Электрические аппараты высокого напряжения

В этот периодбыли созданыи внедрены пер­вые гибридныеЭА, сочетающие достоинства электромагнитных и полупроводниковых ЭА. Одновременно были существенно улучшены конструкции электромагнитных ЭА за счетис­пользования новых, высокоэффективных элек­трических материалов. Этопозволило улучшитьмассогабаритныепоказатели ЭА.

Промышленное освоение мощных тиристо ров стало основой для возрождения и расшире­ния работ по созданию высоковольтных линий электропередачи постоянного тока. Для оснаще­ния этих линий потребовались новые виды вы­ключателей, разъединителей, предохранителей и других видов ЭА. Так, например, для защиты тиристорных преобразователей потребовалось разработать специальные быстродействующие ЭА на основе жидких металлов.

С середины 80-х годов начала интенсивно развиваться силовая электроника. На основе дос­тижений электронных технологий были созданы силовые полупроводниковые приборы, отли­чающиеся полной управляемостью, низким по­треблением энергии на управление и высоким быстродействием. Использование нового поко­ления силовых электронных приборов в сочета­нии с достижениями в области микроэлектрон­ных технологий позволило создавать принципи­ально новые виды бесконтактных ЭА, сочетаю­щих функции регулирования, контроля, диагно­стики и защиты. В этом смысле в 90-х годах ста­ло возможным говорить о новом поколении «ин­теллектуальных» ЭА.

Классификация АВН.

Коммутационные аппараты. В эту группу входят высо­ковольтные выключатели, предохранители, выключатели нагрузки, разъединители, отделители и короткозамыкатели.

1) Высоковольтный выключатель — важнейший из АВН. Он служит для включения и отключения токов любых ре­жимов: номинальных, токов КЗ, токов холостого хода (XX) силовых трансформаторов, токов холостых линий и кабе­лей. Характерной особенностью этого аппарата является наличие дугогасительного устройства (ДУ), которое обес­печивает гашение дуги, возникающей в цепи высокого на­пряжения при ее размыкании.

2) Разъединитель служит для включения и отключения цепей высокого напряжения при отсутствии тока. Эти аппа­раты необходимы для изменения электрических схем энер­гоустановки и создания безопасных условий при ремонте и ревизии АВН и силового оборудования (трансформаторов, генераторов и др.). Отличительной особенностью разъеди­нителя является видимый разрыв между контактами в по­ложении «отключено». Разъединитель не имеет ДУ. После снятия напряжения с оборудования необходимо заземлить токоведущие части. Для этого разъединители часто снаб­жаются заземляющими устройствами.

3) Высоковольтный предохранитель — аппарат, произ­водящий отключение защищаемой цепи при КЗ и недопустимой перегрузке путем плавления металлического провод­ника малого сечения и последующего гашения дуги высоко­го напряжения в ДУ.

4) Выключатель нагрузки. Этот аппарат служит только для включения и отключения номинальных токов установ­ки. Отключение токов КЗ и перегрузок производит высоко­вольтный предохранитель, включенный с выключателем нагрузки последовательно. В отличие от разъединителя выключатель нагрузки имеет ДУ, рассчитанное на комму­тацию номинальных токов и токов XX трансформаторов и линий электропередачи.

5) Отделители и короткозамыкатели. В связи с возрас­танием мощности приемников напряжение 35—220 кВ по­дается непосредственно на территории заводов, фабрик, го­родов. Выключатели на это напряжение имеют значитель­ные габаритные размеры и высокую стоимость. В связи с этим разработаны упрощенные схемы энергоснабжения, в которых выключатели на повышенное напряжение заме­няются простыми и дешевыми аппаратами — отделителями и короткозамыкателями, не требующими большого поме­щения.

Отделитель — это коммутационный аппарат, который служит для отключения обесточенной цепи высокого напря­жения за малое время. По своей конструкции отделитель похож на разъединитель, но имеет быстродействующий привод, который отключает его за относительно малое вре­мя (не более 0,1 с).

Короткозамыкатель — это коммутационный аппарат, который служит для создания КЗ в цепи высокого напря­жения. По своей конструкции он напоминает заземляющее устройство разъединителя. Включение и отключение короткозамыкателя производится также с помощью быстродей­ствующего привода. Время включения с момента подачи управляющего сигнала до момента замыкания контактов не превышает 0,1 с. Согласованная работа отделителя и замыкателя производится от специальной схемы автома­тики.

Ограничивающие аппараты. 1) Токоограничивающий ре­актор — катушка индуктивности, которая служит для огра­ничения тока КЗ и поддержания необходимого напряжения на сборных шинах распредустройства. Реакторы позволяют применить высоковольтные выключатели и другие АВН облегченного типа, а также повысить надежность работы электроустановки. Наряду с токоограничивающими реакторами в установках высокого напряжения нашли примене­ние реакторы иного назначения: шунтирующие, нагрузоч­ные, дугогасящие и др.

2) Разрядники — аппараты, ограничивающие напряже­ние в электроустановке при коммутационных и атмосфер­ных перенапряжениях. Они позволяют снизить требования к прочности электрической изоляции аппаратов и оборудо­вания, уменьшить габаритные размеры электроустановки и значительно удешевить ее.

Измерительные аппараты. В эту группу входят высоко­вольтные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они изолируют силовые цепи высокого напряжения от то­ковых цепей и цепей напряжения измерительных приборов и релейной защиты. Кроме того, они позволяют различные номинальные токи и номинальные напряжения силовых цепей высокого напряжения привести к стандартным зна­чениям тока (1 и 5 А) и напряжения (100 В).

Комплектные распределительные устройства (КРУ) представляют собой совокупность АВН (выключатель, разъединители, ТТ, ТН, реактор и др.), которая позволяет осуществлять управление потоком энергии и защиту от аварийных режимов. КРУ изготовляются на аппаратном заводе и поставляется на подстанцию в готовом виде. Определенный набор ячеек КРУ позволяет на месте монта­жа создать распределительное устройство высокого напря­жения по одной из типовых схем. КРУ позволяет резко сократить время монтажа распределительного устройства, повысить надежность работы электроустановки, уменьшить затрату активных материалов и трудоемкость.

Дата добавления: 2014-12-25