Com-ip.ru

КОМ IP
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы масляного выключателя вмт

Инструкция маломасляных выключателей ВМТ-110Б-25/1250УХЛ1

—>Инструкция по эксплуатации маломасляных выключателей ВМТ-110Б-25/1250УХЛ1

1. Общие положения

1.1 Настоящая инструкция предназначена для организации эксплуатации маломасляных выключателей типа ВМТ-110Б-25/1250УХЛ1 с приводами ППрК-1400, установленных на ПС-110/6 кВ «Блок-4». Знание инструкции обязательно для оперативного и ремонтного персонала подстанции.
1.2 Инструкция составлена на основании следующих нормативных материалов:
1.2.1. Правила устройства электроустановок. 6-е изд., М. 1985г.
1.2.2. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. 14-е изд.
1.2.3. ДНАОП 1.1.10-1.01.97. Правила безопасной эксплуатации электроустановок. 2-е изд. Киев. 2000г.
1.2.4. Выключатель маломасляный серии ВМТ. Техническое описание и инструкции по эксплуатации. ИБКЖ.674143.001 ТО.

2.1. Выключатель предназначен для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ.
2.2. Выключатель изготовлен в климатическом исполнении УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70 и предназначен для эксплуатации на открытом воздухе в районах с умеренным, холодным климатом при следующих условиях:
— окружающая среда – невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
— верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха составляет 40С;
— нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха – минус 60С;
— относительная влажность воздуха при температуре 20С – 80% (верхнее значение 100% при 25С);
— выключатель нормально работает в условиях гололеда, при толщине корки льда до 20 мм и ветре скоростью 15 м/с, а при отсутствии гололеда – при ветре до 40 м/с.
— тяжение провода в горизонтальном направлении перпендикулярно плоскости выключателя, приложенное к выводам, не более 981 Н (100 кгс).
2.3. Выключатель соответствует по длине утечки внешней изоляции категории Б ГОСТ 9920-75.
2.4. Пружинный привод ППрК-1400 выключателя предназначен для дистанционного (оператором или посредством автоматики) и местного (оператором) управления высоковольтными выключателями с собственными отключающими пружинами и работой статического включения от 300-400 до 1400-1500 Дж.
2.5. Привод обеспечивает включение выключателя, удержание его во включенном положении и освобождение подвижных частей выключателя для его отключения.
2.6. Привод климатического исполнения УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и предназначен для работы при условиях, указанных в п. 2.2.

3. Технические данные

3.1. Технические данные выключателей ВМТ-110Б-1250/25УХЛ1 и привода ППрК-1400 указаны в табл.1.

3.2. Выключатель выполняет следующие операции и циклы операции:
1. отключение (О);
2. включение (В);
3. включение-отключение (ВО), в том числе – без преднамеренной выдержки времени между операциями В и О;
4. отключение-включение (ОВ) при любой бестоковой паузе, согласно табл. 1;
5. отключение-включение-отключение (ОВО) с интервалами времени между операциями согласно пп. 3 и 4 раздела 3.2.;
6. коммутационные циклы по ГОСТ 687-78:
цикл 1: О-0,3 с – ВО-180с – ВО;
цикл 1а: О-0,3 с – ВО-20 с — ВО;
цикл 2: О-180с – ВО -180 С – ВО;
7. при отсутствии избыточного давления газа внутри колонн или снижении его ниже значения, указанного в разделе 3.1, п.14, выключатель выполняет операции отключения во всем диапазоне токов вплоть до номинального тока отключения, не гарантируется нормальная работа выключателя при включении на ток кз, а также в цикле АПВ. При снижении давления ниже допустимого не разрешается отключать ненагруженные воздушные линии и конденсаторные батареи.
3.3. Допустимое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительных устройств суммарное количество операций отключения составляет:
— при токах в диапазоне свыше 60 до 100% номинального тока отключения – 8 операций;
— при токах в диапазоне от 30 до 60 % номинального тока отключения – 18 операций;
— при рабочих токах – не более 400 операций.
Допустимое количество операций включения для токов кз составляет 50% от допустимого количества операций отключения.
3.4. Выключатель имеет следующие показатели надежности и долговечности:
— ресурс по механической стойкости до кап. ремонта – (N) – 5300 циклов В – произвольная пауза – О.
— средний срок службы до среднего ремонта – 10 лет с момента выпуска выключателя.
— срок службы до капитального ремонта – 20 лет с момента выпуска.

