно дуги). Для уравнивания напряжений (размера дуг) на контактах разрывы шунтируются. После погасания дуги траверсные контакты размыкаются, прерывая ток, протекающий через шунты.

Достоинства баковых выключателей:

  • простота конструкции,
  • высокие отключающие способности.

Недостатки:

  • большие габариты,
  • большой объём масла,
  • взрыво- и пожароопасность.

Маломасляные выключатели[ | ]

Элегазовый выключатель LTB-145

В маломасляных выключателях в качестве изоляции токоведущих частей друг от друга и дугогасительных устройств от земли применяются различные твёрдые изоляционные материалы (керамика и т. п.). Масло служит только для выделения газа. Каждый разрыв цепи снабжается отдельной камерой с дугогасительным устройством, обычно выполненным с поперечным дутьём. В отключённом положении подвижный контакт находится выше уровня масла для повышения электрической прочности ра

ru-wiki.ru

Баковые масляные выключатели

В масляных баковых выключателях масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей. При напряжении до 10 кВ (в некоторых типах выключателей до 35 кВ) выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при большем напряжении для каждой фразы предусматривается свой бак. В установках 6 – 10 кВ применяли масляные выключатели ВМБ-10, ВМЭ-6, ВМЭ-10, ВС-10; в установках 35 кВ- С-35; в установках 110, 220 кВ- У-110, 220.Им на смену пришли выключатели маломасляные, вакуумные и элегазовые.

Баковые выключатели состоят из вводов, контактной и дугогасительной систем, которые помещены в бак, заполненный маслом. Для напряжений 3-20 кВ бывают однобаковыми (три фазы в одном баке) с ручным или дистанционным управлением, а для напряжений 35 кВ — трехбаковыми (каждая фаза в отдельном баке) с дистанционным или автоматическим управлением, с автоматом повторного включения (АПВ). Масло изолирует фазы друг от друга (у однобаковых) и от заземленного бака, а также служит для гашения дуги и изоляции разрыва между контактами в отключенном состоянии.

Рис.1. Выключатель баковый масляный С-35

При срабатывании выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер. Электрическая дуга, возникающая при размыкании этих контактов, разлагает масло, при этом сама дуга оказывается в газовом пузыре (до 70 % водорода), имеющем высокое давление. Водород и высокое давление в пузыре способствуют деионизации дуги. На выключателях для напряжений выше 35 кВ в дугогасительных камерах создается дутьё. Дугогасительная система может иметь несколько разрывов, которые увеличивают скорость растягивания дуги относительно скорости расхождения контактов. Разрывы могут помещаться в дугогасительные камеры, предназначенные для создания интенсивного газового дутья (дутьё может быть продольным или поперечным, в зависимости от направления движения масла относительно дуги). Для уравнивания напряжений (размера дуг) на контактах разрывы шунтируются. После погасания дуги траверсные контакты размыкаются, прерывая ток, протекающий через шунты.

Основные преимущества баковых выключателей: простота конструкции, высокая отключающая способность, пригодность для наружной установки, возможность установки встроенных трансформаторов тока.

Недостатки баковых выключателей:взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и на вводах; большой объем масла, например в выключателе У-220 на три полюса необходимо 27000 кг масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену; необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений; непригодность для выполнения быстродействующего АПВ; большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.

Маломасляные выключатели

Маломасляные выключатели (горшковые) получили широкое распространение в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений.

В маломасляных выключателях в качестве изоляции токоведущих частей друг от друга и дугогасительных устройств от земли применяются различные твердые изоляционные материалы (керамика и т.п.). Масло служит только для выделения газа. Каждый разрыв цепи снабжается отдельной камерой с дугогасительным устройством, выполненным с поперечным или продольно- поперечным дутьем. В отключенном положении подвижный контакт находится выше уровня масла для повышения электрической прочности разрыва, т.к. малый объем масла из-за загрязненности продуктами разложения теряет свои диэлектрические свойства. Для удержания паров масла при гашении дуги от уноса вместе с продуктами разложения в конструкции предусмотрены маслоотделители. При больших номинальных токах применяются две пары контактов (рабочие и дугогасительные). Рабочие контакты находятся снаружи выключателя, а дугогасительные внутри. При помощи регулирования длины дугогасительных контактов обеспечивается отключение сначала рабочих контактов (без появления дуги), а затем - дугогасительных.

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

Достоинства маломасляных выключателей: небольшое количество масла, относительно малая масса.

Недостатки: необходимость контроля и доливки масла

 

Рис.2 Выключатель маломасляный ВМП-10

Принцип работы масляного выключателя ВПМ-10

Принцип работы выключателя основан на гашении дуги, возникающей при размыкании контактов, потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры горения дуги. Этот поток получает определённое направление в специальном дугогасительном устройстве, размещённом в зоне горения дуги (рис.3)

Включение выключателя происходит за счёт энергии привода (ПЭ-11 или ПП-67), а отключение - за счёт энергии отключающих пружин выключателя.

Рис.3 Принцип гашения дуги выключателя ВПМ-10

Устройство выключателя ВПМ-10

Три полюса выключателя подвешиваются на опорных изоляторах к сварной раме. Движение от вала выключателя к подвижным контактам полюсов передаётся изоляционными рычагами и серьгами.

Цилиндры выключателей на номинальный ток 1000 А выполняются из латуни, а на номинальный ток 630 А - из стали и имеют продольный немагнитный шов.

Выключатели на номинальный ток 630 и 1000 А имеют одинаковые контактные стержни и розеточные контакты, а отличаются кол-вом гибких связей (на полюс выключателя 630 А - 1шт., 1000 А - 2шт.) и размерами колодки.

Верхний проходной изолятор полюса выключателя состоит из фарфорового изолятора, внутри которого помещена бакелитовая трубка. Бакелитовая трубка служит для увеличения электрической прочности промежутка между контактным стержнем и цилиндром полюса.

Осевое расстояние между центрами полюсов масляного выключателя в пределах 250+-2мм.

Розеточный контакт расположен на нижней крышке полюса выключателя. Он состоит из пяти ламелей, облицованных в верхней части дугостойкой металлокерамикой. Контактное нажатие осуществляется с помощью пружин.

 

Лист с заданием 1

а) заполните таблицу

Таблица

Технические характеристики выключателей Требования, предъявляемые к выключателям  
     
     
     
   
     
     
     
   

б)назовите основные элементы выключателя

Учебный материал 2

 




infopedia.su

Баковые масляные выключатели - Выключатели высокого напряжения — КиберПедия

Баковый масляный выключатель показан на рис. 2. В стальном баке 1 на маслонаполненных вводах 2 расположены дугогасительные устройства (камеры) 3. Маслонаполненный ввод (проходной изолятор) служит для проведения токоведущей цепи, находящейся под высоким напряжением, через металлическую стенку или другие преграды. Траверса 4 перемыкает выходные контакты 11 камер (рис. 3). Горячие ионизированные выхлопные газы, выходящие из камер, могут вызвать перекрытие с камер на бак. Для предотвращения этого явления имеется баковая изоляция 5 (рис. 2).
Перемещение траверсы 4 происходит под действием штанги 6, движущейся по направляющим 7 под действием пружин механизма и пружин камер 10 (рис. 3),

 


Рис. 2. Баковый масляный выключатель:

Рис. 3. Дугогасительное устройство бакового масляного выключателя

На выключателе установлены магнитопроводы 8 (рис. 2) со вторичными обмотками трансформаторов тока (в данном случае их четыре). Первичной обмоткой трансформаторов являются токоведущие стержни вводов 2. Для сохранения вязкости трансформаторного масла при низких температурах предусмотрен электрический подогрев масла устройством 9.
Дугогасительное устройство выключателя показано на рис. 3. В прочном стеклоэпоксидном цилиндре 1 расположены неподвижные контакты 2 и 3. Неподвижные контакты 2 я 3 выполнены в виде многоламельного торцевого контакта. Промежуточный контакт 4 сделан в виде сквозной розетки. Для уменьшения износа контакты облицованы металлокерамикой. Камера имеет два разрыва. Первый образуется между контактом 2 и промежуточным подвижным контактом 5, второй — между контактом 3 я контактом 6. Дугогасительная решетка 7 имеет два следующих друг за другом дутьевых канала 8, 9. Во включенном положении эти каналы перекрыты телом подвижных контактов 5 и 6. Вся внутренняя полость камеры заполнена трансформаторным маслом. При отключении контакты движутся вниз под действием пружины камеры 10. В каждом разрыве образуется дуга. По действием энергии дуги масло разлагается на водород, метан и другие газы. В течение сотой доли секунды давление возрастает до 5—8 МПа. Необходимо отметить, что в момент прохождения тока через нуль дуга гаснет и подвод мощности к ней прекращается. Однако энергия, выделенная дугой на протяжении предыдущего полупериода, создает в камере объем газа, в котором запасена определенная энергия. Этот газ находится под высоким давлением. К. моменту нуля тока это давление уменьшается, однако остается еще достаточно большим, чтобы создать газовый поток, охлаждающий дугу и восстанавливающий электрическую прочность дугового промежутка. После того как тело подвижного контакта откроет дутьевую щель 8, создается поток газов и паров масла, охлаждающих и деионизирующих дугу. Следует отметить, что энергия, необходимая для гашения, выделяется самой дугой. Поэтому чем больше ток, тем больше давление в камере и интенсивнее гашение дуги. При токах, близких к номинальному току отключения, длительность дуги не более 0,02 с. Наибольшая длительность горения дуги наблюдается при небольших индуктивных токах (500—2000 А). На рис. 3, показано сечение решетки, повернутое на 99° относительно оси. Процесс деионизации начинается в дутьевой щели 8. Для обеспечения надежной работы камеры во всем возможном диапазоне токов предусмотрена вторая дутьевая щель 9. Выравнивание распределения напряжения между камерами и облегчение отключения емкостных токов обеспечиваются шунтирующими резисторами 10 (рис. 2). Отключение шунтирующих резисторов производится двумя разрывами, образующимися между выходными контактами камер и траверсой. В настоящее время баковые выключатели выпускаются на напряжение 35—220 кВ. Наибольшая мощность отключения 25 000 MB-А.
Обычно бак выключателя заполняется маслом примерно на 2/3 объема. При отключении газ, выбрасываемый из камеры, заставляет слои масла, лежащие над камерами, двигаться с большой скоростью вверх. Воздух, находящийся над маслом, может свободно выходить в атмосферу. Таким образом удается ограничить давление в баке. После отключения масло, двигаясь по инерции, ударяет в крышку выключателя. Этот удар может быть столь сильным, что деформируются крепления бака к фундаменту. Фундамент выключателя должен быть рассчитан на эти нагрузки.
В случаях повреждения механизма или камер выключателя образуется длительно горящая «стоячая» дуга, при этом давление в баке может подняться до опасной величины. Взрыв бака является тяжелой аварией, так как выливающееся из него масло может воспламениться и вызвать пожар в распределительном устройстве. Для предотвращения взрыва бака в его крышке расположены аварийные выхлопные трубы с калиброванными мембранами. При определенном давлении мембраны разрушаются и из выключателя выливается масло, благодаря чему давление в баке снижается до безопасных пределов.
На протяжении многих десятков лет конструкция баковых выключателей улучшалась в направлении уменьшения массы, объема, увеличения отключающей способности. Основными достоинствами этих выключателей являются высокая надежность, простота конструкции камер и механизма, высокая механическая прочность элементов (камер, бака, механизма, вводов), что позволяет использовать эти аппараты в самых тяжелых условиях эксплуатации (при низких температурах необходим подогрев масла для уменьшения его вязкости). По отечественной статистике надежность баковых выключателей выше надежности воздушных и маломасляных выключателей. Большим достоинством их является возможность использования встроенных трансформаторов тока и емкостных делителей напряжения. Простота конструкции не требует высокой квалификации обслуживающего персонала и сложного оборудования. При напряжениях до 220 кВ баковые выключатели по номинальному току отключения не уступают воздушным.
К недостаткам выключателей следует отнести: большие габариты и масса, необходимость периодической очистки масла, что требует наличия специализированного масляного хозяйства; сложность и трудоемкость ремонта и ревизии выключателей с напряжением 110 кВ и выше. Большим недостатком является взрыво- и пожароопасность баковых выключателей. В перспективе они будут заменяться маломасляными и элегазовыми.





 

Маломасляные выключатели - Выключатели высокого напряжения

МАЛОМАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В маломасляных выключателях с целью уменьшения габаритных размеров и массы изоляция в основном осуществляется твердыми материалами. Широко распространены маломасляные выключатели серии ВМП-10 (выключатель масляный подвесного типа), предназначенные для работы при номинальном напряжении 10 кВ. Номинальный ток в зависимости от контактной системы изменяется от 600 до 3200 А. Номинальный ток, отключения достигает 31,5 кА при напряжении 10 кВ, номинальная мощность 550 MB-А. Полное время отключения примерно 0,12—0,13 с при номинальном токе отключения.
Контактная система, ДУ и устройство, превращающее вращательное движение рычагов в поступательное движение контактов, смонтированы в виде единого блока полюса 1 (рис. 4). Этот блок с помощью опорных изоляторов 2 крепится к стальной раме 3. В верхней головке полюса S расположены подвижный контакт и механизм, в нижней 9 — неподвижный контакт. В раме установлены вал выключателя 5, отключающая пружина, пружинный буфер включения и масляный буфер отключения 6. Вал 5 связан с выходным рычагом механизма полюса 7 с помощью прочной изоляционной тяги 4.
При включении изоляционная тяга 4 поворачивает выходной рычаг полюса 7 против часовой стрелки и производит замыкание контактов. Отключающая пружина при этом растягивается, а пружинный буфер включения сжимается. Этот буфер развивает большую силу на небольшом ходе, соответствующем ходу подвижного контакта в розетке, и создает необходимую для гашения дуги скорость перемещения подвижного контакта.
Разрез нижней части блока полюса представлен на рис. 5. Для уменьшения обгорания концы ламелей розеточного контакта 1, подвергающиеся воздействию дуги, облицованы металлокерамикой. Нижняя головка 2 имеет съемную крышку 3, на которой и укреплен розеточный контакт 1, При ревизиях и ремонтах съемная крышка 3 вынимается вместе с розеточным контактом 7.


Рис 4 Маломасляный выключатель ВМП-10

ДУ газового дутья заключено в стеклоэпоксидный цилиндр 4. ДУ собирается из пластин фибры, гетинакса и электрокартона, в которых вырезаны отверстия, образующие каналы и полости для гашения дуги. Каждый из трех каналов (один из них виден на рис. 5) вначале идет горизонтально, а затем вертикально. Все пластины ДУ стягиваются фибровыми или текстолитовыми шпильками. Камера заполнена трансформаторным маслом 7.
Для ограничения давления при больших токах и создания необходимого давления вблизи нулевого значения тока ДУ имеет воздушный буфер А (рис. 5). Давление в ДУ достигает наибольшего значения вблизи максимального значения тока. Под действием этого давления масло сжимает воздух в буфере, в нем аккумулируется энергия. При приближении тока к нулю мощность в дуге и давление резко уменьшаются. Энергия, накопленная в буфере, позволяет создать вблизи нуля тока такое давление, которое необходимо для гашения дуги.
Под действием дуги, возникающей при расхождении контактов, масло разлагается и образующиеся газы создают в камере давление. В тот момент, когда тело подвижного контакта 6 (свеча) откроет первую щель, возникает газовое дутье, и при прохождении тока через нуль возможно гашение дуги. Обдув дуги газами еще более усиливается после открытия свечей второго и третьего каналов.

Рис. 5. Нижняя часть полюса выключателя ВМП-10

Обычно гашение дуги с большим током происходит после открытия первых двух щелей.
При отключении малых токов в камере ДУ давление невелико и дуга не гаснет после открытия всех трех щелей, а затягивается в масляные карманы 5 в верхней части ДУ. Когда подвижный контакт, поднимаясь вверх, входит в первый снизу карман 5', под действием дуги масло в кармане разлагается и газы стремятся выйти вниз, охлаждая дуговой промежуток. Процесс усиливается по мере включения новых карманов. В результате удается надежно отключать критические токи (1—2 кА).
Газы, образующиеся в процессе гашения дуги, выходят через зигзагообразный канал в верхней головке полюса.

Рис. 6. Верхняя часть полюса выключателя ВМТ-110

Рис. 7. Дугогасительная камера встречно-поперечного дутья

Во избежание выброса масла из полюса в его верхней части установлен специальный маслоотделитель.
При напряжении 110 и 220 кВ пока еще широко используются баковые выключатели с поминальным током отключения 20—40 кА. В 75 % случаев ток КЗ не превышает 20 кА и замена их маломасляными выключателями может дать большой технико-экономический эффект.
Созданы маломасляные выключатели серии ВМТ на напряжение 110 и 220 кВ с номинальным током 1000 А и номинальным током отключения 20 кА. Время отключения 0,08, время включения 0,15 с. Эти выключатели работают в цикле АПВ со временем бестоковой паузы 0,3 с. В трехфазном выключателе ВМТ на напряжение 110 кВ (рис. 9) включение всех трех полюсов производится одним пружинным приводом. Верхняя часть одного полюса показана на рис. 6. На этом рисунке 1 — нижний токоподвод, 2— подвижный контакт круглого сечения, 3— дугогасительная камера, 4 — изолятор, 5 — колпак, 6 — расширительный объем, 7— маслоуказатель, 8 — верхний токоподвод, 9 — неподвижный контакт. Внутренняя полость ДУ герметизирована, и наверху находится расширительный объем 6, в котором имеется воздух или азот при давлении 0,5—1 МПа. При отключении емкостных токов ненагруженных линий наличие расширительного объема облегчает гашение дуги, так как масло воздействует на дугу под давлением 0,5— 1 МПа. Сама дуга из-за малости тока не может создать необходимое давление газа.
ДУ выключателя залито трансформаторным маслом. При отключении контакт 2 движется вниз и между контактами 2 н9 загорается электрическая дуга. В камере быстро поднимается давление. В выключателе используется камера встречно-поперечного дутья (рис. 7). Под давлением образовавшихся газов масляный поток подводится из каналов А и Б перпендикулярно дуге. При соприкосновении с дугой масло образует газопаровую смесь, которая вытекает через дутьевые щели В и Г. При этом столб дуги интенсивно охлаждается и дуга гаснет за 0,02— 0,03 с.
В выключателе применен оригинальный механизм привода контактов (рис. 8). Стальные тросы 3 обвивают шкив 1, сидящий на главном валу 2 механизма управления (на него действуют отключающие пружины и включающий привод). Тросы 3 связаны со стеклопластиковыми тягами 4, которые перемещают подвижный контакт 8. Плавный останов механизма в крайних положениях осуществляется масляным 5 и резиновым 9 буферами. Верхние концы тяг 4 связаны с тросом 7, который перекатывается по блоку 6. Простой и легкий механизм позволяет получить высокий КПД и сообщить контактам скорость при включении до 9 м/с, что обеспечивает надежную работу выключателя в режиме АПВ. При этом требуется пружинный привод с относительно небольшой работой включения (2300 Дж). Заводка включающих пружин выключателя за время 20 с производится электродвигателем мощностью 1,1 кВт.

 


Рис. 8. Механизм привода контактов выключателя ВМТ-110

Рис. 9. Общий вид выключателя ВМТ-110

Для обеспечения работы при низких температурах (до —60 °С) выключатель снабжен электроподогревающим устройством. Общий вид выключателя дан на рис. 9. Выключатель на напряжение 220 кВ имеет два разрыва на полюс. Каждый полюс смонтирован на отдельной раме. Номинальный ток отключения выключателя 20 кА.
При напряжении выше 220 кВ целесообразно применение нескольких разрывов, соединенных последовательно. В настоящее время маломасляные выключатели с такой компоновкой строятся на напряжение до 500 кВ.
По сравнению с баковыми и воздушными маломасляные выключатели обладают следующими преимуществами:
1. Они имеют меньшие массу и габаритные размеры при малом объеме масла.
2. ДУ всегда готово к работе независимо от наличия сжатого воздуха.
3. Осмотр и ремонт дугогасительных камер и контактов возможен без слива масла, что обеспечивает удобство эксплуатации.
4. Путем применения унифицированных узлов выключатель довольно легко можно выполнить на напряжение до 500 кВ.
Однако эти выключатели имеют и недостатки:
1. Они менее надежны в работе, чем баковые. Изоляционные детали — рубашки, опорная изоляция — подвергаются повышенным механическим нагрузкам. Номинальный ток отключения маломасляных выключателей пока ниже, чем у баковых.
2. Маломасляные выключатели, как правило, не допускают установки встроенных трансформаторов тока.
Благодаря своим преимуществам маломасляные выключатели найдут широкое распространение в установках с напряжением 6—10 кВ.
При напряжении 35—220 кВ масляные выключатели будут вытесняться вакуумными и элегазовыми.

 

 

Приводы масляных выключателей - Выключатели высокого напряжения

cyberpedia.su

Масляный выключатель Википедия

Масляный выключатель — коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном или автоматическом управлении. Дугогашение в таком выключателе происходит в масле.

Классификация

  • Баковые
  • Маломасляные (горшковые)

По принципу действия дугогасительного устройства:

  • с автодутьём (давление и движение масла и газа происходит под действием энергии, выделяющейся из дуги)
  • с принудительным масляным дутьём (масло к месту разрыва нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов)
  • с магнитным гашением в масле (дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы)

Баковые выключатели

Состоят из вводов, контактной и дугогасительной систем, которые помещены в бак, заполненный маслом. Для напряжений 3—20 кВ бывают однобаковыми (три фазы в одном баке) с ручным или дистанционным управлением, а для напряжений 35 кВ — трёхбаковыми (каждая фаза в отдельном баке) с дистанционным или автоматическим управлением, с автоматом повторного включения (АПВ). Масло изолирует фазы друг от друга (у однобаковых) и от заземлённого бака, а также служит для гашения дуги и изоляции разрыва между контактами в отключённом состоянии. При срабатывании выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер. Электрическая дуга, возникающая при размыкании этих контактов, разлагает масло, при этом сама дуга оказывается в газовом пузыре (до 70 % водорода), имеющем высокое давление. Водород и высокое давление в пузыре способствуют деионизации дуги. На выключателях для напряжений выше 35 кВ в дугогасительных камерах создаётся дутьё. Дугогасительная система может иметь несколько разрывов, которые увеличивают скорость растягивания дуги относительно скорости расхождения контактов. Разрывы могут помещаться в дугогасительные камеры, предназначенные для создания интенсивного газового дутья (дутьё может быть продольным или поперечным, в зависимости от направления движения масла относительно дуги). Для уравнивания напряжений (размера дуг) на контактах разрывы шунтируются. После погасания дуги траверсные контакты размыкаются, прерывая ток, протекающий через шунты.

Достоинства баковых выключателей:

  • простота конструкции,
  • высокие отключающие способности.

Недостатки:

  • большие габариты,
  • большой объём масла,
  • взрыво- и пожароопасность.

Маломасляные выключатели

Элегазовый выключатель LTB-145

В маломасляных выключателях в качестве изоляции токоведущих частей друг от друга и дугогасительных устройств от земли применяются различные твёрдые изоляционные материалы (керамика и т. п.). Масло служит только для выделения газа. Каждый разрыв цепи снабжается отдельной камерой с дугогасительным устройством, обычно выполненным с поперечным дутьём. В отключённом положении подвижный контакт находится выше уровня масла для повышения электрической прочности разрыва, так как малый объём масла из-за загрязнённости продуктами разложения теряет свои диэлектрические свойства. Для удержания паров масла при гашении дуги от уноса вместе с продуктами разложения в конструкции предусмотрены маслоотделители. При больших номинальных токах применяются две пары контактов: рабочие и дугогасительные. Рабочие контакты находятся снаружи выключателя, а дугогасительные внутри. При помощи регулирования длины дугогасительных контактов обеспечивается отключение сначала рабочих контактов (без появления дуги), а затем — дугогасительных.

Недостатки масляных выключателей

Общий недостаток масляных выключателей — малый ресурс работы, особенно на производствах, связанных с частыми коммутациями. Так, при использовании масляных выключателей при питании сталеплавильных печей их наработка до среднего капремонта — несколько дней[1]. Для выключателя ВМГ-10, согласно инструкции, капремонт должен проводится раз в 6 лет или при всего лишь 6 отключениях к.з. Вместе с вышесказанным (опасность взрыва при отключении, постоянный контроль за уровнем масла, небольшие допустимые отклонения по уровню при монтаже, необходимость достаточно мощных приводов включения и пр.) это привело к признанию масляных выключателей морально устаревшими и заменой их на более современные виды выключателей — вакуумные и элегазовые.

Примечания

Ссылки

Литература

  • Электрическая часть тепловых электростанций. Учебник для вузов. Под ред. А. Л. Цезарова. М., «Энергия», 1974.

wikiredia.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о