Тема 9. Электрические аппараты высокого напряжения

Объясните принцип действия элегазового выключателя, укажите область его применения.

Элегазовый выключатель — это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз (шестифтористую серу, SF6) в качестве среды гашения электрической дуги; предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

Рис.5 - Схема работыэлегазового выключателя

По конструкции различают колонковые и баковые выключатели. Колонковые ни внешне, ни по размерам принципиально не отличаются от маломасляных, кроме того, что в современных элегазовых выключателях 220 кВ только один разрыв на фазу. Баковые элегазовые выключатели имеют гораздо меньшие габариты по сравнению с масляными, имеют один общий привод на три полюса, встроенные трансформаторы тока.

В элегазовых выключателях применяются различные способы гашения дуги в зависимости от номинального напряжения, номинального тока отключения и эксплуатационных особенностей в месте установки. В элегазовых дугогасительных устройств в отличие от воздушных дугогасительных устройств при гашении дуги прохождение газа через сопло происходит не в атмосферу, а в замкнутый объем камеры, заполненный элегазом при относительно небольшом избыточном давлении. По способу гашения дуги в элегазе различаются следующие элегазовые выключатели:

автокомпрессионные с дутьем в элегазе, создаваемым посредством компрессионного устройства (элегазовые выключатели с одной ступенью давления);

в которых гашение дуги в дугогасительных устройствах обеспечивается вращением её по кольцевым контактам под действием поперечного магнитного поля, создаваемого отключаемым током (элегазовые выключатели с электромагнитным дутьем);

с дугогасительным устройством продольного дутья, в котором предварительно сжатый газ поступает из резервуара с относительно высоким давлением элегаза (элегазовые выключатели с двумя ступенями давления);

с дугогасительным устройством продольного дутья, в котором повышение давления элегаза происходит за счет разогрева газовой среды дугой отключения в специальной камере (элегазовые выключатели с автогенерирующим дутьем).

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:

· пружинный привод, управляющим органом которого является кинематическая система рычагов, кулачков и валов;

· пружинно-гидравлический привод, управляющим органом которого является гидросистема.

К преимуществам элегазовых выключателей можно отнести:

· возможность применения на все классы напряжений свыше 1 кВ;

· гашение дуги происходит в замкнутом объеме без выхлопа в атмосферу;

· относительно малые габариты и масса;

· пожаро- и взрывобезопасность;

· быстрота действия;

· высокая отключающая способность;

· надежное отключение малых индуктивных и емкостных токов в момент перехода тока через нуль без среза и возникновения перенапряжений;

· малый износ дугогасительных контактов;

· бесшумная работа;

· возможность создания серий с унифицированными узлами;

· пригодность для наружной и внутренней установки.

К недостаткам элегазовых выключателей можно отнести:

· сложность и дороговизна изготовления - при производстве необходимо соблюдать высокую чистоту и точность;

· высокие требования к качеству элегаза;

· температурные недостатки SF6, необходимость подогрева и использования смесей элегаза с азотом, хладоном и другими веществами, позволяющими работать элегазовым выключателям в условиях низких температур окружающей среды;

· необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки и очистки SF6;

· относительно высокая стоимость SF6;

· требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза.

В настоящее время элегазовые выключатели применяются на всех классах напряжений (6-750 кВ) при давлении 0, 15 – 0, 6 МПа. Повышенное давление применяется для выключателей более высоких классов напряжения.

Тема 10. Электронные аппараты

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