Отделители и короткозамыкатели

Блокировка разъединителей и выключателей

Отключение разъединителя при прохождении через него номинального тока ведет к тяжелой аварии, возможно поражение людей. Образующаяся дуга очень подвижна, быстро удлиняется, что ведет к перемыканию полюсов и возникновению КЗ. Во избежание таких последствий разъединители блокируются с выключателями с помощью механических, механических замковых и электромагнитных замковых блокировок.

В первом случае рычаг привода разъединителя оказывается свободным только при отключенном положении механизма выключателя. При такой блокировке очень трудно связать механизм выключателя со многими приводами разъединителей. В каждом отдельном случае приходится конструировать свой блокирующий механизм применительно к конструкции распредустройства. В силу этого подобная блокировка применяется редко.

При механической замковой блокировке на выключателе и связанном с ним разъединителе установлены специальные замки, которые могут быть открыты специальным ключом. Ключ находится в замке, установленном на выключателе. Его можно вынуть из замка только при отключенном состоянии выключателя. Разъединитель может включаться и выключаться только в том случае, когда ключ находится в его замке. Операции с другими разъединителями при этом невозможны, так как отсутствует связь приводов выключателя и разъединителей.

Более совершенна электромагнитная замковая блокировка, рис. 11.10. Для операции с разъединителем ключ в виде электромагнита (рис. 11.10.а) должен быть вставлен в замок (рис. 11.10.6). Концы катушки 2 электромагнита выведены на штыревые контакты 3. Если выключатель,

связанный с данным разъединителем, отключен, то через его размыкающие

блок-контакты и гнезда 4 подается

напряжение на катушку 2. При нажатии

на кольцо 1 якорь 5 опускается и под

действием электромагнитной силы

сцепляется с запирающим плунжером 6.

В результате деталь 8 привода разъеди-

нителя будет освобождена, а штифты 7

войдут в паз А ключа, не допуская его

снятия с замка. Для блокировки всех

разъединителей достаточно одного клю-

Рис. 11.10. Электромагнитная блокировка с ключом

ча на все распределительное устройство.

Общие сведения

В настоящее время разработаны типовые схемы высоковольтных подстанций без выключателей на питающей линии. Это позволяет удешевить и упростить оборудование при сохранении высокой надежности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения используются короткозамыкатели и отделители.

Короткозамыкатель - это быстродействующий контактный аппарат, который по сигналу релейной защиты создает искусственное КЗ сети.

Короткозамыкатели наружной установки с приводом ШПК (привод короткозамыкателя в шкафу) и трансформатором тока ТШЛ 0,5 (трансформатор тока шинный, с литой изоляцией, класс точности 0,5) предназначены для создания искусственного короткого замыкания (двухфазного у КЗ-35 или на землю у КЗ-110, КЗ-220) при повреждениях в трансформаторе. Под воздействием защиты замыкание вызывает отключение выключателей, установленных на питающих концах линий.

Управление короткозамыкателем осуществляется приводом ШПК, причем включается короткозамыкатель автоматически под действием пружинного механизма при срабатывании привода от сигнала релейной защиты. При необходимости короткозамыкатель может быть включен также вручную. Отключается короткозамыкатель только при ручном оперировании.

Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод. Если в обычном разъединителе скорость отключения очень мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5-1,0 с. Отделитель отсоединяет поврежденные участки электрической цепи после отключения защитного выключателя. Выключатель срабатывает от искусственного короткого замыкания, создаваемого короткозамыкателем.

Отделители представляют собой двухколонковый разъединитель с ножами заземления (ОДЗ); одним ОДЗ-1А, ОДЗ-1Б, двумя ОДЗ-2 или без них (ОД), управляемый приводом ШПО (привод отделителя в шкафу). До 110 кВ включительно три полюса отделителя соединяются в общий трехполюсный аппарат и управляются одним приводом ШПО.

Отделители на 220 кВ выполняются в виде трех отдельных полюсов, каждый из которых управляется самостоятельным приводом.

Отключение отделителя происходит автоматически под действием заведенных пружин при срабатывании блокирующего реле или отключающего электромагнита, освобождающих механизм свободного расцепления привода. Включение отделителя производится вручную.

11.11. Конструкции короткозамыкателей и разъединителей на рис. 11.12 показан короткозамыкатель на напряжение 35 кВ КЗ-35. В

скобках приведены размеры для короткозамыкателя на 110 кВ.

Рис. 11.11 Короткозамыкатель КЗ-35

На стальной коробке 1 установлен опорный изолятор 2. Вверху опорного изолятора расположен неподвижный контакт 3, находящийся под высоким напряжением. Подвижный заземленный контакт - нож 4 укреплен на валу 5 привода короткозамыкателя. Основание 1 изолировано от земли. На

вал 5 действует пружина привода, которая заводится в отключенном состоянии. Для включения подается команда на электромагнит привода, который освобождает защелку механизма. Под действием пружины нож перемещается в вертикальной плоскости и заземляет контакт 3. Время включения такого короткозамыкателя 0,15-0,25 с.

Рис. 11.12 Отделитель ОД-220

В основу конструкции отделителя ОД-220 на напряжение 220 кВ положен двухколонковый разъединитель с вращением ножей 1 в горизонтальной плоскости, рис. 2.2. Приведение в движение колонок 2 осуществляется пружинным приводом 3 с электромагнитным управлением. Во включенном положении пружины привода заземлены. При подаче команды пружина освобождается и контакты расходятся за

время 0,4-0,5 с.

12.3. Принцип действия отделителей и короткозамыкателей

В качестве примера применения короткозамыкателей и отделителей на
рис. 2.3. приведена схема питания от одной линии двух трансформаторных
группТ1иТ2. 2 20кВ

Рис. 12.3. Схема коммутации с отделителями и короткозамыкателями

В схему кроме быстродействующих короткозамыкателей КЗ-1 и КЗ-2, введены отделители ОД-1 и ОД-2, которые при нормальном режиме работы замкнуты. Допустим вследствие ухудшения изоляции трансформатора Т1 внутри него возникают электрические разряды, которые приводят к разложению масла и выделению газа. Газовые пузырьки, поднимаясь вверх, приводят к срабатыванию газового реле. По сигналу этого реле включается короткозамыкатель и в цепи возникает искусственное короткое замыкание. Под действие тока КЗ срабатывает выключатель защиты В1 и оба трансформатора Т1 и Т2 обесточиваются. С помощью релейной защиты трансформатора Т1 отключается также выключатель В2, после чего с

некоторой выдержкой отключается отделитель ОД1. Затем, так как режим искусственного КЗ оказался отключенным, снова включается выключатель В1, то есть срабатывает АПВ (автоматическое повторное включение) этого выключателя. Если до аварии выключатель В4 был отключен, то после включения выключателя В1 он может быть включен, то есть сработает АВР (автоматический ввод резерва). При этом будет восстановлено питание потребителей на шинах 10 кВ первой трансформаторной группы.

Эффективность такой схемы тем выше, чем больше номинальное напряжение сети. Указанный эффект достигается за счет отсутствия выключателей на стороне 35-220 кВ, а также аккумуляторных батарей и компрессорных установок. Уменьшается площадь подстанции. Сокращаются сроки строительства.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какое основное назначение разъединителей.

2. Какая последовательность операций с разъединителями и

выключателями должна быть соблюдена при отключении и

включении цепи.

3. Какие требования предъявляются к разъединителям во включенном -

отключенном состояниях.

4. Какие токи могут отключать разъединители.

5. С каким аппаратом обязательно блокируется разъединитель.

6. Где и для какой цели могут применяться короткозамыкатели и

отделители.

7. В каких случаях используют однополюсные и в каких

двухполюсные короткозамыкатели.

8. Почему короткозамыкатель монтируется на изоляторах.

9. Каково нормальное положение в схеме короткозамыкателя и

отделителя.

10.Как происходит автоматическое включение короткозамыкателя и

отключение отделителя.

11.Каким образом происходит отключение трансформатора при

нарушении изоляции его обмоток.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов.- 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 720 с.

2. Электротехнический справочник. Том 1, книга 2. 4 изд., перераб./ Под

общей ред. профессоров П.Г.Грудинского, Г.Н. Петрова, М.М. Соколова и др. -М: Энергия, 1971. - 880 с.

3. Двухколонковые горизонтально-поворотные разъединители типа SGF для наружной установки. Руководство по монтажу и эксплуатации. -

Екатеринбург, 2000. - 68 с.

Дата добавления: 2014-10-15