4. Устройство и работа выключателя и привода

4.1. Выключатели ВМТ относятся к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых гасящей средой является трансформаторное масло.
4.2. В основу конструкции выключателей положено одноразрывное дугогасительное устройство (модуль) на напряжение 110 кВ.
4.3. В выключателях ВМТ-110Б три полюса установлены на общей раме и управляются одним пружинным приводом ППрК-1400.
4.4. Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры дуги. Этот поток получает определенное направление в дугогасительной камере, размещенной в зоне горения дуги.
Включение выключателей осуществляется за счет энергии включающих пружин привода, а отключение – за счет энергии собственных отключающих пружин выключателей, взведение которых происходит в процессе включения.
4.5. Для надежной работы выключателей без повторных пробоев в режиме отключения ненагруженных линий и одиночных конденсаторных батарей с глухозаземленной нейтралью, маслонаполненные колонны герметизированы и находятся под постоянным избыточным давлением газа, что обеспечивает также более высокий уровень электрической плотности внутренней изоляции вне зависимости от внешних условий.
Общий вид выключателя приведен на рис.1.

5. Общие указания по эксплуатации

5.1. Персонал, обслуживающий выключатели, должен быть ознакомлен с настоящей инструкцией, должен знать устройство и принцип действия выключателей и правила технической эксплуатации.
5.2. В процессе эксплуатации контролировать уровень масла и величину избыточного давления в маслонаполненных колоннах. Контролировать по размещенным на колпаках указателям маслам и манометрам.
Уровень масла в колоннах должен находиться в пределах стеклянной трубки маслоуказателя.
Наполнять колонны предпочтительнее сжатым газом. Избыточное давление в колоннах должно быть в пределах 0,5-1 МПа (5-10 кгс/см2). Допускается увеличение давления до 1,5 МПа (15 кгс/см2) в холодное зимнее время при температуре окружающего воздуха ниже минус 30С, которое не может повлиять на работоспособность выключателя и происходит из-за увеличения давления срабатывания выпускного клапана. При значениях давления, отличных от вышеуказанного, выключатели отключать и подвергать ревизии.
5.3. При понижении окружающего воздуха включить подогревательные устройства. Порядок включения ступеней подогревательных устройств указан в табл. 2.
Таблица 2
Количество ступеней Температура окружающего воздуха, С
Одна ступень минус 15С
Две ступени минус 30С – минус 35С
При первом включении блоков подогрева при вводе выключателя в работу в зимнее время, а также в процессе эксплуатации перед наступлением морозов замерить в холодном состоянии сопротивление изоляции каждого ТЭН, величина которого должна быть не менее 1 МОм. Если сопротивление изоляции окажется меньше, то нагреватель необходимо просушить при температуре (100-120)С в течение 4-6 часов. Если сопротивление менее 0,1 МОм, электронагреватели бракуются. Допускается сушку ТЭН производить пропусканием тока при условии приложения к каждому элементу напряжения (50-60) В, при этом возможно последовательное соединение элементов блока подогрева с подсоединением к сети с напряжением 220 В. Сушку блоков подогрева ТЭН следует производить, предварительно сняв их с выключателя. Перед подачей напряжения необходимо исключить касание оболочек ТЭН заземленных конструкций.
5.4. Не допускайте эксплуатацию выключателей с включенными подогревательными устройствами, не соответствующими указаниям табл. 2.
5.5. Сведения о работе выключателя при коммутационных режимах:
— значение коммутируемого тока кз или нагрузки;
— вид кз;
— вид коммутации (отключение, включение на кз и отключение, АПВ);
— характер отказа или неисправности и их причин, а также результаты периодических осмотров заносить в журнал.
5.6. Введение выключателя в эксплуатацию при температуре окружающего воздуха ниже минус 20 С допускается не ранее чем через 10 часов после включения двух ступеней подогрева. По истечении указанного времени количество ступеней подогрева должно соответствовать требованиям табл.2.
5.7. Для предотвращения отказов в работе выключателей, если они не работают периодически, необходимо один раз в три месяца произвести три операции О и В без токовой нагрузки в главной цепи.
5.8. При эксплуатации привода периодически проверять и подтягивать резьбовые соединения, проверять целостность шплинтов, заменять разрушенные.

Читать еще:  Таблица выключатель по сечению провода

6. Требования безопасности

6.1. Все работы с выключателями по требованиям техники безопасности производить в соответствии с настоящей инструкцией, действующими «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей», «Правилами безопасной эксплуатации электроустановок», а также в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007-3 – 75.
6.2. Каждый работник, допускаемый к работе с выключателями, должен пройти соответствующий инструктаж и учитывать особенности конструкции. При проведении такелажных работ обращать внимание на состояние и правильную установку подъемных устройств. Поднимать и перемещать отдельные колонны за рым-болты. Следует осторожно обращаться с фарфоровыми изоляторами. Крепление троса за ребра изоляторов не допускается. Запрещается поднимать и перемещать колонны при наличии во внутренней полости избыточного давления.
При подъеме и перемещении рамы использовать специальные отверстия в поперечных швеллерах и петли шкафа привода.
Рама выключателя в процессе эксплуатации должна быть надежно заземлена.
Ремонтные работы и обслуживание проводить при отсутствии напряжения на выводах выключателей, на подогревательных устройствах, на силовых и цепях управления привода. Для исключения непреднамеренных срабатываний необходимо производить стопорение сцепляющее-расцепляющих устройств привода специальными задвижками.
Заполнять колонны газом от компрессора или другого источника, имеющего давление выше 0,1 МПа (10 кгс/см2), только при наличии на источнике штатного или дополнительного поверенного манометра. Заполнять газом, контролируя показания манометров колонн выключателя и источника. При несоответствии показаний, а также при отсутствии показаний одного или обоих манометров немедленно прекратить заполнение до выяснения причины и устранения неисправности.
6.3. Обслуживание привода производить после снятия напряжения со всех цепей, при невзведенных пружинах, в отключенном положении выключателя или при застопоренных предохранительными задвижками сцепляющее-расцепляющих устройствах.
6.4. Пользоваться задвижками в том случае, когда необходимо исключить непреднамеренные срабатывания привода.
6.5. Перед динамическим включением привода убедится в отсутствии посторонних предметов (ключей, крепежных деталей и пр.) вблизи подвижных элементов механизмов и удалить предохранительные задвижки.
6.6. Динамическое включение производить при закрытых дверях шкафа привода.
6.7. При работе привода с включенными подогревательными устройствами не прикасаться к их кожухам во избежание ожогов.
6.8. Перед установкой рукоятки на вал редуктора отключить автоматический выключатель. При медленном включении выключателя остерегаться разрыва цепи. Во избежание его не допускать переключения выключателя.

7. Техническое обслуживание

7.1. Техническое обслуживание выключателя должен производить персонал, прошедший специальную подготовку и ознакомившийся с требованиями безопасности, изложенными в разделе 6.
7.2. Техническое обслуживание включает контрольные осмотры, текущий (малый), средний и капитальный ремонты. Ремонт привода производить вместе с ремонтом выключателя.
7.3. Ежедневно в дневное время суток производить осмотры для проверки уровня масла и избыточного давления в колоннах. Если давление в колоннах в результате растворения газа в масле упало ниже допускаемого предела следует довести его до 0,8 МПа (8 кгс/см2).
7.4. Один раз в месяц производить осмотр выключателя в темное время суток для выявления местного нагрева токоведущих частей.
7.5. Проверять техническое состояние привода ежегодно.
При этом выполнять следующее:
— протереть сборочные единицы и детали привода чистой ветошью, смоченной бензином-растворителем (уайт-спиритом) ГОСТ 3134-78;
— проверить целостность деталей, надежность их крепления, обратить внимание на рабочие поверхности сцепляющего рычага, собачек сцепляющее-расцепляющих устройств, всех роликов, а также на состояние пружин и контактов БКМ.
-проверить стрелу прогиба свободной ветви цепи, при необходимости сместить редуктор до образования стрелы прогиба цепи 3-5 мм;
— проверить уровень масла в редукторе, наличие смазки в сборочных единицах трения механизмов. При необходимости долить масло в редуктор, смазать сборочные единицы трения смазки ЛЭП.
— осмотреть зажимы и провода цепей вторичной коммутации, при необходимости подтянуть.
— проверить правильность регулирования механизмов, при необходимости подрегулировать их.
7.6. Текущий ремонт
7.6.1. Текущий ремонт проводить 1 раз в год без демонтажа основных сборочных единиц.
7.6.2. Для ремонта необходимо:
1. отключить выключатель и снять напряжение с его выводов;
2. снять крышки рамы;
3. проверить надежность механических соединений;
4. заменить в доступных местах смазку;
5. проверить исправность ТЭН и при обнаружении дефектных заменить их;
6. проводить чистку наружных поверхностей фарфоровых изоляторов в случае их большого загрязнения;
7. провести несколько контрольных включений и отключений выключателя;
8. установить на место снятые крышки рамы.
7.7. Капитальный ремонт
7.7.1. Капитальный ремонт проводится через 20 лет после выпуска выключателя заводом-изготовителем.

Принцип работы масляного выключателя вмт

Маломасляные выключатели (горшковые) получили широкое распространение в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений. Масло в этих выключателях в основном служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами. Изоляция токоведущих частей друг от друга и от заземленных конструкций осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Контакты выключателей для внутренней установки находятся в стальном бачке (горшке), отсюда сохранилось название выключателей «горшковые». Маломасляные выключатели напряжением 35 кВ и выше имеют фарфоровый корпус. Самое широкое применение имеют выключатели 6-10 кВ подвесного типа (рисунок 3.4,а ,б ). B этих выключателях корпус крепится на фарфоровых изоляторах к общей раме для всех трех полюсов. В каждом полюсе предусмотрен один разрыв контактов и дугогасительная камера. Массивные внешние рабочие контакты 4 позволяют рассчитать выключатель на большие номинальные токи (до 12000 А).

Рисунок 3.4 — Конструктивные схемы маломасляных выключателей: 1- подвижный контакт; 2 – дугогасительная камера; 3 – неподвижный контакт; 4 – рабочие контакты.

По типу, показанному на рисунке 3.4, а, изготовляют выключатели ВМГ-10 (выключатель масляный горшковый) и ВПМ-10. а ранее изготовлялись выключатели ВМГ-133.

Рассмотрим подробнее конструкции некоторых маломасляных выключателей.

Выключатели серии ВМП широко применяются в закрытых и комплектных распределительных устройствах 6—10 кВ. Выключатели для КРУ имеют встроенный пружинный или электромагнитный привод (типы ВМПП и ВМПЭ). Выключатели этих серий рассчитаны на номинальные токи 630—3150 А и токи отключения 20 и 31,5 кА.

На рисунке 3.5 показан общий вид выключателя ВМПЭ-10 на токи 2500 и 3150 А. Этот выключатель имеет два параллельных токовых контура. Рабочие контакты 1 расположены снаружи, дугогасительные — внутри корпуса. Внутреннее устройство полюса для выключателей всей серии одинаково. Количество масла в выключателях на токи 630—1600 А 5,5 кг, а в выключателях на 3150 А 8 кг.

Рисунок 3.5 — Общий вид выключателя ВМПЭ-10 на номинальные токи 2500 и 3150 А : 1 – рабочий подвижный контакт; 2 – корпус выключателя; 3 – изолятор; 4 – стальная рама; 5 – изоляционная тяга; 6 – контактор; 7 – изоляционная перегородка; 8 – привод.

