Содержание

виды + правила и особенности эксплуатации

Функционирование высоковольтных электрических сетей по токовым характеристикам не сопоставимо с работой бытовых аналогов. Соответственно, при возникновении аварийной ситуации для отключения оборудования и гашения электродуги необходимы более мощные устройства, чем стандартные автоматические приборы.

В качестве защитных конструкций применяют элегазовые выключатели (ЭВ), которыми можно управлять как в ручном режиме, так и с помощью автоматики.

Содержание статьи:

Определение и применение элегаза

Элегаз – это шестифтористая сера, которую относят к электротехническим газам. Благодаря изоляционным свойствам ее активно применяют при производстве электротехнических устройств. В нейтральном состоянии элегаз представляет собой негорючий газ без цвета и запаха. Если его сравнивать с воздухом, то можно отметить высокую плотность (6,7) и молекулярную массу, превышающую воздушную в 5 раз.

Одно из преимуществ элегаза – устойчивость к внешним проявлениям. Он не меняет характеристик при любых условиях. Если происходит распад во время электроразряда, то вскоре наступает полноценное, необходимое для работы восстановление.

Секрет в том, что молекулы элегаза связывают электроны и образуют отрицательные ионы. Качество «электроотрицания» наделило 6-фтористую серу такой характеристикой, как электрическая прочность. На практике электропрочность воздуха в 2-3 раза слабее, чем то же свойство элегаза. Кроме прочего, он пожаробезопасен, так как относится к негорючим веществам, и обладает охлаждающей способностью.

Когда возникла необходимость отыскать газ для гашения электродуги, стали изучать свойства SF6 (шестифтористой серы), 4-хлористого углерода и фреона. В испытаниях победила SF6

Перечисленные характеристики сделали элегаз максимально подходящим для применения в электротехнической сфере, в частности, в следующих устройствах:

  • силовые трансформаторы, работающие по принципу магнитной индукции;
  • распределительные устройства комплектного типа;
  • линии высокого напряжения, связывающие удаленные установки;
  • высоковольтные выключатели.

Но некоторые свойства элегаза привели к тому, что пришлось усовершенствовать конструкцию выключателя. Основной недостаток касается перехода газообразной фазы в жидкую, а это возможно при определенных соотношениях параметров давления и температуры.

Чтобы оборудование работало без перебоев, необходимо обеспечить комфортные условия. Предположим, для функционирования элегазовых устройств при -40º необходимо давление не более 0,4 МПа и плотность менее 0,03 г/см³. На практике при необходимости газ подогревают, что препятствует переходу в жидкую фазу.

Конструкция элегазового выключателя

Если сравнивать элегазовые устройства с аналогами других видов, то по конструкции они ближе всего к масляным приборам. Разница заключается в наполнении камер для гашения дуги. В качестве наполнителя у масляных выключателей используется масляная смесь, а у элегазовых – 6-фтористая сера. Преимущество второго варианта в долговечности и минимуме технического обслуживания.

Схема элегазового устройства колонкового типа. Дугогасительные модули, закрепленные на высокой стойке, находятся в верхней части, шкаф управления – в нижней

Способы гашения электродуги зависят от многих факторов, среди которых решающими являются номинальный ток и напряжение, а также условия использования устройства. Всего выделяют четыре вида ЭВ:

  • с электромагнитным дутьем;
  • с дутьем в элегазе – с 1 ступенью давления;
  • с продольным дутьем – с 2-мя ступенями давления;
  • с автогенерирующим дутьем.

Если в воздушных приборах в процессе гашения дуги газ поступает в атмосферу, то в элегазовых он остается в замкнутом пространстве, наполненном газовой смесью. При этом сохраняется небольшое избыточное давление.

Колонковые и баковые устройства

На практике применяются два вида элегазовых установок:

  • баковые;
  • колонковые.

Отличия касаются как конструкционных особенностей, так и принципа гашения электродуги. По внешнему устройству колонковые напоминают маломасляные аналоги: состоят из двух функциональных частей – дугогасительной и контактной, имеют одинаково объемные размеры. Отключающие устройства рассчитаны на работу от сети 220 В и относятся к однофазному оборудованию.

Пример элегазового выключателя колонкового типа — LF 10 Schneider Electric.

Управление оборудованием может производиться двумя различными способами: вручную, когда регулировка и контроль осуществляются с помощью механических устройств, и дистанционно, автоматически

Баковые элегазовые приборы меньше по размерам и оснащены приводом с несколькими фазами. Такое распределение позволяет лучше контролировать и плавно регулировать параметры напряжения.

Одно из преимуществ баковых ЭВ – способность выдерживать увеличенные нагрузки. Такое качество обеспечивает внедренный в конструкцию трансформатор тока

Образцом бакового устройства является элегазовая установка DT2-550 F3 Alstom Grid. Подобные устройства положительно зарекомендовали себя в электросистемах с напряжением 500 кВ. Конструкция собрана и оснащена таким образом, что функционирует без сбоев при низких температурах (критических), повышенной влажности, а также в регионах с сейсмической активностью и превышенной загрязненностью атмосферы.

Принцип гашения дуги

Как срабатывает устройство, рассмотрим на примере выключателя LW36 китайского производителя CHINT.

При отключении пружина действует на динамические элементы цилиндра, и они опускаются вниз. Все контакты, кроме дугогасительных, размыкаются. Когда отсоединяются и дугогасительные контакты, по которым проходит ток, возникает электрическая дуга. Горячий газ перемещается в тепловую камеру, срабатывает обратный клапан. Когда газ из тепловой камеры выдувается в промежуток, происходит гашение дуги.

Если происходит отключение небольших по величине токов, то давления в тепловой камере недостаточно, поэтому привлекается давление из компрессионной камеры (оно всегда выше). Открывается обратный клапан, газ беспрепятственно поступает в промежуток и при переходе через ноль гасит дугу.

Схема внутреннего расположения и работы подвижных, неподвижных клапанов, декомпрессионных, обратных клапанов. Позиция 1 – включение; позиция 2 – отключение больших токов; позиция 3 – отключение малых токов; позиция 4 – отключение прибора

Современные колонковые установки обладают улучшенными характеристиками. Техническое обслуживание снижено до минимума, коммутационный ресурс увеличен. Элегазовые выключатели отличаются низким уровнем шума, надежной механикой, простотой монтажных и испытательных работ.

Регулировка баковых моделей производится с помощью привода и трансформаторов. Пружинный или пружинно-гидравлический привод контролирует процессы включения/отключения, уровень удержания электродуги.

Для чего нужен привод

Привод призван выполнять все операции, связанные с включением/выключением или удержанием установки в определенном положении. На схеме показано, где именно может располагаться привод. Обычно это поверхность земли или невысокая опора, обеспечивающая обслуживающему персоналу легкий доступ к регулирующим устройствам.

Схема конструкции бакового выключателя: 1 – фарфоровые или полимерные модули; 2 – трансформаторы; 3 – бак с газогасительным устройством; 4 – камера с газом; 5 – привод гидравлического типа; 6 – металлическая рама; 7 – разъем для введения элегаза

Привод состоит из механизма включения, фиксирующего устройства – защелки, расцепляющего механизма. Процесс включения должен происходить максимально быстро, что избежать приваривания контактов. Во время включения прилагают большие усилия для преодоления силы трения всех задействованных элементов. Отключение производится проще и заключается в обратном движении защелки, которая обеспечивает включение и его удержание.

Способов включения/отключения несколько:

  • механический;
  • пружинный;
  • грузовой;
  • пневматический;
  • электромагнитный.

Для маломощных систем используют ручное управление. В этом случае достаточно силы одного оператора. Выключение ручных механизмов обычно осуществляется в автоматическом режиме. Пружинный привод также приводится в действие вручную, но иногда привлекаются маломощные электродвигатели.

Традиционное расположение привода – около монтажной металлической рамы. Целостность и функционирование механизма обеспечивает прочный металлический кожух – ящик с удобной дверцей для операторской работы

Для применения электромагнитного привода требуется больше энергии, поэтому необходим постоянный источник тока примерно 58 А с напряжением 220 В. В качестве резервного механизма отключения имеется ручной рычаг. Электромагнитные устройства отличаются надежностью, поэтому их успешно эксплуатируют в зонах с суровыми зимами. Минус – потребность в мощном аккумуляторе.

Пневматический привод отличается тем, что вместо электромагнита главным рабочим элементом является пара цилиндр/поршень. Благодаря сжатому воздуху скорость включения намного выше, чем у предыдущих моделей.

Преимущества и недостатки использования ЭВ

Элегазовые выключатели, как и другие типы электрораспределительных устройств, имеют ряд преимуществ и недостатков. При выборе установки производят необходимые расчеты и, кроме технических характеристик и конструкционных особенностей, учитывают плюсы и минусы моделей.

Галерея изображений

Фото из

Универсальное применение в высоковольтных системах

Оперативность выполнения рабочих функций

Надежность и долговечность конструкции

Работают с током высокого напряжения

Выключатели элегазового типа функционируют в сложных условиях с периодическими вибрациями, низкими температурами (с подогревом), в пожароопасных зонах.

К недостаткам относят высокую стоимость наполнителя – элегаза, специфику монтажа на щит или фундамент, необходимость определенной квалификации операторского состава.

Правила подключения и обслуживания ЭВ

Все действия, касающиеся монтажа, включения/выключения, ремонта и обслуживания элегазовых устройств, подчиняются строгим правилам, которые регламентированы ПУЭ 1.8.21.

Для подключения установки необходимо проверить наличие минимального давления в газонаполненной камере, иначе выключатель выйдет из строя. Чтобы предотвратить повреждения, установлена сигнализация, которая срабатывает при критическом понижении параметров давления. Уровень давления можно отследить с помощью манометра.

В шкафу привода установлены нагревательные элементы, эффективно препятствующие возникновению конденсата на элементах механизма. Оператору необходимо следить, чтобы нагреватели постоянно находились во включенном состоянии.

Осмотр установки производится каждый день в светлое время суток и примерно 2 раза в месяц в темное время суток. Если произошло аварийное отключение по одной из причин, требуется внеплановый осмотр

В процессе осмотра выключателя необходимо проверить наружную защиту, удалить загрязнения, исправить повреждения. Если нагреваются контакты, следует выяснить причину. При наличии треска, подозрительного шума нужно выявить источник. Металлическая монтажная конструкция одновременно является частью заземляющего контура, поэтому следует проверять ее целостность.

Обязательно снимаются показатели манометра. Давление должно соответственно норме, рассчитанной производителем. Необходимо проверить исправность регулирующих и контролирующих приборов, а при выходе из строя одного или нескольких элементов принять меры – совершить замену или отправить в ремонт.

Если давление газа уменьшилось, следует пополнить камеру элегазом. Изоляция в чистке не нуждается, так как конструкция полностью герметична.

Выводы и полезное видео по теме

Как устроены элегазовые выключатели, по какому принципу происходит гашение дуги и какие бывают виды устройств, вы можете узнать из полезного и информативного видео.

Обзор элегазовых выключателей с описанием устройства и принципа работы:

Особенности конструкции установок:

Как производится монтаж выключателя:

Для работы высоковольтных сетей в нормальных и аварийных режимах используют элегазовые выключатели. Они выходят с заводского конвейера в полной эксплуатационной готовности и предназначены для работы в разнообразных климатических зонах, от тропической до холодной, поэтому активно применяются промышленными компаниями различных стран.

sovet-ingenera.com

Описание колонковых элегазовых выключателей типа 3ap1fg – 145/ек

На рис. 4 представлен колонковый элегазовый выключателей типа 3AP1FG – 145/ЕК.

Рис. 4. Колонковый элегазовый выключателей типа 3AP1FG – 145/ЕК.

Колонковый элегазовый выключатель типа 3AP1FG-145/EK, производства компании «Евроконтракт» по лицензии фирмы «Siemens AG» г.  Берлин.

Выключатели серии ЗАР до 245 кВ с автокомпрессией в состоянии обеспечить оптимальную коммутационную способность при любых условиях переключения. Выключатель выполнен в колонковом трёхполюсном исполнении с общей рамой для полюсов и привода. Выключатель оснащён: устройством контроля плотности элегаза с блок контактами для предупредительной сигнализации о снижении давления и запрещения оперирования выключателем, указателями положения «Вкл. - Откл.» выключателя и положения пружин, счётчиком операций, предохранительными клапанами для сброса избыточного давления, манометром контроля давления в выключателе, площадками заземления. Шкаф управления имеет герметичную пыле - влагозащищённую конструкцию с антиконденсатным обогревом. Шкаф управления оборудован панелью управления «с места» и запирающим устройством предотвращающим доступ к внутреннему оборудованию.

Привод выключателя взводится электродвигателем, также допускается возможность ручного оперирования и ручного натяжения пружин. Привод оснащён 1-м электромагнитом включения (возможна установка 1-го дополнительного) и 2-мя электромагнитами отключения (возможна установка 4-х дополнительных). Привод имеет механическую блокировку от повторного включения, а также электрическую блокировку от повторных включений в цепях управления («блокировка от прыганья»). Вспомогательный выключатель, установленный на привод имеет 9 свободных нормально открытых, 9 свободных нормально закрытых контактов и 1 проскальзывающий свободный контакт (при необходимости возможна установка дополнительного вспомогательного выключателя). Вспомогательный выключатель механического принципа действия с самозачищающимися контактами не требует регулировки в течение всего срока службы.

      1. Описание колонковых элегазовых выключателей типа вгт-110

Выключатели элегазовые типа ВГТ 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. На рис. 5 представлено фото установки выключателя типа ВГТ-110.

Рис. 5. Установка выключателя типа ВГТ-110 производства «Энергомаш Екатеринбург» - «Уралэлектротяжмаш» на действующей подстанции.

Основные технические условия по эксплуатации элегазовых колонковых выключателей

Высота установки выключателя над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающего воздуха от минус 45 до плюс 40 °С. Относительная влажность воздуха не более 80 % при температуре +20 °С. Верхнее значение 100 % при температуре +25 °С. Скорость ветра 15 м/с при гололёде с толщиной корки льда до 20 мм, а при отсутствии гололёда до 40 м/с. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150-69 (для атмосферы типа II). Тяжение проводов, приложенное в горизонтальном направлении, не более 1000 Н. Длина пути утечки внешней изоляции соответствует нормам ГОСТ 9920-89 для подстанционной изоляции (степень загрязнения II, категория исполнения Б) - на 110 кВ - не менее 280 см, на 220 кВ - не менее 570 см. Выключатели соответствуют требованиям ГОСТ 687-78 «Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия» и ТУ 2БП.029.001 ТУ, согласованные с РАО «ЕЭС России».

Допустимое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительных устройств число операций отключения (ресурс по коммутационной стойкости) составляет:

    • при токах в диапазоне свыше 60 до 100 % номинального тока отключения - 20 операций;

    • при токах в диапазоне свыше 30 до 60 % номинального тока отключения - 34 операции.

Выключатели серии ВГТ относятся к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых гасящей и изолирующей средой является: для исполнения У1 – элегаз (SF6), а для исполнения ХЛ1 – смесь газов (элегаз SF6 + тетрафторметан CF4).

Выключатель типа ВГТ-110 состоит из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и механически связанных друг с другом. Все три полюса выключателя управляются одним пружинным приводом. Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги потоком элегаза, который создаётся за счёт перепада давления, обеспечиваемого автогенерацией, т.е. за счёт тепловой энергии самой дуги. Включение выключателей осуществляется за счёт энергии включающих пружин привода, а отключение - за счёт энергии пружины отключающего устройства выключателя. Рама выключателя типа ВГТ-110 представляет собой сварную конструкцию, на которой установлены привод, отключающее устройство, колонны и электроконтактные сигнализаторы давления. В полости одного из опорных швеллеров рамы, закрытой крышками, размещены последовательно соединённые тяги, связывающие рычаг привода с рычагами полюсов (колонн). В крышке выполнено смотровое окно указателя положения выключателя. Рама имеет четыре отверстия диаметром 36 мм для крепления к фундаментным стойкам. Отключающее устройство установлено на противоположном от привода торце рамы и состоит из отключающей пружины, сжимаемой при включении выключателя тягой, соединённой с наружным рычагом крайней колонны. Пружина расположена в цилиндрическом корпусе, на наружном фланце которого находится буферное устройство, предназначенное для гашения кинетической энергии подвижных частей и служащее упором (ограничителем хода) при динамическом включении выключателя.

Полюс выключателя типа ВГТ-110 представляет собой колонну, заполненную элегазом и состоящую из опорного изолятора, дугогасительного устройства с токовыми выводами, механизма управления с изоляционной тягой.

Дугогасительное устройство содержит размыкаемые главные и снабжённые дугостойкими наконечниками дугогасительные контакты, поршневое устройство для создания давления в его внутренней полости и фторопластовые сопла, в которых потоки элегаза приобретают направление, необходимое для эффективного гашения дуги. Надпоршневая полость высокого давления и подпоршневая полость снабжены системой клапанов, позволяющих обеспечить эффективное дутье в зоне горения дуги во всех коммутационных режимах. В верхней части дугогасительного устройства расположен контейнер, наполненный активированным адсорбентом, поглощающим из газовой области влагу и продукты разложения элегаза. Во включённом положении главные и дугогасительные контакты замкнуты.

При отключении сначала размыкаются практически без дугового эффекта главные контакты при замкнутых дугогасительных, а затем размыкаются дугогасительные. Скользящий контакт между неподвижной гильзой поршневого устройства и корпусом подвижного контакта осуществляется уложенными в его углубления контактными элементами, имеющими форму замкнутых проволочных спиралей. Механизм управления колонны размещён в корпусе и опорном изоляторе и состоит из шлицевого вала с наружным и внутренним рычагом. Шлицевой вал установлен в подшипниках и уплотняется манжетами. Внутренний рычаг через нерегулируемую изоляционную тягу соединён со штоком подвижного контакта. В корпус механизма встроен клапан автономной герметизации, через который с помощью медной трубки подсоединяется сигнализатор давления, установленный на раме выключателя.

Электроконтактный сигнализатор давления показывающего типа снабжён устройством температурной компенсации, приводящим показания давления к температуре +20 °С с тремя парами контактов, разомкнутых при нормальном (рабочем) давлении газа. Первая пара контактов замыкается при снижении давления элегаза до 0,44 МПа абс., а газовой смеси – до 0,62 МПа абс., подавая сигнал о необходимости пополнения полюса. Вторая и третья пары контактов замыкаются при давлении элегаза 0,42 МПа абс., газовой смеси - 0,6 МПа абс., подавая сигнал о необходимости включения блокировки подачи команды на электромагниты управления или сигнал принудительного отключения выключателя с запретом на его включение.

Привод выключателя - пружинный с моторным и ручным заводом рабочих (цилиндрических, винтовых) пружин. Привод представляет собой отдельный, помещённый в герметизированный трёхдверный шкаф, агрегат. Привод имеет два отключающих электромагнита; снабжён устройствами, блокирующими:

    • прохождение команды на включающий электромагнит при включённом выключателе и при невзведённых пружинах;

    • прохождение команды на отключающий электромагнит при отключённом выключателе;

    • «холостую» (при включённом выключателе), динамическую разрядку рабочих пружин;

    • включение электродвигателя завода пружин при ручном их заводе.

Привод позволяет иметь сигнализацию о следующих отклонениях от нормального (рабочего) его состояния:

    • не включён автомат SF;

    • неисправность в системе завода пружин;

    • не включена автоматика управления электродвигателем;

    • не взведены пружины.

Привод прост в регулировке, диагностике неисправностей, в обслуживании, имеет антиконденсатный (неотключаемый) и основной (управляемый терморегулятором) электроподогрев шкафа. При правильной эксплуатации надёжен в работе.

На выключателе может быть установлено устройство системы диа­гностики, предназначенная для учета коммутационного ресурса и/или синхронного управления выключателем, а также для мониторинга технического состояния выключателя.

studfiles.net

Описание колонковых элегазовых выключателей типа ltb-145d1/b

Выключатели серии LTB на классы напряжения 72-550 кВ и токи отключения до 50 кА отвечают самым высоким требованиям, они созданы на базе последних разработок в области исследования свойств диэлектриков и физики дуги и снабжены дугогасительными устройствами, использующими свойства самой дуги, - Auto-Puffer™. На рис. 3 представлен колонковый элегазовый выключателей LTB-145D1/B.

Рис. 3 Колонковый элегазовый выключателей LTB-145D1/B.

1 - полюс (дугогасительная камера и опорный изолятор, 2 - полюсная балка с газовой системой, 3 - привод BLK, 4 - опорная стойка.

В начале процесса отключения, автокомпрессионное дугогасительное устройство начинает работать таким же образом, как и компрессионное. Различие же в принципе их действия при отключении больших и малых токов проявляется только после появления дуги. Когда дугогасящие контакты разъединяются зажигается дуга между подвижным и неподвижным дугогасящими контактами. Во время горения дуги, она в некоторой степени блокирует поток элегаза через сопло. Горящая дуга характеризуется очень высокой температурой и мощным излучением тепла и начинает нагревать элегаз в ограниченном газовом объёме. Таким образом, давление внутри как автокомпрессионного, так и компрессионного объёма возрастает как из-за повышения температуры от дуги, так и вследствие сжатия газа в общем пространстве между компрессионным цилиндром и неподвижным поршнем. Давление газа в автокомпрессионном объёме продолжает повышаться до тех пор, пока не станет достаточно высоким для того, чтобы закрыть специальный автокомпрессионный клапан. Весь элегаз, необходимый для гашения дуги, теперь ограничен в замкнутом автокомпрессионном объёме, и его давление в этом объёме может дополнительно повышаться только из-за нагрева дугой. Примерно в то же самое время, давление газа в нижнем компрессионном объёме достигает уровня, достаточного для открывания клапана сброса избыточного давления. Поскольку элегаз из компрессионного объёма уходит через клапан сброса избыточного давления, это снижает потребность в дополнительной рабочей энергии привода, необходимой, чтобы преодолеть сжатие элегаза при одновременном сохранении скорости расхождения контактов, что необходимо для беспробойного выдерживания восстанавливающегося на контактах напряжения. Когда ток проходит через нулевое значение, дуга становится сравнительно слабой и в этот момент поток сжатого элегаза вырывается из автокомпрессионного объёма через сопло и гасит (сдувает) дугу. При отключении слабых токов автокомпрессионные дугогасящие устройства работают, по существу, аналогично компрессионным устройствам, т.к. создаваемое давление элегаза недостаточно для закрытия специального автокомпрессионного клапана. В результате верхний фиксированный автокомпрессионный объём и нижний компрессионный объём формируют один общий объём сжатия. В этом случае давление элегаза, необходимое для прерывания дуги, достигается обычным механическим способом от энергии привода, т.е. как в обычном компрессионном устройстве гашения. Однако, в отличие от компрессионного устройства, автокомпрессионное устройство нуждается в меньшей энергии привода для механического создания давления элегаза при отключении токов, меньших номинального значения тока КЗ (т.е. порядка 20 % – 30 %) В разомкнутом положении, между неподвижным и подвижным контактами существует достаточный изоляционный промежуток, способный обеспечить номинальные уровни диэлектрической прочности. При операции включения открывается клапан наполнения и элегаз поступает как в нижний (компрессионный), так и в верхний (автокомпрессионный) объемы устройства дугогашения. Поскольку для отключения слабых токов достаточно среднего уровня давления элегаза, создаваемого механическим способом, а для прерывания больших токов отключения используется тепловая энергия дуги, создающая дополнительное давление элегаза в ограниченном объёме, то для работы автокомпрессионного дугогасительного устройства требуется меньшая (примерно на 50 %) рабочая энергия привода, чем для работы компрессионного устройства гашения дуги.

Автокомпрессионные устройства Auto-Puffer™ компании «АББ» также конструктивно выполнены с одноходовым движением контактов.

Эксплуатационная надежность и срок службы элегазового выключателя во многом зависят от обеспечения надёжной герметизации объёма с элегазом и нейтрализации воздействия влажности и продуктов разложения газа внутри камеры. Риск утечки газа незначителен благодаря применению двойных кольцевых и крестообразных уплотнений из нитрильного каучука.

В каждой дугогасительной камере помещается абсорбционный фильтр (диссикант), который поглощает влагу и продукты разложения.

Поскольку отключающая способность зависит от плотности элегаза, выключатель LTB оборудован монитором плотности, который представляет собой реле давления с температурной компенсацией, поэтому предупредительный сигнал и функция блокировки включаются только в том случае, когда давление снижается из-за утечки элегаза.

Конструкция соответствует требованиям стандартов МЭК и ANSI. Кроме того существуют специальные конструкторские решения, отвечающие требованиям других стандартов и / или спецификаций.

Все выключатели типа LTB способны отключать токи КЗ в течение максимум 40 мс. При отключении индуктивных токов величина перенапряжений невелика благодаря оптимальному гашению дуги при переходе тока через нулевое значение.

Выключатель LTB обладает высокой диэлектрической прочностью даже при атмосферном давлении элегаза вследствие оптимизации размера межконтактного промежутка и высокой диэлектрической прочности элегаза.

Для управляемой коммутации особенно важно, чтобы времена операций включения и выключения имели постоянные значения. Гарантируется точность выдержки времени ±1 мс для всех выключателей LTB.

Выключатели LTB предназначены и применяются для работы в различных климатических условиях, от полярных до пустынных. При установке выключателей в зонах с экстремальными температурами существует опасность конденсации элегаза. Чтобы избежать ее последствий, применяют одну из следующих газовых смесей:

Выбор алюминия и его сплавов для изготовления компонентов (корпуса приводов, высоковольтные аппаратные выводы, шкафы) обеспечивают высокую степень коррозионной стойкости без необходимости дополнительной защиты.

Опорная конструкция и защитные трубы для тяг механизмов управления выполнены из стали с горячим цинкованием.

Выключатели типа LTB имеют механически прочную конструкцию благодаря оптимизации конструкции полюсов и опор, рассчитанных на устойчивость к сейсмическим ускорениям до 3 м/с2 без дополнительных мер предосторожности.

Каждый выключатель LTB проходит заводские приёмо-сдаточные испытания и транспортируется до места монтажа в комплекте из небольшого числа предварительно собранных узлов.

Минимальный объем требований к техническому обслуживанию

Эксплуатационная надежность и срок службы элегазового выключателя во многом зависят от способности обеспечить герметизацию объёма с элегазом и нейтрализовать влияние влажности и продуктов разложения газа. Поэтому выключатель LTB рассчитан на срок эксплуатации более 30 лет или 10 000 механических операций (без нагрузки). При коммутации токов, число операций до срока проведения обслуживания выключателя определяется в зависимости от отключаемого тока. Контроль состояния выключателя LTB может осуществляться с помощью системы мониторинга (снятия и передачи в режиме реального времени данных о состоянии выключателя в пункт диспетчерского управления).

studfiles.net

ВГТ-110 (У1, УХЛ1*) Выключатель элегазовый колонковый – ЗАО «ЗЭТО»

Назначение

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.

Конструкция

Выключатели состоят из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и управляемых одним пружинным приводом ППрМ. Конструкция взрывобезопасного исполнения.

Пониженные усилия оперирования выключателем. Энергия, необходимая для гашения токов короткого замыкания, частично используется из самой дуги за счет специальной конструкции узлов управления потоком газа, что существенно уменьшает нагрузку привода и повышает надежность. Использование четырех ступеней уплотнений совместно с гидравлическим затвором в узле уплотнения вала поворотного механизма обеспечивает стабильно низкий уровень утечек: не более 0,5% в год.

Современные технологические и конструкторские решения в области применения и обработки материалов, применение надежных комплектующих, в том числе высококачественных покрышек ведущих зарубежных фирм.

Стальные части выключателя и опорные металлоконструкции имеют коррозионно-стойкие покрытия.

Выключатели могут поставляться по заказу с укороченными заводскими опорными стойками, а также с высокими опорными стойками или без них.

Преимущества:

  1. Сохранение электрической прочности изоляции выключателя при напряжении равном 84 кВ в случае потери избыточного давления газа в выключателе.
  2. Отключение емкостных токов без повторных пробоев, низкие перенапряжения.
  3. Низкий уровень звуковых шумов при срабатывании (соответствует природоохранным требование).
  4. Низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры.
  5. Надежность и безопасность пружинного привода ППрМ подтверждена многолетним опытом управления колонковыми выключателями.
  6. Наличие в приводе автоматического управления двух ступеней обогрева (антиконденсатный и основной) шкафа привода и контроль их исправности.
  7. Комплектующие изделия закупаются у ведущих, зарекомендовавших себя отечественных и зарубежных производителей.
  8. Блочно-модульная конструкция выключателя позволяет осуществлять поставку заказчику продукции в удобной таре с минимальным объемом при минимальных транспортных затратах, а также обеспечить удобный и оперативный монтаж и ввод в эксплуатацию, которые выполняются под руководством шеф-инженера.

Технические характеристики 

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

Нормированный ток отключения ненагруженной воздушной линии, А  31,5 
Нормированный ток отключения конденсаторной батареи, А  320 
Собственное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, мс, не более  38 
Полное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, мс, не более 55 
Собственное время включения, при номинальном напряжении на элементах управления, мс, не более 60 
Нормированная бестоковая пауза при АПВ, с 0,3 

Развновременности замыкания и размыкания контактов полюсов с, не более

при включении

при отлючении

 

0,0018

0,0015 

Удельеная длина пути утечки, см/кВ 2,5 
Допустимый уровень утечки газа в год, % не более 0,5 

Давление газа (SF6), приведенное к плюс 20ºС, МПа, избыточное:

  • номинальное (заполнения)
  • срабатывания предупредильной сигнализации
  • блокировки управления (или автоматического отключения с блокировкой включения)

 

0,4

0,35

0,32 

Номинальное напряжение катушек включения и отключения, В, постоянное 220/110 

Номинальное напряжение питания электродвигателя привода, В, переменное

  • трехфазное
  • однофазное
  • постоянное

 

400 или 230

230

220 

Ток катушек включения и отключения при номинальном напряжении, А, не более 3/5 
Номинальное напряжение питания устройств подогрева, В, переменное 230 

Число пар коммутирующих контактов для внешних цепей:

  • нормально открытых
  • нормально закрытых

 

12

12 

Температура включения устройств подогрева, ºС 1±1 
Масса, кг 1570 

 

www.zeto.ru

Выключатель LTB 145D1/B элегазовый колонковый

Общие сведения

С ПРУЖИННЫМ ПРИВОДОМ ТИПА BLK 222
Номинальные напряжения: 110 кВ
Номинальный ток: 3150 А
Номинальный ток отключения: 40 кА

Конструкция элегазового выключателя LTB 145D1/B разработана ABB Switchgear и базируется на знаниях и опыте, приобретенных при создании выключателей серий HPL и EDF. Энергия, необходимая для отключения токов короткого замыкания, частично берется от самой дуги за счет повышения давления при нагреве газа; поэтому энергия привода составляет менее 50 % ее значения для компрессионных элегазовых выключателей обычного типа. Низкое энергопотребление приводит к снижению механических напряжений, что, в свою очередь, обеспечивает высокую надежность.

В выключателях LTB 145 используются простые и надежные пружинные приводы типа BLK 222.

Принятые технические решения позволили получить выключатель оптимальной конструкции.

Выключатель LTB 145 отвечает требованиям международных стандартов (МЭК) и сертифицирован на соответствие ГОСТ 687-78. Технические условия на выключатель ТУ 3414-002-40108210-98 согласованы с РАО “ЕЭС России”.

Описание Выключатель элегазовый колонковый LTB 145D1/B

Назначение: Выключатель элегазовый колонковый LTB 145D1/B

Выключатель LTB 145 может применяться при линейных напряжениях до 145 кВ и номинальном токе отключения 40 кА. Выключатель относится к группе элегазовых колонковых выключателей АББ, которые имеют диапазон напряжений от 72,5 кВ до 800 кВ и обеспечивают отключающую способность до 80 кА.

Технические характеристики: Выключатель элегазовый колонковый LTB 145D1/B

Наименование параметра

Норма

1

Номинальное напряжение, кВ

110

2

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

126

3

Номинальный ток, А

3150

4

Номинальный ток отключения, кА

31.5*, 40**

5

Параметры сквозного тока короткого замыкания, кА:

-наибольший пик

-начальное действующее значение

периодической составляющей

-ток термической стойкости (трехсекундный)

80*, 102**

31.5*, 40**

31.5*, 40**

6

Параметры тока включения, кА

-наибольший пик

-начальное действующее значение периодической составляющей

80*, 102**

31.5*, 40**

7

Ток отключения ненагруженной линии, А

50

8

Ток отключения ненагруженного кабеля, А

160

9

Ток отключения одиночной конденсаторной батареи, А

300

10

Собственное время отключения, мс

19-25

11

Полное время отключения, мс, не более

40

12

Собственное время включения, мс, не более

40

13

Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с

0.300

14

Нормированное испытательное напряжение, кВ

-промышленной частоты 50 Гц, 1 мин

-грозового импульса

относительно земли и между полюсами

между разомкнутыми контактами

230

550

630

15

Номинальное давление элегаза при 200С, Мпа

(кгс/см2 )

абсолютное

избыточное

0.50 (5.0)

0.40 (4.0)

16

Масса выключателя ( полная ), кг

1360

17

Масса привода, кг

205

18

Масса элегаза, кг

5.0

* при заполнении выключателя газовой смесью «элегаз-азот» ( нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха - минус 550С )

** при заполнении выключателя элегазом ( нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха - минус 450С)

В случае применения для заполнения выключателя газовой смеси полное давление смеси при 200С составляет 0.7 МПа, парциальное давление элегаза – 0.35 МПа.

Заказать: Выключатель элегазовый колонковый LTB 145D1/B

Еще товары этой группы

nrgprom.ru

Назначение элегазовых колонковых выключателей

Элегазовые колонковые выключатели (см. рис. 1) применяются на подстанциях открытого типа классов напряжения 110-220 кВ для выполнения коммутации в энергосистемах, т.е. выполнения операций включения и отключения, отдельных цепей при ручном или автоматическом управлении.

Рис. 1. Элегазовый колонковый выключатель типа LTB фирмы АББ.

Внутренняя полость дугогасительного устройства элегазового колонкового выключателя заполняется злегазом, служащим дугогасящей и изолирующей средой. Конструкции элегазовых колонковых выключателей различных фирм практически одинаковы.

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

    1. Требования соблюдения заводских инструкций по эксплуатации и ремонту элегазовых колонковых выключателей

Для обеспечения безопасности и безотказной работы элегазовых колонковых выключателей необходимо, чтобы весь обслуживающий персонал лично ознакомился с основными мерами безопасности и технологическими методиками обеспечения безопасной и безотказной работы этих выключателей.

Заводское руководство по ремонту и эксплуатации, содержащее наиболее важные инструкции по безопасной работе элегазовых колонковых выключателей, должно храниться на рабочем месте обслуживающего персонала.

Весь персонал, обслуживающий элегазовые колонковые выключатели, должен тщательно соблюдать меры предосторожности и следовать рекомендациям, приведенным в этом руководстве.

Кроме этого, необходимо строгое соблюдение заводских инструкций для импортных элегазовых колонковых выключателей, международных стандартов по предотвращению несчастных случаев и защите окружающей среды.

    1. Риски, появляющиеся при эксплуатации элегазовых колонковых выключателей

В процессе эксплуатации необходимо контролировать:

  • отклонение давления элегаза в дугогасительном устройстве выключателя от нормативных;

  • появление на высоковольтных фарфоровых изоляционных элементах конструкций трещин, сколов фарфора, загрязнений;

  • неисправность датчиков давления элегаза.

    1. Применяемые стандарты и рекомендации при эксплуатации элегазовых колонковых 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.

ГОСТ 15150-69 и ГОСТ15543.1-89 Выключатели изготавливаемые в климатическом исполнении У, ХЛ и Т, категории размещения 1.

ГОСТ 15150-69 (для атмосферы типа II) Содержание коррозионно - активных агентов.

ГОСТ 68778 «Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия».

МЭК 62271100 и технические условия ТУ162000 2БП.029.001 ТУ, согласованные с РАО «ЕЭС России», имеют российский сертификат соответствия.

studfiles.net

Описание элегазовых колонковых выключателей типа hpl-245b1

    1. Описание конструкции элегазовых колонковых выключателей: дугогасительное устройство, опорный изолятор, привод, шкаф управления, предохранительный клапан, приборы и устройства, контролирующие состояние элегаза, мониторинг параметров

Выключатели типа HPL-245B1 относятся к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых в качестве дугогасительной и изоляционной среды используется элегаз (шестифтористая сера SF6). Серия выключателей типа HPL компании «АББ» на номинальные напряжения 72–800 кВ и ток отключения до 63 (80) кА удовлетворяет самым высоким требованиям. Компания «АББ» производит элегазовые выключатели с компрессионными устройствами гашения дуги с 1981 года. Принцип работы компрессионных дугогасительных устройств представлен на рис. 2.

Разделение контактов

Замкнутое Основное Горение Гашение Разомкнутое Включение

положение положение дуги дуги положение

Рис. 2. Принцип работы компрессионных дугогасительных устройств.

В нормальном положении контакты выключателя замкнуты и ток проходит от верхнего токопровода к нижнему через главные контакты и компрессионный цилиндр.

При операции отключения, подвижные части главного и дугогасящего контактов, а также компрессионный цилиндр и сопло сдвигаются в разомкнутое положение. Важно учитывать, что подвижные контакты, сопло и компрессионный цилиндр составляют один подвижный узел. Другими словами, процесс компрессорного дугогашения, применяемый в выключателях (серии HPL) компании «АББ», имеет конструкцию с одноходовым движением для размыкания контактов. Когда подвижный узел двигается в направлении разомкнутого положения контактов, клапан заполнения закрывается и элегаз начинает сжиматься между подвижным компрессионным цилиндром и неподвижным поршнем. Первыми разделяются главные контакты. Благодаря тому, что размыкание главных контактов происходит за время, достаточное до начала размыкания дугогасящих контактов, любая дуга будет зажигаться только между дугогасящими контактами в объёме, ограниченном геометрией сопла. Когда начинают размыкаться дугогасящие контакты, между подвижным и неподвижным дугогаcящими контактами зажигается дуга. Во время горения дуги тело плазмы в некоторой степени блокирует движение элегаза через сопло, в результате чего в компрессорном объёме продолжает увеличиваться давление газа до того момента, когда токовая кривая проходит через нулевое значение, и дуга становится сравнительно слабой. В этот момент поток сжатого под большим давлением элегаза вырывается из компрессионного объёма через сопло и гасит дугу. В разомкнутом положении расстояние между неподвижным и подвижным контактами выбрано достаточным для того, чтобы выдерживать нормированные уровни диэлектрической прочности промежутка.

При операции включения клапан наполнения открывается и элегаз может свободно проходить в компрессионный объем. Следует отметить, что давление элегаза, необходимое для гашения дуги, поднимается чисто механическим способом. Таким образом, выключатели с компрессионным методом гашения нуждаются в достаточно мощном приводе, чтобы преодолеть создаваемое газом давление в сжимаемом объёме, которое необходимо для отключения номинальных токов КЗ, но при этом обеспечить определённую скорость движения контактов, чтобы в образующемся межконтактном изоляционном промежутке выдерживать без повторных пробоев восстанавливающееся на контактах напряжение.

Дугогасительные устройства автокомпрессионного типа (Auto-Puffer™) демонстрируют свои расчетные преимущества главным образом при отключении больших токов (например, номинального тока КЗ).

Выключатели HPL работают от приводов типа BLG с взводом пружин электродвигателями. Выключатели HPL могут работать с 1-но и 3-х полюсным управлением. Выключатели, имеющие одно дугогасительное устройство на полюс, могут работать в обоих режимах управления. Выключатели с двумя дугогасительными устройствами на полюс допускают управление только на один полюс, т.е. пофазное. Три полюса выключателя монтируются на отдельных полюсных опорах. При трехполюсном режиме управления полюса выключателя и привод соединены между собой тягами. Каждый полюс выключателя оборудован своей отдельной отключающей пружиной. Каждый полюс выключателя собран в герметичную колонку, заполненную элегазом, состоящую из дугогасительной камеры, пустотелого опорного изолятора и корпуса механизма. Эксплуатационная надежность и срок службы элегазового выключателя во многом зависят от способности обеспечить герметизацию объёма с элегазом и нейтрализовать влияние влажности и продуктов разложения газа внутри камеры.

Риск утечки газа незначителен благодаря применению двойных кольцевых уплотнений и крестообразных кольцевых уплотнений из нитрильного каучука.

В каждой дугогасительной камере помещается абсорбционный фильтр (диссикант), который поглощает из элегаза остаточную влажность и задерживает продукты распада элегаза, образующиеся в процессе горения дуги.

Поскольку отключающая способность зависит от плотности элегаза, полюс выключателя HPL оборудован монитором плотности.

Монитор плотности представляет собой реле давления с температурной компенсацией, поэтому предупредительный сигнал и функция блокировки включаются только в том случае, когда давление элегаза снижается из-за его утечки. Конструкция соответствует требованиям стандартов МЭК и ANSI. Существуют также специальные конструкторские решения, соответствующие требованиям иных стандартов и/или спецификаций.

Способность к коммутации токов.

Все выключатели типа HPL способны отключать токи КЗ в течение максимум 40 мс. Благодаря оптимизации конструкции контактов и скорости их движения гарантируется отключение емкостных токов с очень низкой вероятностью повторных пробоев. При отключении индуктивных токов значения перенапряжений невелики благодаря оптимальному режиму гашения дуги при переходе тока через нулевое значение. Выключатели HPL обладают высокой диэлектрической прочностью даже при атмосферном давлении элегаза вследствие оптимизации размера межконтактного промежутка и высокой диэлектрической прочности элегаза. Для управляемой коммутации особенно важно, чтобы времена операций включения и выключения имели постоянные значения. Гарантируется точность выдержки времени ±1 мс для всех выключателей типа HPL.

Выключатели HPL предназначены и применяются для работы в различных климатических условиях, от полярных до пустынных. При установке выключателей в зонах с экстремальными температурами существует опасность конденсации элегаза. Чтобы избежать ее последствий, применяют одну из следующих газовых смесей:

Выбор алюминия и его сплавов для изготовления компонентов (корпуса приводов, высоковольтные аппаратные выводы, шкафы) обеспечивают высокую степень коррозионной стойкости без необходимости дополнительной защиты.

При эксплуатации в экстремальных внешних условиях выключатели HPL могут поставляться с защитными лакокрасочными покрытиями. Опорная конструкция и защитные трубы для тяг механизмов управления выполнены из стали с горячим цинкованием. В качестве дополнительной системы контроля элегазовый колонковый выключатель может работать в системе мониторинга (система снятия и передачи в режиме реального времени данных о состоянии выключателя в пункт диспетчерского управления).

Устройство оперативного мониторинга в режиме реального времени (OLM2, On-line monitoring) и модуля анализа (Explorer) системы OLM, представляющего собой средство наблюдения и анализа данных. Эти устройства предназначены для сбора измерительных данных и оптимального оперативного анализа состояния высоковольтных выключателей:

    • Функциональные категории: оперативные времена срабатывания, оперативные скорости срабатывания, оперативное время соленоида катушки, пиковый ток катушки, время демпфирования, избыточный ход и отскок.

    • Счётчики, регистрирующие число операций выключателя и число включений электродвигателя.

    • Пиковый ток электродвигателя и время взвода пружины.

    • Внутренняя температура привода.

    • Температура окружающего воздуха.

    • Напряжения и токи источников питания (системы OLM и нагревателей).

    • Плотность элегаза с анализом тренда.

    • Износ контактов (дополнительная возможность).

    • Ход контакта и положение контакта.

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *