Электрооборудование и силовое оборудование. Пособие. УТЦ. Балаковская АЭС

Механизм перемещения выдвижного элемента

1 - äíî

2 - рельс

3 - фиксатор

4 - педаль

5 - элемент выдвижной

6 - рычаг вкатывания

7 - пластина

5

В дне шкафа предусмотрены от 4 до 10 отверстий для ввода силовых кабелей, отверстие “А” для ввода контрольных кабелей.

Отсек выключателя предназначен для размещения в нем выдвижных элементов (электромагнитного выключателя, трансформаторов напряжения или др.).

Отсек выключателя представляет собой закрытую со всех сторон камеру. На левой (13) и правой (6) стенках отсека размещен ряд приборов и элементов, обеспечивающих нормативную работу КРУ.

Для прокладки проводки вспомогательных цепей в отсеке шкафа предусмотрены горизонтальный и вертикальный каналы (14).

Правильное функционирование выдвижного элемента в шкафу и всего распределительного устройства обеспечивают размещенные в отсеке выключателя устройства:

путевой выключатель (1), установленный на дне шкафа, сигнализирует о положении выдвижного элемента в отсеке; заземляющая шина (2) служит для улучшения электрического контакта с “землей” выдвижного элемента; шторочный механизм (5) автоматически закрывает

находящиеся под напряжением токоведущие части шкафа, когда выдвижной элемент находится в ремонтном положении; устройство блокировки шторочного механизма (3) препятствует случайной непроизвольной работе шторочного механизма, имеет запирающее устройство. Устройство блокировки шторочного механизма приводится в действие автоматически выдвижным элементом; рельсы (19) служат для правильной ориентации выдвижного элемента и его перемещения внутри отсека;

фиксатор (21) служит для фиксации выдвижного элемента в рабочем и контрольном положениях; кроме того, препятствует включению выключателя в промежуточном положении; пластина (7) с отверстиями служит для упора рычага ручного вкатывания при перемещении выдвижного элемента в пределах отсека шкафа КРУ.

розетка (16, 8) штепсельного соединения служит для включения ключа в цепь электрической блокировки типа ЭМБ; привод заземлителя (11) с кинематическими связями

расположен на левой стенке (13), служит в зависимости от назначения шкафа КРУ для заземления сборных шин или линейных шин.

Механизм перемещения выдвижного элемента удобно рассмотреть на рисунке.

а - положение рычага при выкатывании выдвижного элемента б - положение рычага при вкатывании выдвижного элемента

6

1, 30 - крышка 2, 8, 13, 31 - опора

3 - отпайка сборной шины 4, 14, 33 - стенка

5, 6, 9, 12, 16, 23, 26, 32 - перегородка 7 - отпайка линейной шины 10 - трансформатор тока 11, 38, 39 - кронштейн 15 - каркас

17 - механизм шторочный

18 - выключатель путевой типа ВП-19

19 - направляющая 20, 21 - розетка штепсельного соединения 22 - табличка 24 - ручка

25 - элемент выдвижной

27 - дверь

28 - кожух

29 - шкаф релейный 34, 37 - коробка 35 - шины линейные 36 - клица 40 - втулка

Заземление линейных шин

1 - выключатель путевой типа ВП-19

2 - блок замок (электромагнитная блокировка)

3 - привод

4 - рычаг привода

5 - рычаг съемный

6 - îñü

7,9,11,14,15 - рычаг

8,13,20 - òÿãà

10 - âàë

12 - уголок

16 - заземлитель

17 - íîæ

18 - контакт неподвижный

19 - шина линейная

21 - пружина

I - схема кинематическая II - ВКЛ.

III - ÎÒÊË.

8

установить съемный рычаг на привод заземлителя, при этом исходное положение рычага фиксировано; поворотом съемного рычага на себя на угол 150î

горизонтальная тяга (20) через рычаги (14, 15), вертикальную тягу (13) поворачивает вокруг оси заземляющие ножи и происходит заземление шин.

Включение заземляющих ножей разрешается производить только при ремонтном положении выдвижного элемента. Отключать заземляющие ножи можно при контрольном или ремонтном положениях выдвижного элемента.

Заземлитель имеет механическую блокировку, предотвращающую включение заземлителя при включенном в рабочем положении выключателе, а также вкатывание выключателя из контрольного положения в рабочее при включенном заземлителе.

Механическая блокировка состоит из следующих составных частей: рычага (7), имеющего продольный паз, в котором свободно ходит жестко соединенная с тягой (20) ось (6). Рычаг вращается вокруг неподвижной оси; тяги (8) блокировки, шарнирно соединенной с рычагом (9);

вала (10) с жестко закрепленным на нем рычагом (11).

Принцип работы механической блокировки состоит в том, что при отключенном заземлителе рычаги (9) и (11), приваренные к валу, находятся в вертикальном положении, что позволяет беспрепятственно вкатывать и выкатывать выдвижные элементы КРУ.

При нахождении в рабочем положении выдвижного элемента (выключателя) включение заземлителя невозможно, так как при повороте рычага (4) тяга (20) с осью (6) движется поступательно (влево) и стремится повернуть рычаг (7). Тяга (8) через рычаг (9) поворачивает вал (10) с рычагом (11), который, упираясь в основание выдвижного элемента, не дает возможности включить заземлитель.

При выдвинутом в контрольное положение выключателя основание его не препятствует повороту рычага (11), что дает возможность включить заземлитель.

Механизм шторочный

9

При включенном заземлителе указанный рычаг находится в горизонтальном положении и препятствует вкатыванию выдвижного элемента, т.к. при этом выдвижной элемент своим основанием будет упираться в рычаг.

Для предотвращения включения заземляющих ножей, при наличии напряжения на секции, служит система электромагнитной блокировки, не допускающая:

включения заземляющих ножей секции 6 кВ (находится в шкафу трансформаторов напряжения секции 6 кВ), если хотя бы один из выкатных элементов с выключателями вводов рабочего резервного питания и всех присоединений, по которым на секцию 6 кВ может быть подано напряжение, находятся в рабочем положении; вкатывания хотя бы одного из выдвижных элементов с

выключателями вводов рабочего, резервного питания и всех присоединений, по которым на секцию 6 кВ может быть подано напряжение, при включенных заземляющих ножах сборных шин 6 кВ; включения заземляющих ножей в шкафу 6 кВ дизель-

генератора, если выдвижной элемент с разъединителем в шкафу КРУ 6 кВ РДЭС находится в рабочем положении; включения заземляющих ножей в шкафу ввода питания на секцию надежного питания (см. схему с.н. блока), если выдвижной элемент с выключателем секции нормальной эксплуатации секционной перемычки ВА-BV (BB-BW; BC-BX) находятся в рабочем положении.

При отсутствии напряжения на шинах (сборных или присоединений) электромагнитный ключ срабатывает, поворотом его выводит стопорящий шток блок-замка (2) с фиксатора ручного привода заземляющих ножей, что дает возможность управлять заземлителем.

Работа шторочного механизма шкафа КРУ-6 кВ

1 - îñü

2 - øòîê

3 - ролик

4,5,7,12 - рычаг

6 - шторка нижняя

8 - шторка верхняя

9 - пружина

10 - направляющая

11 - замок висячий

I - схема кинематическая работы шторочного механизма

10

Выдвижные элементы КРУ имеют на основании пластины (3), (см. рис. выдвижного элемента), служащие для открывания шторочного механизма при вкатывании выдвижного элемента.

Нижний профиль пластины (9) предназначен для разблокировния шторочного механизма.

При вкатывании выдвижного элемента в шкаф пластина (9) нижним профилем поворачивает подпружинный рычаг (12) шторочного механизма по часовой стрелке. Так как этот рычаг связан осью со штоком (2), то последний отводится в крайнее правое положение, освобождая тем самым ролик (3).

При дальнейшем движении выдвижного элемента пластины и упираются своими наклонными профилями в ролик (3). (См. рис. шторочного механизма).

Под действием усилия выдвижного элемента, передаваемого от рычага ручного вкатывания, рычаг 4, на котором укреплен ролик, поворачивается против часовой стрелки.

С помощью рычагов (5) и (7) изоляционные шторки (нижняя 6 и верхняя 8) раздвигаются одновременно - верхняя вверх, нижняя - вниз, открывая тем самым входные отверстия изоляционных втулок, куда заходят проходные изоляторы выдвижного элемента.

Шторки движутся только тогда, когда ролики перекатываются по наклонным участкам пластин выдвижного элемента. В раскрытом положении шторки удерживаются только при нахождении роликов на горизонтальных участках пластин.

При выкатывании выдвижного элемента шторки автоматически закрываются после освобождения роликов под действием пружины (9).

В закрытом положении шторочного механизма предусмотрена возможность его блокирования висячим замком (11).

Механические блокировки шкафа КРУ совместно с выдвижным элементом (выключателем)

Выдвижной элемент внутри шкафа КРУ может находиться в двух фиксированных положениях: контрольном и рабочем.

При контрольном положении выдвижного элемента штепсельные контакты главной цепи разомкнуты и находятся на расстоянии 100 мм друг от друга, а разомкнутые контакты вспомогательной цепи, обеспечивающие возможность проверки работы выключателя с приводом, могут быть замкнуты.

В шкафах и выдвижных элементах КРУ-6 кВ предусмотрены механические блокировки, не допускающие:

вкатывания включенного выключателя из контрольного положения в рабочее; выкатывания включенного выключателя из рабочего положения в контрольное;

включения выключателя, установленного в промежуточное между рабочим и контрольным положением; перемещения выдвижного элемента с выключателем из контрольного в рабочее положение при включенных заземляющих ножах; включения заземляющих ножей при рабочем положении выдвижного элемента.

Принцип работы выключателей 6 кВ типа ВЭС-6

Шкафы КРУ на Балаковской АЭС укомплектованы высоковольтными трехполюсными выключателями с электромагнитным гашением дуги серии ВЭС-6.

Выключатели предназначены для работы в операциях “О” (отключить) и “В” (включить), а также цикле “О-180-ВО-180-ВО”. Для АПВ выключатели не предназначены.

Выключатель управляется двигательным выносным пружинным приводом косвенного действия (дистанционно или вручную).

Конструктивные элементы выключателей

1 - распорка

2 - ручка

3 - привод

4 - основание

5 - устройство дутьевое

6 - трубка

7 - контакт

8 - полюс

9 - контакт розеточный втыкной

10 - камера

11 - скоба

12 - кожух

13 - разъем штепсельный

14 - ëèñò

15 - øèíà

16 - òÿãà

17 - вал выключателя

18 - контакт

19 - áîëò

11

Включение осуществляется за счет энергии, предварительно запасенной включающими пружинами привода, отключение - за счет энергии, запасенной отключающими пружинами выключателя при включении.

Принцип действия электромагнитных выключателей основан на гашении электрической дуги отключения в дугогасительной камере, содержащей пакет керамических пластин, в который дуга затягивается поперечным магнитным полем, возбуждающимся током дуги.

Дуга, возникающая при размыкании дугогасительных контактов, под воздействием электродинамических сил контура тока и тепловых конвекционных потоков поднимается вверх и входит в дугогасительную камеру.

Один конец дуги задерживается на металлокерамической напайке неподвижного дугогасительного контакта, а второй бежит по верхней кромке подвижного дугогасительного контакта. Таким образом, дуга образует петлю между металлокерамическими напайками этих контактов (положение А).

Постепенно удлиняясь, петля дуги приближается к левому рогу и переходит на него. При этом часть дуги, находящаяся между металлокерамической напайкой неподвижного дугогасительного контакта и рогом (4), оказывается зашунтированной катушкой (6) магнитного дутья. Эта часть дуги, отдавая тепло керамической гребенке (3) быстро гаснет и через катушку (6) начинает проходить полный ток, протекающий через выключатель.

Камера дугогасительная

1,19 - щека боковая

2 - экран

3 - гребенка

4,18 - ðîã

5 - сердечник

6,17 - катушка

7 - шпилька

8,10 - колодка

9,21 - пластина

11 - пакет пластин

12,13 - распорка

14 - козырек

15,22 - плита

16 - эксцентрик

20 - выхлоп

23 - уплотнение

12

Второй конец дуги перебрасывается с подвижного дугогасительного контакта на первый рог (18) и дуга занимает положение Б. Вторая катушка (17) магнитного дутья, один конец которой соединен с рогом, а другой - с нижним выводом выключателя, при этом оказывается последовательно включенной в цепь дуги.

Между полюсными боковыми щеками (1, 19) электромагнитов создается интенсивное магнитное поле, пронизывающее камеру перпендикулярно плоскости, в которой движется дуга. Это поле взаимодействует с полем дуги. Направление навивки катушки (6, 17) такое, что магнитное поле воздействует на дугу всегда в сторону затягивания дуги в камеру, где она занимает последовательно положение В, Г и т.д.

Поднимаясь в камере, дуга входит в вырезы керамических пластин пакета (11), приобретает зигзагообразную форму, длина ее увеличивается и одновременно отдается тепло керамическим пластинам. Благодаря этому сопротивление дуги увеличивается и при очередном переходе тока через “нуль” дуга гаснет.

Горячие газы, образующиеся при горении дуги, вытекают вверх по узким щелям между пластинами, охлаждаясь до такой степени, что выброса пламени из камеры не наблюдается.

Полюс выключателя

а - на номинальную силу тока 1600А в - на номинальную силу тока 2000А 1,14 - связь гибкая 2,4 - стойка

3,6 - изолятор проходной

5 - корпус

7 - контакт дугогасительный неподвижный

8 - контакт дугогасительный подвижный

9,27 - гайка

10 - áîëò

11 - контакт главный неподвижный

12 - контакт главный подвижный

13 - ограничитель

16,19,20,23,28 - пружина

17 - стойка шарнирная

18,25 - экран

21 - втулка

22 - штифт пружинный

24,26 - напайка

29 - шпилька

30 - контакт

31 - буфер

13

При отключении малых сил тока (до 1000 А) напряженность магнитного поля, создаваемого катушками электромагнитов, весьма мала и не может обеспечить быстрое втягивание дуги в дугогасительную камеру. Дутьевое устройство (5) с трубкой (6) Рис. 8 способствуют затягиванию дуги в камеру, чем улучшается гашение дуги.

Конструктивные элементы полюса выключателя.

Полюс выключателя на номинальную силу тока 1600 А состоит из: двух однотипных проходных изоляторов (3 и 6); главных неподвижных (11) и подвижного (12) контактов;

неподвижных (7) и подвижных (8) дугогасительных контактов.

Проходные изоляторы представляют собой отливку из эпоксидной смолы, внутри которой находится токоведущий стержень и металлическая арматура для крепления изолятора к боковым стойкам. На выступающих частях токоведущих стержней устанавливаются втычные розеточные контакты.

Главные неподвижные контакты представляют собой самоустанавливающиеся пальцевые контакты с изоляционными экранами (25) на концах. Контактное давление всех пар пальцев создается пружинами (23), устанавливаемыми по одной штуке на каждую пару пальцев.

14

Продольное перемещение пальцев ограничивается пружинным штифтом (22).

У выключателей на номинальную силу тока 2000 и 3200 А установлены пальцы с серебряными напайками (26).

Неподвижные дугогасительные контакты (7) состоят из одной пары пальцев, прижатых к корпусу контакта пружинами (28). Верхняя часть пальцев облицована контактами (30) из дугогасительной металлокерамики.

Главные подвижные контакты (12) изготовлены из двух соединенных между собой шин, имеющих специальные прорези в зоне касания с неподвижными контактами. Дополнительно главные неподвижные контакты соединяются с корпусом (15) гибкой связью (14).

В верхней части главных подвижных контактов крепится дугогасительный подвижный контакт (8), который имеет облицовку из металлокерамики. В выключателях на номинальную силу тока 2000 и 3200 А применяются главные подвижные контакты, снабженные серебряными напайками (24). Контактное давление в корпусе (15) создается пружиной (19). Пружины (16 и 20), работая на кручение, служат в качестве дополнительных пружин отключения. На шинах главного подвижного контакта имеются отверстия для подсоединения с изоляционной тяги, соединяющей контакт с валом выключателя. Полюс выключателя на номинальную силу тока 3200 А, в отличие от полюса выключателя на номинальную силу тока 2000 А имеет только конструктивные отличия главных неподвижных контактов.

Привод выключателя подвесной пружинный с электродвигателем постоянного тока расположен спереди в нижней части выключателя и состоит из следующих основных элементов:

электродвигателя с редуктором; пружин включения; блок-контактов положения привода;

блок-контактов положения выключателя; электромагнита дистанционного отключения; электромагнита дистанционного включения; кнопок ручного включения и ручного отключения; счетчика количества операций;

указателя положения рабочих пружин привода с табличками “Готов” и “Не готов”; указателем включенного и отключенного положений

выключателя с надписями “Вкл” и “Откл”; рычагов, тяг и валов кинематической схемы.

Принцип действия привода состоит в следующем. При подаче питания на электродвигатель вращательное движение вала через редуктор приводит в движение механизм заводки пружин привода.

В процессе заводки рабочих пружин диск механического указателя положений привода поворачивается и при полностью заведенных пружинах в окошке крышки привода появляется надпись “готов”.

Одновременно, в процессе заводки рабочих пружин, блок-контакты положения привода выключателя переключаются и разрывают цепь питания электродвигателя мотор-редуктора.

Рабочие пружины можно заводить и вручную - вращением съемной рукоятки по часовой стрелке.

Включение выключателя происходит при подаче импульса на катушку электромагнита включения привода или при нажатии на кнопку ручного включения. В этом случае растянутые рабочие пружины привода поворачивают первичный вал, соединенный с помощью тяг и рычагов с подвижными контактами полюсов и включают выключатель. В окошке крышки привода появляется надписью “Вкл”.

При включении выключателя сначала замыкаются дугогасительные контакты, затем - главные. Одновременно, при включении, сжимаются отключающие пружины.

Отключение выключателя происходит при подаче импульса на катушку электромагнита отключения или нажатием на кнопку отключения, которые воздействуют на рычаг отключения. Рычаг выходит из зацепления и под действием сжатых пружин отключения поворачивает вал привода, связанный с подвижными контактами