31 Электромагнитные выключатели высокого напряжения.

Электромагнитные выключатели для гашения дуги не требуют ни масла, ни сжатого воздуха, что является большим преимуществом их перед другими типами выключателей. Выключатели этого типа выпускают на напряжение 6--10 кВ, номинальный ток до 3600 А и ток отключения до 40 кА.В этих выключателях дуга горит в воздухе при атмосферном давлении и гасится магнитным дутьем. Дуга при помощи магнитного дутья быстро удлиняется настолько, что напряжение на ней становится выше напряжения сети, и она гаснет.Магнитное дутье создается электромагнитом, катушка которого включается последовательно в контур дуги. Важным элементом выключателя является камера гашения, которая способствует растягиванию и охлаждению дуги. Большое значение для надежной работы электромагнитного выключателя имеет материал стенок камеры гашения. Этот материал должен обладать большой теплоемкостью и жаростойкостью. В настоящее время для этой цели используют жаростойкую керамику. Хорошие результаты дала керамика с небольшим содержанием циркония. На выхлопной части камеры гашения обычно устанавливается деионизатор, представляющий собой гребенчатую решетку из изолированных друг от друга металлических пластин. Горячие ионизированные газы, выбрасываемые из камеры, попадают в решетку и, охлаждаясь, денонсируются там, ограничивая зону ионизации над верхним срезом камеры. Кроме того, деионизатор демпфирует звуки выхлопа при работе камеры. Выключатели серии ВЭ на различные токи отключения отличаются размерами дугогасительных камер. При малых отключаемых токах значение электродинамической силы, затягивающей дугу в камеру, недостаточно и для перемещения дуги используются воздушные поршневые устройства.Большим преимуществом электромагнитных выключателей является их полная взрыво- и пожаробезопасность. Также к достоинствам можно отнести малый износ дугогасительных контактов, пригодность для работы в условиях частых включений/ отключений, относительно высокая отключающая способность. Большие размеры камеры гашения в этих выключателях ограничивают их применение на высоких напряжениях (выше 15 кВ). У нас в стране электромагнитные выключатели выпускаются на номинальные напряжения 6 и 10 кВ с номинальной мощностью отключения 200 и 400 MBA. Эти выключатели используются главным образом в установках собственных нужд электрических станций и для коммутации косинусных конденсаторных батарей. Также к недостаткам можно отнести сложность конструкции дугогасительной камеры, ограниченный предел номинального напряжения, ограниченная пригодность для наружной установки.

33. Токоограничивающие реакторы. Токоограничивающие реакторы предназначены для ограничения токов КЗ и поддержания на шинах определенного уровня напряжения при повреждениях за реакторами. Реакторы применяются на подстанциях в основном для сетей 6—10 кВ, реже на напряжение 35 кВ. Реактор представляет собой обмотку без сердечника, его индуктивное сопротивление не зависит от протекающего тока. Такая индуктивность включается в каждую фазу трехфазной сети. Индуктивное сопротивление реактора зависит от числа его витков, размеров, взаимного расположения фаз и расстояний между ними.

Обмотки реакторов выполняются, как правило, из многожильного изолированного провода — медного или алюминиевого. На номинальные токи 630 А и более обмотка реактора состоит из нескольких параллельных ветвей. При изготовлении реактора обмотки наматывают на специальный каркас, а затем заливают бетоном, что предотвращает смещение витков под действием электродинамических сил при протекании токов КЗ. Бетонная часть реактора окрашивается во избежание проникновения влаги. Реакторы, устанавливаемые на открытом воздухе, подвергаются специальной пропитке.

Рис. 1. Схемы включения токоограничивающих реакторов: а — индивидуальный одинарный реактор для одной линии; б — групповой одинарный реактор; в — групповой сдвоенный реактор.

Реактор — это катушка с постоянным индуктивным сопротивлением, включенная в цепь последовательно.В большинстве конструкций токоограничивающие реакторы не имеют ферромагнитных сердечников. ри больших токах у катушек со стальными сердечниками происходит насыщение сердечника, что резко снижает реактивность, и, как следствие, реактор теряет свои токоограничивающие свойства. По этой причине реакторы выполняют без стальных сердечников, несмотря на то, что при этом, для поддержания такого же значения индуктивности, их приходится делать больших размеров и массы. Наряду с одинарными реакторами нашли применение сдвоенные реакторы. В отличие от одинарных реакторов сдвоенные реакторы имеют две обмотки (две ветви) на фазу. Обмотки имеют одно направление витков. Ветви реактора выполняются на одинаковые токи и имеют одинаковые индуктивности. К общему выводу присоединяется источник питания (чаще трансформатор), к выводам ветвей — нагрузка. Между ветвями фазы реактора существует индуктивная связь, характеризуемая взаимной индуктивностью М. В нормальном режиме, когда в обеих ветвях протекают примерно равные токи, потеря напряжения в сдвоенном реакторе за счет взаимной индукции меньше, чем в обычном реакторе с таким же индуктивным сопротивлением. Это обстоятельство позволяет эффективно применять сдвоенный реактор в качестве группового. При КЗ на одной из ветвей реактора ток в этой ветви становится значительно больше тока в другой неповрежденной ветви. При этом влияние взаимной индукции снижается, и эффект ограничения тока КЗ определяется в основном собственным индуктивным сопротивлением ветви реактора.