Электровыключатели с дистанционным управлением

     Казанский государственный энергетический университет.

 

 

 

 

                                                                                                                                                       Кафедра  ЭПП

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                    Реферат на тему :

        « Электровыключатели с дистанционным управлением»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                     Выполнил: Валиуллов  Р.И.

                                                                                                                     Группа: ЭП-1-12

                                                                                        Преподаватель: Хатанова И.А.

 

 

 

 

 

 

 

                                                                         Казань 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие сведения

 

Выключатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения в цепи в любых режимах:

·длительная нагрузка,

·перегрузка,

·короткое замыкание,

·холостой ход,

·несинхронная работа.

Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.

К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:

·надёжное отключение любых токов (от десятков ампер до номинального тока отключения);

·быстрота действия, то есть наименьшее время отключения;

·пригодность для быстродействующего автоматического повторное включения, то есть быстрое включение выключателя сразу же после отключения;

·возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;

·лёгкость ревизии и осмотра контактов;

·взрывобезопасность и пожаробезопасность;

·удобство транспортировки и эксплуатации.

Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток I ном и номинальное напряжение U ном.

В соответствии с ГОСТ 687 - 78Е выключатели характеризуются следующими параметрами:

.Номинальный ток отключения ? откл. ном. - наибольший ток КЗ (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстанавливающего напряжения и заданном цикле операций. Номинальный ток отключения определяется действующим значением периодической составляющей в момент расхождения контактов.

.Допустимое относительное  содержание апериодической составляющей  тока в токе отключения ß н., %.

.Цикл операций - выполняемая  выключателем последовательность  коммутационных операций с заданными  интервалами между ними. В эксплуатации  выключатель может неоднократно  включаться на существующие КЗ с последующим отключением, поэтому ГОСТ 687 - 78 Е предусматривает для выключателей определенный цикл операций.

.Стойкость при сквозных  токах, характеризующаяся токами  термической стойкости ?тер и электродинамической стойкости ? дин (действующее значение), i дин - наибольший пик (амплитудное значение); эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе.

.Номинальный ток включения - ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений, при

U ном и заданном цикле. В каталогах приводятся действующее значение этого тока ?вкл ном, и его амплитудное значение i вкл ном.

.Собственное время отключения - интервал времени от момента  подачи команды до момента  прекращения соприкосновения дугогасительных контактов.

Время отключения - интервал времени от подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах.

Время включения- интервал времени от момента подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.

.Параметры восстановления  напряжения - в соответствие с  нормированным характеристиками собственного переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН).

.Выключатели, не предназначенные  для АПВ, должны допускать не  менее пяти операций ВО (включения  и немедленного отключения) при  токах КЗ 0,6 - 1 ? откл. ном без осмотра дугогасящего устройства.

Выключатели, предназначенные для АПВ, должны допускать в тех же условиях от 6 до 10 операций ВО (включения и немедленного отключения) в зависимости от ? откл. ном.

Основными конструктивными частями выключателей являются:

·контактная система с дугогасительным устройством;

·токоведущие части;

·корпус;

·изоляционная конструкция;

·приводной механизм.

По конструкционным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей:

·масляные баковые (масляные многообъемные) (серии ВМ, МКП, У, С);

·маломасляные (масляные малообъемные) (ВМП, МГГ, МГ, ВМК, ВГМ и др.);

·воздушные (серии ВВГ, ВВУ, ВВН, ВВБ, ВВБК, ВНВ);

·элегазовые;

·электромагнитные (серии ВЭМ);

·автогазовые;

·вакуумные.

К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима.

Каждая группа выключателей обладает определенными техническими характеристиками, указанными в каталогах, и имеет преимущества и недостатки, определяющие области их применения.

 

Масляные баковые выключатели

 

В масляных баковых выключателях масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей.

При напряжении до 10кВ (в некоторых типах выключателей до 35кВ) выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при большем напряжении для каждой фазы предусматривается свой бак.

Стальной бак выключателя подвешен к литой чугунной крышке с помощью болтов. Через крышку проходят шесть фарфоровых изоляторов, на нижних концах токоведущих стержней которых закреплены неподвижно контакты.

Подвижные контакты находятся на контактном мосту или траверсе. Движение им передается с помощью изолирующей тяги от приводного механизма, расположенного под крышкой выключателя. Во включенном положении траверса поднята и контактный мост замыкает цепь между неподвижными контактами. При этом отключающаяся пружина сжата.

Выключатель во включенном положении удерживается защелкой привода, с которой он связан валом.

При отключении автоматически или вручную освобождается защелка и под действием пружины траверса быстро опускается вниз (скорость движения достигает 1,5 - 2,7 м/ с), при этом образуется разрыв цепи в двух точках на каждом полюсе выключателя. Возникшие дуги разлагают и испаряют масло, образуется газопаровой пузырь, содержащий до 70% водорода. Давление внутри пузыря достигает 0,5 - 1 МПа, что повышает деионизирующую способность газов. Дуга гаснет через 0, 08 - 0, 1 с. На стенках бака имеются защитные изоляционные покрытия.

Масло в бак выключателя заливается не полностью, под крышкой остается воздушная подушка. Это необходимо, чтобы уменьшить силу удара в крышку выключателя, обусловленного высоким давлением, возникающим в процессе гашения дуги.

Если уровень масла будет недопустимо низок, то газы попадут под крышку сильно нагретыми, что может вызывать взрыв смеси водорода с воздухом.

В выключателе нет никаких специальных устройств для гашения дуги, поэтому отключающая способность его невелика. Выключатели такой конструкции (ВМБ - 10, ВМЭ - 6, ВМЭ - 10, ВС - 10) применяются в установках 6 - 10кВ, но в настоящее время они вытесняются маломасляными выключателями.

В масленых выключателях серий МКП, У, С и другие масло в баке служит для гашения дуги и для изоляции токоведущих частей от заземлённых конструкций; в маломасленных выключателях серий ВМГ, МГГ, ВМК и других - для гашения дуги и не обязательно для изоляции от земли частей, находящихся под напряжением. Их баки специально изолируются от земли.

Многообъемные выключатели напряжением 110 кВ и выше снабжаются маслонаполненными вводами. Надежная работа маслонаполненных вводов гарантируется, если обеспечивается тщательный надзор за заполняющим их маслом. Систематические отборы проб масла из вводов производятся при помощи маслоотборных устройств, обеспечивающих взятие проб из нижних слоев масла, где обычно концентрируются вода и шлам.

В масляных баковых выключателях масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей. При напряжении до 10 кВ (в некоторых типах выключателей до 35 кВ) выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при большем напряжении для каждой фразы предусматривается свой бак. В установках 6 - 10 кВ применяли масляные выключатели ВМБ-10, ВМЭ-6, ВМЭ-10, ВС-10, им на смену пришли выключатели маломасляные <#"justify">1.простота конструкции,

.высокая отключающая способность,

.пригодность для наружной  установки,

4.возможность установки  встроенных трансформаторов <#"justify">Недостатки баковых выключателей:

.взрыво- и пожароопасность;

.необходимость периодического  контроля за состоянием и уровнем масла в баке и на вводах;

.большой объем масла, что  обусловливает большую затрату  времени на его замену,

.необходимость больших  запасов масла;

.непригодность для установки  внутри помещений;

.непригодность для выполнения  быстродействующего АПВ;

.большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.

Однобаковый выключатель типа ВМЭ-6-200 предназначен для установки на экскаваторах (рис. 3). В нем применен упрощенный вариант ДУ, представляющий собой горизонтально расположенную фибровую трубку с отверстиями по концам для неподвижных контактов и с контактной перемычкой внутри. Привод ручной маховичный типа ПМ.

 
 

 
В изоляционном корпусе ДУ 4 (рис. 7) закреплены по две камеры поперечного масляного дутья 7, соединенные последовательно посредством перемычки 6 с токоснимающими контактами. В корпусе 4 закреплены торцевые неподвижные контакты 8. Подвижная контактная система состоит из корпуса 1, в который ввернуты правый цилиндрический подвижный контакт 10 и изоляционный стержень 5, в верхней части которого закреплен левый подвижный контакт 5. При включении масляного выключателя подвижная траверса с двумя цилиндрическими контактами (на рисунке не показана) поднимается и входит в соприкосновение с корпусом 1. При последующем ее движении вместе с ней поднимаются подвижные контакты 5 и 10 и входят соответственно в неподвижные контакты 8 и 9, осуществляя замыкание цепи масляного выключателя.

При отключении масляного выключателя подвижная траверса вместе с контактами 5 и 10 опускается и происходит размыкание подвижных контактов 5 и 10 с неподвижными контактами 8 к 9 и возникновение двух дуг, которые гасятся в камерах масляного дутья 7. Ходу подвижных контактов способствует пружина 2.

Газы, выходящие из ДУ, сообщают слою масла, находящемуся над ними, большую кинетическую энергию

 

Масляные выключатели

 

Маломасляные выключатели (горшковые) получили широкое распространение в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений.

Масло в этих выключателях в основном служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами. Изоляция токоведущих частей друг от друга и от заземленных конструкций осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Контакты выключателей для внутренней установки находятся в стальном бачке (горшке), отсюда сохранилось название выключателей «горшковые». Маломасляные выключатели напряжением 35кВ и выше имеют фарфоровый корпус. Самое широкое применение имеют выключатели 6 - 10кВ подвесного типа (рисунок 2, а, б). В этих выключателях корпус крепится на фарфоровых изоляторах к общей стальной раме для всех трех полюсов. В каждом полюсе предусмотрен один разрыв контактов и дугогасительная камера.

По типу, показанному на рисунке 2, а, изготовляют выключатели ВМГ - 10 (выключатель масляный горшковый) и ВПМ - 10, а ранее изготовлялись выключатели ВМГ - 133.

Выключатели серии ВМГ могут комплектоваться приводами типов ПРБА, ПЭВ 14, ПП - 61, ПП - 63, ПП - 63к, ПП - 67, ПП - 67к, ПЭ - 11.

Выключатели ВМГ применяются в сетях с большими номинальными токами. Имеют по два бочка на каждую фазу, внутри которых находятся дугогасительная камера и контакты (подвижные и неподвижные), а снаружи массивные рабочие контакты. Эти выключатели выпускаются на номинальные токи до11200А и токи отключения до 90кА, устанавливаются в цепях генераторов и мощных трансформаторов.

Три полюса выключателя монтируются на стальной раме. На лицевом боку рамы установлено шесть фарфоровых опорных изоляторов, на каждую пару изоляторов крепится полюс выключателя.

Ток от шины через гибкую связь поступает на подвижные контакты. Во включенном положении контактный стержень находится внутри розеточного контакта. Подвижные контакты, находящиеся внутри полюса, с помощью изоляционной тяги связаны с механизмом электромагнитного привода, встроенного в раму. Внизу бака расположены розеточные контакты с зажимами для шины. Подвижный контакт в виде стержня, прикрепленного к изоляционной тяге, входит внутрь бака через проходной изолятор.

Дополнительной изоляцией между полюсами являются изоляционные перегородки. Основной частью полюса является металлический цилиндр. В середине металлического цилиндра устанавливаются изоляционные цилиндры, между которыми устанавливается дугогасительная камера.

Изоляция контактного стержня от цилиндра осуществляется с помощью проходных изоляторов.

Каждый полюс имеет масломерное стекло и газоотводные щели.

Масло в этих выключателях служит дугогасительной средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами.

Гашение дуги в выключателе обеспечивается потоком газомаслянной смеси, что возникает при размыкании контактов.