Com-ip.ru

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

Скорость отключения вакуумного выключателя

Рекомендации по выбору выключателя — Вакуумные выключатели

Содержание материала

В настоящее время вакуумные выключатели стали доминирующими аппаратами для электрических сетей напряжением 6-35 кВ. Так, доля вакуумных выключателей в общем количестве выпускаемых аппаратов в Европе и США достигает 70%, в Японии –100%. В России в последние годы эта доля имеет постоянную тенденцию к росту и в 1997 г. превысила отметку 50%.
Основными преимуществами вакуумных выключателей (по сравнению с масляными и газовыми), определяющими рост их доли на рынке, являются:
более высокая надежность;
меньшие затраты на обслуживание.
Сегодня вакуумная коммутационная техника может применяться для уровня токов короткого замыкания вплоть до 100 кА, так что в последние годы усилия разработчиков направлены не на повышение основных параметров выключателей, а на создание более экономичных конструкций и повышение их надежности.
Первый вакуумный выключатель на 2,3 кВ переменного тока был изготовлен в 1923 г. Однако вследствие ограниченности в то время научно-исследовательских работ, а также трудностей изготовления герметичных вакуумных дугогасительных камер, способных длительно сохранять высокий вакуум, и получения специальных контактных материалов создание промышленных конструкций вакуумных выключателей в последующие годы приостановилось. Лишь в 1960-1970 годах в результате фундаментальных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по гашению в вакууме оказалось возможным вновь вернуться к промышленным вакуумным выключателям. С этого времени и началось их быстрое развитие.
Электрическая прочность вакуума значительно выше прочности других дугогасительных сред, применяемых в выключателях. Объясняется это увеличением длины среднего свободного пробега электронов, атомов, ионов и молекул по мере уменьшения давления. В вакууме длина свободного пробега частицы превышает размеры вакуумной камеры с давлением 10-4 Па. В этих условиях удары частиц о стенки камеры происходят значительно чаще, чем соударения между частицами. Металлы, используемые для контактов, должны обладать механической прочностью, высокой проводимостью, стойкостью относительно эрозии и сваривания. Применение получили бинарные сплавы: медь-висмут, медь-сурьма, медь-бериллий и др.
В положении «включено» электроны прижаты друг к другу пружиной привода. В процессе отключения контакты размыкаются. Скорость движения контактов составляет около 1,5 м/с. В момент расхождения контактов площадь их соприкосновения уменьшается, плотность тока резко возрастает, металл контактов плавится и испаряется в вакууме. При этом между контактами образуется проводящий мостик из паров металла электродов. Загорается так называемая вакуумная дуга. Она горит в парах металла, образующихся на поверхности холодного катода в отдельных наиболее нагретых точках. Металлические пары непрерывно покидают дуговой промежуток и конденсируются на поверхности центрального экрана, изолированного от электродов. Они защищают изолированную оболочку от радиации дуги и оседания на ней частиц металла. Когда ток приходит к нулевому значению, дуга угасает и парообразование прекращается. Если скорость восстанавливающейся электрической прочности промежутка превышает скорость переходного восстанавливающегося напряжения, цепь оказывается разомкнутой. При отключении вакуумным выключателем малых токов (несколько ампер или десятков ампер) может произойти преждевременное снижение тока до нуля, до естественного перехода тока через нуль (срез тока), что объясняется очень быстрой дионизацией межконтактного промежутка. Срез тока сопровождается, как и в других выключателях, перенапряжениями, которые опасны прежде всего для двигателей высокого напряжения и трансформаторов с воздушной изоляцией.
Для ограничения перенапряжений при отключении малых индуктивных токов многие вакуумные выключатели снабжаются специальными ограничивающими перенапряжения устройствами: RC- цепочками, ограничителями перенапряжений, специальными устройствами (например, разработки «Элвест») Применяются опережающее отключение первого полюса по сравнению с двумя другими (патент фирмы HOLEC (Голландия) и другие электромеханические способы устранения перенапряжений.
Повышение надежности вакуумных выключателей в основном связано с повышением надежности их приводов, так как надежность дугогасительных камер при современной технологии производства практически безупречна (декларируемая наработка на отказ ВДК лучших производителей составляет 2000 лет). В первую очередь это относится к выключателям отечественного производства, где привод является наиболее слабым местом, вызывающим до 80% общего числа отказов. В подавляющем большинстве выключателей зарубежных фирм применяется пружинный привод, что позволяет сократить габариты и массу, уменьшить время включения. Современные конструкции приводов не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.
Из отечественных производителей вакуумных выключателей следует выделить фирму «Таврида электрик». Выпускаемые этой фирмой вакуумные выключатели серии ВВ/ТЕL являются выключателями нового поколения, в которых реализованы самые современные достижения в вакуумной коммутационной технике и электромеханике, позволяющие создать аппараты, не требующие ремонта в течение всего срока службы. По способу установки выключатели выпускаются в двух исполнениях: подвесном и выкатном.

Достоинства вакуумных выключателей:

  • простота конструкции (отсутствие клапанов, копрессоров и других вспомогательных устройств) и надежность в работе;
  • относительно небольшие габариты и масса;
  • отсутствие сжатого воздуха или трансформаторного масла;
  • малое время отключения (0,03-0,05 с);
  • отсутствие масла и других горючих материалов (взрывобезопасность);
  • высокая скорость восстановления прочности дугогасительного промежутка (отсутствие шунтирующих резисторов);
  • бесшумная работа;
  • отсутствие выбросов в атмосферу;
  • удобны для отключения емкостной нагрузки;
  • полная герметезация дугогасительного устройства;
  • значительный ресурс при коммутации номинального тока (30…50 тысяч операций);
  • произвольное положение камеры;
  • отсутствует ударная нагрузка на фундамент, характерная для масляных выключателей;
  • вакуумные выключатели позволяют создать малогабаритные (многоэтажные) КРУ;
  • малый ход и скорость контактов позволяют применять легкие, небольшие пружинные или электромагнитные приводы;

Недостатки вакуумных выключателей:

  • вблизи нуля наблюдается срез тока, сопровождающийся перенапряжениями при отключении малых индуктивных токов;
  • для борьбы с перенапряжениями необходимо применять RC-цепочки, ОПН, либо использовать выключатели с электромеханическим способом устранения перенапряжения;
  • в выключателях на напряжении выше 35 кВ несколько камер необходимо соединять последовательно;
  • требуют больших капиталовложений, что определяет довольно высокую их стоимость.

Вакуумные выключатели 6-110 кВ и вакуумные контакторы 6-10 кВ

Основные сведения о вакуумных выключателях 6-110 кВ, вакуумных контакторах 6-10 кВ и дугогасительных камерах
Вакуумные выключатели — одно из наиболее перспективных направлений развития коммутационной аппаратуры в классах напряжения 3-110 кВ. Из известных видов коммутационной аппаратуры они наиболее полно соответствуют современным требованиям.
Вакуумные выключатели обеспечивают наиболее простой и надежный способ гашения электрической дуги. Особенно широкое распространение они получили для отключения сравнительно низких токов короткого замыкания. В эксплуатации вакуумные выключатели более надежны по сравнению с масляными или электромагнитными и имеют значительно меньшие размеры. Однако вакуумные выключатели появились сравнительно недавно, так как их разработка на требуемые параметры потребовала решения ряда сложных научных и технологических проблем. В вакуумных выключателях один из двух расположенных в стеклянной (или керамической) вакуумной камере контактов подвижный приводится в действие от внешнего привода (для замыкания и размыкания цепей). Так как в вакууме дуга гаснет быстро, то и восстановление межэлектродного изоляционного промежутка происходит во время размыкания тоже быстро. Это дает возможность получить хорошие коммутационные характеристики выключателя.
Выключатели на 7,2—10 кВ имеют зазор между контактами в несколько миллиметров (4 мм), поэтому при таких малых размерах легко достигаются высокие скорости срабатывания. Эрозия контактов под действием дуги при этом незначительна, проблема предотвращения ухудшения вакуума на протяжении длительного времени практически решена. Срок службы вакуумных выключателей практически не ограничен. Вакуумные выключатели отвечают современным требованиям сокращения трудовых затрат при монтаже, наладке и эксплуатации.
Параметры вакуумных выключателей определяются их основной частью — вакуумными дугогасительными камерами (ВДК) ВДК представляет собою запаянный прибор, в котором давление газа не превышает 10

10 Па. Камера состоит из изоляционного корпуса, с размещенными в нем контактной и экранной системами. Контактная система, как правило, торцевая одноразрывная; один из контактов неподвижный, другой подвижный и соединяется с корпусом через сильфон, благодаря чему контакт может перемещаться без нарушения вакуума. Экранная система защищает внутренние стенки изоляции корпуса от металлизации продуктами электроэрозии контактов и задает распределение электрического потенциала в ВДК.

Читать еще:  Вытяжки для кухни с выключателями

Дуга отключения, возникающая при размыкании контактами ВДК цепи тока, горит в парах металла контактов и гаснет при переходе переменного тока через нулевое значение. Это происходит вследствие остывания последних очагов испарения, конденсации и деионизации пара с достаточно большой скоростью. При токах менее 10 кА дуга из-за взаимного расталкивания катодных пятен распределяется по значительной части поверхности контактов и инерционных очагов испарения, приводящих к отказу при отключении, не возникает. При этих токах контакты имеют форму простых цилиндров. При токах более 10 кА дуга концентрируется в узкой области разрываемых контактов. В этом случае возникновение недопустимо больших очагов испарения на контактах предотвращается созданием в межконтактном промежутке поперечного радиального или продольного по отношению к току дуги магнитного поля. В поперечном радиальном магнитном поле дуга вращается с достаточно большой скоростью, в продольном — концентрации дуги не происходит, и дуга распределяется по всей контактной поверхности. Эти эффекты достигаются путем придания контактам специальной формы.
При расхождении контактов вначале образуется жидкий металлический мостик из материала электродов. Этот мостик нагревается до высокой температуры и испаряется. Между контактами загорается дуга в среде паров металла электродов. Характерной особенностью дуги является малое напряжение на ней (20-40 В). Только при больших токах (10-100 кА) напряжение растет до 50-200 В. При прохождении тока через нуль дуга гаснет. Малая плотность газа обусловливает исключительно высокую скорость диффузии зарядов погасшей дуги из-за большой разницы плотностей частиц в разряде и в вакууме.
Через 10 мкс после прохождения тока через нуль между контактами восстанавливается электрическая прочность вакуума, которая достигает 100 МВ/ м. Благодаря высокой скорости нарастания электрической прочности промежутка вакуумный выключатель может работать при высоких скоростях восстановления напряжения и успешно используется при отключении емкостной нагрузки.
Ток отключения определяется количеством паров металла, испаряемого из электродов, что зависит от температуры электродов. Критическая температура, при которой происходит отказ в гашении, для меди равна 1280 °С, для вольфрама 3300 °С. В связи с этим в первых образцах вакуумных выключателей широко применялся вольфрам. Однако вольфрам обладает недостатками — высокое контактное сопротивление ограничивает номинальный ток. Кроме того, при подходе тока к нулю резко падает плотность паров вольфрама, дуга обрывается, возникает срез тока, при этом возникает
перенапряжение, равное где L и С — параметры отключаемой
нагрузки. Напряжение на нагрузке достигает (6-8)UH0K, при этом происходит пробой изоляции в отключаемом оборудовании. Необходимо либо ставить специальные разрядники, либо переходить на другой материал электродов.
В настоящее время широко применяются медь и ее сплавы или специальная металлокерамика. Для уменьшения количества паров металла, испаряемого из электродов, дуга быстро перемещается по поверхности контактов с помощью магнитного поля.
Неподвижный торцевой контакт связан с одним фланцем, подвижный с помощью сильфона связан с другим. Нажатие подвижного контакта на неподвижный создается за счет атмосферного давления. При больших токах ставится дополнительная пружина.


Рис. 1. Зависимость пробивного напряжения от расстояния диаметром 9,5 мм: 1 — в воздухе при атмосферном давлении; 2 — в вакууме
Полный ход подвижных контактов составляет несколько миллиметров.
При больших токах применяются специальные экраны, предохраняющие от перекрытия по поверхности внутри сосуда. Перекрытие возможно вследствие оседания частиц испарившегося металла контактов после многократной работы.
Вакуум обладает высокой электрической прочностью, и в нем быстро (спустя 10 мкс после прохождения тока дуги через нуль) восстанавливается электрическая прочность дугового промежутка.
Размещение контактов в вакууме исключает их окисление, вследствие чего можно применять меньшие контактные нажатия.
Устройство простейшей вакуумной камеры показано на рис. 2. Она состоит из следующих частей: стеклокерамической оболочки /; стальных торцевых фланцев 2; медных контактных стержней — неподвижного 3 и подвижного 4; электродов 5; стального ребристо сильфона 6, приваренного к подвижному контактному стержню 4; экранов 7. 8, 9. Давление в камере составляет около 1.3 • 10

5 Па.
Металлы, используемые для контактов, должны обладать механической прочностью, высокой проводимостью, стойкостью относительно эрозии и сваривания. Применение получили бинарные сплавы: Си — Bi, Си — Те, Ag — Bi и др.

Рис. 2. Устройство простейшей вакуумной камеры: 1 — стеклокерамическая оболочка; 2 — стальные торцевые фланцы; 3 — неподвижный и 4 — подвижный контакты; 5 — электрод; 6 — стальной ребристый сильфон; 7,8,9 — экраны
В положении «включено» электроды прижаты друг к другу пружиной привода с силой около 3000 Н. В процессе отключения контакты размыкаются. Скорость движения контактов составляет около 1,5 м/с. Зажигается дуга. Она горит в парах металла, образующихся на поверхности холодного катода в отдельных наиболее нагретых точках. Металлические пары непрерывно покидают дуговой промежуток и конденсируются на поверхности центрального экрана, изолированного от электродов. Он защищает изолирующую оболочку от радиации дуги и оседания на ней частиц металла. Когда ток приходит к нулевому значению, дуга угасает и парообразование прекращается. Если скорость восстанавливающейся электрической прочности промежутка превышает скорость постоянного высокого напряжения (ПВН), цепь оказывается разомкнутой.
Отключающая способность вакуумной камеры зависит от материала и конструкции электродов, устройства экранов, определяющих пространственное распределение напряженности электрического поля внутри и вне камеры. В новейших конструкциях применены контакты большого диаметра (до 18 см), устроенные так, что в процессе отключения создается продольное магнитное поле, параллельное дуге. Опыт показывает, что это поле способствует диффузионному строению дуги из множества тонких нитей с основаниями, равномерно распределенными по поверхности катода. При этом уменьшается напряжение на дуге и, следовательно, энергия, выделяемая в дуговом промежутке; увеличивается отключающая способность; эрозия контактов минимальна.
На рис. 3 показан разрез еще одной вакуумной дугогасительной камеры, используемой в вакуумном выключателе серии ВВТ. Цилиндрический корпус камеры состоит из двух секций полых керамических изоляторов 5, соединенных металлической прокладкой 6 и закрытых с торцов фланцами 1 и 8. Внутри камеры расположена контактная система и электростатические экраны 2 и 4, защищающие изоляционные поверхности от металлизации продуктами эрозии контактов и способствующие распределению потенциалов внутри камеры. Неподвижный контакт 7 проходит через верхний фланец 8 и соединяется с ним сильфоном 9 из нержавеющей стали, создающим герметичное подвижное соединение.
Камеры трех полюсов выключателя крепятся на металлическом каркасе с помощью опорных изоляторов.


Рис. 3. Разрез вакуумной дугогасительной камеры
1. 8 — фланцы; 2,4 — электростатические экраны; 3 — неподвижный контакт, 5 — керамический изолятор; 6 — металлические прокладки; 7 — подвижный контакт; 9 — сильфон
Подвижные контакты камер управляются общим приводом с помощью изоляционных тяг и перемещаются при отключении на 12 мм, что позволяет достигать высоких скоростей отключения (1,7. 2,3 м/с).
Вакуумные дугогасительные камеры, являясь основной частью вакуумного выключателя имеют следующие характеристики (табл. 4.17.1 и 4.17.2) и обозначения, которые расшифровываются следующим образом:

• камера дугогасительная вакуумная
конструктивные особенности номер разработки номинальное напряжение, кВ номинальный ток отключения, кА номинальный ток, А вид климатического исполнения категория размещения по ГОСТ 15150-69

ВВ/TEL

Вакуумные выключатели 6(10) кВ

В конце XX века инновационная конструкции выключателей ВВ/TEL. произвели переворот в мире коммутационной аппаратуры 6-10кВ и позволили совершить прорыв на пути создания современных КРУ высокой надежности, не требующие обслуживания выключателя на протяжении всего срока службы. Запатентованная конструкция, легкость и не прихотливость конструкции ВВ/TEL. позволяет встроить выключатель в любую, существующую, ячейку КРУ или КСО. либо создать новую с уникальными потребительскими качествами. Сегодня ВВ/TEL. применяется на 5-ти континентах мира, чем подтверждает удовлетворение самым жестким требованиям эксплуатации будь, это условия Кольского полуострова с зимним морским климатом, либо широта Египта, с изнуряющим зноем зимой и особенно летом, или влажный климат Вьетнама. Такая популярность основывается на существующем разнообразии решений, которые уже имеются или позволяет предложить выключатель ВВ/TEL по модернизации распределительных устройств, повышению их надежности и всей энергосистемы в целом.

Читать еще:  Автоматический выключатель gv2 p32
Дополнительно по теме

Рубильники серии РП. Ящики ЯБПВУ

РВ, РВО, РВФЗ, РЛНД

ВПМ-10 ВМП-10 ВМГ-133

Вакуумные выключатели (ВВ) предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока (частота 50 Гц), номинальным напряжением до 10 кВ с изолированной, компенсированной, заземлённой через резистор или дугогасительный реактор нейтралью. ВВ предназначены для установки в новых и реконструируемых комплектных распределительных устройствах станций, подстанций и других устройств, осуществляющих распределение и потребление электрической энергии во всех отраслях народного хозяйства, в том числе нефтегазодобывающей и перерабатывающей, нефтехимической, химической, горнорудной и др. отраслях.

Структура условного обозначения выключателей

  • BB/TEL-10-20/1000
  • BB/TEL-10-20/1600
  • BB/TEL-10-31,5/1000
  • BB/TEL-10-31,5/1600
  • BB/TEL-10-31,5/2000
  • BB/TEL-10-31,5/2000Q

Устройство и работа выключателей

Гашение дуги переменного тока осуществляется в вакуумной дугогасительной камере (ВДК) при разведении контактов в глубоком вакууме (остаточное давление порядка мм рт. ст.). Носителями заряда при горении дуги являются пары металла. Из-за практического отсутствия среды в межконтактном промежутке, конденсация паров металла в момент перехода тока через естественный ноль осуществляется за чрезвычайно малое время (с ), после чего происходит быстрое восстановление электрической прочности ВДК. Электрическая прочность вакуума составляет порядка 30 кВ/мм, что гарантирует отключение тока при расхождении контактов более 1 мм.

В выключателях применяется современная конструкция ВДК с аксиальным магнитным полем. Дуга в таком поле находится все время в диффузионном состоянии, что существенно уменьшает износ, который не превышает 1 мм после исчерпания коммутационного ресурса.

Выключатели состоят из трех полюсов, установленных на металлическом корпусе, в котором размещаются электромагнитные приводы каждого полюса с магнитной защелкой, удерживающей выключатель неограниченно долго во включенном положении после прерывания тока в катушке электромагнита привода.

Основные узлы выключателей на ток до 1000 А размещаются в закрытом изоляционном

корпусе круглого сечения, выполненном из механически прочного и дугостойкого материала, защищающего элементы полюса от механических повреждений и воздействий электрической дуги тока КЗ.

Крепление выключателей к металлическим элементам КРУ и КСО осуществляется посредством болтов М10, резьбовые отверстия для которых имеются на боковых сторонах металлического корпуса. Выключатели могут работать в любом пространственном положении. Выключатели на номинальный ток 1600 А конструктивно отличаются от выключателей на 630-1000 А устройством изоляционных корпусов, способом установки в них ВДК и способом крепления выключателей.

Изоляционные корпусы прямоугольного сечения открыты снизу и сверху для вентиляции воздуха и охлаждения токоведущих частей. С передней и задней сторон к корпусам крепятся изоляционные листы толщиной 10 мм для придания им необходимой жесткости. На противоположной стороне токоведущих выводов круглого сечения в полимерной части выключателя имеются закладные металлические втулки ( 6 шт.) с отверстиями под болт М16, с помощью которых выключатели устанавливаются на вертикальное металлическое основание приводом вниз или вверх.

Разрез полюса выключателя представлен на рисунке. В состав полюса входят следующие основные элементы: ВДК 2 с неподвижным 1 и подвижным 3 контактами и сильфоном, гибкий токосъем, тяговый изолятор 5, токоведущие выводы и электромагнитный привод. Привод состоит из кольцевого электромагнита 13, якоря 12, катушки 11, пружин отключения 9 и дополнительного поджатия 10, тяги 15 устройства ручного отключения. Катушки электромагнита включены в цепь управления параллельно и используются для включения и отключения выключателя.

Полюса механически связаны между собой промежуточным валом 8, на котором установлен кулачок для управления вспомогательными кон-тактами, используемыми во внешних цепях (управления, сигнализации и др.). Выключатели, предназначенные для частых коммутационных операций, содержат в своей конструкции усиленный привод и камеру ВДК, которые не влияют на габаритные и присоединительные размеры.

В отключенном положении подвижные части полюса удерживаются силой отключающей пружины 9 независимо от пространственно положения выключателя. Включение и отключение выключателя производится от блока управления (БУ), который является неотъемлемой частью ВВ.

При подаче команды включения БУ пода( напряжение на катушку 11 электромагнит Протекающий при этом ток создаёт магнитный поток в зазоре между якорем 12 и кольцевым магнитом 13, под действием которого якорь втягивается внутрь электромагнита и через тяговый изолятор 5, сжимая пружину отключения 9 и воздействуя на подвижный контакт ; замыкает контакты ВДК.

Скорость замыкания контактов составляв около 1 м/с. Она является оптимальной для процесса включения и предупреждения дребезг контактов при включении.

Замыкание подвижного контакта с неподвижным происходит в момент, когда между якорем верхней крышкой электромагнита остается зазор 2 мм. Проходя это расстояние, якорь сжимает пружину поджатия 10 и создает необходимо контактное нажатие. После замыкания магнитно системы якорь встает на магнитную защелку удерживается в этом положении неограниченно долго за счет остаточной индукции кольцевого электромагнита 13. Общий ход якоря 8 мм, ход подвижного контакта 6 мм.

Запас по усилию удержания (сила, необходима для отрыва якоря от верхней крышки электромагнита, приложенная вдоль оси привода), составляет 450-500 Н для одного полюса выключателя.

В случае обрыва цепи катушки электромагнита одного из полюсов выключатель не фиксируется во включенном положении и отключается, тем самым предупреждается работа выключателя в неполнофазном режиме.

В процессе включения ВВ якорь через кинематическую связь поворачивает вал 8 и установленный на нем кулачок, который управляет контактами вспомогательных цепей (микро-переключателями).

Длительность подачи напряжения на катушку электромагнита устанавливается блоком управления и составляет 60 — 80 мс в зависимости от типа БУ. Она выбрана с запасом, поэтому момент размыкания геркона или микропереключателя в цепи управления включением не влияет на включающую способность привода и не требует наладки и проверки эксплуатационным персоналом.

Источником электрической энергии для включения ВВ служат предварительно заряженные малогабаритные конденсаторы, устанавливаемые в БУ (BU) или в блоке питания БП (BP).

При подаче команды отключения БУ подает на катушку электромагнита напряжение противоположной полярности и определенной длительности. При этом электромагнит частично размагничивается и якорь 12 снимается с магнитной защелки. Под действием пружины отключения и пружины дополнительного поджатия якорь разгоняется и наносит удар по тяговому изолятору, соединенному с подвижным контактом 3 вакуумной камеры. Ударное усилие, создаваемое якорем электромагнита, превышает 2000 Н, что позволяет отключать выключатель даже при наличии точечной сварки контактов, которая может иметь место при включении ВВ.

После удара подвижный контакт приобретает высокую стартовую скорость, необходимую для успешного отключения тока КЗ, и под действием отключающей пружины совместно с другими подвижными частями занимает конечное отключенное положение.

Ручное отключение осуществляется путем воздействия на кнопку ручного отключения, которая через толкатель 15, шарнирно связанный с валом 8, воздействует через вал привода на якоря электромагнитов и разрывает магнитную систему. Кнопка ручного отключения, связанная с валом 8, может служить указателем положения выключателя.

Усилие на кнопке отключения при ударном воздействии составляет 200 — 250 Н.

Наличие в схеме управления выключателями батареи малогабаритных конденсаторов позволяет осуществлять автономное включение ВВ на обесточенной подстанции с помощью двух стандартных элементов питания 9 В, подключая их низковольтному входу БУ. Имеющийся в БУ или блоке питания преобразователь повышает напряжение питания до необходимого и заряжает в течение короткого времени (менее 1 мин) батарею конденсаторов, после чего выключатель готов к выполнению операции «В» или «ВО».

Читать еще:  Время токовые характеристики автоматических выключателей вм63

Автономное включение может также выполняться с помощью инвентарных переносных блоков автономного включения (БАВ), поставляемых предприятием по заказу.

Устройства управления вакуумными выключателями являются их неотъемлемой частью и изготавливаются в виде отдельных блоков, устанавливаемых в релейных отсеках КРУ, на панелях камер КСО или на выкатных элемента КРУ. Они обеспечивают включение и отключение ВВ от источника постоянного, выпрямленного или переменного оперативного тока, блокировку от повторного включения ВВ, отключение от трансформаторов тока при отсутствии напряжения питания, а также ряд дополнительных функций.

Тест первого отключения (first trip testing) прибором ПКВ/М7 – измерение фактического времени срабатывания выключателя

Статья опубликована в журнале «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(36), май-июнь 2016 г.
Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок» № 4(70), июль-август 2016 г.

В зависимости от типа высоковольтного выключателя (масляного, воздушного, элегазового, вакуумного) перечень измеряемых характеристик, на основании которых делается вывод о техническом состоянии, может быть разным. Кроме измерения основных параметров, согласно нормативно-технической документации, существует целый ряд тестов, дающих дополнительную информацию об эксплуатационной пригодности оборудования. Одним из таких тестов, активно развиваемых в настоящее время, является тест первого отключения (first trip testing) или измерение фактического времени срабатывания выключателя.

Еще в 1963 г. под эгидой «Государственного производственного комитета по энергетике и электрификации СССР» была выпущена книга «Эксплуатация и ремонт электромагнитных приводов высоковольтных выключателей». В этом издании отмечалось, что на время срабатывания высоковольтных выключателей, находящихся в длительной эксплуатации, влияют такие факторы, как:

  • высыхание смазки привода;
  • налипание на смазку пыли, которая превращает ее в твердую субстанцию;
  • процессы ржавления узлов привода, возникающие из-за периодического возникновения и высыхания конденсата;
  • химическое взаимодействие смазки с защищаемыми узлами (из-за неправильного ее подбора);
  • замерзание конденсата в различных сочленениях (особенно в условиях Сибири и Крайнего Севера);
  • ухудшение смазочных свойств из-за смешивания разных материалов между собой и т.д.

Перечисленные выше факторы (при внезапных коротких замыканиях) могут привести к замедлению срабатывания высоковольтного выключателя, что может вызвать:

  • повреждение или повышенный износ контакта дугогасительной камеры, по причине длительного горения дуги;
  • сгорание катушек Э.ОТКЛ, по причине замедления срабатывания блок-контактора выключателя приводящего к продолжительному протеканию тока через них;
  • отключение высоковольтного выключателя более высокого класса напряжения с отключением группы потребителей — вместо одного;
  • неоправданная перенастройка РЗА и т.д.

Эффект замедления срабатывания особенно актуален для выключателей находящихся во включенном положении в течение достаточного длительного времени (месяцы или годы). Причем, после вывода их в ремонт или на техническое обслуживание, после неоднократного включения/отключения, временные характеристики выключателей приходят в норму. Поэтому при поведении очередного технического обслуживания проблемы срабатывания данного выключателя в условиях реальной эксплуатации могут оказаться незамеченными.

Одним из наиболее надежных способов измерения времени срабатывания выключателя в условиях реальной эксплуатации (после длительного нахождения во включенном положении) — является прямое измерение времени протекания электрического тока через электромагнит отключения во время планового вывода выключателя из-под нагрузки (планового отключения).

Основная идея метода основана на том, что у масляных, маломасляных и у некоторых типов элегазовых и вакуумных выключателей перемещение главных контактов и блок-контактов привода жестко связано. В связи с этим, увеличение времени срабатывания блок-контактов является показателем увеличения времени срабатывания главных контактов.

Наиболее удобным для оценки времени срабатывания главных контактов при первом отключении является измерение длительности протекания тока через электромагнит отключения. Согласно данным «Объема и норм испытаний электрооборудования» (РД 34.45-51.300-97) измерение длительности импульсов включения/отключения является обязательной процедурой. В связи с этим, у пользователя имеется возможность сравнения значения длительности импульса тока, полученного при первом отключении, со значением длительности времени отключения, полученного во время последней проверки технических характеристик выключателя.

Методика выполнения теста первого отключения (first trip testing) прибором ПКВ/М7 и токовыми клещами (комплектуются по заказу) состоит в следующем:

  • Подключить токовые клещи — охватить магнитопроводом клещей один из проводников цепи оперативного тока.

Место подключения токовых клещей прибора ПКВ/М7 к выключателю ВМПЭ-10 одной из ячеек КРУ

График импульса тока протекающего по цепям оперативного тока в момент выполнения операции отключения

Данная методика была опробована при очередном плановом выводе на техническое обслуживание выключателя ВМПЭ-10 одной из ячеек КРУ.

При плановой проверке, которая была выполнена более года назад, время срабатывания главных контактов составляло — 73,2мс, длительность импульс тока — 61,2 мс.

По результатам теста первого отключения, выполненного через год после последнего планового обследования выключателя, длительность импульса тока электромагнита отключения составила — 65 мс, что примерно на 6% больше значения полученного год назад. Следовательно, за время нахождения выключателя в рабочем положении время срабатывания главных контактов также увеличилось, примерно на 6% (предположительно из-за небольшого подсыхания смазки), что соответствует значению 73,2мс + 6% = 77,6 мс.

Согласно паспортным данным на выключатель ВМПЭ-10 собственное время отключения должно быть не более — 100мс. Таким образом, не смотря на увеличение времени отключения главных контактов — фактическое время срабатывания выключателя, в случае внезапного КЗ в данном примере, будет находиться в норме, что не приведет к износу оборудования и аварийной ситуации.

Функция проведения «теста первого отключения» (first trip testing) в приборе ПКВ/М7 является дополнительной, прибор позволяет решить и другие задачи, связанные с контролем и диагностикой состояния высоковольтных выключателей как российского, так и зарубежного производства (ABB, Areva , Siemens, Alstom и др.). Реализованный в приборе метод снятия характеристик скорости, хода и времени позволяет проводить безразборное обследование механизмов. Так, в случае с масляными выключателями, операции «включения/отключения» производятся без слива масла, а контролируемые параметры способны дать полную картину состояния выключателя.

Кроме того, в приборе реализована возможность построения графиков функций, что в отличие от табличных значений, позволяет наглядно видеть работу каждого элемента выключателя. Автоматическое наложение зависимостей по каждому полюсу даёт возможность совершенно точно распознать такие серьезные неисправности, как например, люфты в механизмах полюсов, что особенно важно для выключателей с одним приводом на три фазы, т.к. такую неисправность невозможно заметить, оперируя лишь числовыми данными.

По отзывам пользователей, ПКВ/М7 позволяет уменьшить ни только время обследования (процесс измерений занимает 5-10 минут) выключателя, но и количество совершаемых операций, необходимых для тестирования.

Если Вас заинтересовал ПКВ/М7, и Вы хотите узнать больше информации о приборах контроля высоковольтных выключателей и методе проведения теста первого отключения, обращайтесь к менеджерам по тел. +7 (3952) 719-148 или по почте skb@skbpribor.ru.

196140, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Кокколевская 1

Информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Технические параметры (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Уточняйте информацию у наших менеджеров.

«СКБ электротехнического приборостроения» © 1991-2021
Политика конфиденциальности

Мы используем файлы cookie. Продолжив использование сайта, вы соглашаетесь на обработку
Ваших персональных данных с использованием данных файлов и Политикой конфиденциальности.

Надеемся, что в слудующий раз Вы сможете принять участие.

В ближайшее время с Вами свяжется специалист для уточнения данных.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector