Отчет по ЛР №4

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»

(ФГБОУ ВПО ПГУПС)

Кафедра «Электроснабжение железных дорог»

Отчет по лабораторной работе №4

КОНСТРУКЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ И РЕВИЗИЯ ОБОРУДОВАНИЯ МОДУЛЯ 27,5 КВ

Выполнили: Студенты группы ЭС-104 Павлов В.А. Пальмов Д.Д. Королёва А. Проверила: Хвостова О.В.

Санкт-Петербург

2014

Цель работы - ознакомление с принципом действия, устройством, взаимодействием частей и параметрами работы высоковольтного выключателя переменного тока серии 3АН и ревизия оборудования ячейки распределительного устройства переменного тока 27,5 кВ.

Порядок выполнения работы

1. До принятия от дежурного электромеханика рабочего места ознакомится с расположением оборудования в ячейке, составить однолинейную схему с указанием типов номинальных данных аппаратов и начертить эскиз расположения оборудования в модуле 27,5 кВ.

2. После принятия рабочего места, сняв предохранители в цепях управления, ознакомиться с конструкцией выключателя на практике.

Рисунок 1 - однолинейная схема ячейки фидера РУ-27,5 кВ

Рисунок 2 – общий вид КРУ-27,5 кВ

1 – отсек линейного разъединителя

Разъединители — коммутационные аппараты, предназначенные для замыкания и размыкания предварительно обесточенных высоковольтных цепей с целью создания видимого разрыва цепи при производстве работ со снятием напряжения.

2 – отсек вторичных цепей

К цепям вторичной коммутации относят аппараты, с помощью которых осуществляется управление и контроль за работой основного оборудования.

3 – Блок защит и автоматики «ЦЗА-27,5»

Устройство ЦЗА-27,5-ФКС предназначено для выполнения функций защиты и автоматики, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления фидером контактной сети переменного тока напряжением 27,5 кВ.

4 – Вакуумный выключатель 3АН 4784-2

Высоковольтные фидерные выключатели переменного тока применяют на

тяговых подстанциях, постах секционирования и постах параллельного соединения. Основное назначение выключателей - защита контактной сети в аварийных режимах работы (при перегрузках и коротких замыканиях). Кроме того, с помощью выключателей осуществляется разрыв цепи тока при производстве оперативных переключений.

5 – Выкатной элемент

Выкатной элемент представляется собой выкатную тележку с расположенным на ней вакуумным выключателем и концевыми выключателями.

6 – Отсек выкатного элемента

7 – трансформатор тока

Измерительные трансформаторы тока применяют в электроустановках переменного тока для питания токовых обмоток измерительных приборов и реле защиты, расширения пределов измерения приборов, изоляции их и реле от высокого первичного напряжения. Применение трансформаторов тока обеспечивает безопасность персонала при работе с измерительными приборами и реле, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены.

8 – Отсек трансформатора тока

Устройство вакуумного выключателя 3АН 4784-2

Рисунок 3 - устройство полюса

1 – верхняя опора полюса

2 – полюс

3 – изоляторы

4 – полюсная пластина

5 – приводное устройство

6 – верхний вывод для подключения к силовой цепи

7 – распорки из изолирующего материала

8 – неподвижный контакт

9 – подвижный контакт

10 – вакуумная дугогасительная камера (ВДК)

11 – гибкая связь

12 – нижний вывод для подключения к силовой цепи

13 – нижняя опора полюса

14 – изолирующая приводная тяга

15 – пружина для размыкания контактов ВДК

Рисунок 4 - привод выключателя

5 – корпус привода

16 – низковольтный разъем для подключения вторичных цепей выключателя

17 – реле для блокировки повторении операций включения выключателя, когда кнопка включения выключателя удерживается

18 – вспомогательные блок-контакты для реализации цепей управления выключателем

19 – включающая пружина

20 – редуктор – для взвода пружины

21 – включающий электромагнит

22 – независимый расцепитель

23 – концевые выключатели для прерывания рабочей цепи

24,26 – дополнительные расцепители

25 – индикатор, показывающий состояние включающей пружины

27 – индикатор состояния выключателя

28 – вал

29 – счетчик количества коммутаций

30 – двигатель

31 – демпфер – гасит кинетическую энергию при повороте вала

32 – тяга

33 – отключающая пружина

Рисунок 5 - устройство лицевой панели выключателя

34 – съемная крышка

35 – отверстие для взвода пружины вручную с помощью кривошипной рукоятки

36 – кнопка включения выключателя

37 – отверстие в крышке привода

38 – кнопка для освобождения защелки вручную

39, 40 – отверстия для элементов управления

Конструкция вакуумной камеры и принцип гашения дуги в ней

Рисунок 6 - вакуумная камера

Вакуумная камера состоит из пары контактов (4; 5), один из которых является подвижным (5), заключенных в вакуумную оболочку, спаянную из керамических или стеклянных изоляторов (5; 7), верхней и нижней металлических крышек (2; 8) и металлического экрана (6). Перемещение подвижного контакта относительно неподвижного обеспечивается путем применения сильфона (9). Выводы камеры (1; 10) служат для подключения ее к главной токоведущей цепи выключателя.

Цилиндрические керамические изоляторы совместно с вакуумным промежутком при разведенных контактах обеспечивают изоляцию между выводами камеры при отключенном положении выключателя.

В процессе коммутации горение дуги сопровождается выделением металлического пара, который распространяется из межконтактной области в радиальном направлении к оболочке вакуумной камеры. Одним из важных компонентов в конструкции современных вакуумных камер является металлический экран, предназначенный для того, чтобы «перехватывать» и адсорбировать на себе образующийся при коммутациях металлический пар, не допуская возникновения налета металла на изоляционных деталях камеры, увеличивая тем самым долговечность (коммутационный ресурс).

Нормально контакты под действием атмосферного давления на подвижный контакт через сильфон замкнуты. Для размыкания их к стержню прикладывается усилие отключающей пружины выключателя, под действием которого гофры сильфона сжимаются и подвижный контакт отрывается от неподвижного, перемещаясь вверх. При этом на месте последней контактной точки образуется расплавленный металлический мостик, из которого идет интенсивное испарение металла. Давление внутри дуги существенно выше, чем в окружающем ее разреженном пространстве, поэтому пары металла распространяются по всему объему камеры. Это приводит к резкому уменьшению проводимости канала дуги и ее гашению.

Для защиты оболочки камеры от частичек металла, распыляемых дугой при отключении, применяется экранная система. Экраны приварены к фланцам и находятся под их потенциалами. Внешняя поверхность оболочки имеет ребра для увеличения пути тока утечки по изоляции при попадании паров влаги («выпадении росы»). Из-за высоких изоляционных свойств вакуума ход подвижного контакта невелик и составляет 12 мм.

Вывод: в ходе данной работы мы ознакомились с принципом действия, устройством, взаимодействием частей высоковольтного выключателя переменного тока серии 3АН и параметрами его работы. Произвели ревизию оборудования ячейки распределительного устройства переменного тока 27,5 кВ.