Полюс выключателя на рисунке 3.6 представляет собой влагостойкий изоляционный цилиндр 5 (стеклоэпоксидпый пластик), торцы которого армируются металлическими фланцами. На верхнем фланце изоляционного цилиндра укреплен корпус из алюминиевого сплава, внутри которого расположены приводной выпрямляющий механизм, подвижный контактный стержень, роликовое токосъемное устройство и маслоотделитель. Нижний фланец из силумина закрывается крышкой, внутри которой вмонтирован розеточный контакт, а снаружи — пробка для спуска масла. Внутри цилиндра над розеточным контактом имеется гасительная камера, собранная из изоляционных пластин с фигурными отверстиями. Набором пластин создаются три поперечных каната и масляные карманы. Во включенном положении контактный стержень находится в розеточном контакте (рисунок 3.6, б).

При отключении привод освобождает отключающую пружину, находящуюся в раме выключателя, и под действием ее силы вал выключателя повертывается, движение передастся изоляционной тяге, а от нее приводному механизму 10 и контактному стержню, который движется вверх. При размыкании контактов возникает дуга, испаряющая и разлагающая масло. В первые моменты контактный стержень закрывает поперечные каналы дугогасительной камеры, поэтому давление резко возрастает, часть масла заполняет буферный объем, сжимая в нем воздух. Как только стержень открывает первый поперечный канал, создастся поперечное дутье газами и парами масла. При переходе тока через нуль давление в газопаровом пузыре снижается и сжатый воздух буферного объема, действуя подобно поршню, нагнетает масло в область дуги (рисунок 3.6, в).

Читать еще:  Кнопочный выключатель звонкового типа

Рисунок 3.6 — Разрез полюса выключателя ВМП-10: а — положение «отключено»; б – положение «включено»; в – процесс отключения; 1 – нижний вывод и крышка выключателя; 2 – неподвижный контакт; 3 – воздушная подушка; 4 – гасительная камера; 5 — изоляционный цилиндр; 6 – верхний вывод; 7 – роликовый токосъемный контакт; 8 – маслоотделяющее устройство; 9 – крышка; 10 – приводной механизм; 11 – направляющий стержень; 12 – подвижный контакт; 13 – маслоуказатель.

При отключении больших токов образуется энергичное поперечное дутье и дуга гаснет в нижней части камеры.

При отключении малых токов дуга тянется за стержнем и в верхней части камеры испаряется масло в карманах, создавая встречно-радиальное дутье, а затем при выходе стержня из камеры — продольное дутье. Время гашения дуги при отключении больших и малых токов не превосходит 0,015 — 0,025 с .

Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги и увеличения срока их службы съемный наконечник подвижного контакта и верхние торцы ламелей неподвижного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой.

После гашения дуги пары и газы попадают в верхнюю часть корпуса, где пары масла конденсируются, а газ выходит наружу через отверстие в крышке. Когда камера заполнится маслом, выключатель готов для вы­полнения следующего цикла операций. Бестоковая пауза при АПВ для этих выключателей довольно большая (0,5 с).

Контроль за уровнем масла в цилиндре производится по маслоуказателю. Качество масла должно отвечать обычным требованиям к изоляционному маслу. Если масло будет сильно загрязнено, а каналы камеры обуглены, то станет возможным перекрытие между контактами в отключенном положении выключателя.

Выключатели серий МП, МГ и ВГМ изготовляются на большие номинальные токи по конструктивной схеме, показанной на рисунке 3.4, г. Выключатели этих серий имеют два стальных бачка на полюс и по две пары рабочих и дугогасительных контактов. Мощные рабочие контакты позволяют увеличить номинальный ток этих выключателей, а двукратный разрыв тока и специальные камеры гашения приводят к увеличению отключающей способности.

Рисунок 3.7 — Выключатель ВГМ-20/11200У3: 1 – основание; 2 – межполюсная перегородка; 3 – бак; 4 – маслоотделитель; 5 – магнитопровод; 6 – траверса; 7 – вывод для присоединения шин; 8 – ножи главных контактов; 9 – штанга; 10 – тяга к приводу; 11 – привод; 12- выхлопной конец газоотвода.

На рисунке 3.7 показан выключатель ВГМ-20. Шесть бачков этого выключателя крепятся на изоляторах к металлическому основанию 1, внутри которого расположены рычажный приводной механизм, отключающие пружины, масляный и пружинный буфера. В каждом бачке имеются дугогасительные контакты и камера встречно-поперечного дутья (рисунок 3.8).

Газы и пары масла, образовавшиеся при гашении дуги, поступают в маслоотделитель 4, заполненный фарфоровыми шариками. Масло конденсируется и попадает обратно в бачок, а газы через выхлопной конец газоотвода 12 выбрасываются наружу. Ошиновка распределительного устройства через гибкие компенсаторы присоединяется к выводам коробчатого профиля 7. На крайних фазах установлены магнитопроводы 5 из электротехнической стали, которые обеспечивают равномерное токораспределение по контактным системам. Главные контакты (ножи) расположены снаружи на траверсе 6 и связаны изоляционной штангой 9 с приводным механизмом. При отключении выключателя сначала размыкаются рабочие контакты, но дуга между ними не образуется, так как ток продолжает проходить в дугогасительном контуре. При включении первыми замыкаются дугогасительные контакты, а затем — рабочие.

Рисунок 3.8 — Дугогасительная камера выключателей МГ-20, ВГМ-20.

Дугогасительное устройство (рисунок 3.8) состоит из трех отсеков, выполненных из ряда изоляционных дисков 3 с фасонными вырезами, скрепленных штифтами и шпильками. На рисунке показаны разрезы камеры по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. Нижний отсек H собран из дисков с двумя дутьевыми и выхлопными отверстиями в форме сопл (разрез А —А на рисунке 3.8). Верхний отсек В состоит из дисков с вырезами, образующими карманы 4, в которых содержится значительное количество масла. Этими же дисками создаются буферные объемы 2 и дутьевые каналы. Когда все диски и перегородки между ними собраны, то образуются два вертикальных выхлопных канала 5 и дутьевые каналы 6, видные в разрезе на рисунок 3.8, б.

При отключении под действием мощных пружин, усилие которых передается через изолирующую тягу траверсе, контактный стержень 7 выходит из розетки неподвижного контакта 1 и движется вверх. При размыкании образуется дуга сначала в нижнем отсеке, а затем в среднем. Давление газопаровой смеси вокруг дуги в среднем отсеке выше, так как сечение выхлопных каналов меньше, поэтому создается масляное дутье из среднего отсека в нижний по каналам 9 (рисунок 3.8, б). Одновременно газопаровая смесь нижнего отсека создает дутье в выхлопной канал 8 (рисунок 3.8, а). Таким образом, направление дутья встречное и поперек дуги. В месте горения дуги создается давление до 8 МПа, что способствует интенсивному дутью. Для уменьшения давления при отключении больших токов в верхнем отсеке имеются буферные объемы 2. При больших и средних значениях отключаемых токов гашение дуги осуществляется в нижнем и среднем отсеках. При малых токах гашение дуги происходит в масляных карманах верхнего отсека. Продолжительность горения дуги в таких выключателях 0,02—0,05 с . Камера встречно-поперечного дутья позволяет отключать токи КЗ до 105 кА.

Для управления выключателями этой серии применяются электромагнитные приводы ПС-31 или ПЭ-2, ПЭ-21.

Выключатели масляные колонковые серии ВМК, ВМУЭ применяются в установках 35 кВ.

В установках 110 и 220 кВ находят применение выключатели серии ВМТ (рисунок 3.9, а). Три полюса выключателя ВМТ-110 установлены на общем сварном основании 4 и управляются пружинным приводом 1. Полюс выключателя представляет собой маслонаполненную колонну, состоящую из опорного изолятора 2, дугогасительного устройства 3, механизма управления 5 и электроподогревательных устройств.

Дугогасительное устройство (модуль) состоит из токоотвода 1 (рисунок 3.9, б), связанного через токосъемные устройства с подвижным контактом 2, дугогасительной камеры 3 встречно-поперечного дутья, неподвижного контакта 5. Все эти элементы расположены в полом фарфоровом изоляторе 4, заполненном трансформаторным маслом и закрытом сверху со знаком 6. Колпак снабжен манометром для контроля избыточного давления в дугогасительном устройстве, устройством для заполнения сжатым газом, выпускным автоматическим клапаном, указателем уровня масла 8. В процессе гашения дуги уровень масла поднимается, занимая частично объем 7.

Внутри опорного изолятора 2 (рисунок 3.9, а) размещены изоляционные тяги, связывающие подвижный контакт с механизмом управления.

Маслонаполненные колонны герметизированы и находятся под избыточным давлением газа (азота или воздуха). Избыточное давление поддерживает высокую электрическую прочность межконтактного промежутка, повышает износостойкость контактов, обеспечивает надежное отключение как токов КЗ, так и емкостных токов ненагруженных линий электропередачи. Избыточное давление создается сжатым газом, который подается от баллонов или компрессора, перед вводом выключателя в эксплуатацию и сохраняется без пополнения до очередной ревизии.

Выключатель ВМТ-220 состоит из трех отдельных полюсов, установленных на отдельных рамах. Каждый полюс управляется пружинным приводом. Полюс выключателя имеет две маслонаполненные колонны на которых установлены дугогасительные модули такой же конструкции как и для выключателя ВМТ-110. Все детали ВМТ-220 максимально унифицированы с выключателем ВМТ-110, что позволяет взаимозаменять сменные части и эксплуатационные принадлежности.

Рисунок 3.9 — Выключатель маломасляный ВМТ-110: а – общий вид;

б – дугогасительный модуль

Конструкция маломасляных выключателей 35 кВ и выше продолжает совершенствоваться с целью увеличения номинальных токов и отключающей способности. В мировой практике маломасляные выключатели изготовляются на напряжения до 420 кВ.

Достоинствами маломасляных выключателей являются небольшое количество масла, относительно малая масса, более удобный, чем у баковых выключателей, доступ к дугогасительным контактам, возможность создания серии выключателей на разное напряжение с применением унифицированных узлов.

Недостатки маломасляных выключателей: взрыво — и пожаооопасность хотя и значительно меньшая, чем у баковых выключателей; невозможность осуществления быстродействующего АПВ; необходимость периодического контроля, доливки, относительно частой замены масла в дугогасительных бачках, трудность установки встроенных трансформаторов тока; относительно малая отключающая способность.

Читать еще:  Где находится выключатель холостого хода

Область применения маломасляных выключателей — закрытые распределительные устройства электростанций и подстанций 6, 10, 20, 35 и 110 кВ. комплектные распределительные устройства 6, 10 и 35 кВ и открытые распределительные устройства 35, 110 и 220 кВ.

Масляные выключатели 6-10 кВ

Выключатели напряжением 6-10 кВ являются наиболее ответственными аппаратами распределительных устройств. Они служат для включения и отключения под нагрузкой электрических цепей в нормальных режимах работы и для автоматического отключения при КЗ. Отключение и включение токов КЗ является наиболее тяжелым режимом.

Для успешной работы выключатели должны обладать достаточной отключающей способностью и возможно меньшим временем действия. По степени быстродействия выключатели разделяют на сверхбыстродействующие с временем отключения до 0,06 с, быстродействующие — от 0,06 до 0,08 с, ускоренного действия — от 0,08 до 0,12 с и небыстродействующие — от 0,12 до 0,25 с.
В зависимости от среды, в которой расходятся контакты и гасится дуга, выключатели бывают масляные, со специальными жидкостями, воздушные пневматические, воздушные электромагнитные, автогазовые (с газом, генерируемым твердым веществом под действием температуры дуги), элегазовые, вакуумные, со специальными газами.

В зависимости от количества масла масляные выключатели делятся на две группы: с большим объемом масла (ВМ, ВМБ, МКП и др.) и с малым объемом (ВМГ, ВМП и др.). В многообъемных выключателях масло выполняет двойную функцию: гасит дугу и изолирует токоведущие части друг от друга и от заземленного бака. Масло в малообъемных выключателях служит только для гашения дуги.
Указанные группы характеризуются различными принципами гашения дуги. У многообъемных выключателей возникающая при расхождении контактов дуга действием высокой температуры разлагает масло, образуя газовый пузырь (до 70 % водорода) с областью большого давления. Дуга при этом охлаждается (водород обладает большой теплопроводностью) и при дальнейшем увеличении расстояния между контактами гаснет.
В малообъемных выключателях электрическая дуга гасится потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры дуги. Этот поток получает определенное направление в специальном дугогасящем устройстве — дугогасительной камере.

На рис. 2 показано гашение дуги при отключении малообъемного выключателя с дугогасительной камерой поперечно-продольного дутья. Дугогасительная камера 1 состоит из пакета изоляционных пластин, стянутых изоляционными шпильками.
Пластины имеют вырезы и центральное отверстие для прохода подвижного контактного стержня. В нижней части камеры один над другим расположены поперечные Дутьевые каналы (щели) 2, в верхней — масляные карманы 3. Поперечные каналы имеют раздельные выходы, направленные вверх в надкамерное пространство.

Рис. 2. Гашение дуги в выключателе

При отключении выключателя подвижный контактный стержень выходит из неподвижного розеточного контакта. При этом между ними возникает электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги масло разлагается, образуя газовый пузырь, состоящий из паров масла и газообразных продуктов его разложения. Образующимся газам нет выхода, пока подвижный контактный стержень занимает центральное отверстие дугогасительной камеры. При этом в нижней части цилиндра выключателя резко повышается давление.
При дальнейшем движении подвижного контакта последовательно открываются поперечные дутьевые каналы дугогасительной камеры и пары масла и газов, разрывая и охлаждая дугу, устремляются вверх в надкамерное пространство — возникает поперечное дутье. Большие и средние токи гасятся в поперечных каналах.
При отключении малых токов интенсивного разложения масла не происходит и давление в нижней части цилиндра может оказаться недостаточным для создания мощного дутья в поперечных каналах и гашения дуги. В этом случае дуга затягивается в центральное отверстие дугогасительной камеры и под ее действием масло, находящееся в верхней части камеры — в карманах, также переходит в газообразное состояние. За счет этого при выходе подвижного контакта из дугогасительной камеры образуется дополнительное продольное дутье и дуга гаснет.
Этот принцип работы дугогасительного устройства хорошо себя зарекомендовал в эксплуатации. Гашению дуги способствуют также газы, образующиеся при соприкосновении дуги с изоляционными пластинами дугогасительной камеры, и прохождение переменного тока каждые полпериода через нулевое значение. Чем быстрее и дальше подвижный контактный стержень отойдет от неподвижного, тем меньше вероятность пробоя изоляционного промежутка между ними и поддержания горения дуги.
Многообъемные выключатели просты по конструкции, в одном баке располагаются все три фазы. Однако благодаря большому количеству масла указанные выключатели взрыво- и пожароопасны и, кроме того, являются небыстродействующими и отключающая способность их невелика.

Масляный выключатель

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.

Содержание

Классификация

  • Баковые
  • Маломасляные (горшковые)

По принципу действия дугогасительного устройства:

  • с автодутьем (давление и движение масла и газа происходит под действием энергии, выделяющейся из дуги)
  • с принудительным масляным дутьем (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 заземленного бака, а также служит для гашения дуги и изоляции разрыва между контактами в отключенном 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 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.

Достоинства баковых выключателей:

  • простота конструкции,
  • высокие отключающие способности.
  • большие габариты,
  • большой объём масла,
  • взрыво- и пожароопасность.

Маломасляные выключатели

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, обычно выполненным с 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.

Достоинства маломасляных выключателей:

  • небольшое количество масла
  • относительно малая масса
  • необходимость контроля и доливки масла

Ссылки

  • Баковые выключатели
  • Маломасляные выключатели

Литература

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector