Конденсаторы шунтирующие разрывы высоковольтных выключателей

Конструкция и особенности высоковольтных вводов

Дисциплина: Эксплуатация оборудования электрических сетей

Лекция № 4 «Техническое обслуживание высоковольтных вводов силовых трансформаторов и проходных изоляторов»

4.1 Общие характеристики высоковольтных вводов. 1

4.2 Конструкция и особенности высоковольтных вводов. 2

4.2.2 Вводы с бумажно-масляной изоляцией 2

4.2.3 Вводы с твёрдой изоляцией 4

4.2.4 Вводы с элегазовой изоляцией 6

4.2.5 Мастичные вводы 35 кВ.. 6

4.2.6 Бумажно-бакелитовые вводы (сухие и мастиконаполненные) на напряжение до 35 кВ 7

4.2.7 Фарфоровые изоляторы 6-10 кВ.. 7

4.3.1Осмотр вводов. 7

4.4. Профилактические испытания вводов. 9

4.5. Схема замещения маслонаполненного ввода 110-220 кВ, определение основных показателей технического состояния вводов: tg δ и ёмкости изоляции. 12

Общие характеристики высоковольтных вводов

Маслонаполненные вводы, вводы с твёрдой изоляцией, газонаполненные, фарфоровые, мастиконаполненные, бумажно-бакелитовые вводы высокого напряжения являются составной частью электрооборудования: трансформаторов, шунтирующих реакторов, баковых масляных выключателей, а также применяются как самостоятельные изоляционные конструкции в закрытых распределительных устройствах. Отечественная промышленность выпускала вводы на напряжение 6,10,35 кВ в фарфоровом, мастиконаполненном и бакелитовом исполнении и продолжает выпускать вводы 35-750 кВ с твёрдой изоляцией, газонаполненные. Конструкция ввода во многом определяет его рабо­тоспособность, условия обслуживания, технологичность производства, габариты и весовые характеристики и ока­зывает существенное влияние на технические решения, принятые при разработке силовых трансформаторов и масляных выключателей. Для обеспечения технического обслуживания вводов необходимо чётко представлять его конструкцию, условия эксплуатации и свойства материалов из которых они изготовлены.Ввод высокого напряжения можно рассматривать как цилиндрический конденсатор, состоящий из централь­ной токоведущей трубы, поверх которой расположена электрическая изоляция в виде масла, бумаги, твёрдых видов изоляции или газа. Уровень изоляции вводов выбирается с учётом номинального напряжения и назначения ввода. Выбор вида внутренней изоляции ввода в значитель­ной мере определяет его габариты и массу. При разработке конструкции вводов учитывается защита масла и бумажной изоляции от увлажнения, с обеспечением тепловой и динамической стойкости кон­струкции и т.п. Внешняя изоляция в боль­шинстве вводов выполнена в виде фарфоровых покрышек.

Конструкция и особенности высоковольтных вводов

4.2.1Конструкция маслобарьерных вводов (рис.1) состоит из верх­ней и нижней фарфоровых покрышек, внутри которых проходит токоведущий стержень с цилиндрами, прост­ранство между которыми заполнено трансформаторным маслом. Соединение покрышек между собой осуществ­ляется с помощью армированных фланцев. Для регулирования напряжённости электрического поля изолирующего промежутка вводов на бумажно-ба­келитовые цилиндры зачастую накладывают уравни­тельные прокладки, поверх которых наносится бумажное покрытие. Во вводах с выводами для подключения ПИН на пос­ледний цилиндр изоляционного каркаса предварительно наносят два-три слоя бумаги, поверх которой наклады­вают металлическую обкладку — фольгу. На фольгу на­матывают несколько слоёв бумаги в зависимости от не­обходимой ёмкости измерительного конденсатора. Затем накладывают вторую металлическую обкладку, кото­рую, так же как и первую, с помощью гибкого провод­ника выводят наружу ввода.

4.2.2 Вводы с бумажно-масляной изоляцией (рис. 2)

У вводов конденсаторного типа с бумажно-масляной изо­ляцией остов

выполнен из кабельной бумаги, разделённой на слои уравнительными обкладками и про­питанной трансформаторным маслом. Для уменьшения напряжённости электрического по­ля, улучшения охлаждения и снижения tgδ в первых слоях изоляции остова вводов наложение бумагиобычно производится на бакелитовый цилиндр, внутри которого проходит токоведущая труба. У вводов с выводом для подключения ПИН измерительная и заземляемая обкладки выполня­ются из медной фольги.Вводы негерметичного исполнения для трансформаторов, реак­торов и масляных выключателей имеют изоляционный остов, намотанный на центральную медную трубу или бакелитовый цилиндр, верхнюю и нижнюю фарфоровые покрышки, соединительную втулку, расширитель с мас­ляным затвором и воздухоосушителем, стяжное пружин­ное устройство, маслоуказатель и другие детали. У вво­дов герметичного исполнения компенсация температур­ного изменения объёма масла обеспечивается встроен­ными во вводы (вводы 110—220 кВ) или выносными (вводы 220 кВ и выше) компенсаторами давления.Линейные вводы негерметичного исполнения имеют выносной маслорасширитель с гидравлическим затво­ром и маслоуказателем.

Рис.1 Ввод с маслобарьерной изоляцией. Рис.2. Ввод с бумажно- масляной изоляцией, негерметичный.

Рис.1.Ввод с маслобарьерной изоляцией.

1- контактный зажим; 2 — дыхательная трубка; 3 — расширитель; 4, 8, 13, 15- фланцы; 5 — верхняя покрышка; 6– дистанцирующая шайба; 7- заземлённый экран; 9 — внутренний цилиндр; 10 — соединительная втулка; 11 — токоведущая труба с бумажной подмоткой; 12 — внешний цилиндр; 14 — ниж­няя покрышка.

Рис. 2. Ввод с бумажно-масляной изоляцией негерметичного испол­нения.

1 — контактный зажим; 2 — расширитель; 3-пружина стяжного устройства; 4 — маслоуказатель; 5 верхняя покрышка; 6 — изоляционный остов; 7 — измерительный вывод; 8 -соединительная втулка; 9 — нижняя покрышка; 10 — труба.

4.2.3 Вводы с твёрдой изоляцией (рис. 3)

Применение твёрдой бумажной изоляции позволяет выполнять изо­ляционный остов монолитным и исключить нижнюю фарфоровую покрышку.Конструктивно ввод с твёрдой изоляцией со­стоит из трёх частей: сердечника с металлической тру­бой, соединительной втулки и фарфоровой покрышки со стяжным устройством. Внутренний сердечник (остов) вводов выполнен из твёрдой бумажной изоляции, изго­товленной путем намотки на центральную металличес­кую трубу лакированной бумаги с последующей запечкой. Бумажная намотка разделена на слои уравнитель­ными обкладками из графита. На изоляционный остов горячимспособом посажена соединительная втулка. Верхняя часть изоляционного остова до соединительной втулки закрыта фарфоровой покрышкой.

Рис. З. Ввод 110 кВ с твёр­дой изоляцией.

1 — защитный колпак; 2 — фар­форовая покрышка; 3 — транс­форматорное масло; 4 — изоля­ционный остов; 5 — измеритель­ный вывод; 6 — нижняя часть изоляционного остова: 7 — за­щитный цилиндр; 8— осушитель воздуха; 9 — полиэтиленовый мешок.

Пространство между остовом и покрышкой залито трансформаторным маслом. Нижняя часть изо­ляционного остова ввода не имеет фарфоровой покрышки на время транспортиро­вания и хранения закрыва­ется бакелитовым кожухом. Компенсация объём­ного расширения масла при изменении температуры осу­ществляется воздушной по­душкой в головке ввода. Конструкция ввода нераз­борная.

4.2.4 Вводы с элегазовой изоляцией (рис. 4)

Промышленная партия газонаполненных вво­дов на напряжение 110—220 кВ предназначена для установки в КРУ. Вводы мо­гут иметь автономный или об­щий с ячейкой КРУ объем газа и снабжены фарфоровой покрышкой с увеличенной длиной пути утечки, закрывающей верхнюю часть ввода. Выравнивание электрического поля во вводе достигается установкой на уровне соедини­тельной втулки специального экрана. Соединение всех эле­ментов ввода: токоведущей трубы, соединительной втулки и покрышек осуществляется стяжным устройством, расположенным в верхней части ввода. Контроль давления элегаза во вводе произво­дится по манометру, располагаемому на соединительной втулке.

выключатель высокого напряжения

Использование: в области электротехники и может быть использовано в выключателях, чувствительных к высокой амплитуде восстанавливающего напряжения, установленных на подстанциях. Устройство представляет собой выключатель высокого напряжения, содержащий вводы 1 и 2, между которыми находятся последовательно соединенные дугогасящие разрывы 3 и 4, часть которых (3) шунтирована резисторами 5 с резконелинейной вольт-амперной характеристикой. Резистор 5 может быть выполнен общим для всех шунтированных (3) дугогасящих разрывов. Параллельно всем дугогасящим разрывам 3 и 4 могут быть подключены конденсаторы для обеспечения равномерного распределения напряжения по дугогасящим разрывам, причем емкость конденсаторов, подключенных параллельно дугогасящим разрывам 3, зашунтированным резисторами 5, меньше емкости конденсаторов, подключенных параллельно дугогасящим разрывам 4, к которым не подключены упомянутые резисторы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения

1. Выключатель высокого напряжения, содержащий одинаковые по конструктивному исполнению дугогасящие разрывы, шунтированные резисторами с резконелинейной вольт-амперной характеристикой, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей снижения материалоемкости, резисторы с резконелинейной вольт-амперной характеристикой подключены к части дугогасящих разрывов.

2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что резистор с резконелинейной вольт-амперной характеристикой выполнен общим для всех шунтированных дугогасящих разрывов.

3. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что параллельно каждому дугогасящему разрыву подключены конденсаторы, причем емкость конденсаторов, подключенных параллельно дугогасящим разрывам, зашунтированным упомянутыми резисторами, меньше емкости конденсаторов, подключенных параллельно дугогасящим разрывам, к которым не подключены упомянутые резисторы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим аппаратам высокого напряжения, и может быть использовано в распределительных устройствах подстанций с многоразрывными маломасляными, воздушными и элегазовыми выключателями.

Известен выключатель с четным числом разрывов, половина которых шунтирована резисторами и обеспечивает отключение при высокой скорости восстанавливающегося напряжения, но обладает низкой конечной электрической прочностью, а другая половина разрывов шунтирована конденсаторами и обеспечивает, в отличие от первой, отключение при высокой конечной прочности, но при условии медленного нарастания напряжения (Л.1).

Недостатком указанного технического решения является наличие двух систем контактов с увеличением числа дугогасящих разрывов по сравнению с минимально необходимым для обеспечения электрической прочности между разомкнутыми контактами.

Известен выключатель с тиристорной вставкой, шунтирующей главные дугогасящие контакты (Л.2).

Недостатком этого выключателя являются очень высокие требования к точности и быстродействию механики, необходимость специального управления тиристорами вставки, а также высокая стоимость и затраты на обслуживание.

Известен выключатель высокого напряжения с низкоомным линейным шунтирующим резистором, подключенным параллельно части дугогасящих разрывов (Л.3), что позволяет в результате отключения другой части дугогасящих разрывов, имеющих ту же конструкцию, что и первая, и действующих от того же привода, что и первая, сократить до 0,005 с время протекания тока через резистор.

Недостатком этого технического решения является удвоение числа дугогасящих разрывов, т.е. удорожание выключателя. По этой схеме на базе выключателя ВВБ-110 разработан и изготовлен выключатель ВВУ-35.

Известен выключатель, у которого часть разрывов шунтирована конденсаторами большой емкости, а остальные конденсаторами малой емкости. Разрывы, шунтированные конденсаторами большой емкости, обеспечивают гашение дуги, а остальные окончательное отключение (Л.4).

Недостатком указанного технического решения является, наряду с большими габаритами конденсаторов большой емкости, также необходимость увеличения числа дугогасящих разрывов.

Известен многоразрывный выключатель высокого напряжения, имеющий низкоомный резистор с линейной характеристикой, подключенный параллельно всем дугогасящим разрывам выключателя одновременно и делитель напряжения, шунтирующий каждый разрыв в отдельности (Л.5).

Недостатком данного многоразрывного выключателя является необходимость дополнительной системы дугогасящих контактов, т.е. усложнение и удорожание конструкции выключателя. Кроме того, при отключении малых токов (реактора, холостого трансформатора, короткой ВЛ, асинхронного хода) низкоомный резистор слабо ограничивает перенапряжения на дополнительной системе контактов, что требует повышения испытательных напряжений между разомкнутыми контактами выключателя.

Известен также элегазовый выключатель фирмы GEC AlSTHOM, в котором каждый дугогасящий разрыв зашунтирован цинкооксидным резистором (Л.6). Этот выключатель является наиболее близким по конструктивному исполнению к заявленному, поэтому он выбран в качестве прототипа предложенного технического решения.

Недостатком указанного выключателя является ограничение возможности его применения из-за тяжелых воздействий на шунтирующий резистор в режимах с длительным повышением напряжения (отключение асинхронного хода, холостой ВЛ, конденсаторов или кабелей), а также при разбросе времени отключения отдельных дугогасящих разрывов выключателя. Поэтому данный выключатель рекомендуется его разработчиками, в основном, для коммутации шунтирующих реакторов, т. е. в цепях, где не возникает длительных перенапряжений. Кроме того, так как каждый дугогасящий разрыв шунтирован резистором с резконелинейной вольт-амперной характеристикой, выключатель обладает повышенной материалоемкостью.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей выключателя высокого напряжения, а также снижение его материалоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в выключателе высокого напряжения, содержащем одинаковые по конструктивному исполнению дугогасящие разрывы, шунтированные резисторами с резконелинейной вольт-амперной характеристикой, согласно изобретению, резисторы с резконелинейной вольт-амперной характеристикой подключены к части дугогасящих разрывов.

Кроме того, согласно изобретению, резистор с резконелинейной вольт-амперной характеристикой может быть выполнен общим для всех шунтированных дугогасящих разрывов.

В предложенном устройстве параллельно каждому дугогасящему разрыву могут быть подключены конденсаторы, причем емкость конденсаторов, подключенных параллельно дугогасящим разрывам, зашунтированным упомянутыми резисторами, меньше емкости конденсаторов, подключенных параллельно дугогасящим разрывам, к которым не подключены упомянутые резисторы, где C 1 2 .

На фиг.1 представлен выключатель высокого напряжения с дугогасящими разрывами, часть которых шунтирована резисторами с резконелинейной вольт-амперной характеристикой.

На фиг.2 представлен выключатель высокого напряжения, в котором резистор с резконелинейной вольт-амперной характеристикой выполнен общим для шунтированных дугогасящих разрывов.

На фиг. 3 представлен выключатель высокого напряжения, в котором параллельно всем дугогасящим разрывам подключены конденсаторы.

Устройство, представленное на фиг.1, содержит вводы 1 и 2 выключателя высокого напряжения, между которыми находятся последовательно соединенные дугогасящие разрывы 3 и 4, часть которых (3) шунтирована резисторами 5 с резконелинейной вольт-амперной характеристикой.

Устройство, представленное на фиг.2, содержит общий резистор 5 с резконелинейной вольт-амперной характеристикой, подключенный параллельно двум дугогасящим разрывам 3.

На фиг. 3 представлен выключатель высокого напряжения, в котором параллельно всем дугогасящим разрывам подключены конденсаторы, причем к дугогасящим разрывам, шунтированным резисторами 5, подключены конденсаторы 6 меньшей емкости, а к дугогасящим разрывам, не шунтированным резисторами 5, подключены конденсаторы 7 большей емкости, соотношение между которыми должно быть близко к следующему:
C 1 + C 2 C 3 ,
где C 1 емкость конденсаторов, подключенных параллельно дугогасящим разрывам, зашунтированным резисторами 5;
С 2 собственная емкость резистора 5 с резконелинейной вольт-амперной характеристикой;
C 3 емкость конденсатора не зашунтированных резисторами 5.

Устройство, представленное на фиг.1, работает следующим образом.

При включенном выключателе напряжение на шунтирующем резисторе 5 равно нулю. В процессе включения выключателя при разбросе времени замыкания отдельных контактов 3 и 4 резистор 5 будет подвергаться воздействию повышенного напряжения на время разброса, если время включения контактов 3 превышает время включения контактов 4. Степень указанного кратковременного превышения напряжения при включении цепи зависит от распределения напряжения между входным сопротивлением цепи и сопротивлением шунтирующего резистора. Последнее при повышении напряжения снижается, следовательно, снижается и степень повышения напряжения. При включении на к.з. у выключателя напряжение на резисторе 5 может достигать U ф.ном. .

В процессе отключения выключатель вначале имеет нулевое сопротивление (контакты 3 и 4 еще замкнуты); затем, после погасания дуги на шунтированных резистором 5 контактах 3 сопротивление выключателя становится активным, быстро достигая минимальной величины, но достаточной для демпфирования переходного восстанавливающего напряжения. Затем сопротивление резистора 5 увеличивается, снижая тем самым ток практически до нуля. Часть полупериода между моментом достижения колена вольт-амперной характеристики резистора 5 и нулем напряжения сети ток в выключателе будет активным и близким к нулю. После обрыва этого тока контактами, не шунтированными резистором 5, напряжение будет распределено по всем контактам и не будет причины для их перекрытия. В результате резистор 5 в процессе отключения выключателя находится под напряжением не более 0,005 с, что облегчает требования к нему. Форма напряжения косинусоида при частоте 50 Гц.

Сущность изобретения состоит во взаимном влиянии нелинейного резистора 5 и дугогасительной системы выключателя в предлагаемой схеме их соединения. Резистор 5 снижает воздействие восстанавливающегося напряжения на изоляцию между разомкнутыми контактами выключателя, а схема выключателя обеспечивает уменьшение длительности воздействия напряжения на указанный резистор 5.

Резколинейная вольт-амперная характеристика резистора 5 позволяет ограничить высокие перенапряжения в переходных кратковременных режимах. Длительные перенапряжения на резисторе 5 должны быть значительно меньше (в 1,5-1,8 раза) переходных, однако соотношение кратковременных и длительных перенапряжений на изоляции разомкнутых контактов выключателей — противоположно. При отключении в режиме короткого замыкания, когда между разомкнутыми контактами еще находятся остатки дугового столба, прочность изоляции снижена (при U ном. 500 кВ, U исп. 800 кВ), а при отключенном состоянии выключателя, например, в режиме асинхронного хода U исп. на 30% выше и достигает 1070 кВ. В результате при простом подключении резконелинейного резистора 5 параллельно дугогасящим контактам колено вольт-амперной характеристики резистора 5 должно быть выше длительных перенапряжений, поэтому техническое решение, выбранное в качестве прототипа заявленного, предназначено в основном для выключателей в цепи шунтирующих реакторов, при отключении которых в результате среза тока возникают высокие перенапряжения.

В предложенной схеме подключения резконелинейного резистора 5 колено его вольт-амперной характеристики может быть принято ниже длительных перенапряжений, т.к. на резисторы 5 при отключенном выключателе ложится часть общего напряжения на выключателе, зависящая от соотношения числа шунтированных и нешунтированных дугогасящих разрывов.

При подключении конденсаторов, обеспечивающих равномерное распределение напряжения по дугогасящим разрывам, напряжение на резисторах 5 (U R ) в долях от напряжения на выключателе в целом (U вн ) составит:

где X c и X cR сопротивления элементов делителя напряжения, образованного последовательно подключенными конденсаторами, причем X c — сопротивления конденсаторов, параллельно которым не подключены резисторы 5 и соответственно X cR сопротивления конденсаторов, параллельно которым подключены резисторы 5.

Таким образом, новым и существенным по сравнению с прототипом является равномерное распределение напряжения между разными по функциональному назначению элементами, а именно дугогасящими разрывами 3 и 4. Это позволяет в результате уменьшения времени работы резистора 5 уменьшить его сопротивление и материлоемкость, т.е. получить дополнительный эффект.

Предложенное техническое решение найдет в применении в выключателях, чувствительных к высокой амплитуде восстанавливающего напряжения с целью снижения величины восстанавливающихся напряжений на контактах выключателя и облегчения условий гашения дуги.

Способы повышение отключающей способности выключателей — ­­­Электрическая часть электростанций

Увеличение скорости расхождения контактов сокращает длительность горения дуги и количество энергии, выделяемое ею, и таким образом облегчает работу выключателя. Однако, как уже указывалось в § 4-2, существует предельная минимальная продолжительность горения дуги, равная полупериоду переменного тока 50 Гц.

Рис. 4-35. Многократный разрыв дуги в баковом масляном выключателе

1 — опорные изоляторы; 2 — неподвижные контакты; 3 — подвижные контакты; 4 — траверса
Более быстрое гашение дуги будет иметь неприятные последствия в виде перенапряжений и поэтому не рекомендуется. Соответственно этому существует предел скорости и для расхождения контактов, которая к тому же ограничивается массой подвижных элементов контактной системы, ускоряющихся и тормозящихся в процессе коммутации.
Таким образом, отключающая способность дугогасительной камеры имеет предел, обусловленный физическими особенностями дуги и механическими свойствами контактной системы. Эта трудность, препятствующая увеличению отключающей способности выключателя, устранена в современных конструкциях последовательным включением нескольких дугогасительных камер. Получающийся при этом так называемый многократный разрыв позволяет во много раз увеличить отключающую способность выключателя (рис. 4-35 и 4-36).

Рис. 4-36. Многократный разрыв в гасительной камере масляного выключателя
1 — разрывы полюса; 2 — шунтирующие сопротивления
Многократный разрыв, который применяется сейчас практически при всех способах гашения дуги, дает для процесса отключения следующие преимущества по сравнению с простым двукратным разрывом: при той же скорости подвижной системы выключателя скорость удлинения дуги возрастает во столько раз, во сколько раз увеличено число разрывов;

Рис. 4-37. Выравнивание напряжения по разрывам выключателя с помощью емкостного делителя (а) и, шунтирующих сопротивлений (б)
1 — разрывы полюса; 2 — емкостные шунты; 3 — шунтирующие сопротивления; 4 — отделитель
градиент на дуге уменьшается, так как ее напряжение распределяется между большим числом опорных точек и сумма катодных и анодных падений становится больше; дугогасительный раствор контактов может быть меньше, так как на каждый разрыв приходится лишь часть возвращающегося напряжения; скорость восстанавливающегося напряжения, приходящегося на отдельный разрыв, уменьшается соответственно числу последовательно включенных разрывов; начальный скачок электрической прочности в околокатодном пространстве сразу после обрыва дуги также больше, так как число катодов теперь больше; термоэлектронная эмиссия становится менее интенсивной, так как градиент напряжения на горячих катодах уменьшается.
Определяющим отключающую способность разрывов является напряжение Uвозвр, приходящееся на каждый разрыв. Очевидно, что наивысшая отключающая способность выключателя при заданном числе разрывов получится при равномерном распределении Uвозвр между отдельными разрывами. Выравнивание напряжений на разрывах выключателя с многократным разрывом дуги достигается включением шунтирующих сопротивлений или конденсаторов по схеме, приведенной на рис. 4-37. Ток через выравнивающие сопротивления отключается вспомогательными выключателями после отключения главных контактов (двухступенчатое отключение).
Отключающая способность выключателя с многократным разрывом и шунтирующими сопротивлениями может быть определена по отключающей способности одного разрыва.
Другая возможность существенного повышения отключающей способности выключателя состоит в так называемой синхронизации отключения к. з., т. е. в отключении с такой скоростью, при которой расстояние между контактами выключателя к моменту естественного перехода тока дуги через нуль оказывается достаточным для предотвращения повторного зажигания дуги.
При таком отключении продолжительность горения дуги сводится к нескольким миллисекундам, а энергия дуги, выделяемая в межконтактном промежутке и характеризующая работу отключения, становится в десятки раз меньше энергии, выделяемой при обычном, несинхронном отключении.
Синхронизированные выключатели отличаются от обычных тем, что в них применены синхронизаторы — устройства управления моментом отключения, вырабатывающие сигналы синхронизации, которые обеспечивают начало расхождения контактов за определенное время до нуля тока (обычно за 1—2 мс).
Существует много конструкций синхронизаторов, действующих по различному принципу [31]. Достаточно хорошие результаты получены с синхронизатором, представляющим собой быстродействующую магнитную систему, питаемую суммой двух токов. Одна из составляющих этой суммы пропорциональна отключаемому току, а другая — его первой производной. Сумма токов переходит через нуль несколько раньше, чем отключаемый ток. При этом срабатывает магнитная система и подает синхронизирующий импульс на отключение.
Другим отличительным свойством синхронизированного выключателя является сверхбыстродействующий высокоточный привод, который должен обеспечить расхождение контактов выключателя на полную длину межконтактного промежутка менее чем за 1 мс после получения импульса на отключение от синхронизатора. Конструктивно исполнение подобных импульсных приводов такж8 весьма разнообразно. Удовлетворительный результат дал механический привод. При подаче импульса па отключение контактная система выключателя соединяется с заранее раскрученным при помощи пневмопривода маховиком, который достигает номинальной частоты вращения за несколько микросекунд. В выполненных конструкциях максимальная скорость контактной системы достигалась менее чем через 0,5 мс, а полное расхождение контактов — через 1 мс после получения импульса на отключение.
Синхронизированное отключение имеет большое значение для повышения долговечности выключателей. Известно, что дуговые разрушения контактов при отключениях к. з. вызывают необходимость в смене контактов после четырех-пяти циклов срабатывания выключателя. Опыт и расчеты показывают, что у синхронизированного выключателя за счет сокращения времени горения дуги и уменьшения среднего тока в ней износ контактов при том же числе отключений в 200—300 раз меньше. Другими словами, синхронизированный выключатель способен при том же отключаемом токе произвести в 200—300 раз большее число отключений без смены контактов.
Синхронизированное отключение в трехфазных сетях должно производиться пофазно и последовательно во времени, так как переход тока через нуль в каждой фазе происходит со сдвигом. При подаче на одну из фаз сигнала на отключение от защиты и импульса от синхронизатора другие две фазы блокируются. После отключения первой фазы блокировка снимается и к синхронному отключению готовится вторая фаза выключателя; третья фаза при этом продолжает оставаться заблокированной. После отключения второй фазы снимается блокировка с последней фазы и она отключается также синхронно.
В трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью синхронизированное управление может применяться без блокировки, так же как и в однофазной сети, ибо в этих сетях выключатели могут отключаться одновременно всеми тремя полюсами.
Однофазное синхронизированное отключение имеет большое значение для тяговых сетей, которые питаются однофазным переменным током.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Предельные значения сопротивлений постоянному току контактных систем воздушных выключателей

б) обмоток электромагнитов включения и отключения выключателей. Устанавливается для каждого типа выключателей согласно данным завода-изготовителя.

в) результаты измерений сопротивления элементов делителей напряжения и шунтирующих резисторов должны соответствовать заводским нормам, приведенным в таблице 1.8.19.

Таблица 1.8.19

Нормируемые значения сопротивлений постоянному току омических делителей напряжения и шунтирующих резисторов

Проверка характеристик выключателя.

Характеристики выключателя, снятые при номинальном, минимальном и максимальном рабочих давлениях при простых операциях и сложных циклах, должны соответствовать данным завода-изготовителя.

Проверка минимального напряжения срабатывания выключателя.

Электромагниты управления воздушных выключателей должны срабатывать при напряжении не более 0,7·U_ном. при питании привода от источника постоянного тока и не более 0,65·U_ном. при питании от сети переменного тока через выпрямительные устройства и наибольшем рабочем давлении сжатого воздуха в резервуарах выключателя. Напряжение на электромагниты должно подаваться толчком.

Испытание выключателя многократным включением и отключением.

Количество операций и сложных циклов, выполняемых каждым выключателем, устанавливается согласно табл. 1.8.20.

Испытание конденсаторов делителей напряжения воздушных выключателей.

Производится в соответствии с 1.8.30.

Таблица 1.8.20

Условия и число опробований выключателей при наладке

Элегазовые выключатели

Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления.

Измерение должно выполняться согласно указаниям раздела 1.8.37.

Испытание изоляции выключателя.

2.1. Испытание изоляции должно выполняться напряжением промышленной частоты согласно табл. 1.8.16. Допускается не производить испытание выключателей, заполненных элегазом на заводе-изготовителе и не подлежащих вскрытию в течение всего срока службы.

2.2. Испытание изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления должно выполняться в соответствии с указаниями раздела 1.8.37.

Измерение сопротивления постоянному току.

3.1. Измерение сопротивления главной цепи. Сопротивление главной цепи должно измеряться как в целом всего токоведущего контура полюса, так и отдельно каждого разрыва дугогасительного устройства.

Измеренные значения должны соответствовать нормам завода-изготовителя.

Измерения не производятся у выключателей, заполненных элегазом на заводе-изготовителе и не подлежащих вскрытию в течение всего срока службы.

3.2. Измерение сопротивления обмоток электромагнитов управления и добавочных резисторов в их цепи. Измеренные значения сопротивлений должны соответствовать нормам завода-изготовителя.

Проверка минимального напряжения срабатывания выключателей.

Выключатели должны срабатывать при напряжении не более 0,85·U_ном. при питании привода от источника постоянного тока; 0,7·U_ном. при питании привода от сети переменного тока при номинальном давлении элегаза в полостях выключателя и наибольшем рабочем давлении в резервуарах привода. Напряжение на электромагниты должно подаваться толчком.

Испытание конденсаторов делителей напряжения.

Испытания должны выполняться согласно указаниям 1.8.30.

Значение измеренной ёмкости должно соответствовать норме завода-изготовителя.

Проверка характеристик выключателя.

При проверке работы элегазовых выключателей должны определяться характеристики, предписанные заводскими инструкциями. Результаты проверок и измерений должны соответствовать паспортным данным.

Испытание выключателей многократными опробованиями.

Многократные опробования — выполнение операций включения и отключения и сложных циклов (ВО без выдержки времени между операциями — для всех выключателей; ОВ и ОВО — для выключателей, предназначенных для работы в режиме АПВ) — должны производиться при различных давлениях сжатого воздуха в приводе и напряжениях на выводах электромагнитов управления с целью проверки исправности действия выключателей согласно таблице 1.8.20. Производятся при номинальном напряжении на выводах электромагнитов привода или при номинальном давлении сжатого воздуха привода.

Число операций и сложных циклов, подлежащих выполнению выключателем, должно составлять:

— 3 — 5 операций включения и отключения;

— 2 — 3 цикла каждого вида.

Проверка герметичности.

Проверка герметичности производится с помощью течеискателя. При испытании на герметичность щупом течеискателя обследуются места уплотнений стыковых соединений и сварных швов выключателя.

Результат испытания на герметичность считается удовлетворительным, если течеискатель не показывает утечки. Испытание производится при номинальном давлении элегаза.

Проверка содержания влаги в элегазе.

Содержание влаги в элегазе определяется перед заполнением выключателя элегазом на основании измерения точки росы. Температура точки росы элегаза должна быть не выше минус 50 °С.

Испытание встроенных трансформаторов тока.

Испытания должны выполняться в соответствии с указаниями 1.8.17.

Вакуумные выключатели

Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления.

Измерение производится согласно указаниям раздела 1.8.37.

Испытание изоляции повышенным напряжением частоты 50 Гц.