ЕЧСП лаб 9

Лабораторна робота №9.

Приводи елегазових вимикачів

Тема: Приводи елегазових вимикачів Мета: Вивчити призначення, принцип дії та конструктивне виконання

гідравлічних та пневматичних приводів елегазових вимикачів.

Виконав: Студент 5 курсу ЕЕЕ-20001б(з) Скудря Микита

Хід виконання роботи:

1.Ознайомитись з будовою приводів елегазових

вимикачів.

2.Проаналізувати принцип дії гідравлічних і пневматичних приводів.

3.Виконати завдання на лабораторну роботу в лабораторії. Оформити звіт та надіслати викладачу для перевірки.

Теоретичні відомості

Однією з найбільш відповідальних систем елегазових вимикачів є привід (рис.9.1) - сукупність механізмів і пристроїв, що забезпечує переміщення контактної системи елегазових вимикачів по необхідному динамічному закону як при відключенні, так і при включенні апарату.

Рис.9.1. Зовнішній вигляд одного із приводів елегазових вимикачів.

З чималих і різноманітних елементів приводу елегазових вимикачів виділимо для розгляду силовий приводний механізм і тягу, яка забезпечує

передачу зусилля від силового механізму до контактної системи. В якості силових механізмів у автокомпрессіонних елегазових вимикачів використовуються пневматичні, гідравлічні або пружинні приводні пристрої. Приводні механізми в таких елегазових вимикачах працюють при високих динамічних навантаженнях, і до них пред'являються більш жорсткі вимоги. При випробуваннях пневматичного приводу число спрацьовувань доводиться до 20000 зі швидкістю, близькою до граничної, число спрацьовувань клапанної системи приводу - до 10 000. При цьому привід працює при вологому стислому повітрі саме від малопотужного компресора.

На рис.9.2 показаний силовий пневматичний приводний механізм для елегазових вимикачів фірми "Магріні" (Італія) на номінальну напругу 72,5 -

170 кВ.

Рис.9.2. Силовий приводний пневматичний механізм для елегазового вимикача

Поршень 5 показаний в тому положенні, коли вимикач включений. Порожнини під поршнем 5 і над ним з'єднані з атмосферою через канали віг. Вихідний отвір, що з'єднує обсяг 1 з високим тиском повітря з порожниною під поршнем 5, закрита тарілкою 11, яка за допомогою штока з'єднана з

поршнем 12. Ізоляційна тяга 10 з'єднує шток поршня 5 із рухомим контактом вимикача.

При відключенні командний імпульс подається на електромагніт відключення 3, його сердечник переміщається справа наліво і відкриває доступ стислому повітрю спочатку до поршня 2, а потім і в простір під поршнем 12. Коли тиск повітря під поршнем 12 і над ним вирівнюється, поршень 12 не утримує тарілку 11 і остання під дією стисненого повітря піднімається, відкриваючи доступ стислому повітрю в порожнину під поршнем 5. Бічна поверхня тарілки 11 перекриває канал р. Поршень 5 разом з ізоляційною тягою 10 піднімається, розмикаючи контакти вимикача. Тиск повітря над поршнем 5 регулюється запобіжними клапанами 9. Стиснення повітря в цьому просторі забезпечує плавний підхід поршня до кінцевого положення. У верхньому положенні поршень 5 утримується механічною засувкою.

Після припинення командного імпульсу сердечник електромагніта 3 переміщується зліва направо і припиняє доступ повітря до поршня 2. Повітря, що знаходиться зліва від поршня 2, виходить в атмосферу через отвір а. Під дією пружини тарілка 13 разом зі штоком і поршнем 2 переміщається справа наліво і закриває доступ стислому повітрю з діапазону 1 в порожнину під поршнем 12. Повітря з цієї порожнини виходить в атмосферу через кільцевий зазор між штоком, що з'єднує поршень 2 з тарілкою 13, і далі через отвір б. Поршень 12 і тарілка 11 опускаються, припиняючи надходження повітря в порожнину під поршнем 5. Повітря з цієї порожнини виходить в атмосферу через отвір р.

При включенні командний імпульс подається на електромагніт включення 8, його сердечник втягується і відкриває доступ стислому повітрю до поршня 7. Останній опускається і відводить тарілку б від сідла. Тоді стиснене повітря з трубки 4 надходить у порожнину над поршнем 5, початкове переміщення якого забезпечує звільнення механічної засувки. Поршень 5 і тяга 10 опускаються, включаючи вимикач.

У конструкціях елегазових вимикачів в ГРП зарубіжних фірм поширення набули гідравлічні силові приводні механізми (рис.9.3). Приводний механізм зображений в положенні, коли контакти вимикача розімкнуті. Контактна система вимикача 7 з'єднана ізоляційної тягою зі штоком 10 поршня 11, що знаходиться в циліндрі 3.

Рис.9.3. Силовий приводний гідравлічний механізм для елегазового вимикача.

Простір А над поршнем 11 постійно заповнене рідиною під високим тиском і з'єднане каналом 8 з пневмогідроаккумулятором 9, а каналом 1 - з простором ліворуч від тарілки 18. Сталість високого тиску в пневмогідроаккумуляторі 9 підтримується системою живлення від малопотужної насосної станції (на малюнку не показано).

Простір Б під поршнем 11 з'єднаний з пневмогідроаккумулятором низького тиску 12. Пристрій управління складається з тарілки 18 і клапана скидання 15, жорстко зв'язаних між собою і з поршнем 14 допомогою штока

17.

При подачі команди на включення гідросигнал, що надходить по каналу 13, пересуває рухому частину пристрою керування справа наліво. При тому тарілка 18 відходить від сідла, а тарілка клапана скидання 15 притискається до сідла 16.

Рідина, що знаходиться під високим тиском, надходить у простір Б під поршнем 11. З обох сторін поршня 11 тиск швидко вирівнюється. Але так як площа поршня знизу більше площі зверху на площу штока, то поршень почне підніматися, здійснюючи включення вимикача. Незадовго до підходу поршня 11 до кінцевого положенню бокова поверхня поршня перекриває вхідний отвір в канал 4. Тепер рідина, що знаходиться під високим тиском, надходить у канал I і простір під поршнем 11 через канал 6 і регульований дросель 5.

Регулюванням дроселя можна змінювати тиск над цим поршнем, а отже, плавно зменшувати швидкість його руху в кінці ходу.

Укінцевому положенні поршня 11 тиск з обох його сторін вирівнюється,

івін утримується в цьому положенні через різницю робочих площ.

Гальмування рухомої системи у пристрої управління здійснюється "по напряму" при переміщенні хвостовика 18 в діапазоні 19.

При подачі сигналу на відключення скидається тиск рідини справа від поршня 14. Тоді клапан скидання переміщається зліва направо, випускаючи рідину з простору Б у зливну систему з пневмогідроаккумулятором низького тиску 12. Тарілка 18 сідає на своє сідло і припиняє доступ рідини, що знаходиться під високим тиском, з каналу I в простір Б під поршнем 11. Тиск під поршнем 11 зменшується і він опускається, здійснюючи відключення вимикача. Гальмування поршня 11 за його підході до відключеному положенню здійснюється завдяки зменшенню поперечного перерізу каналу, по якому масло з простору Б витікає в систему низького тиску (шток 2 на етапі гальмування входить в канал Б, сильно зменшуючи його поперечний переріз).

Основним напрямом вдосконалення силових приводних механізмів елегазових вимикачів є зменшення енергоємності та підвищення надійності в експлуатації.

Остаточний вибір приводного механізму і дугогасильного пристрою визначається номінальними параметрами вимикача і вимогами експлуатації.

Контрольні запитання:

1)Типи елегазових приводів та область їх використання.

2)Основні конструктивні елементи елегазових приводів.

3)Принцип дії та конструктивні елементи гідравлічних приводів елегазових вимикачів.

4)Принцип дії та конструктивні елементи пневматичних приводів елегазових вимикачів

Елегазові Приводи: Типи, Будова, Принцип Дії

1.Типи елегазових приводів та область їх використання:

1)Пружинний привод:

•Забезпечує високу швидкість спрацьовування.

•Використовується в вимикачах з номінальною напругою до 330 кВ.

•Має просту конструкцію і високу надійність.

2)Пневматичний привод:

•Має плавне регулювання швидкості спрацьовування. o Використовується в вимикачах з номінальною напругою до 1150 кВ.

•Забезпечує безшумну роботу.

3)Гідравлічний привод:

•Має високу потужність.

•Використовується в вимикачах з номінальною напругою до 1200 кВ.

•Забезпечує плавне регулювання швидкості спрацьовування.

2.Основні конструктивні елементи елегазових приводів:

1)Корпус:

•Захищає внутрішні елементи приводу від зовнішніх впливів.

•Виготовляється з металу або пластмаси.

2)Пружинний механізм:

•Накопичує енергію для спрацьовування приводу.

•Складається з пружин, важелів, кулачків і інших деталей.

3)Гідравлічний або пневматичний механізм:

•Перетворює енергію стиснутого газу або рідини в механічний рух.

•Складається з циліндрів, поршнів, клапанів, трубопроводів та інших деталей.

4) Електромагнітне керування:

• Керує роботою приводу.

• Складається з електромагнітів, реле, контакторів та інших елементів.

3. Принцип дії та конструктивні елементи гідравлічних приводів елегазових вимикачів:

▪ Принцип дії:

Енергія стиснутого масла або іншої рідини використовується для переміщення рухомих частин вимикача.

Гідравлічний привод складається з насоса, гідроакумулятора, трубопроводів, гідроциліндрів, золотників та інших елементів.

▪ Конструктивні елементи:

Насос:

▪Створює тиск рідини в системі.

▪Може бути приводом змінного або постійного струму.

Гідроакумулятор:

▪Зберігає запас енергії рідини.

▪Забезпечує безперебійну роботу приводу.

Гідроциліндр:

▪Перетворює енергію тиску рідини в механічний рух.

▪Переміщує рухомі контакти вимикача.

Золотник:

▪Керує потоком рідини в системі.

▪Змінює напрямок руху рухомих частин вимикача.

4.Принцип дії та конструктивні елементи пневматичних приводів елегазових вимикачів:

Принцип дії:

1)Стиснення повітря: Електродвигун приводить в дію компресор, який стискає повітря і подає його в ресивер.

2)Зберігання енергії: Ресивер акумулює стиснене повітря, забезпечуючи його запас для роботи приводу.

3)Керування: Електромагнітне керування подає сигнал на пневморозподільник, який направляє стиснене повітря в пневмоциліндр.

4)Перетворення енергії: Пневмоциліндр перетворює енергію тиску повітря в механічний рух, приводячи в дію рухомі контакти вимикача.

5)Вимикання: Після відключення електромагнітного керування пневморозподільник скидає тиск повітря з пневмоциліндра, пружини повертають рухомі контакти в початкове положення.

Конструктивні елементи:

•Компресор: Створює тиск повітря в системі. Може бути приводом змінного або постійного струму.

•Ресивер: Зберігає запас енергії повітря. Забезпечує безперебійну роботу приводу.

•Пневморозподільник: Керує потоком повітря в системі. Змінює напрямок руху рухомих частин вимикача.

•Пневмоциліндр: Перетворює енергію тиску повітря в механічний рух. Переміщує рухомі контакти вимикача.

•Трубопроводи: З'єднують всі компоненти пневмоприводу.

•Фільтри: Очищають повітря від забруднень.

•Запобіжні клапани: Захищають систему від надлишкового тиску.

•Електромагнітне керування: Керує роботою пневмоприводу.

Переваги пневматичних приводів:

•Простота конструкції.

•Висока надійність.

•Безшумна робота.

•Плавне регулювання швидкості спрацьовування.

•Можливість роботи в широкому діапазоні температур.

Недоліки пневматичних приводів:

•Необхідність компресора та ресивера.

•Складність ущільнення пневмосистеми.

•Можливість витоків повітря.

•Необхідність осушення повітря.

Пневматичні приводи широко використовуються в елегазових вимикачах з номінальною напругою до 1150 кВ.

Висновок: я вивчив призначення, принцип дії та конструктивне виконання гідравлічних та пневматичних приводів елегазових вимикачів.

8