ВТБ-110 (У1, УХЛ1) Выключатель элегазовый баковый – ЗАО «ЗЭТО»

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.

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:

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

Номинальное напряжение, кВ:

110

Наибольшее рабочее напряжение, кВ:

126

Номинальный ток, А 

2000, 3150

Номинальный ток отключения, кА 

40

Нормированное процентное содержание апериодической составляющей, % не более 

45

Нормированные параметры тока включения, кА

  • наибольший пик
  • начальное действующее значение периодической составляющей

 

102

40

Нормированные параметры сквозного тока короткого замыкания, кА:

  • наибольший пик (ток электродинамической стойкости), кА
  • среднеквадратичное значение тока за время его протекания, кА
  • время протекания тока короткого замыкания, с 

 

102

40

3

Нормированный ток отключения ненагруженной воздушной линии, А 

31,5

Собственное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, с, не более 

0,032 ± 0,005

Полное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, с, не более

0,06+0,005

Собственное время включения, при номинальном напряжении на элементах управления, с, не более

0,08

Нормированная бестоковая пауза при АПВ, с

0,3

Разновременности замыкания и размыкания контактов полюсов с, не более

  • при включении
  • при отлючении

 

0,0018

0,0015

Удельная длина пути утечки, см/кВ, не менее

2,5

Номинальное напряжение катушек включения и отключения, В, постоянное

220/110

Номинальное напряжение питания электродвигателя привода, В, переменное

400 или 230

Ток катушек включения и отключения при номинальном напряжении, А, не более

3/5

Номинальное напряжение питания устройств электрообогрева привода и полюсов выключателя, В, переменное

230

Мощность антиконденсатного (неотключаемого) обогрева выключателя, Вт

50

Мощность основного устройства обогрева выключателя, управляемого автоматикой привода, Вт, не более

 6600

Мощность антиконденсатного (неотключаемого) обогрева привода, Вт

50

Мощность основного устройства обогрева привода, управляемого автоматикой привода, Вт, не более

1600

Встроенные трансформаторы тока ТВ-110:

Количество обмоток на полюс

  • измерительных

Номинальный первичный ток, А

Номинальный вторичный ток, А

Класс точности для измерения и учёта

Класс точности для защит

 

 

До 9

От 200 до 3000

1;5

0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5

5Р; 10Р

Верхний предел абсолютного давления (давление заполнения) элегаза, МПа (кгс/см2)/плотность элегаза, кг/м3

 0,5(5,0)/32,0

Нижний предел абсолютного давления элегаза, МПа (кгс/см2)/плотность элегаза, кг/м3

0,45(4,5)/28,5

Минимальное абсолютное давление элегаза, при котором сохраняется номинальный уровень изоляции, МПа (кгс/см2)/плотность элегаза, кг/м3

0,42(4,2)/26,5

Абсолютное давление сигнализации МПа (кгс/см2)/плотность элегаза, кг/м3:

  • предупредительной уставки
  • уставки блокировки работы выключателя

 

0,45(4,5)/28,5

0,42(4,2)/26,5

Утечка элегаза из внутренних полостей выключателя в год, % от массы, не более

0,5

www.zeto.ru

Выключатель элегазовый баковый вгбу-110

Выключатель элегазовый баковый ВГБУ-110 состоит из трех полюсов с общим приводом. Полюса крепятся на металлической раме. Полюс выключателя представляет собой герметичный резервуар, выполненный из алюминия, в котором размещено одноразрывное автокомпрессионное дугогасительное устройство. На патрубки резервуара выключателя установлены трансформаторы тока. Внутренние полости выключателя и трансформатора тока заполнены элегазом (под одним избыточным давлением), служащим изоляционной и дугогасительной средой.

В выключателе изоляционная тяга соединяется с подвижным контактом дугогасительной камеры. Соединение подвижного и неподвижного контактов с токоведущими частями других элементов выключателя осуществляется специальными контактами, закрепленными на дисковых изоляторах. Контактные части закрыты экраном. Фильтр-поглотитель служит для очистки элегаза от продуктов разложения, образующихся при гашении дуги, а также для поглощения остаточной влаги. Все части элегазового выключателя (ЭВ) находятся внутри герметизированной оболочки.

Выключатели на 110 кВ имеют один разрыв. Дугогасительное устройство ЭВ состоит из подвижной и неподвижной частей, закрепленных на изоляционном цилиндре.

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

Переход тока с подвижного контакта на цилиндр осуществляется скользящими контактами.

Дугогасительное устройство представляет собой автокомпрессионную камеру, в которой создается необходимое давление элегаза за счет движения контакт-поршня в неподвижном цилиндре. При отключении в начале хода прохождение тока осуществляется через контакт-поршень и неподвижный контакт, а далее через главный контакт и дугогасительный. При этом в цилиндре создается автокомпрессионное давление газа. После размыкания дугогасительных контактов между ними возникает дуга, которая гасится в нуле тока за счет обдува элегазом под действием автокомпрессионного сжатия и автогенерации за счет дуги.

Выключатель элегазовый баковый ВГБУ-110 со встроенными трансформаторами тока предназначен для выполнения коммутационных операций (включения и отключения) 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.

Технические данные элегазовых выключателей марки ВГБУ-110, ВГБУ-220 и ВГБМ-220 представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Наименование параметра

Тип выключателя

ВГБУ-110

ВГБУ-220

ВГБМ-220

1

2

3

4

1

Номинальное напряжение, кВ

110

220

2

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

126

252

3

Номинальный ток отключения, кА

40

40

4

Номинальный ток, А

2000

2000

5

Номинальная частота, Гц

50

50

6

Процентное содержание апериодической составляющей β, % не более

45

45

7

Сквозной ток короткого замыкания, кА: - наибольший пик

- начальное действующее значение периодической составляющей

- ток термической стойкости / время протекания тока термической стойкости

102

40

40/3

102

40

40/3

8

Собственное время отключения, с

0,03

0,03

9

Полное время отключения, с

0,06

0,06

10

Собственное время включения, с

0,07

0,07

11

Отключаемые малые индуктивные токи, А

6-20

6-20

12

Отключаемый ток конденсаторной батареи, А

400

400

13

Количество встроенных трансформаторов тока на полюс выключателя:

- для измерений

- для защиты

1

3

1

3

14

Тип привода выключателя

гидро

гидро

15

Количество приводов

1

1

16

Количество дугогасительных разрывов на полюс

1

1

17

Дугогасительная среда

SF6

SF6

18

Утечка элегаза в год, % от массы не более

1

1

19

Климатическое исполнение

У1

У1

20

Удельная длина пути утечки, см/кВ

2,25

2,25

Окончание табл.3.1

1

2

3

4

21

Мощность подогрева шкафа и привода, кВт

1,32

1,32

22

Мощность подогрева баков, кВт на выключатель

-

4,8

23

Ток потребления на зажимах электромагнитов отключения и включения при номинальном напряжении 220 В, А

2,3

2,3

24

Ресурс по механической стойкости, циклов B-tn-O

5000

5000

25

Ресурс по коммутационной стойкости, в диапазоне (60-100)% I0 ном, отключений

20

20

26

Масса выключателя с приводом (без элегаза), кг

3500

49001

27

Масса аппаратного шкафа, кг

150

150

28

Срок службы до первого ремонта, лет

15

15

29

Срок службы, лет

30

30

Конструкция выключателя приведена на рис. 3.2.

а)

б)

Рис. 3.2. Выключатель ВГБУ-110:

1 – гидропривод; 2, 11, 19, 20 – стойка; 3 – рама; 4, 7 – блок трансформато­ров;

5, 73 – вводы; 6 – гасительная камера; 8 – кронштейн; 9, 10 – пластина;

studfiles.net

Элегазовые выключатели: принцип действия, конструктивные освобенности

Для того чтобы безопасно отключать электропотребителя или нагрузку от сети переменного тока при высоких напряжениях нужны специальные надёжные устройства одни из них называется выключатель элегазовый. Он разработан специально для того, чтобы разрывать большие токи, и возникшую при этом дугу, для того чтобы она не смогла стать причиной пожара или же разрушения. Более техническими словами это коммутационный аппарат, для оперативного дистанционного управления, который может отключать линию от сети в аварийных случаях, чаще всего короткого замыкания или же перегрузки. Особое отличие, с часто применяемыми на подстанциях выключателями с маслинным наполнением, заключается в том что внутри элегазового выключателя нет масла, а значит, отсутствует вероятности возгорания и взрыва. Для коммутации в сетях низкого напряжения такие выключатели не используются, так как в них достаточно и обычных дугогасящих камер.

Принцип действия

Основная особенность этого выключателя это надёжная изоляция каждой из фаз с высоким напряжением, которое считается от 1000 Вольт, за счёт применения специального диэлектрического вещества элегаза. Что же это такое? Элегаз — это электротехнический газ, представляющий собой смесь химических элементов, а точнее, шестифтористую серу (шестифтор).

При обычной рабочей температуре он представляет собой газ:

  1. без цвета;
  2. без запаха;
  3. не поддающийся горению;
  4. не меняющий свои свойства и структуру со временем;
  5. химически не активен, а также не агрессивен к металлу;
  6. распадающийся при возникновении электрической дуги, и быстро восстанавливающийся при её исчезновении.

Высокая электрическая прочность обусловлена особенностью газа захватывать электроны, поэтому даже небольшие расстояния между силовыми контактами дают отличный разрыв электрической цепи, а значит и отключения данного участка от высокого напряжения.

Принцип работы самого механизма разрыва довольно прост. После поступления сигнала на привод, который работает за счёт пружинно-гидравлического механизма, контактная подвижная часть увеличивает расстояние между замкнутыми ранее элементами, возникает, естественно, электрическая дуга которая в среде такого газа быстро тухнет.

Конструктивные особенности и виды выключателей

По конструктивным особенностям элегазовые выключатели делятся на:

  • Колонковые. Они не отличаются от масляных не по размерам ни по внешним признакам, однако, имеют только один разрыв на фазу.

  • Баковые. Имеют значительно меньшие размеры, один общий привод на все три полюса, а также встроенные внутрь устройства трансформаторы тока.

Все данные элегазовые выключатели также можно разделить по способу гашения электрической дуги, возникающей при разрыве цепи. Этот способ зависит от следующих факторов:

  1. Номинального напряжения аппарата;
  2. Номинального тока отключения;
  3. Особенностей мест установки и эксплуатации.

Для гашения дуги используются следующие способы гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные с дутьём в элегазе. Имеют одну степень давления, которое создаётся компрессорным механизмом;
  2. С электромагнитным дутьём. Гашение дуги выполняется вращением её по кольцевым контактам под воздействием поперечного магнитного поля, которое создано самим током отключения;
  3. Двухступенчатое давление. В них сжатый предварительно газ поступает из специальной ёмкости где он находится под относительно высоким давлением. Имеет две ступени давления;
  4. Автоматически генерирующимся дутьём. Как и предыдущий вариант имеет продольное дутьё, но теперь повышение давление газа происходит непосредственно за счёт разогрева самой электрической дугой.

Привод данного выключателя должен надёжно удерживать контакты во включенном положении, а также в случае получения сигнала на отключение выполнить его. Вал выключателя и вал самого привода соединяются между собой посредством целой системы рычагов и тяг. Оттого как эта связка работает, зависит надёжность, а также быстрота срабатывания.

Здесь могут применяться два типа приводов:

  • Пружинный. Управляется он за счёт кинематической системы кулачков, валов, а также рычагов;
  • Пружинно-гидравлический, управляется системой, основанной на работе гидравлического механизма.

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ выключателей с элегазовым наполнением выделяются:

  1. Широкий спектр применения на всевозможные напряжения выше 1000 В;
  2. Сам процесс гашения дуги происходит в замкнутом изолированном пространстве поэтому нет выхлопа в атмосферу;
  3. Небольшие габариты, соответственно и вес;
  4. Быстродействие;
  5. Взрывобезопасен, а также не вызывает не контролируемого горения, то есть пожара;
  6. Высокая отключающая способность;
  7. Надёжность отключения небольших индуктивных, а также емкостных переменных токов в момент перехода тока через нулевую отметку без появления перенапряжений и среза;
  8. Низкий износ контактов, участвующих в дугогашении;
  9. При работе не производит большого шума;
  10. Пригоден как для наружной, так и для внутренней электроустановки;
  11. Можно эксплуатировать в различных климатических условиях даже очень суровых для человека;
  12. Возможно изготовление серийных устройств с идентичными унифицированными узлами.

Как и любое устройство элегазовые выключатели имеют свои недостатки:

  1. Требуется очень высокая точность при изготовлении, что влечёт за собой высокую стоимость продукции.
  2. Нельзя использовать некачественный или низкокачественный газ;
  3. Нужны дополнительные устройства для перекачки, наполнения, а также очистки элегаза;
  4. Относительная дороговизна самого элегаза, без которого устройство работает не эффективно.

Особенности обслуживания и эксплуатации

В процессе эксплуатации таких коммутационных устройств на ОРУ (открытых распределительных устройствах) нужно учитывать что в шкафах приводов выключателей может скапливаться конденсат, который приводит к коррозии систем механизма, а также вторичных цепей управления и сигнализации. Для этого внутри шкафов заводом изготовителем предусмотрены нагревательные резисторы, работающие постоянно.

Все действия по включению или же отключению аппаратов возможны только, если давление газа не меньше допустимого, если пренебречь этим то появляется высокая вероятность повреждения и выхода со строя относительно дорого выключателя. Для этих целей должна быть налажена сигнализация минимального давления, а также блокировка управляющих цепей. Если же персонал заметил что давление упало, аппарат нужно вывести в ремонт и приступить к поиску причин снижения этого жизненно важного для него показателя. Естественно, что вывод его из работы должен выполняться со всеми необходимыми требованиями безопасности, предъявляемыми к данной электроустановке и изложенных в местных инструкциях. Для контроля давления должен быть обязательно исправный манометр, а после устранения утечки газа стоит дополнить его через специальное присоединение, которое расположено внутри приводного механизма.

Осмотр элегазовых выключателей выполняется ежедневно, а также один раз за две недели в ночное время суток. В сырую влажную погоду нужно обращать внимание на возникновение электрической коронации. Если величина отключаемого тока была предельно допустимая (при коротких замыканиях), то следует обеспечить качественное техническое обслуживание. Количество отключений как плановых, так и аварийных фиксируется в специально выделенных для этих нужд журналах.

Несмотря на существующие недостатки, элегазовый выключатель имеет свои сильные стороны поэтому является достойной заменой не только масляных, но и воздушных выключателей высокого напряжения.

Видео о высоковольтном элегзовом выключателе

amperof.ru

Назначение элегазовых баковых выключателей

Элегазовые баковые выключатели (см. рис. 1) применяются на подстанциях открытого типа классов напряжения 35-220 кВ для выполнения коммутации в энергосистемах, т.е. выполнения операций включения и отключения отдельных цепей при ручном или автоматическом управлении.

Рис. 1. Элегазовый баковый выключатель фирмы ООО «Сименс высоковольтные аппараты» ЗАР1DTS 126/245.

Внутренняя полость элегазового бакового выключатели заполняется злегазом, служащим дугогасящей и изолирующей средой. Конструкции элегазовых баковых выключателей различных фирм практически одинаковы.

Наиболее распространены в филиале ОАО «МОЭСК» Северные электрические сети элегазовые баковые выключатели серий: фирмы «Siemens» и «Энергомаш (Екатеринбург) – Уралэлектротяжмаш».

    1. Риски, появляющиеся при эксплуатации элегазовых баковых выключателей

В процессе эксплуатации элегазовых баковых выключателей необходимо контролировать:

  • отклонение давления элегаза в дугогасительном устройстве выключателя от нормативных;

  • появление на высоковольтных вводах трещин, сколов фарфора, загрязнений;

  • неисправность датчиков давления элегаза.

До окончания монтажа вторичных цепей, электроизмерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики вторичные обмотки трансформаторов тока должны быть замкнуты накоротко.

При проверке полярности вторичных обмоток ТТ прибор, указывающий полярность, должен быть присоединён к зажимам вторичной обмотки до подачи импульса в первичную обмотку трансформаторов тока.

При проведении эксплуатационного обслуживания РЗА, ПРА, приборов учёта и измерений разрыв токовых цепей без шунтирования отключаемых элементов устройств запрещается.

    1. Применяемые стандарты и рекомендации при конструировании и эксплуатации элегазовых баковых выключателей

ГОСТ 1516.3-96 Электрооборудование переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.

ГОСТ 8024-90 Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний.

ГОСТ 9920 - 89 Электроустановки переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Длина пути утечки внешней изоляции.

ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP).

ГОСТ 21242-75 Выводы контактные электротехнических устройств. Плоские и штыревые. Основные размеры.

ГОСТ 24753-81 Выводы контактные электротехнических устройств. Общие технические требования.

ГОСТ Р 52565-2006 Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.

    1. Перечень типов элегазовых баковых выключателей, эксплуатируемых на сетевом предприятии

В настоящее время введены в работу и эксплуатируются в энергосистемах Р.Ф. следующие серии (типы) элегазовых баковых выключателей: фирмы «Siemens» 3АР DT-245, 3АР1 DT-245, 3АР DT-145, 3АР1 DT-145, 242РМ40, 145РМ40, РМР242G50; фирмы «Энергомаш (Екатеринбург) – Уралэлектротяжмаш» ВГБУ-220, ВГБУ-110, ВГБЭ-35.

Конструкции зарубежных и отечественных элегазовых баковых выключателей практически одинаковы за исключением некоторых деталей, поэтому техническое обслуживание и контроль состояния этих аппаратов идентичен. В инструкции по эксплуатации элегазовых баковых выключателей 35-220 кВ разработана методика обеспечения эксплуатационного обслуживания оборудования одного назначения и с одинаковыми конструктивными принципами построения (разных серий и типов).

studfiles.net

выключатели элегазовые баковые | Энерготранс

Артикул: 15

выключатели элегазовые баковые

Изоляционные свойства

Конструкция внутренней изоляции выключателя базируется на уникальных изоляционных свойствах элегаза и специальной форме контактов и экранов, создающих практически однородное электрическое поле.

Свойства гексофторида серы SF6 (элегаз), используемые в высоковольтных аппаратах (газообразность, высокая диэлектрическая прочность, инертность) сохраняются при нормируемых плотности и влажности на весь срок эксплуатации.

Плотность элегаза обеспечивается герметизацией каждого полюса с уплотнением разъемных соединений резиновыми кольцами с регламентированным сжатием в канавках специальной формы. Срок службы уплотнений в течение 20 лет определяет межревизионный период

Низкая влажность элегаза обеспечивается наличием абсорбирующего фильтра в каждом полюсе.

Стойкость к воздействию внешней среды.

Баковый выключатель ВБ-110 иммет два исполнения по минимальной температуре эксплуатации:

  • ВБ-110-40У1 – при минимальном избыточном давлении в аппарате 0,32МПа для минимальной температуры – минус 450С, без подогрева полюсов;
  • ВБ-110-40УХЛ1 – при минимальном избыточном давлении в аппарате 0,32МПа для минимальной температуры  - минус 600С, с подогревом полюсов.
  • Элегаз находится в изделии в газообразном состоянии при указанных соотношениях давления и температуры, сохраняя коммутационные и изоляционные свойства в течение всего срока службы.
  • Внутренние поверхности полюсов выключателя защищены от воздействия коррозии, т.к. элегаз является инертным газом.
  • Внешние поверхности защищены покрытиями от воздействия агрессвных факторов в соответствии с ГОСТ 15150-69 для атмосферы типа II.
  • Контактные поверхности имеют гальваническое покрытие, либо покрытие, наносимое термическим напылением или электроискровым способом.
  • Алюминиевые и стальные поверхности имеют лакокрасочное покрытие на основе пигментов.
  • Воздействие климатических и экологических факторов внешней среды не вызывает необходимости замены или обновления деталей или узлов выключателя ВБ-110 в течение всего срока службы.

Безопасность эксплуатации

        Выключатель ВБ-110, как и любой элегазовый аппарат, является пожаробезопасным. Материалы, поддерживающие горение, отсутствуют в конструкции изделия.

        Выключатель ВБ-110 является взрывобезопасным, что отличает его от многих аналогов. Взрывобезопасность подтверждена испытанием внутренней дугой, которое произошло без взрыва и фрагментации (в рамках требований МЭК).

        Металлическая мембрана защищает каждый полюс от разрушения при резком повышении давления. Давление разрыва мембраны является хорошо сбалансированной границей между максимальным давлением в аппарате при рабочих коммутационных режимах и испытательным давлением узлов, образующих корпус полюса.

Монтаж и технологическое обслуживание

        Монтаж выключателя стоит из следующих этапов:

  • Установка выключателя на фундамент
  • Заполнение элегазом, подвод питания к цепям управления и контроля выключателя

Ключевой операцией монтажа является заполнение выключателя элегазом до требуемой плотности и проверка его влажности.

Монтаж и ввод в эксплуатацию выполняется под руководством шеф-инженера.

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

  • Стандарты МЭК
  • ГОСТ Р 52565-2006 «Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ»
  • ГОСТ 1516.3-96 "Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750кВ. Требования к электрической прочности изоляции"
  • ГОСТ 8024-90 "Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний"
  • ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»
  • ГОСТ 12.2.007.0-75 12.2.007.3-75 «Изделия электротехнические. Требования по безопасности»
  • ГОСТ 16962.1-89 "Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам"
  • ГОСТ 1516.2-97 "Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции"
  • ПБ 10-115-96 «Правила устройств и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
  • ТУ 3414-003-00213606-2009

 

 

Основные технические данные выключателя

Наименование параметра

Ед.изм.

Исполнение

ВБ-110-40У1

ВБ-110-40 УХЛ1

Номинальное напряжение

кВ

110

110

Наибольшее рабочее напряжение

кВ

126

126

Номинальный ток

А

3150

2500

Номинальный ток отключения

кА

40

40

Параметры сквозного тока короткого замыкания:

- наибольший пик

- ток термической стойкости

- время протекания тока термической

стойкости

 

 

кА

кА

с

 

 

100

40

3

 

 

100

40

3

Ток ненагруженных линий, отключаемый без повторных пробоев

А

31,5

31,5

Собственное время отключения

С

0,0032+0,005

0,0032+0,005

Полное время отключения

С

0,055

0,055

Минимальная безтоковая пауза при АПВ

С

0,3

0,3

Собственное время включения

С

0,6+0,2

0,6+0,2

Расход газа на утечки в % в год от массы газа, не более

%

1

1

Масса элегаза не более

Кг

27

27

Избыточное давление элегаза,

приведенное к +20° C

- Давление заполнения

- Давление сигнализации

- Давление блокировки

 

 

МПа

МПа

МПа

 

 

0,4

0,34

0,32

 

 

0,4

0,34

0,32

Минимальная температура воздуха

0С

-45

-60

Масса выключателя

кг

2690

2860

Срок службы

лет

40

40

 

 

energo-tr.ru

Выключатель элегазовый баковый ВГБУ-110


Выключатель элегазовый баковый ВГБУ-110 состоит из трех полюсов с общим приводом. Полюса крепятся на металлической раме. Полюс выключателя представляет собой герметичный резервуар, выполненный из алюминия, в котором размещено одноразрывное автокомпрессионное дугогасительное устройство. На патрубки резервуара выключателя установлены трансформаторы тока. Внутренние полости выключателя и трансформатора тока заполнены элегазом (под одним избыточным давлением), служащим изоляционной и дугогасительной средой.

В выключателе изоляционная тяга соединяется с подвижным контактом дугогасительной камеры. Соединение подвижного и неподвижного контактов с токоведущими частями других элементов выключателя осуществляется специальными контактами, закрепленными на дисковых изоляторах. Контактные части закрыты экраном. Фильтр-поглотитель служит для очистки элегаза от продуктов разложения, образующихся при гашении дуги, а также для поглощения остаточной влаги. Все части элегазового выключателя (ЭВ) находятся внутри герметизированной оболочки.

Выключатели на 110 кВ имеют один разрыв. Дугогасительное устройство ЭВ состоит из подвижной и неподвижной частей, закрепленных на изоляционном цилиндре.

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

Переход тока с подвижного контакта на цилиндр осуществляется скользящими контактами.

Дугогасительное устройство представляет собой автокомпрессионную камеру, в которой создается необходимое давление элегаза за счет движения контакт-поршня в неподвижном цилиндре. При отключении в начале хода прохождение тока осуществляется через контакт-поршень и неподвижный контакт, а далее через главный контакт и дугогасительный. При этом в цилиндре создается автокомпрессионное давление газа. После размыкания дугогасительных контактов между ними возникает дуга, которая гасится в нуле тока за счет обдува элегазом под действием автокомпрессионного сжатия и автогенерации за счет дуги.



Выключатель элегазовый баковый ВГБУ-110 со встроенными трансформаторами тока предназначен для выполнения коммутационных операций (включения и отключения) 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.

Технические данные элегазовых выключателей марки ВГБУ-110, ВГБУ-220 и ВГБМ-220 представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Наименование параметра Тип выключателя
ВГБУ-110 ВГБУ-220 ВГБМ-220
Номинальное напряжение, кВ
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
Номинальный ток отключения, кА
Номинальный ток, А
Номинальная частота, Гц
Процентное содержание апериодической составляющей β, % не более
Сквозной ток короткого замыкания, кА: - наибольший пик - начальное действующее значение периодической составляющей - ток термической стойкости / время протекания тока термической стойкости       40/3       40/3
Собственное время отключения, с 0,03 0,03
Полное время отключения, с 0,06 0,06
Собственное время включения, с 0,07 0,07
Отключаемые малые индуктивные токи, А 6-20 6-20
Отключаемый ток конденсаторной батареи, А
Количество встроенных трансформаторов тока на полюс выключателя: - для измерений - для защиты        
Тип привода выключателя гидро гидро
Количество приводов
Количество дугогасительных разрывов на полюс    
Дугогасительная среда SF6 SF6
Утечка элегаза в год, % от массы не более
Климатическое исполнение У1 У1
Удельная длина пути утечки, см/кВ 2,25 2,25

 

 

Окончание табл.3.1

Мощность подогрева шкафа и привода, кВт 1,32 1,32
Мощность подогрева баков, кВт на выключатель   - 4,8
Ток потребления на зажимах электромагнитов отключения и включения при номинальном напряжении 220 В, А     2,3     2,3
Ресурс по механической стойкости, циклов B-tn-O    
Ресурс по коммутационной стойкости, в диапазоне (60-100)% I0 ном, отключений
Масса выключателя с приводом (без элегаза), кг
Масса аппаратного шкафа, кг
Срок службы до первого ремонта, лет
Срок службы, лет

 

Конструкция выключателя приведена на рис. 3.2.

 

а) б)

 

Рис. 3.2. Выключатель ВГБУ-110:

1 – гидропривод; 2, 11, 19, 20 – стойка; 3 – рама; 4, 7 – блок трансформато­ров;

5, 73 – вводы; 6 – гасительная камера; 8 – кронштейн; 9, 10 – пластина;

12, 18, 36, 37 – уголок; 13 – болт М12хЗО; 14 – гайка М12; 15 – шайба 12Т.65Г;

16 – шайба 12x2,5; 17 – болт М12х25; 21 – шайба 20x3; 22 – шайба 20.65Г; 23 – гайка М20; 24 – болт М20х80; 25, 34 – корпус; 26 – фланец; 27, 28, 30, 31, 32, 33 – трубки;

29 – передаточный механизм; 35 – шкаф клеммных сборок; 38 – шкаф аппаратный

 

Основными составными частями выключателя ВГБУ-110 являются: три гасительных устройства 6, расположенные на общей раме 3; передаточный механизм 29, обеспечивающий передачу движения от общего привода к гасительным устройствам; шкаф клеммных сборок 35; газонаполненные вводы 5; блоки трансформаторов тока 4 и 7; гидравлический привод 1; аппаратный шкаф 38. Рама 3 установлена на стойках 2, 11, 19, 20. Для создания необхо­димой жесткости на стойках укреплены уголки 12,18, 36, 37. Боковые корпуса 25, 34 передаточного механизма соединяются с центральным резервуаром передаточного механизма при помощи ко­лец, а снаружи закрыты фланцами 26. Каждое гасительное устройство крепится к раме 3 при помощи двух кронштейнов 8. Блоки трансформаторов тока крепятся на фланцах резервуаров га­сительных устройств, вводы - на корпусах блоков трансформаторов тока. Внутренние поверхности корпусов блоков трансформаторов тока и вводов образуют полости, свободно сообщающиеся с полостью гасительных устройств и передаточного механизма. От внешних атмосферных воздействий блоки трансформаторов то­ка 4 и 7 защищены кожухами.

Уплотнительное кольцо защищает трансформаторы от попадания воды, пыли, снега снизу, кроме того, обеспечивает разрыв витка вокруг трансформаторов.

Выключатель ВГБУ-110 предназначен для работы в следующих условиях: номинальные значения климатических факторов внешней среды в соответствии с ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1 для климатического исполнения У категории размещения 1. При этом: 1) рабочее значение температуры окружающего воздуха: верхнее + 40°С; нижнее - 45°С; 2) окружающая среда – не содержащая химически активных разъе­дающих оболочки и опасных в отношении взрыва примесей (содержа­ние коррозионно-активных агентов для атмосферы II по ГОСТ 15150).

На рис. 3.3 представлен внешний вид элегазового базового выключателя ВГБУ-110.

 

 

Рис. 3.3. Внешний вид элегазового бакового выключателя ВГБУ-110

 

Основные характеристики элегазового бакового выключателя ВГБУ-110 представлены в табл. 3.1.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

Высоковольтный элегазовый баковый выключатель ВГБ-35

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

На основании технических данных высоковольтного элегазового выключателя (Uном = 35 кВ, Iном = 630 А, Iном.о = 12,5 кА), выполнить следующие работы :


  1. Ознакомиться с технико-экономической характеристикой аппарата.

  2. Произвести расчёт электрической изоляции.

  3. Произвести расчёт токоведущего контура.

  4. Рассчитать параметры контактного узла.

  5. Построить кинематическую схему и планы скоростей привода.

  6. Спроектировать дугогасительную систему.

  7. Ознакомиться с правилами монтажа и обслуживания.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..……………………............................................................................................................................................ 3

ГЛАВА ПЕРВАЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВГБ-35..........…….... 4

1.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕГАЗА В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯХ.............................………. -

1.2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ЭЛЕГАЗОВЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ................................................…………............... 6

1.2.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ.......................................................................................................………………….... -

1.2.2. ПРЕИМУЩЕСТВА....................................................................................................................…………………….. -

1.2.3. НЕДОСТАТКИ............................................................................................................................…………………….. -

1.3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ЭЛЕГАЗОВОГО БАКОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ СЕРИИ ВГБ-35..............…….. 8

1.4. СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ.............................................................................……………….. -

1.5. НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ........................................................................………………. -

1.6. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ....................................................................................………………... 9

1.7. ВОЗМОЖНОСТИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ...........................................................................................……………….... 10

1.8. УСТРОЙСТВО..............................................................................................................................……………………... 11

1.9. РАБОТА........................................................................................................................................………………………. 17

1.9.1. ОПЕРАЦИЯ "ВКЛЮЧЕНИЕ"...................................................................................................………………….. -

1.9.2. ОПЕРАЦИЯ "ОТКЛЮЧЕНИЕ".................................................................................................…………………. -

ГЛАВА ВТОРАЯ РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ......................................…………. 18

2.1. АЛГОРИТМ РАСЧЁТА..................................................................................................................…………………... 18

2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПРОМЕЖУТКОВ..............................................………….. 19

2.3. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ГРОЗОВЫМ ИМПУЛЬСАМ......................………. 20

2.4. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ, ПОДВЕРГАЕМЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ РАЗРЯДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ......................................................................…………….... -

2.5. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ КОММУТАЦИОННЫМ ИМПУЛЬСАМ.………. 21

2.6. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ ВНУТРЕННЕЙ ИЗОЛЯЦИИ...........................................................……………... -

2.7. ПРОВЕРКА ИЗОЛЯЦИИ ПО ДЛИНЕ ПУТИ УТЕЧКИ...............................................................……………... 22

2.8. ИТОГОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ......................................................................................……………….. -

ГЛАВА ТРЕТЬЯ РАСЧЁТ ТОКОВЕДУЩЕГО КОНТУРА............................................………….. 23

3.1. РАСЧЁТ ТОКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК.....................................................................................……………….... -

3.2. ПРОВЕРКА ТОКОВЕДУЩЕЙ СИСТЕМЫ ПО ТОКУ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ............……….. 24

3.3. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ УСИЛИЯ В ТОКОВЕДУЩЕЙ СИСТЕМЕ...................................…………. -

3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В СИСТЕМЕ ПОДВИЖНЫХ КОНТАКТОВ..............………. 25

3.5. РАСЧЁТ НАГРЕВА ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЭЛЕГАЗЕ...............................................………….. 26

3.6. ПОРЯДОК РАСЧЁТА ТОКОВЕДУЩИХ СИСТЕМ МЕТОДОМ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ.................……….. 27

3.7. ПОСТРОЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОДЕЛИ ТОКОВЕДУЩЕЙ СИСТЕМЫ......................................………….. -

3.8. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ МАШИННОГО РАСЧЁТА.............................................................…………….. 28

3.9. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕПЛОВОГО РАСЧЁТА......................................................................................………………... -

ГЛАВА ЧЕТВЁРТАЯ РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО УЗЛА..............................................…………... 29

4.1. ТИП КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ВГБ-35....................................................................................……………….... -

4.2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ НОМИНАЛЬНОМ ТОКЕ...............……….. -

4.2.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ....................................…………... -

4.2.2. РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ ПО ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЕ..........................…………. 29

4.2.3. РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ ПО СФЕРИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЕ...............................…………... 30

4.2.4. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО УЗЛА.................................…………. -

4.2.5. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ.................................................…………… -

4.3. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ПРОГРАММОЙ "CONT"........................………... 32

4.3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ...............................................................................................................………………….. -

4.3.2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА ...........................................................................................................………………….. -

ГЛАВА ПЯТАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА И ПЛАНЫ СКОРОСТЕЙ.....................……… 33

ГЛАВА ШЕСТАЯ СИСТЕМА ДУГОГАШЕНИЯ ВГБ-35...............................................…………. 34

ГЛАВА СЕДЬМАЯ ПРАВИЛА МОНТАЖА И ОБСЛУЖИВАНИЯ..............................……….. 36

ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................................................................……………………... 37

ПРИЛОЖЕНИЕ...................................................................................................................................……………………... 38

СПЕЦИФИКАЦИЯ.............................................................................................................................……………………... 45

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................................................................………………….. 47

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.....................................................................................................…………………. -

ВВЕДЕНИЕ

Выключатели высокого напряжения (ВК) предназначены для оперативных и аварийной коммутаций в энергосистемах, для выполнения операций включения и отключения отдельных цепей при ручном или автоматическом управлении. Во включенном положении ВК должен длительно пропускать токи нагрузки и кратковременно - аварийные.

Характер режима работы высоковольтных выключателей несколько необычен: нормальным для них считается как включенное положение, когда по ним проходит ток нагрузки, так и отключенное, при котором они обеспечивают необходимую электрическую изоляцию между разомкнутыми участками цепи.

Коммутация цепи, осуществляемая при переключении ВК из одного положения в другое, производится не регулярно, время от времени, а выполнение специфических требований по включению цепи при имеющемся в ней короткого замыкания (КЗ) либо по отключению КЗ вообще крайне редко.

Выключатели должны надёжно выполнять свои функции, находясь в любом из указанных положений, и одновременно быть всегда готовыми к мгновенному выполнению любых коммутационных операций, часто после длительного пребывания в неподвижном состоянии. Наиболее тяжёлым режимом для ВК является режим отключения тока КЗ.

Общие требования к конструкциям и характеристикам выключателей устанавливается стандартами: ГОСТ 687-78 «Выключатели переменного тока нагрузки на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия»; ГОСТ 18397--73 «Выключатели переменного тока на номинальное напряжение 6-220 кВ. Общие технические условия»; ГОСТ 12450-82 «Выключатели переменного тока высокого напряжения. Отключение ненагруженных линий». ГОСТ 8024-84 «Допустимые температуры нагрева токоведущих элементов, контактных соединений и контактов аппаратов и электротехнических устройств переменного тока на напряжение свыше 1000 В; ГОСТ 1516.1-75 «Нормы испытательных напряжений внешней и внутренней изоляции электрических аппаратов».

В связи с тем, что российская промышленность поставляет высоковольтные электрические аппараты для районов с различными климатическими условиями, объединение сетей и создание единой энергетической системы связано с повышением технических параметров и ужесточением требований, предъявляемых к электрическим аппаратам высокого напряжения. Эти задачи становятся трудноразрешимыми при использовании традиционных методов гашения дуги, изоляционных и дугогасительных сред. Широко применяемые в настоящее время масляные и воздушные ВК имеют и свои преимущества, и свои недостатки. Они объясняются свойствами сред, используемых в этих аппаратах для изоляции и гашения дуги. Масло таит опасность пожара и взрыва. Применение воздушных выключателей связано с необходимостью производства, кондиционирования и хранения сжатого воздуха. Затруднительна эксплуатация воздушных и масляных ВК при низких температурах. Естественно поэтому, что исследователи непрерывно ведут поиски новых принципов коммутации цепей и новых сред, которые сохраняли бы преимущества традиционных сред, но не имели бы их недостатков. С основных характеристик подобной среды и начинается первая глава.

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВГБ-35

1.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕГАЗА

В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯХ

Наиболее распространёнными изоляционными, дугогасительными и охлаждающими средами, которые применяются в электротехническом оборудовании, является минеральное масло и воздух. Газы по сравнению с маслом и твёрдыми изоляционными материалами имеют определённые преимущества, главные из которых - ничтожнейшая проводимость и практическое отсутствие диэлектрических потерь, независимость в однородном поле электрической прочности от частоты, неповреждённость газовой изоляции заметным остаточным изменениям и малая загрязнённость под действием дуги и короны.

Электрическая прочность газовой изоляции в однородных или слабо неоднородных полях увеличивается с ростом давления и при определённых условиях может превысить электрическую прочность трансформаторного масла, фарфора и высокого вакуума.

Для упрощения конструкций оборудования с газовой изоляцией желательно, чтобы необходимая электрическая прочность была обеспечена при сравнительно небольшом избыточном давлении.

Однако при применении газа в электротехническом оборудовании, помимо изоляционных, необходимо учитывать и другие свойства газов, а именно: сам газ и продукты его разложения не должны быть токсичными; газ должен быть химически нейтрален по отношению к применённым в устройстве материалам; газ должен иметь низкую температуру сжижения, чтобы его можно было использовать при повышенных давлениях и требуемых по условиям эксплуатации температурах; газ должен обладать хорошей теплоотводящей способностью; диссоциация газа должна быть незначительной; газ должен быть пожаро- и взрывобезопасным; газ должен быть легкодоступным и недорогим.

При использовании газа в коммутационных аппаратах необходимо, кроме того, чтобы газ обладал хорошей дугогасительной способностью. С точки зрения доступности воздух имеет неоспоримое преимущество по сравнению со всеми другими газами, однако по совокупности требований он не всегда приемлем. некоторые газы и пары обладают значительно более высокой электрической прочностью, чем воздух. Однако лишь некоторые из них удовлетворяют требованиям, предъявляемым к электрической изоляции. Так, многие вещества в обычных условиях находятся в жидком состоянии, как, например, CCl4, имеющее в газообразном состоянии электрическую прочность, в 6,3 раза большую, чем воздух. Многим веществам, кроме того, свойственно более или менее интенсивное разложение в условиях электрического разряда. Наконец, некоторые вещества при разложении выделяют свободный углерод, который, оседая на поверхности твёрдых изоляционных элементов конструкции, делает их проводящими.

Единственным газом, наиболее полно удовлетворяющим поставленным требованиям, является элегаз. Чистый газообразный элегаз совершенно безвреден, химически не активен, поэтому в обычных эксплуатационных условиях он не действует ни на какие материалы, применяемые в аппаратостроении, обладает повышенной теплоотводящей способностью и является очень хорошей дугогасительной средой, позволяющей производить отключение очень больших токов при больших скоростях восстановления напряжения. В однородном поле электрическая прочность элегаза в 2,3-2,5 раза выше прочности воздуха.

Низкие температуры сжижения и сублимации дают возможность при обычных условиях эксплуатировать элегазовые аппараты без специального подогрева. Элегаз не горит и не поддерживает горения, следовательно, элегазовые аппараты являются взрыво- и пожаробезопасными.

Стоимость элегаза существенно зависит от объёма его производства. При большом его потреблении стоимость единицы объёма элегаза, имеющего такую плотность, при которой достигается равная с маслом электрическая прочность, незначительно будет отличаться от стоимости единицы объёма масла. Но при правильной эксплуатации элегаз не стареет и не требует поэтому такого тщательного ухода за собой, как м

mirznanii.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *