Принцип действия и устройство высоковольтных выключателей,

Физические явления в электрическом аппарате

 

Это основной вид включателей на 6 -220 кВ. В зависимости от способа изоляции токоведущих частей различают баковые выключатели - с большим объемом масла, масло служит как дугогасящая среда и как изоляция, и выключатели маломасляные - с малым объемом масла, мало служит только дугогасящей средой, изоляция токоведущих частей между собой и от земли производится с помощью твердых диэлектриков.

На напряжения 35 -220 кВ применяются в основном баковые выключатели. Маломасляные выключатели являются основными на напряжения до 10 кВ.

В масляных выключателях дуга, образующаяся в между контактами, горит в трансформаторном масле. Под действием дуги масло разлагается и образующиеся газы и пары используются для ее гашения.

Достоинства масляных выключателей - относительная простота конструкции, большая отключающая способность Io, hom и независимость от атмосферных явлений.

Недостатком, особенно баковых выключателей, является наличие большого количества масла, что приводит к большим габаритам и массам как самих выключателей, так и распредустройств, повышенной пожаро- и взрывоопасности, необходимости специального масляного хозяйства.

 

Баковые масляные выключатели

 

Эти выключатели на напряжение до 20 кВ и относительно малые токи отключения выполняются большей частью однобаковыми (три полюса в одном баке), на напряжение до 35 кВ и выше - трехбаковыми (каждая фаза в отдельном

 

баке) с общим или индивидуальными приводами. Выключатели могут снабжаться электромагнитными или пневматическими приводами и работают с АПВ.

Основой конструкции выключателя (рис. 7.1) является бак цилиндрической или эллипсоидальной формы, внутри которого и на нем монтируется контактная и дугогасительная системы, ввод и привод. Бак заливается до определенного уровня трансформаторным маслом. Между поверхностью масла и крышкой бака (обычно 20 - 30% объема бака) - воздушная буферная подушка, сообщающаяся с окружающим пространством через газовую трубку. Воздушная подушка снижает давление, передаваемое на стенки бака при отключении, исключает выброс масла из бака и предохраняет выключатель от взрыва при чрезмерном давлении.

 

Рис. 7-1. Полюс масляного бакового выключателя на 220 кВ, 1 - бак; 2 — дугогасительная камера с неподвижными контактами и шунтирующим резистором; 3 — изоляция бака; 4 — ввод; 5 — приводной механизм; 6 - трансформатор тока; 7 — направляющее устройство; 8 — шунтирующий резистор; 9 — изоляционная тяга; 10 — траверса с подвижными контактами;

11 — положение траверсы после отключения

 

 

Высота уровня масла над местом разрыва контактов должна быть такой, чтобы исключить выброс в воздушную подушку горячих газов, выделяющихся при отключении вследствии разложения масла. Прорыв этих газов может привести к образованию взрывчатой смеси (гремучего газа) и взрыву выключателя. Высота уровня масла над местом разрыва контактов определяется номинальными напряжениями и током отключения и может составлять 300-600 мм в выключателях на напряжение 6 - 10 кВ и до 2500 мм в выключателях на напряжение 220 кВ.

При напряжении 3 - 6 кВ и малых отключающих токах применяется простой разрыв в масле. При напряжениях 10, 35 кВ и выше используются как простые, так и более сложные дугогасительные устройства с продольным, поперечным, продольно-поперечным дутьем, с одно и многократным разрывом.

Масляные баковые выключатели на 35 кВ и выше имеют встроенные трансформаторы тока.

 

Маломасляные выключатели

 

В отличие от баковых выключателей масло служит здесь только дугогасящей средой, а изоляцией токоведуших частей и дугогасительного устройства относительно земли осуществляется с помощью твердых изоляционных материалов (керамика, текстолит, эпоксидные смолы и т.п.), диаметры цилиндров у этих выключателей значительно меньше и соответственно намного меньше объем и масса масла.

По сравнению с баковыми и воздушными маломасляные выключатели обладают следующими преимуществами:

1. Они имеют меньшую 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, Io, hom пока ниже чем у баковых.

2. Маломасляные выключатели не допускают установки встроенных трансформаторов тока.

Благодаря своим преимуществам маломасляные выключатели найдут широкое распространение в установках напряжением 6 - 10 кВ.

Выключатели по компоновке выполняются с дугогасительными камерами внизу (ход подвижного контакта сверху вниз) и с камерами, расположенными сверху (ход подвижного контакта снизу вверх). Применяются выключатели для внутренней установки как распределительные и генераторные и для внешней установки как распределительные и подстанционные.

Широко распространены маломасляные выключатели серии ВМП-10

 

(выключатель масляный подвесного типа} на 10 кВ и токи от 600 до 3200 А, номинальный ток отключения 31, 5 кА, номинальная мощность 550 MB-А, полное время отключения 0, 12 с.

Особенностью конструкции маломасляных генераторных выключателей типа МГУ-20 является токопровод, имеющий два параллельных контура: основной, контакты которого расположены открыто, и дугогасительный, контакты которого находятся в дугогасительных камерах.

 

Рис. 7-2. Выключатель маломасляный генераторный (тип МГУ-20) 1 — основание; 2 — опорный изолятор; 3, 5 — бак; 4 — внутриполюсная перегородка; 6 — междуполюс­ная перегородка; 7 — газоотвод; 8 — траверса с шинами основного и дугогасительного контуров; 9 — основные контакты; 10- токоведущая шина; 11 — токоподвод

 

Выключатель маломасляный для внешней установки (распределительный, подстанционный) состоит из трех основных частей: гасительных устройств, помешенных в фарфоровые рубашки; фарфоровых опорных колонок и основания (рамы). Изоляционный цилиндр, охватывающий дугогасительное устройство защищает фарфоровую рубашку от больших давлений, возникающих при отключении. Число разрывов на фазу может быть один, два и больше. Расположение камер сверху более перспективно для отключающей способности.

 

 

ЛЕКЦИЯ № 20

7.1.8. Приводы масляных выключателей.

7.1.9. Воздушные выключатели.

7.1.10. Элегазовые выключатели.

7.1.11. Вакуумные выключатели.

7.1.12. Электромагнитные выключатели.

7.1.13. Выключатели нагрузки.

7.1.14. Выбор, применение и эксплуатация выключателей ВН.

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться: