Элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-110II

Элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-110II

Элегазовый выключатель — это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз в качестве среды гашения электронной дуги; предназначенный для оперативных подключений и отключений индивидуальных цепей или электрооборудования в энергосистеме.

Рисунок 1 – Схема элегазового выключателя

Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах отключения до 80 кА. В технически развитых странах элегазовые выключатели высокого и сверхвысокого напряжения (110-1150 кВ) практически вытеснили все другие типы аппаратов.

Элегазовые выключатели высокого напряжения выполняют работу за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает уведомление о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты некоторых камер (если аппарат колонковый) размыкаются. Таким способом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на разные компоненты, но при этом и сама уменьшается из-за высокого давления в емкости.

В процессе использования элегазового выключателя выполняются циклы подключения и отключения коммутационного аппарата. При различных дейсвий с выключателем в режимных целях, в большинстве случаев, ток отключения располагается в границах обозначенных значений. Количество потенциально возможных операций зависимо от тока отключения устанавливает изготовитель. Для того, найти суммарное число операций отключения, существенно нужно пользоваться особой диаграммой взаимосвязи, которую можно найти в паспорте выключателя. Чем больше ток, тем меньшее количество возможных циклов включения/отключения элегазового выключателя. Выключатель специализирован для установки в ОРУ 110кВ, так как его номинальное рабочее напряжение – 126кВ. Выключатель делает работу в согласовании с заявленными производственным изготовителем при условиях:

• установки на возвышенности над ярусом морского побережья не больше тысячи м-ов;
• температуры окружающей среды от -350 С до +400 С;
• установки в согласовании с необходимыми условиями завода-изготовителя;

Элегазовые выключатели различают

• колонковые
• баковые

Принцип гашения дуги

Успехи в разработках элегазовых выключтаелей откровенно оказали значительное воздействие на введение в эксплуатационную деятельность компактно размещенных на небольшой территории открытых распределительных устройствах размещенных на открытом воздухе, закрытых распределительных устройствах – размещенных в помещении и элегазовых комплектно распределительных устройствах. В элегазовых выключателях могут использоваться, разные методы гашения дуги зависимо от номинального напряжения, номинального тока отключения и объективных оценок энергосистемы (а также различных электроустановок).

В элегазовых дугогасительных устройствах , в сравнение от воздушных дугогасительных устройств, при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в воздушную среду, а в скрытный в себе объем камеры, наполненный элегазом при условно сравнительно маленьком лишнем давлении.

По методике гашения электрической дуги при выключении различают последующие элегазовые выключатели:

• Автокомпрессионный элегазовый коммутационный аппарат , где существенно нужный крупно масштабный расход элегаза через сопла компрессионного дугогасительного устройства создается по ходу подвижной системы выключателя (автокомпрессионный выключатель с одной ступенью давления).
• Элегазовый выключатель с электромагнитным дутьем, в котором гашение дуги в дугогасительном устройстве гарантируется вращением её по кольцевым контактам под воздействием магнитного поля, формируемого отключаемым током.
• Элегазовый выключатель с камерами низкого и высокого давления, в каком принцип снабжения газового дутья через сопла в дугогасительном аппарате аналогичен воздушным дугогасительным устройствам (Элегазовый выключатель с 2 – мя ступенями давления).
• Автогенерирующий элегазовый выключатель, где очень важный крупномасштабный расход элегаза через сопла дугогасительного устройства формируется за счет подогрева и увеличения давления элегаза дугой отключения в специально подготовленной камере (автогенерирующий элегазовый выключатель с одной ступенью давления).

Выключатели элегазовые баковые трехполюсные наружной установки

Элегаз SF6 обладает высокими дугогасящими свойствами, которые используются в различных аппаратах высокого напряжения. Выключатели нагрузки элегазовые во многом напоминают конструкцию отделителей. Однако для успешного отключения тока в них предусматриваются устройства для вращения дуги в элегазе. В подвижный и неподвижный контакты встроены постоянные магниты из феррита, которые создают магнитные поля, направленные встречно. При размыкании контактов образуется дуга, ток которой взаимодействует с радиальным магнитным полем, в результате чего создается сила F, перемещающая дугу по кольцевым электродам. Вращение дуги в элегазе способствует быстрому гашению. Чем больше отключаемый ток, тем больше скорость перемещения дуги, это защищает контакты от обгорания. Контактная система описанной конструкции помещается внутри фарфорового корпуса, заполненного элегазом и герметически закрытого. Давление внутри камеры 0,3 МПа. Подпитка при возможных утечках происходит из баллона со сжатым элегазом.

Разработаны конструкции выключателей нагрузки с элегазом на 35, 110, 220 кВ. Выключатели 35 и 110 кВ имеют по одной камере на полюс, в выключателе 220 кВ — две камеры на полюс. Кроме того, разработаны конструкции выключателей на два и три направления. Такой аппарат заменяет два или три выключателя, что дает значительную экономию при установке их на подстанциях.

Элегазовые выключатели могут отключать не только ток нагрузки, но и ток КЗ. Такие выключатели имеют дугогасительные устройства с автопневматическим дутьем. При отключении возникает дуга между неподвижными и подвижным контактами.

При отключении привод перемещает подвижную систему вниз, при этом элегаз сжимается в объеме между неподвижным поршнем и соплом. Как только контакты размыкаются, создается дутье через трубчатые контакты, а при дальнейшем ходе подвижной системы, когда трубчатые контакты выходят из сопла, создается сильный поток элегаза, который гасит дугу. Образующееся при гашении дуги небольшое количество продуктов разложения элегаза поглощается специальными фильтра ми (4 шт. на полюс). Удары при включении и отключении выключателя смягчаются буфером. Такой выключатель рассчитан на номинальный ток 1250 А, ток отключения 31,5 кА, собственное время отключения 0,06 с.

Так же как и в воздушных выключателях, возможен модульный принцип создания элегазовых выключателей на более высокие напряжения. Выключатели и другая аппаратура с элегазом имеют большие перспективы

Достоинства элегазовых выключателей:

• пожаро- и взрывобезопасность
• быстрота действия
• высокая отключающая способность
• малый износ дугогасительных контактов
• возможность создания серий с унифицированными узлами
• пригодность для наружной и внутренней установки.

• необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки и очистки SF6
• относительно высокая стоимость SF6
• экологические проблемы эксплуатации.

5. Достоинства и недостатки

Учитывая вышеупомянутое, между плюсами выключателей элегазового типа можно отметить следующее:

• возможность установки в электроустановках как закрытого, так и открытого выполнения буквально всех классов напряжения;
• отмечается простота и надежность конструкции в эксплуатации;
• высокая интенсивность скорости срабатывания;
• низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры;
• неплохая отключающая способность;
• небольшие габаритные пропорции и сумма веса;
• наличие в приводе автоматического управления двух ступеней обогрева;
• большой коммутационный ресурс контактной системы;

Недостатки элегазовых выключателей:

• требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза;
• высокие необходимые условия к качеству элегаза;
• необходимость специально подготовленных устройств для заполнения, перекачки и фильтрации элегаза;
• относительно высокая стоимость элегаза;
• сложность и накладность изготовления — при производственном изготовлении неизбежно нужно соблюдать высокоё качество аппарата;
• дороговизна конструкции и второстепенных элементов;
• при выводе из строя выключателя в режиме ЧП, починка данного аппарата может быть не актуальной.

6. Технические характеристики

В таблице приведены технические характеристики выключателей ВГТ — 110 кВ. Таблица 5.1 – Основные технические данные выключателя ВГТ — 110 кВ

ВГП-110 Выключатель колонковый элегазовый

ВГП-110 Выключатель колонковый элегазовый

• Дугогасительное устройство имеет несколько модификаций по коммутационной способности для сетей с различными токами короткого замыкания, для различных минимальных температур эксплуатации.
• Внутренняя изоляция сформирована при пониженном давлении элегаза для работы при низких температурах окружающей среды без применения смесей.
• Механический ресурс привода составляет 10000 операций О — В, механический ресурс фазы выключателя не имеет ограничений в рамках разумной эксплуатации в течении срока службы.
• Стойкость к любому воздействию внешней среды обеспечивается защитными покрытиями на весь срок эксплуатации.
• Безопасность эксплуатации коммутационных аппаратов, как сосудов под давлением, обеспечивается защитным устройством.
• Стабильность качества производства подтверждается периодическими испытаниями серийных изделий, включая коммутационные испытания.

Колонковый элегазовый выключатель ВГП-110 отвечает требованиям следующих нормативных документов:

• Стандарты МЭК
• ГОСТ Р 52565-2006 «Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ»
• ГОСТ 15150 «Исполнения для различных климатических районов в части воздействия факторов внешней среды»
• ГОСТ 9.014-78 «Единая система защиты от коррозии и старения»
• ПБ03-576-03 «Правила устройств и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
• ТУ3414-019-046821485-2006
• Сертификат соответствия №6791540

Система качества соответствует стандарту ISO 9001:2000, что удостоверено сертификатом BVQI №203351 от 13.11.2006 г.

Баковые элегазовые выключатели 110 кв

Элегазовый выключатель — это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз в качестве среды гашения электронной дуги; предназначенный для оперативных подключений и отключений индивидуальных цепей или электрооборудования в энергосистеме.

Рисунок 1 – Схема элегазового выключателя

Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах отключения до 80 кА. В технически развитых странах элегазовые выключатели высокого и сверхвысокого напряжения (110-1150 кВ) практически вытеснили все другие типы аппаратов.

Элегазовые выключатели высокого напряжения выполняют работу за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает уведомление о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты некоторых камер (если аппарат колонковый) размыкаются. Таким способом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на разные компоненты, но при этом и сама уменьшается из-за высокого давления в емкости.

В процессе использования элегазового выключателя выполняются циклы подключения и отключения коммутационного аппарата. При различных дейсвий с выключателем в режимных целях, в большинстве случаев, ток отключения располагается в границах обозначенных значений. Количество потенциально возможных операций зависимо от тока отключения устанавливает изготовитель. Для того, найти суммарное число операций отключения, существенно нужно пользоваться особой диаграммой взаимосвязи, которую можно найти в паспорте выключателя. Чем больше ток, тем меньшее количество возможных циклов включения/отключения элегазового выключателя. Выключатель специализирован для установки в ОРУ 110кВ, так как его номинальное рабочее напряжение – 126кВ. Выключатель делает работу в согласовании с заявленными производственным изготовителем при условиях:

• установки на возвышенности над ярусом морского побережья не больше тысячи м-ов;
• температуры окружающей среды от -350 С до +400 С;
• установки в согласовании с необходимыми условиями завода-изготовителя;

Элегазовые выключатели различают

• колонковые
• баковые

Элегазовые выключатели ВГТ, ВГБ, ВГГ, ВГП, ВГК, ВБ

Элегазовые выключатели — это разновидность высоковольтных выключателей, которые представляют собой коммутационный аппарат, использующий элегаз (шестифтористую серу, SF6) в качестве среды гашения электрической дуги; предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрического оборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.
Основные достоинства элегазового оборудования определяются уникальными физико-химическими свойствами элегаза. При правильной эксплуатации элегаз не стареет и не требует такого тщательного ухода за собой, как масло.

Привод выключателя обеспечивает 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.

Выключатели серии ВГ

Выключатели элегазовые ВГ предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также работы в циклах АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 110 и 220 кВ.

Условное обозначение выключателя ВГ Х-ХII*-ХХ/ХХХХ У1:

ВГ — выключатель элегазовый; Х — условное обозначение конструктивного исполнения (К, Б, Э, Т, П, Г); Х — номинальное напряжение, кВ (110 или 220); II* — категория по длине пути утечки по внешней изоляции в соответствии с ГОСТ 9920-89; ХХ — номинальный ток отключения, кА (40; 50); ХХХХ- номинальный ток, А (2500, 3150); У1 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условное обозначение привода выключателя ППрК-1800С: П — привод; Пр — пружинный; К — кулачковый; 1800 — работа статического включения, Дж; С — специальный.

Условия эксплуатации выключателя ВГ:

• Высота установки над уровнем моря не более 1000 м.
• Температура окружающего воздуха от минус 45 до 40°С.
• Относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 20°С. Верхнее значение 100% при температуре 25°С.

Принцип гашения дуги

Успехи в разработках элегазовых выключтаелей откровенно оказали значительное воздействие на введение в эксплуатационную деятельность компактно размещенных на небольшой территории открытых распределительных устройствах размещенных на открытом воздухе, закрытых распределительных устройствах – размещенных в помещении и элегазовых комплектно распределительных устройствах. В элегазовых выключателях могут использоваться, разные методы гашения дуги зависимо от номинального напряжения, номинального тока отключения и объективных оценок энергосистемы (а также различных электроустановок).

В элегазовых дугогасительных устройствах , в сравнение от воздушных дугогасительных устройств, при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в воздушную среду, а в скрытный в себе объем камеры, наполненный элегазом при условно сравнительно маленьком лишнем давлении.

По методике гашения электрической дуги при выключении различают последующие элегазовые выключатели:

• Автокомпрессионный элегазовый коммутационный аппарат , где существенно нужный крупно масштабный расход элегаза через сопла компрессионного дугогасительного устройства создается по ходу подвижной системы выключателя (автокомпрессионный выключатель с одной ступенью давления).
• Элегазовый выключатель с электромагнитным дутьем, в котором гашение дуги в дугогасительном устройстве гарантируется вращением её по кольцевым контактам под воздействием магнитного поля, формируемого отключаемым током.
• Элегазовый выключатель с камерами низкого и высокого давления, в каком принцип снабжения газового дутья через сопла в дугогасительном аппарате аналогичен воздушным дугогасительным устройствам (Элегазовый выключатель с 2 – мя ступенями давления).
• Автогенерирующий элегазовый выключатель, где очень важный крупномасштабный расход элегаза через сопла дугогасительного устройства формируется за счет подогрева и увеличения давления элегаза дугой отключения в специально подготовленной камере (автогенерирующий элегазовый выключатель с одной ступенью давления).

Элегазовые выключатели

Элегазовый выключатель ВЭБ-110 производства «ЭМЗ»
Элегазовый выключатель – коммутационный аппарат, широко применяемый в электроустановках класса напряжения 6-220 кВ. В роли изолирующей и дугогасительной среды выключателя выступает элегаз (электрический газ). Последний являет собой безвредный, химически неактивный, негорючий газ, который обладает высокой электрической прочностью и теплопроводимостью.

5. Достоинства и недостатки

Учитывая вышеупомянутое, между плюсами выключателей элегазового типа можно отметить следующее:

• возможность установки в электроустановках как закрытого, так и открытого выполнения буквально всех классов напряжения;
• отмечается простота и надежность конструкции в эксплуатации;
• высокая интенсивность скорости срабатывания;
• низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры;
• неплохая отключающая способность;
• небольшие габаритные пропорции и сумма веса;
• наличие в приводе автоматического управления двух ступеней обогрева;
• большой коммутационный ресурс контактной системы;

Недостатки элегазовых выключателей:

• требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза;
• высокие необходимые условия к качеству элегаза;
• необходимость специально подготовленных устройств для заполнения, перекачки и фильтрации элегаза;
• относительно высокая стоимость элегаза;
• сложность и накладность изготовления — при производственном изготовлении неизбежно нужно соблюдать высокоё качество аппарата;
• дороговизна конструкции и второстепенных элементов;
• при выводе из строя выключателя в режиме ЧП, починка данного аппарата может быть не актуальной.

Конструкция

• Выключатель состоит из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и управляемых одним пружинным приводом ППрМ или пружинно-гидравлическим приводом ППрГ-2. Возможно исполнение в однополюсном исполнении с управлением приводом ППрМ (По желанию заказчика возможна установка токовых расцепителей сети приводов в количестве 2х штук).
• Конструкция взрывобезопасного исполнения.
• Низкий уровень утечек — не более 0,5% в год.
• Современные технологические и конструкторские решения в области применения и обработки материалов.
• Стальные части выключателя и опорные металлоконструкции имеют коррозионно-стойкие покрытия.
• Базовое исполнение выключателей без опорных металлоконструкций. Выключатели могут поставляться по заказу с высокими заводскими опорными стойками, а также с укороченными заводскими стойками для замены маломаслянных выключателей серии ВМТ.
• Сохранение электрической прочности изоляции выключателя при напряжении равном 84 кВ в случае потери избыточного давления газа в выключателе.
• Отключение емкостных токов без повторных пробоев, низкие перенапряжения.
• Низкий уровень звуковых шумов при срабатывании.
• Наличие в приводе автоматического управления двух ступеней обогрева (антиконденсатный и основной) шкафа привода и контроль их исправности.
• Комплектующие изделия (приборы), в том числе высококачественные покрышки, закупаются у ведущих, хорошо зарекомендовавших себя отечественных и зарубежных производителей.
• Конструкция выключателя позволяет осуществлять поставку Заказчику продукции в удобной таре минимальных объемов при минимальных транспортных затратах, а также обеспечить удобный и оперативный монтаж и ввод в эксплуатацию. Монтаж и ввод в эксплуатацию выполняется под руководством шеф-инженера.

6. Технические характеристики

В таблице приведены технические характеристики выключателей ВГТ — 110 кВ. Таблица 5.1 – Основные технические данные выключателя ВГТ — 110 кВ

ВБ-110 Выключатели баковые элегазовые

Выключатель элегазовый ВБ-110-40/3150 УХЛ1 и У1 с пружинным приводом типа ППрА-2000 и встроенными трансформаторами тока предназначен для эксплуатации в открытых и закрытых распределительных устройствах в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ, в районах с умеренным и холодным климатом.

Выключатели выполнены с размещением дугогасительного устройства и трансформаторов тока во вводах, что соединяет в себе следующие преимущества: компактность при транспортировке и установке на объекте; высокая заводская готовность и низкие затраты на монтаж и наладку.Баки полностью теплоизолированы кожухом — для районов с холодным климатом.

Основные технические характеристики:

• Номинальное напряжение Uном, кВ 110
• Номинальный ток Iном, А 3150, 2500
• Номинальный ток отключения Iо,ном, кА 40
• Ресурс по механической стойкости 10 000 циклов

Встроенные трансформаторы тока ТВ-110:

• Номинальный первичный ток, А от 100 до 2000
• Номинальный вторичный ток, А 1 и 5
• Количество вторичных обмоток до 6
• Номинальная вторичная нагрузка, ВА от 5 до 50
• Класс точности от 0,2S
• Номинальная предельная кратность защитных обмоток до 30
• Коэффициент безопасности приборов измерительных обмоток 10

• Дугогасительное устройство размещено внутри ввода
• Трансформаторы тока размещены в среде SF6 внутри второго ввода
• Бак, объединяющий вводы, имеет жесткую, компактную, шарообразную конструкцию, что в 2,5 раза снижает затраты на баковый конструктив
• Для исполнения УХЛI (-60 °С) выключатель имеет кожухи, полностью тепло- и ветроизолирующие шарообразный бак
• Габариты выключателя позволяют доставлять изделие на объект в полной заводской готовности обычным автотранспортом.

• Минимальное обслуживание
• Высокие эксплуатационные характеристики
• Пригоден для эксплуатации во всех климатических зонах
• Снабжен простым и надежным приводом
• Высокая сейсмостойкость

Баковый элегазовый выключатель ВБ-110-40 отвечает требованиям следующих нормативных документов:

Баковые элегазовые выключатели 110 кв

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

Фото — высоковольтное оборудование

1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
2. Баковые (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

Фото — чертеж конструкции

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

1. Автокомпрессионные или воздушные;
2. Вращающие;
3. Продольного дутья;
4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

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:

Фото — схема работы

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

Фото — ВГУ-35

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
3. Выключатели не работают при низких температурах;
4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

Фото — промышленный элегазовый выключатель нагрузки

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4 (завод завод ABB – АВВ):

Элегазовый выключатель LTB 145D1/B производства АББ:

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

ВГУ-110 (газовый силовой):

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

Выключатели предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также работы в циклах АПВ в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ.

• Выключатели могут быть изготовлены в трехполюсном, двухполюсном или однополюсном исполнении:

• Трехполюсное и двухполюсноеисполнение: полюса размещаются на одной раме и управляются одним пружинным приводом;
• Однополюсное исполнение: каждый полюс размещается на собственной раме и имеет свой привод.

Назначение

Выключатель элегазовый ВТБ-110III (в дальнейшем именуемый – «выключатель») предназначен для выполнения коммутационных операций (включений и отключений), а также циклов АПВ при заданных условиях в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока с заземленной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,4) при номинальном напряжении 110 кВ и номинальной частоте 50 Гц.

Выключатель не предназначен для коммутации шунтирующего реактора, и конденсаторной батареи.

Конструкция

Полюс выключателя представляет собой металлический корпус, на котором установлены два фарфоровых изолятора, образующих высоковольтные вводы выключателя. Дугогасительное устройство размещено в корпусе полюса и одном из фарфоровых вводов. Внутри второго ввода полюса размещен блок трансформаторов тока. На верхнем фланце этого ввода размещено защитное устройство мембранного типа для обеспечения взрывобезопасности полюса в аварийной ситуации.

Для обеспечения работоспособности выключателя исполнения УХЛ в условиях низких температур (до минус 60ºС), предусмотрен подогрев каждого полюса.

Для удобства демонтажа полюсов электрические цепи трансформаторов тока и подогревающих устройств выключателя снабжены штепсельными разъемами, установленными в нижней части защитных кожухов.

Систему заправки полюсов выключателя элегазом образуют:

• клапаны автономной герметизации (КАГ) полюсов;
• три датчика плотности (по одному на каждый полюс), представляющих собой электроконтактный манометр, снабженный устройством температурной компенсации, приводящим показания манометра к температуре 20 0 С, и имеющий три пары контактов, одна из которых предназначена для сигнализации об опасном уровне снижения плотности элегаза из-за его утечки (и необходимости пополнения), а две других — для автоматического отключения аппарата с блокировкой цепи включения или для блокирования управления выключателем вообще (что определяется проектом подстанции);
• соединительные ниппели с гайками и уплотнениями для присоединения датчиков плотности к полюсам.

Выключатель заполняется элегазом, соответствующим требованиям ТУ 6-02-1249-83.

151044 (Усиление надёжности схемы электроснабжения ПС "Северная"), страница 3

Документ из архива «Усиление надёжности схемы электроснабжения ПС "Северная"», который расположен в категории «дипломные работы». Всё это находится в предмете «физика» из раздела «Студенческие работы», которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «остальное», в предмете «физика» в общих файлах.

Онлайн просмотр документа «151044»

Текст 3 страницы из документа «151044»

где — номинальное значения апериодической составляющей в

— апериодическая составляющая тока КЗ в точке К1.

На термическую стойкость выключатель проверяется по расчетному импульсу квадратичного тока КЗ по условию:

где — ток и время термической стойкости аппарата к токам КЗ;

Тепловой импульс вычисляется по формуле:

где — время отключения КЗ определяется:

5.2 Выбор коммутационных аппаратов для РУ 110 кВ

Максимально возможный ток выключателей и разъединителей:

Выбираем выключатель ВГТ-110II-40/2500 У1 с паспортными данными

собственное время отключения выключателя:

полное время отключения: ;

номинальный отключающий ток: I_{ном откл}=40кА;

ток динамической стойкости: ;

номинальное значение апериодической составляющей в отключаемом токе: ;

ток термической стойкости, время его действия 40/3 кА/с;

собственное время включения 0,1с.

ОРУ 110 кВ Т_а принимается равным 0,02 сек.

Ударный коэффициент тока КЗ:

Тепловой импульс тока КЗ:

Условия выбора и проверки выключателей приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Условия выбора и проверки выключателей.

5.3 Выбор разъединителей РУ 110 кВ

Выбирается разъединитель РДЗ-110/1000-УХЛ1 с паспортными данными:

Условия выбора и проверки разъединителей приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2. Условия выбора и проверки разъединителей.

5.4 Выбор коммутационных аппаратов для РУ 10 кВ

Выбор выключателей и разъединителей на стороне 10 кВ происходит аналогично выбору аппаратов на стороне 110 кВ.

Максимально возможный ток выключателей и разъединителей:

Максимальный рабочим ток секционного выключателя:

Максимальный рабочий ток на отходящих кабельных линиях:

Выбираем выключатель ВВ/TEL — 10 с паспортными данными:

для системы связанной со сборными шинами 10 кВ применяется равным 0,01 сек.

Ударный коэффициент тока КЗ:

Тепловой импульс тока КЗ:

Условия выбора и проверка выключателей приведены в таблице 5.3

Таблица 5.3. Условия выбора и проверка выключателей.

5.5 Выбор серии шкафов КРУ для РУ 10 кВ

Выбираются шкафы серии К-63 с выключателями типа BB/TEL-10.

5.6 Выбор ОПН на подстанции

Защитное действие ограничителей обусловлено тем, что при возникновении перенапряжения в сети, вследствие высокой нелинейности резисторов, через ограничители протекает значительный импульсный ток, в результате чего величина перенапряжения снижается до уровня, безопасного для изоляции защищаемого электрооборудования.

На стороне 110 кВ устанавливаются ОПН типа ОПН-110 У1.

Для защиты нейтралей трансформаторов от напряжений, устанавливаем вентильные ОПН.

6. Выбор токоведущих частей на подстанции

6.1 Выбор проводников ошиновки РУ 110 кВ

Для выбора проводников реконструируемой подстанции необходимо знать значение тока в форсированном режиме .

Форсированный ток в проводах можно рассчитать по формуле:

где максимальная нагрузка на высшем напряжении;

номинальное напряжение на высшей стороне 110 кВ.

По таблице 2.5 6 [2] «Минимальный диаметр проводов ВЛ по условиям короны» принимается провод АС-70/11, . Расстояние между фазами В = 300 см, фазы расположены горизонтально.

6.2 Выбор токоведущих частей на напряжение 10 кВ

Выбор кабелей отходящих от шин РУ 10кВ к потребителям подстанции. Потребители 6-10 кВ получают питание по кабельным линия. В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий, воздействующих на кабель, рекомендуются различные марки кабелей. Для модернизируемой подстанции по справочнику выбираем кабели с алюминиевыми жилами, прокладываемые в земле.

Для выбора проводников реконструируемой подстанции необходимо знать значение рабочего тока в форсированном режиме .

Для линий отходящих от трансформатора ТДТН:

Применяется провод АС-150/19 с допустимым током

Расчётные рабочие токи:

Принимаем кабель марки ААШВ — кабель с бумажной пропитанной изоляцией, сечением 3 x 50 с допустимым длительным током

Минимальное сечение по термической стойкости:

где — для кабеля марки ААШВ.

Принятое сечение проходит по условию проверки по термической стойкости.

6.3 Выбор ошиновки на стороне 10 кВ

Максимальный ток (см. п.5.4)

Выбираются алюминиевые жёсткие шины прямоугольного сечения 100х8 с допустимым током .

Проверка шин на электродинамическую стойкость.

Так как наибольшие электродинамические усилия возникают при трёхфазном повреждении, поэтому проверка шин на электродинамическую стойкость производится по значению ударного тока трёхфазного КЗ, который согласно пункту 5.4.

Усилия между фазами при протекании тока трёхфазного К. З.,

где — расстояние между осями соседних фаз,

Напряжение в материале шин при взаимодействии фаз:

где — расстояние между опорными изоляторами шинной конструкции,

— момент сопротивления шин, относительно оси, перпендикулярной

действию усилия, для трёхполосных шин:

где — размеры сечения прямоугольных шин.

Выбранные шины удовлетворяют электродинамической стойкости, т.к

7. Проектирование системы измерений подстанции

7.1 Выбор трансформаторов тока

Выбор трансформаторов тока производится по напряжению установки, рабочему току первичной цепи, нагрузке вторичной цепи при выбранном классе точности.

Выбор ТА по вторичной нагрузке выполняется по условию:

где — расчётная нагрузка вторичной цепи, Ом;

— номинальная допустимая нагрузка ТА в выбранном классе точности, Ом.

Так как индуктивное сопротивление вторичной цепи невелико, можно принять, . Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

где — мощность, потребляемая приборами, В∙А;

— вторичный номинальный ток приборов трансформатора тока, А.

Переходное сопротивление контактов принимается:

— при количестве подключаемых приборов не более трёх;

— при количестве подключаемых приборов более трёх.

Сопротивление соединительных проводов:

По рассчитанному сопротивлению определяется сечение соединительных проводов: