ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Разъединители внутренней установки в однополюсном исполнении.

Лабораторная работа № 11

ТЕМА: Разъединители, отделители, короткозамыкатели

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомится с назначением, конструкцией и областью применения разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.

ХОД РАБОТЫ:

1. Изучить назначение и область применения разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.

2. Ознакомится с конструкцией разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.

3. Оформить отчет по лабораторной работе.

Разъединители предназначены для создания видимого разрыва в электрических цепях между оборудованием, выводимым в ремонт и остающимся под напряжением, т.е. для включения и отключения обесточенных участков электрических цепей, находящихся под напряжением, а также заземления отключенных участков при помощи заземлителей. Поэтому разъединители, помимо основных ножей, имеет заземляющие ножи, устанавливаемые с одной или с двух сторон. В первом случае при включении заземляющего ножа заземляется лишь участок линии, присоединенный к разъединителю со стороны заземляющего ножа. Во втором случае заземляются участки цепи, присоединенные к обеим сторонам разъединителя. В разъединителях для систем с изолированной нейтралью ножи заземления соединяются шиной друг с другом и с землей. Для исключения ошибочных действий между основными и заземляющими ножами предусмотрена блокировка между валами этих ножей.

Ввиду того, что контактная система разъединителя не имеет дугогасительных устройств, им нельзя отключать даже токи нагрузки, не говоря уже о токах КЗ. Чтобы исключить ошибочные действия с разъединителями в распределительных устройствах устанавливают блокировки, которые независимо от степени внимательности персонала разрешают оперировать с разъединителями лишь тогда, когда связанный с ними выключатель находится в положении «отключено».

Обозначения разъединителей расшифровываются следующим образом:

Р – разъединитель; В – для внутренней установки; Н – для наружной установки; Л – наличие линейного контакта; О – однополюсный; З – наличие заземляющих ножей: 1 – один заземляющий нож; 2 – два заземляющих ножа;

Д – двухколонковый. После буквенных обозначений указываются также напряжение (кВ) и ток (А), на которые рассчитан разъединитель.

Трехфазные разъединители на номинальные токи до 1000 А и напряжением до 35 кВ выполняются на общей раме, на токи более 1000 А и напряжением более 35 кВ выполняются однополюсными и затем на месте установки монтируются в трехполюсные разъединители.

Разъединители внутренней установки трехполюсные.

Для трехполюсных разъединителей внутренней установки на напряжение 10 кВ характерна серия - РВ, они изготовляются на ток 400, 630 и 1000 А.

Серии РВРЗ-III-10/2000 МУЗ - на номинальное напряжение 10 кВ и номинальный ток 2000 А; РРИ - на номинальное напряжение 10 кВ и номинальные токи 400 А.

Контактная система разъединителей серии РРИ состоит из подвижных и неподвижных контактных ножей, закрепленных на цельнопрессованной изолирующей раме. Вращение контактных ножей при оперировании осуществляется посредством рычажных тяг. Имеются типоисполнения с одним и двумя заземлителями. Разъединители серии РРИ дополнительно могут комплектоваться предохранителями.

Разъединители внутренней установки в однополюсном исполнении.

Серии РВО - на номинальное напряжение 10 кВ и номинальные токи 400, 630 и 1000 А; РВК - на 2000 А; РВРЗ - на номинальное напряжение 10 кВ и номинальный ток 2500, 4000 А, и 20 кВ - номинальный ток 4000, 6300 и 8000 А; РРЧЗ - на номинальное напряжение 20 кВ и номинальный ток 6300 А; РВПЗ - на номинальное напряжение 20 кВ и номинальный ток 12500 А.

Разъединители серии РРЧЗ-20/6300 МУЗ используются при частых коммутациях при оперативном присоединении обратимого агрегата, пускаемого в насосный режим, к пусковому устройству - тиристорному преобразователю частоты на гидроаккумулирующих электростанциях. Разъединители - вертикально-рубящего типа. Состоят из цоколя, изоляционной и контактной систем, заземлителя. Контактная система, в свою очередь, состоит из подвижных и неподвижных контактных ножей.
В практике электроэнергетики широкое распространение получила серия разъединителей на напряжения 10-20 кВ и номинальные токи от 2000 до 12500 А. Принципиальной особенностью данной серии стало применение тонкостенных жестких коробчатых профилей при проектировании их подвижных и неподвижных контактов, контактных соединений и токоведущих систем в целом. Аппаратам этого ряда в разное время (и разным по назначению) присваивались типовые обозначения РВК, РОН, РВР, РВП.
Именно тонкостеннопрофильные геометрии токоведущих элементов стали, как показал опыт, единственно возможными решениями при разработке разъединителей и выключателей на генераторные классы напряжения. В результате были выполнены разработки генераторных аппаратов с естественным свободным теплоотводом на номинальные токи до 20000 и даже 30000 А с любой необходимой электродинамической и термической стойкостью в аварийных режимах работы.
На рис.1 представлен общий вид трехполюсного разъединителя на 10 кВ, 2000 А в отключенном положении, отражающий особенности новой отечественной серии этих ручными рычажными приводам.

В разъединителях этой серии применены тонкостенные жесткие профили не только для токоведущих систем, но также и для стальных опорных и несущих элементов конструкции. Поэтому аппараты этой серии получили типовое обозначение РК (разъединитель коробчатый). На рис.2 приведен конструктивный чертеж разъединителя на 10 кВ, 1000 А. Он может выпускаться в однополюсном и трехполюсном исполнениях (с односторонним или двухсторонним расположением ножей заземления) и включает в себя встроенную в основание 1 разъединителя систему механической блокировки главных ножей 2, а также ножи заземления 3 и 4. В конструкциях разъединителей этой системы используются полимерные опорные изоляторы 5. Неподвижные контакты 6 и 7 выполнены в виде тонкостенных, спаренных между собой уголков. Вертикально расположенные стороны этих уголков максимально сближены между собой и соединены в верхней части в единую контактдеталь. Другие стороны уголков развернуты во внешние стороны и являются одновременно неподвижными контактами ножей заземления. В неподвижных контактах 7, между вертикальными сторонами уголков, расположены стальные контактодержатели с закрепленными в них ферромагнитными пластинами. Рабочие поверхности контактов выполнены из серебряных пластин. Конструктивные решения ножей заземления также имеют свои принципиальные особенности. В них полностью сняты механические усилия в месте соединения самих ножей и их держателей с приводным валом заземления, а, соответственно, в значительной мере уменьшены усилия на рукоятке привода. Достигнуто это путем придания держателю петлеобразной формы с жестким присоединением концов петли к валу заземления посредством сварки и свободной подвески к этому держателю контакт-деталей ножа заземления с прикрепленными к ним гибкими связями, далее соединенными с контуром заземления основания разъединителя.

Рис.2
Для КРУ типа «Аврора» компания ОАО «ПО Элтехника» приступила к серийному производству разъединителей на напряжение 6 – 10 кВ типа РТ по лицензии итальянской фирмы «Sarel». Разъединители РТ (рис.3,5) разработаны с учетом современных требований МЭК и ГОСТ к обеспечению надежности оборудования, безопасности его эксплуатации и обслуживания.

Рис.3Трехпозиционный разъединитель РТ

Рис.4 Положение главных контактов определяется по механическому указателю на мнемосхеме.

Разъединители для наружной установки (серия – РН) отличаются от разъединителей внутренней установки более усиленной изоляцией и большими размерами. Кроме этого разъединители напряжением более 10 кВ снабжаются льдоломающим устройством.

Разъединитель типа РНД З- наружный, двухколонковый (рис.6) - имеет две колонны изоляторов 2, установленные вертикально в подшипниках на стальной раме 1 и связанны между собой системой рычагов.При повороте изоляторов поворачиваются и ножи 5 и 6, укрепленные на головках изоляторов. Зажимы 3 для присоединения проводников к разъединителю укреплены на головках изоляторов шарнирно и соединены с ножами гибкими лентами 4. При вращении изоляторов они не поворачиваются. Контакты разъединителя находятся в месте стыка ножей. Они состоят из ряда пластин, укрепленных на одном ноже, и «лопатки» — на другом ноже. Давление в контактах создается пружинами. Ножи разъединителя приспособлены для работы в зимнее время при гололеде. Они состоят из двух пластин, соединенных шарнирно (на рисунке не показаны). В процессе отключения нож «ломается» и разрушает лед, образовавшийся на контактах. Разъединители снабжены ножами для заземления 7— одним или двумя на полюс. В отключенном положении ножи расположены горизонтально у основания разъединителя. При включении они поворачиваются в вертикальной плоскости на угол 90°. При этом контакт на конце заземляющего ножа соединяется с особым контактом на главном ноже.

Рисунок 6 – разъединитель горизонтально-поворотного типа РНДЗ-2-110/2000: 1 - рама; 2 - опорный изолятор; 3 - наконечник для присоединения шин; 4 - гибкая связь; 5 - главный нож с ламелями; 6 - главный нож без ламелей; 7 - заземляющие ножи; 8 - тяга к приводу; 9 – привод.

Полюсы трехполюсного разъединителя связаны между собой рычажной системойи управляются с помощью тяги приводом.Средний полюс является ведущим, крайние полюсы — ведомыми. Заземляющие ножи имеют отдельные приводы, блокированные с приводами главных ножей.

Отделительпредназначен для быстрого автоматического отключения (отсоединения) поврежденных участков электрических цепей в бестоковую паузу при подаче на него соответствующего сигнала. Конструктивно он представляет собой обычный трехполюсный разъединитель, снабженный пружинным приводом. Бестоковая пауза создается головным выключателем, который срабатывает либо от релейной защиты, либо от короткозамыкателя. Время их отключения составляет 0,5-1с.

Отделители, так же как и разъединители, могут иметь заземляющие ножи с одной или двух сторон. Отделители могут отключать обесточенную цепь или ток намагничивания (холостого хода) трансформатора, но отключать ток К.З., возникающий при срабатывании короткозамыкателя, отделителем нельзя. Поэтому в схемах управления ОД и КЗ имеется блокировка, которая запрещает отключение отделителя, если через измерительные трансформаторы тока, установленные в цепи короткозамыкателя проходит ток.

Отделители серии ОД (двухколонковые) отличаются от разъединителей серии РНД только устройством привода. Они снабжены принужденными приводами, действующими при подаче соответствующей команды на отключение. Включение производится вручную.

Короткозамыкатели предназначены для создания преднамеренного КЗ на землю на линиях напряжением 35-220 кВ при повреждениях в трансформаторе понижающей подстанции. На электрических станциях их применяют для заземления нейтралей силовых трансформаторов

Конструктивно это одно- или двухполюсный разъединитель с пружинным приводом. Контактная система короткозамыкателя должна выдерживать расчетные токи КЗ цепи, в которую он устанавливается

Рис. 7 Короткозамыкатель 35 кВ открытого типа.

Короткозамыкатель (рис.7) имеет один опорный изолятор 1, на головке которого установлен неподвижный контакт 2 и зажим 3 для присоединения провода. Заземляющей нож 4 укреплен на волу 5 и при включении поворачивается на угол 60 градусов. Короткозамыкатель снабжен пружинным приводом, действующим на включение. Отключение производится вручную. Контактная система короткозамыкателя рассчитана на включение КЗ. Время срабатывания составляет 0.4 с.

Поясним назначение отделителей и короткозамыкателей на следующем примере. К одиночной линии 35-220 кВ (рис. 8) присоединены два понижающих трансформатора через разъединители QS или выключатели нагрузки, но без силовых выключателей в целях ради экономии средств. В случае повреждении одного из трансформаторов он должен быть отключен вместе с линией линейным выключателем Q, расположенном на значительном расстоянии. Релейная защита, установленная в начале линии, может не сработать при внутреннем повреждении трансформатора, если ток мал. Срабатывает более чувствительная защита трансформатора (дифференциальная, газовая). Она подает команду на включение короткозамыкателя QN. В эффективно-заземленных сетях достаточно иметь однополюсной короткозамыкатель; в незаземленных и компенсированных сетях необходимо иметь двухполюсный короткозамыкатель. При срабатывание короткозамыкателя ток резко увеличивается, и линейная защита отключает линию вместе с трансформатором. После отключения линии срабатывает отделитель QR и изолирует поврежденный трансформатор от сети. Линия включается повторно (автоматически), и электроснабжение потребителей, присоединенных к другим трансформаторам, восстанавливается. Поврежденный трансформатор выводится в ремонт.

Однако невысокие показатели надежности отделителей и короткозамыкателей вынуждают устанавливать в место них высоковольтные выключатели для повышения надежности электроснабжения. Упрощенные схемы подстанций в настоящее время практически не используются.

Контрольные вопросы:

1. Поясните назначение разъединителей, отделителей и короткозамыкателей. Область их применения?

2. Классификация разъединителей отделителей и короткозамыкателей?

3. Конструктивные особенности разъединителей отделителей и короткозамыкателей.

4. Как выбираются и проверяются разъединители, отделители и короткозамыкатели?