Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности

Вентильные разрядники содержат многократный искровой •промежуток и рабочее сопротивление из дисков вилита, отсо­ единяющее этот промежуток от сети при нормальном режиме. Под действием перенапряжения происходит импульсный про­ бой искрового промежутка и через рабочее сопротивление те­ чет на землю импульсный ток. После импульсного пробоя че­ рез разрядник начинает протекать сопровождающий ток про­ мышленной частоты, сила которого ограничивается сопротив­ лением вилита. Последнее сильно возрастает при снижении напряжения и уменьшает сопровождающий ток до такого зна­ чения, при котором ток прерывается искровым промежутком при первом переходе через нулевое значение. При больших значениях тока, соответствующих импульсному пробою, сопро­

стимого для защищаемого оборудования.

Вилитовое сопротивление изготовляется в виде дисков диа­ метром 100—150 мм и толщиной 10—20 мм. Основу вилита составляют зерна карборунда (SiC), на поверхности которых ■создается пленка окиси кремния (ЭаОг) толщиной 10-5 см.

Зависимость между напряжением на вилитовом сопротив­

•элемента, а на большие напряжения их выполняют из элемен­ тов, рассчитанных каждый на 15, 20 и 30 кВ. Элементы соби­ рают при монтаже в колонки, которые устанавливают на фун­ даментах или стульях.

Разрядник характеризуют следующие напряжения: номи­ нальное; наибольшее допустимое; остающееся на разряднике при импульсном токе; пробивное искрового промежутка при напряжении промышленной частоты; импульсное пробивное. Например, для разрядника РВП-6 — эти напряжения (в кВ) соответственно равны: 6; 7,6; не более 30; не менее 16 и не бо­ лее 19; 25, 35.

Трубчатые разрядники, применяемые для защиты линий электропередачи, включаются между проводами линии и зем­ лей через внешний искровой промежуток, предотвращающий утечку тока на землю. Гашение сопровождающего тока в раз­ ряднике осуществляется выдуванием дуги газом газогенери­ рующей трубки.

73

§ 10. Приводы для управления силовыми выключателями на напряжения выше 1000 В и разъединителями

Приводы силовых выключателей выше 1000 В

Эти выключатели в большинстве случаев снабжаются встроенными пружинами, которые сжимаются (или растяги­ ваются) во время включения и удерживаются в напряженном состоянии при включенном положении выключателя специаль­

вижной части от действия запирающих устройств для отклю­ чения — осуществляет привод, представляющий собой отдель­ ный аппарат, соединяемый с валом выключателя. Лишь в воз­ душных выключателях пневматический привод конструктивно объединяется с выключателем и его контактной системойНа­ ибольшее усилие привода требуется при включении выключа­ теля.

В зависимости от рода энергии, от которой действует при­ вод, различают приводы ручные, действующие от мускульной силы человека, и двигательные, приводимые в действие элект­

гию, затрачиваемую на операцию включения выключателя во время операции включения. Приводы косвенного действия осу­

различают: пружинные (энергия запасается в заведенных пру­ жинах), грузовые (энергия запасается за счет поднятия гру­ за), пневматические (энергия запасается в сжатом воздухе).

Ручные приводы выполняются как полуавтоматические, рассчитанные на ручное, дистанционное и автоматическое от­ ключения.

Все двигательные приводы выполняются как автоматиче­ ские, рассчитанные на дистанционное и автоматическое вклю­ чение и отключения. Любой привод имеет приспособления для

74

отключить выключатель при получении команды на отключе­ ние в период его включения, несмотря на то что сила, осуще­ ствляющая включение, продолжает действовать.

Из ручных приводов, широко применяемых в нефтяной и газовой промышленности, здесь приводится привод ПРБА

(рис- 2.17). Привод смонтирован в чугунной коробке 1, за­ крываемой съемной крышкой 4, которая имеет прорезь для рычага управления 5. На задней стенке коробки помещен стальной кронштейн 2 с механизмом свободного расцепления 3. Последний выполнен в виде системы «ломающихся» рыча­ гов, складывающихся при небольшом силовом воздействии на

75

одно из звеньев, что приводит к устранению жесткой связи: между приводом и валом выключателя. Для включения вы­ ключателя рычаг 5 перемещают вручную снизу вверх. Движе­ ние передается тяге 11, связанной с валом выключателя через промежуточные механические передачи. Автоматическое от­ ключение осуществляется при действии отключающих катушек реле максимального тока 6 и минимального напряжения 7,. расположенных в релейной коробке, в нижней части привода. Сердечник реле при срабатывании действует на защелку при­ вода, «ломая» систему рычагов свободного расцепления.

При автоматическом отключении рычаг 5 остается в верх­ нем положении. Привод снабжен указывающим семафором (блпнкером) 8, который при автоматическом отключении вы­ ключателя (от реле) занимает горизонтальное положение (см. рнс. 2.17, пунктир). Рычаг 9 связывает кинематическую си­ стему, расположенную в коробке привода, с вспомогатель­ ными контактами 10 сигнализации и автоматики (КСА)-

Привод ПРБА, предназначенный для наружной установки,, встраивается в шкаф из листовой стали, защищающей меха­

ленном включении вращающий момент на валу не превышает 150—200 II • м, а работа включения равна 200 Дж.

Из современных двигательных приводов в нефтяной и газо­ вой промышленности находят применение электромагнитные и пружинные приводы.

Принципиальная схема электромагнитного привода приве­ дена на рнс. 2. 18. Для отключения выключателя подается им­ пульс тока в катушку отключающего электромагнита 7, сердеч­ ник которого, ударяя по запорной защелке 2, освобождает рычаг 4, сидящий па валу привода 3. Под действием выключающих пружин, конструктивно объединенных с выключателем, послед­ ний отключается, а вал привода 3 поворачивается по часовой стрелке.

В отключенном положении рычаг 4 ложится на шток сердеч­ ника включающего электромагнита 5. Для включения выключа­ теля подается ток в катушку 5 включающего электромагнита, сердечник которого поднимает рычаг 4 до захвата его запорной защелкой 2. Вал привода поворачивается против часовой стрел­ ки, включая выключатель. Для ручного включения служит рычаг б.

Электромагнитные приводы работают на постоянном токе, поэтому на установке должны быть аккумуляторная батареи нлн специальный выпрямитель, преобразующий переменное на­ пряжение в постоянное.

Для управления выключателями ВМП-10, ВМГ-10 применя­ ется электромагнитный привод для внутренней установки ПЭ-11,

76

ключающего электромагнита, поэтому отключать и включать выключатель можно только вручную на месте установки при­ вода.

Для управления трехполюсными разъединителями внутрен­ ней установки применяют главным образом ручные приводы — рычажные и червячные — и редко электродвигательные. Ры­ чажный привод (рис. 2.20) используют для разъединителей до 630 А и до 2 000 А. Разъединитель включается и отключается поворотом рукоятки в вертикальной плоскости. Червячные при­ воды применяют для управления трехполюсными разъедините­ лями, рассчитанными на токи 3 000 А и выше.

В электродвигательных приводах для разъединителей внут­ ренней установки двигатель постоянного или переменного тока мощностью 0,5—0,8 кВт соединяется с валом разъединителя при помощи рычагов и червячной передачи.

Управлять однополюсными разъединителями на небольшие токи (400—630 А) можно при помощи оперативной штанги (рис. 2.20, в), представляющей собой изоляционный стержень с металлическим пальцем на конце.

Для разъединителей наружной установки применяют руч­

а также электродвигательные приводы (рис. 2.21, в). Червячные приводы для вращения вала главных ножей имеют червячный редуктор, а для вращения вала заземляющих ножей — рычаж­ ное устройство. Червячные приводы применяются для мощных разъединителей. Электродвигательные приводы с двигателем переменного тока применяются для мощных разъединителей, требующих дистанционного управления. Все приводы снабжа­ ются вспомогательными контактами для сигнализации о поло­ жении разъединителей на щите управления.

§11. Измерительные трансформаторы тока

инапряжения и их выбор

измерительные приборы, реле защиты, приборы автоматики и т. п. не могут быть включены непосредственно в основную цепь по условиям безопасности и затруднительности техниче­ ского выполнения приборов необходимой чувствительности на большие токи и высокие напряжения.

В этих условиях пользуются измерительными трансформа­ торами тока и напряжения, которые изолируют указанные при­ боры и реле от первичных цепей и трансформируют соответст­ венно переменный ток и переменное напряжение больших ве­ личии в ток и напряжение величин, удобных для измерения и приведения в действие реле и других приборов.

79

Трансформаторы тока

Первичная обмотка трансформатора тока 1 (рис. 2.22) со­ стоит из одного или нескольких витков, а вторичная 2 имеет большее число витков. Обе обмотки наложены на замкнутый сердечник из листовой или ленточной электротехнической стали. Первичная обмотка включается последовательно в провод цепи, ток которой должен трансформироваться, а во вторичную об­ мотку включаются токовые катушки измерительных приборов, реле и других аппаратов. Чтобы исключить возможность появле­ ния во вторичной цепи опасных потенциалов относительно земли

при пробоях с первичной обмотки, вто­

кой. В этом случае результирующий магнитный поток в сердеч­ нике сильно возрастает, что приводит к перегреву сердечника и к появлению опасных для персонала напряжений в цепях вто­ ричной обмотки.

Практически сила первичного тока отличается от приведен­ ного вторичного тока наличием тока холостого хода. Это опре­ деляет токовую и угловую погрешности трансформатора тока.

Токовая погрешность в процентах

Она представляет собой разность между силой приведенного вторичного тока и действительной силой первичного тока, отне­ сенную к первичному току.

80