Лопатин В.П. Лекции по предмету / 5 (нет рис)

Маломасляные выключатели

Масло в этих выключателях служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами. Эти выключатели имеют меньшие габариты и массу по сравнению с баковыми выключателями. Меньший объём масла облегчает уход и ремонт.

Недостатки:

1) взрыво- и пожаро- опасность;

2) невозможность осуществления быстродействующей системы автоматического повторного включения;

3) необходимость частой замены масла;

4) трудность установки встроенных трансформаторов тока;

5) относительно малая отключающая способность.

В маломасляных выключателях имеются два контура тока - главный и дугогасительный. Когда выключатель включен - главная часть тока проходит по главному контуру из-за меньшего сопротивления цепи. При отключении выключателя сначала размыкаются рабочие контакты, но дуга между ними не образуется, так как ток продолжает протекать в дугогасительном контуре. При включении выключателя первыми замыкаются дугогасительные контакты, а затем замыкаются рабочие.

Дугогасительные устройства состоят из трёх отсеков, выполненных из ряда изоляционных дисков с фасонными вырезами. При разрыве контактов выключателя между ними возникает дуга и из-за высокой температуры масло разлагается, создается газовый пузырь, в основном содержащий водород, а также метан и этилен. Водород обладает большой теплопроводностью и высокой электрической прочностью, что используется при гашении дуги. Повышенное давление в газовом пузыре способствует деионизирующей способности газа.

Воздушные выключатели.

Гашение дуги происходит в продольном потоке при давлении 2-4 МПа и выше. Воздух охлаждает дугу, удаляет продукты горения и быстро гасит дугу. Для получения сжатого воздуха необходима компрессорная установка, а для очистки воздуха и его сушки необходимы различные адсорбенты (вещества, способные поглощать влагу - силикагель и алюмогель).

Очистка воздуха происходит термодинамическим способом. Воздух сжимается и при сжатии он нагревается, образующийся пар при охлаждении конденсируется и вода сливается.

Чтобы обеспечить равномерное распределение напряжения между разрывами целесообразно использовать ёмкостные делители напряжения, то есть параллельно каждому разрыву включается конденсатор. Обычно применяют также шунтирующие резисторы и для отключения сопровождающего тока применяют небольшие гасительные устройства.

В настоящее время существует тенденция по замене воздушных выключателей элегазовыми выключателями.

Электромагнитные выключатели

Выпускают на напряжение 6-10 кВ и токи отключения (токи КЗ) до 40 кА. Дуга, образующаяся на контактах втягивается магнитным полем в гасительную камеру, при этом происходит значительное удлинение дуги до 1-2 м и её охлаждение. При увеличении сопротивления дуги происходит понижение тока, и дуга гаснет при очередном прохождении через ноль.

При отключении выключателя сначала размыкаются главные контакты, а затем дугогасительные.

Электромагнитные выключатели имеют широкое применение в системе собственных нужд электростанций, а также в промышленных установках, где необходимы частые включения и отключения.

Разъединители

Основное назначение - создание надежного видимого разрыва цепи для облегчения безопасного проведения ремонтных работ на оборудовании.

Контактная система разъединителей не имеет дугогасительных устройств. Поэтому разрыв цепи должен производиться при отсутствии тока или в случае трех полюсного разъединителя наружной установки при напряжении не более 10 кВ допускается коммутация тока не более 15 А.

Разъединители по числу полюсов могут быть одно- и трех- полюсными.

По роду установки: для внутренних и наружных установок.

По конструкции:

1) рубящего типа;

2) поворотного;

3) пантографического ;

4) подвесного типа

По способу установки:

1) с вертикальным расположением ножей;

2) с горизонтальным расположением ножей.

Схема разъединителя рубящего типа

Заземляющий нож служит для соединения с землёй одного из полюсов разъединителя, что обеспечит КЗ при ошибочной подаче напряжения и обеспечения безопасных условий работы персонала.

Схема разъединителя горизонтально-поворотного типа

Являются перспективными разъединителями, эти разъединители имеют ножи, вращающиеся в горизонтальной плоскости.

Выключатели нагрузки

Это трех полюсные коммутационные аппараты, не предназначенные для отключения тока КЗ, но их включающая способность соответствует электродинамической стойкости при КЗ.

При использовании выключателей нагрузки необходимости отключения неисправного трансформатора отключения аварийного тока обеспечивается с помощью плавких предохранителей, то есть работают в комплекте с предохранителями.

Выключатели нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа на 6 и 10 кВ.

Основой является трех полюсный разъединитель для внутренней установки. К ножам разъединителя прикреплены дополнительные ножи, то есть ток нагрузки протекает по двум ветвям: через рабочие и дополнительные ножи.

В положении «включено» вспомогательные ножи входят в гасительные камеры, выполненные из материала, который при нагревании от дуги генерирует газ.

В процессе отключения рабочего тока сначала размыкаются основные контакты разъединителя при этом в цепи ток продолжает протекать через вспомогательные ножи (через параллельную ветвь). Через некоторое время размыкаются контакты в дугогасительных камерах. Возникающие электрические дуги гасят в потоке газов, генерируемых продуктами разложения вкладышей из органического стекла.

Приводы коммутационных высоковольтных аппаратов

Приводы выключателей.

Служат для включения, удержания во включенном состоянии и отключения выключателей.

Наибольшая работа совершается приводом при операции включения.

Требования к электроприводам выключателей:

1) должны быть исключительно надежными в эксплуатации;

2) быстродействие;

3) работа при отсутствии электроэнергии в системе.

Источником энергии для управления выключателем является электрическая система при этом энергия предварительно преобразуется и аккумулируется, то есть не поступает непосредственно в привод. Например, она аккумулируется в ресиверах сжатого воздуха для пневматических приводов или в напряженных пружинах - пружинных приводов или накапливается в аккумуляторных батареях для электромагнитных приводов. Аккумулируемая энергия обеспечивает работу привода в аварийных условиях при отсутствии электрической энергии, поставляемой системой.