Глава 4. Обслуживание коммутационных аппаратов

Термины, определения и классификация коммутационных аппаратов высокого напряжения

Коммутационный электрический аппарат(аппарат) представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрических цепей и проведения тока (ГОСТ 17703-72).

Коммутация электрической цепи(коммутирование) — процесс переключений электрических соединений элементов электрической цепи, выключение полупроводникового прибора (ГОСТ 18311-80).

В качестве коммутационных аппаратов на ПС и в РУ высокого напряжения применяются выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели и установки приготовления сжатого воздуха. Последние служат для приведения в действие пневматических приводов выключателей и разъединителей.

Выключатель— это контактный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного времени и отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как КЗ (СТ МЭК 50(441)-84).

В соответствии с ГОСТ Р 52565-2006, выключатели по принципу устройства (видам) разделяются на масляные, воздушные, вакуумные, электромагнитные, газовые.

По размещению дугогасительного устройства различают выключатели:

с дугогасительными устройствами, расположенными в заземленном корпусе (баке), — баковые выключатели;

с дугогасительными устройствами, расположенными в корпусе (баке), находящемся под напряжением, — колонковые или подвесные выключатели.

По конструктивной связи между полюсами различают выключатели:

трехполюсного исполнения:с тремя полюсами в общем кожухе и с тремя полюсами на общем основании (фиксированное междуполюсное расстояние);

однополюсного исполнения— с полюсами на отдельных основаниях (нефиксированное междуполюсное расстояние).

Выключатель масляный— выключатель, контакты которого размыкаются и замыкаются в масле (СТ МЭК 50 (441)—84).

Характерными примерами масляных выключателей являются выключатели с малым объемом масла в баке, находящемся под напряжением, и выключатели с большим объемом в заземленном баке.

Выключатель воздушный— выключатель, в котором дуга образуется в потоке газа, воздуха высокого давления (ГОСТ Р 52565—2006).

Выключатель газовый— выключатель, в котором дуга образуется в потоке газа, кроме воздуха (ГОСТ Р 52565—2006).

Выключатель вакуумный— выключатель, контакты которого размыкаются и замыкаются в оболочке с высоким вакуумом (ГОСТ Р 52565-2006).

Выключатель электромагнитный— выключатель, в котором гашение дуги осуществляется за счет ее охлаждения при перемещении под действием электромагнитного поля (ГОСТ Р 52565—2006).

Разъединитель— это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет в отключенном положении изоляционный промежуток.

Под незначительными токами в данном случае понимаются токи измерительных цепей, токи утечки, емкостные токи выводных шин, коротких кабелей, токи ХХ трансформаторов (ГОСТ 17703—72).

Разъединитель в отключенном положении должен создавать ясно видимый разрыв цепи, соответствующий классу напряжения установки.

Приводы разъединителей должны иметь устройства фиксации в каждом из двух оперативных положений: включенном и отключенном. Кроме того, они должны иметь надежные упоры, ограничивающие поворот главных ножей на угол больше заданного.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р 52726—2007, разъединитель способен размыкать и замыкать цепь при малом токе или малом изменении напряжения на выводах каждого из его полюсов. Он также способен проводить токи при нормированных условиях в цепи и проводить в течение нормированного времени токи при ненормированных условиях, таких как КЗ.

Малые токи— это такие токи, как емкостные токи вводов, шин, соединений, очень коротких кабелей, токи постоянно соединенных ступенчатых сопротивлений выключателей и токи ТН и делителей напряжения (ГОСТ Р 52726—2007).

Для номинальных напряжений до 330 кВ включительно ток, не превышающий 0,5 А, по этому определению считается малым током; для номинального напряжения 500 кВ и выше и токов, превышающих 0,5 А, необходимо проконсультироваться с изготовителем, если нет особых указаний в руководствах по эксплуатации разъединителей.

К малым изменениям напряженияотносятся изменения напряжения, возникающие при шунтировании регуляторов индуктивного напряжения или выключателей (ГОСТ Р 52726—2007).

Для разъединителей номинальным напряжением 110 кВ и выше может быть установлена коммутация уравнительных токов.

В соответствии с ГОСТ Р 52726—2007, разъединители разделяются на следующие классы:

разъединитель класса М0— разъединитель, имеющий механическую износостойкость 1000 рабочих циклов, применяемый в распределительных и передающих системах для выполнения общих требований настоящего стандарта;

разъединитель класса М1— разъединитель, имеющий механическую износостойкость 2000 рабочих циклов, в основном применяемый для совместной работы с выключателем одного класса;

разъединитель класса М2— разъединитель, имеющий повышенную механическую износостойкость 10 000 рабочих циклов, в основном применяемый для совместной работы с выключателем одного класса.

Отделитель— это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для быстрого отсоединения поврежденного участка электросети в бестоковую паузу, а также для отключения и включения намагничивающих и зарядных токов. Его контактная система не приспособлена для операций под током нагрузки. Отделители по конструкции токоведущих частей не отличаются от разъединителей.

Отделители применяются в основном на ПС без выключателей со стороны ВН.

В ЗРУ 6—35 кВ разъединителями и отделителями заводского исполнения допускается включение и отключение намагничивающего тока силовых трансформаторов, зарядного тока ВЛ и КЛ, а также тока замыкания на землю, не превышающих значений, указанных в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Предельные значения токов ХХ и зарядных токов, отключаемых и включаемых разъединителями и отделителями 110–500 кВ, указаны в табл. 4.2.

Короткозамыкатель— это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного КЗ в электрической цепи (ГОСТ 17703-72).

Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счет мощной контактной системы может включаться на КЗ.

Короткозамыкатели вместе с отделителями применяются в упрощенных схемах ПС вместо более дорогих силовых выключателей. Такая замена позволяет экономить значительные денежные средства, поскольку стоимость силовых выключателей сравнительно велика. Чем больше присоединений на ПС и чем выше напряжение высокой стороны, тем более значительной становится выгода от использования упрощенных схем на короткозамыкателях и отделителях. В основном упрощенные схемы получили распространение на напряжении 35 и 110 кВ.

В настоящее время при реконструкции и техническом перевооружении ПС и РУ предусматривается замена отделителей и короткозамыкателей на выключатели.

Обслуживание выключателей высокого напряжения

Требования к выключателям

Выключатели высокого напряжения в качестве коммутационных аппаратов предназначены для коммутации электрических цепей с целью включения и отключения токов нагрузки, токов намагничивания силовых трансформаторов и зарядных токов линий и шин, а также отключения токов КЗ, включая коммутацию при изменениях схем электроустановок.

Выключатели рассчитываются для работы практически во всех режимах электрической цепи, в том числе в тяжелом режиме отключения токов КЗ.

Исходя из этого, к выключателям предъявляются следующие требования:

надежное отключение любых токов нагрузки в пределах их номинальных значений;

быстродействие при отключениях, связанное с гашением дуги в возможно минимальный промежуток времени;

пригодность для АПВ после отключения электрической цепи под действием защиты;

обеспечение взрыво- и пожаробезопасности при всех видах коммутации;

удобство в обслуживании, в частности, каждый выключатель (или его привод) должен иметь хорошо видимый указатель положения «Включено» и «Отключено». Если выключатель не имеет открытых контактов, а его привод установлен отдельно (например, за стенкой) от выключателя, то указатели положения должны быть и на выключателе, и на его приводе.

Отключение и включение под напряжение и в работу присоединения, имеющего в своей цепи выключатель, производится дистанционно. При этом кнопка (ключ управления) выключателя удерживается в положении «Отключить» или «Включить» до момента срабатывания сигнализации, указывающей на окончание операции.

При отказе в отключении выключателя при дистанционном управлении во избежание несчастных случаев не допускается его отключение воздействием на кнопку местного управления, защелку привода или сердечник отключающего электромагнита. Для вывода выключателя в ремонт в этом случае обесточивается соответствующая секция или участок электроустановки. Отключение такого выключателя по месту допустимо лишь при настоятельной необходимости, например, для снятия напряжения с пострадавшего, если нет других вариантов.

Из многочисленных типов и конструкций выключателей на практике наибольшее распространение получили масляные выключатели с большим объемом масла, выключатели с малым объемом масла и воздушные выключатели. Все более широкое применение получают элегазовые и вакуумные выключатели.

Общими для всех выключателей основными конструктивными частями являются токопроводящие и контактные системы с дугогасительными устройствами, изоляционные конструкции, корпуса и вспомогательные элементы (газоотводы, предохранительные клапаны, указатели положения и др.), передаточные механизмы и приводы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: