Элегазовые выключатели для комплектных распределительных устройств

Элегазовые выключатели, применяемые в КРУ, располагаются вертикально в ячейках и выпускаются на 110, 220 и 500 кВ, представлены, соответственно, на рис. 3.4, 3.5 и 3.6.

 

 

Рис. 3.4. Полюс выключателя с тремя фазами

в общем корпусе на напряжение 110 кВ:

1 – изоляционная тяга; 2 – подвижные контакты (на рис. 3.5 не по­казаны);

3 – дугогасительная камера; 4 – неподвижные контакты; 5 – полый изолятор;

6 – дисковый изолятор; 7 – экран; 8 – фильтр-поглотитель; 9 – герметичная оболочка

 

У этих высоковольтных выключателей изоляцион­ная тяга 1 соединяется с подвижным контактом 2 (на рис. 3.5 не пока­зан) дугогасительной камеры 3 с неподвижным контактом 4. Дугогаси­тельная камера 3 установлена на полом изоляторе 5. Соединение под­вижного и неподвижного контактов с токоведущими частями других элементов ячейки осуществляется специальными контактами, закреп­ленными на дисковых изоляторах 6. Контактные части закрыты экра­ном 7. Фильтр-поглотитель 8 служит для очистки SF₆ от продуктов разложения, образующихся при гашении дуги, а также поглощения остаточной влаги. Все части элегазовых выключателей находятся внутри герметичной обо­лочки 9.

 

 

Рис. 3.5. Полюс выключателя на напряжение 220 кВ:

1 – изоляционная тяга; 3 – дугогасительная камера; 4 – неподвижные контакты;

5 – полый изолятор; 6 – дисковый изолятор; 7 – экран

 

Рис. 3.6. Полюс выключателя на напряжение 500 кВ

 

Выключатели 110 и 220 кВ на ток отключения 40 кА имеют один разрыв, а 220 и 500 кВ на ток отключения 50 кА имеют два разрыва на полюс. Разрывы выключателей на 220 и 500 кВ номинальным током отключения 50 кА зашунтированы конденсаторами для равномер­ного распределения напряжения между разрывами. Основные техниче­ские характеристики выключателей приведены в табл. 3.2.

 

Таблица 3.2

 

Наименование параметра	Значение параметра для типа выключателя
ВГО - 110	ВГГК - 220	ВГГ- 220	ВГК-500
Номинальный ток отключения, кА		40-50			50-63
Число разрывов на полюс
Параметры тока включения, кА, не более:
- наибольший пик
- начальное действующее значение периодической составляющей

Окончание табл.3.2

Коммутационный ресурс, циклы ВО:
- количество отключений номинального тока отключения
- количество включений на номинальный ток отключения
Полное время отключения, с	0,055±0,005	0,055±0,005	0,055±0,005
Номинальное избыточное давление рабочей жидкости в пневмогидроаккумуляторе при 20 ºС, МПа	24,0 (240)	18,5 (185)	21,0 (210)	21,0 (210)
Напряжение трехфазного тока для питания электродвигателя агрегата гидронасосного привода выключателя, В
Содержание апериодической составляющей, % , не более
Разновременность работы полюсов, с - при включении - при отключении	- -	0,01 0,01	0,01 0,01
Собственное время отключения, с	0,030±0,005	0,030±0,005	0,030±0,005
Собственное время включения, с	0,1
Бестоковая пауза при быстродействующем автоматическом повторном включении (БАПВ), с	0,3
Электрическое сопротивление постоянному току выключателя, мкОм	-
Допустимое колебание напряжения цепей управления, %	+10, –25

 

Дугогасительное устройство ЭВ на 110, 220 и 500 кВ (рис. 3.7) со­стоит из подвижной 1 и неподвижной 2 частей, закрепленных на изоля­ционном цилиндре 3.

Подвижная часть 1 состоит из блока направляющих корпусов и глав­ного подвижного контакта 4 и неподвижного цилиндра 5, фторопла­стового сопла 6 и дугогасительного контакта 7. Все эти детали закреп­лены на полом штоке 8, который соединен с изоляционной тягой.

Неподвижный главный контакт 9 и дугогасительный 10 соприкаса­ются с контактами 4 и 7. Переход тока с подвижного контакта на ци­линдр 5 осуществляется скользящими контактами.

Дугогасительное устройство (рис. 3.7) представляет собой автокомпрессионную камеру, в которой создается необходимое давление элегаза за счет движения контакт-поршня 4 в неподвижном цилинд­ре 5.

При отключении в начале хода прохождение тока осуществляется через контакт-поршень 4 и неподвижный контакт 9, а далее через дугогасительные контакты 10 и 7. При этом в цилиндре 5 создается автокомпрессионное давление газа (рис. 3.7, б).

После размыкания дугогасительных контактов 7 и 10 между ними возникает дуга, которая гасится в нуле тока за счет обдува элегазом под действием автокомпрессионного сжатия и автогенерации за счет дуги (рис.3.7, в).

Отключенное положение в конце хода подвижного контакта 4 при­ведено на рис. 3.7, г.

 

 

Рис. 3.7. Дугогасительное устройство:

а – общий вид; б – дугогасительное устройство в начале хода отключения;

в – дугогасительное устройство в момент горения дуги;

г – дугогасительное устройство отключено

Для создания более эффективной системы автодутья в дугогаси­тельное устройство встраивается специальное поршневое устройство фирмы АВВ.

Контакты выключателя перемещаются с помощью гидравлического привода, представленного на рис. 3.8 и 3.9.

 

Рис. 3.8. Гидравлический привод для элегазовых выключателей:

1 – пневмогидроаккумулятор давления; 2 – датчик положения газового сильфона;

3 – гидравлический агрегат; 4 – расширительный бак; 5 – гидроцилиндр;

6 – блок коммутации контактов вспомогательных цепей;

7 – блок управляющих клапанов; 8 – распределительный блок

 

 

Рис. 3.9. Схема гидравлического привода

Гидравлический привод (рис.3.8, 3.9) содержит следующие основные элементы:

1) пневмогидроаккумулятор давления 1, выполняющий роль нако­пителя энергии и состоящий из газового сильфона, заполненного азо­том, и стакана с поршнем, заполненного рабочей жидкостью (маслом);

2) гидроцилиндр 5 – силовой элемент, осуществляющий включение и отключение выключателя и состоящий из стакана, плавающего поршня и шток-поршня, соединенного с контактами выключателя;

3) гидронасосный агрегат 3, подкачивающий рабочую жидкость из расширительного бака в жидкостную полость пневмогидроаккумулятора давления, состоящий из электродвигателя и насоса;

4) расширительный бак 4, заполненный до определенного уровня рабочей жидкостью и состоящий из бака, фильтра, уровнемера и успо­коителя рабочей жидкости;

5) блок управляющих клапанов 7, осуществляющий управление гидроприводом и состоящий из пусковых, ускоряющих и переклю­чающего клапанов;

6) блок распределительный 8 – узел, контролирующий давление ра­бочей жидкости и блокирующий функционирование гидропривода при недопустимых отклонениях параметров рабочей жидкости в гидросистеме, представляющий собой комбинацию измерительной, регули­рующей и управляющей аппаратуры;

7) датчик положения газового сильфона 2, формирующий электри­ческие сигналы в синацию измерительной, регули­рующей и управляющей аппаратуры;

7) датчик положения газового сильфона 2, формирующий электри­ческие сигналы в систему контроля и индикации, соответствующие изменяющейся в процессе работы привода высоте сильфона. Пред­ставляет собой многопозиционный набор концевых микровыключате­лей, срабатывающих от перемещения верхней крышки сильфона;

8) блок коммутации контактов вспомогательных цепей (ККВЦ) 6, коммутирующий электрические цепи управления приводом и внешние вспомогательные цепи низкого напряжения. Состоит из группы меха­нически соединенных концевых выключателей.

Последовательность операций гид­равлического привода проиллюстрирована на рис. 3.10.

Для отключения выключателя (рис. 3.10, а, б, в) подается питание на катушку отключения 3. Пусковой клапан 4 открывается и сбрасывает давление с поршня ускоряющего клапана 18. Клапан 18 сбрасывает давление с поршня клапана управления 20, который перекрывает канал высокого давления и соединяет подпоршневую полость рабочего ци­линдра 21 с баком 7. Рабочий поршень 22 гидропривода начинает перемещаться в на­правлении отключения под действием давления масла, которое посто­янно через аккумулятор 23 накапливается в цилиндре на стороне включения. Затем поршень остается в отключенном положении за счет разности давлений между сторонами включения и отключения цилиндра. После операции отключения снимается питание с катушки отключения 3, клапаны 4 и 18 возвращаются в исходное положение.

Для включения (рис. 3.10, в, г, а) подается питание на катушку вклю­чения 2. Пусковой клапан 1 открывается и сбрасывает давление с поршня ускоряющего клапана 19. Клапан 19 подает давление на пор­шень клапана управления 20, который перекрывает канал низкого дав­ления и соединяет подпоршневую полость рабочего цилиндра 21 с аккумулятором 23. Рабочий поршень 22 начинает перемещаться в направлении вклю­чения за счет разности активных площадей поршня 22. Затем поршень удерживается во включенном положении силой, создаваемой разностью активных площадей. После операции включения снимает­ся питание с катушки включения 2. Пусковой клапан 1 и ускоряющий клапан 19 возвращаются в исходное положение.

 

 

Рис. 3.10. Последовательность операций гидравлического привода:

1 – клапан включения; 2 – катушка включения; 3, 5 – катушка отключения;

4, 6 – клапан отключения: 7 – резервуар для масла; 8 – двигатель;

9 – насос; 10, 11 – обратный клапан; 12 – предохранительный клапан;

13, 14 – клапан; 5 – клапан давления; 16 – клапан минимального давления;

17 – манометр; 18, 19 – ускоряющий клапан; 20 – управляющий клапан;

21 – рабочий цилиндр; 22 – рабочий поршень; 23 – аккумулятор; 24 – азот

 

 

Контрольные вопросы

1. Приведите основные технические данные изучаемых элегазовых выклю-

ча­телей. Перечислите достоинства и недостатки выключателей этого типа.

2. Опишите устройство элегазового выключателя серии LF производства

Merlin Gerin на напряжение 6,10 кВ.

3. Как происходит процесс гашения дуги в элегазовом выключателе марки LF?

4. Каковы основные параметры элегазового выключателя?

5. Объясните устройство элегазового бакового выключателя на примере

ВГБУ-110.

6. Опишите устройство элегазовых выключателей применяемых в комплектных

распределительных устройствах на 110, 220 и 500 кВ.

7. Расскажите об устройстве и принципе работы гидравлического привода для

элегазовых выключателей.