Технические характеристики проектируемого бакового элегазового выключателя

 

Проектируемый выключатель предназначен для коммутации электрических цепей, при нормальных и аварийных режимах, а также работы в циклах АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ.

Проектируемый выключатель соответствует климатическому исполнению: У, УХЛ*, УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543.1-89 и предназначен для эксплуатации на открытом воздухе в районах с умеренным и холодным климатом при следующих условиях:

- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150-69 (для атмосферы типа П);

- верхнее рабочее значение температуры окружающего выключатель воздуха составляет 40 °С;

- нижнее рабочее значение температуры окружающего выключатель воздуха составляет: минус 40 °С (У*); минус 55 °С, (УХЛ*, мощность обогревательных устройств 2810 Вт); минус 60 °С (УХЛ, мощность обогревательных устройств 4330 Вт).

- относительная влажность воздуха при температуре 20 °С - 80 % (верхнее рабочее значение 100 % при 25 °С);

- в условиях гололеда - при толщине корки льда до 20 мм и скорости ветра до 15 м/с, а при отсутствии гололеда - при скорости ветра до 40 м/с;

- высота установки над уровнем моря - не более 1000 м;

- тяжение проводов, приложенное в горизонтальном направлении, вдоль продольной оси каждого полюса - не более 100 кгс.

Длина пути утечки внешней изоляции соответствует нормам ГОСТ 9920-89 для подстанционной изоляции (степень загрязнения II, категория исполнения II * - не менее 280 см). Выключатель должен соответствовать требованиям ГОСТ 52565-2006 "Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия" и технических условий 2БП.029.007 ТУ "Выключатель элегазовый баковый типа ВЭБ-110".

Допустимое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта гасительных устройств число операций отключения (ресурс по коммутационной стойкости) должно составлять:

- при токах в диапазоне свыше 60 до 100 % номинального тока отключения 20 операций;

- при токах в диапазоне свыше 30 до 60 % номинального тока отключения 50 операций;

- при нагрузочных токах, вплоть до токов равных номинальному, 5000 операций "включение - произвольная пауза-отключение" (В - П - О);
Допустимое число операций включения для токов короткого замыкания дополнительно должно составлять не более 50 % от допустимого числа операций отключения, допустимое число операций включения для нагрузочных токов равно допустимому числу
операций отключения.

Выключатель имеет следующие показатели надежности и долговечности:

- ресурс по механической стойкости до капитального ремонта-10000 циклов "включение - произвольная пауза-отключение" (В - П - О);

- срок службы до первого ремонта - 20 лет, если до этого срока не исчерпаны ресурсы по механической или коммутационной стойкости;

- срок службы - не менее 40 лет.

 

Основные технические характеристики выключателя приведены в таблице 1.1

 

Таблица 1.1

Наименование параметра	Норма
	Номинальное напряжение, кВ
	Наибольшее рабочее напряжение, кВ
	Номинальный ток, А
	Номинальный ток отключения, кА
	Номинальное относительное содержание апериодической составляющей, %, не более
	Параметры сквозного тока короткого замыкания, кА: - наибольший пик - начальное действующее значение пеpиодической составляющей - ток термической стойкости - время протекания тока термической стойкости, с
	Параметры тока включения, кА: - наибольший пик - начальное действующее значение периодической составляющей
	Ток ненагруженных линий, отключаемый без повторных пробоев, А, не более	31,5
	Ток одиночной конденсаторной батареи с глухозаземленной нейтpалью, отключаемый без повторных пробоев, А	0 - 300
	Индуктивный ток шунтирующего реактора, А

Таблица 1.1 Основные технические характеристики выключателя

 

	Ток нагрузки, отключаемый при отсутствии избыточного давления элегаза (Рабс= 0,1 МПа), А 1)
	Собственное время отключения, с	0,035-0,005
	Полное время отключения, с	0,055-0,005
	Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с	0,3
	Собственное время включения, с, не более	0,08
	Разновременность работы разных полюсов (гасительных устройств) при отключении и включении, с, не более	0,002
	Расход элегаза на утечки в год, % от массы элегаза, не более	0,5
	Давление элегаза, МПа абс. (кгс/см2): - давление заполнения (номинальное) - давление предупредительной сигнализации - давление блокировки - запрета оперирования или принудительного отключения выключателя с запретом на включение (разработка варианта схемы блокировки осуществляется проектной организацией по согласованию с эксплуатирующей организацией)	0,50 (5,0) 0,44 (4,4) 0,42 (4,2)

 

 

Продолжение таблицы 1.1

 

Наименование параметра	Норма
	Трансформаторы тока с одной вторичной обмоткой с ответвлениями: - номинальный первичный ток, А   - номинальный вторичный ток, А - классы точности - номинальные вторичные нагрузки, В.А	500-1000-1500-2000 или 200-300-400-600 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1; 5Р; 10Р 20 - 50
	Масса выключателя (с приводом), кг
	Масса элегаза, кг	27,3
1) Данный режим не является рабочим и допускается только в случае крайней необходимости.

 

 

 

Рисунок 1.7 - Общий вид выключателя

 

1-привод пружинный; 2-заземленный бак (резервуар); З - ввод; 4-вывод контактный; 5-устройство электроподогрева; 6-муфта кабельная; 7-сигнализатор плотности; 8-указатель положения контактов; 9-рама; 10-устройство передаточное;11-механизм отключающий; 12-шкаф вторичныхсоединений;13-опора рамы; 14-козырек разрывной мембраны; 15-клапан для заправки элегазом.

 

Выключатель (см. рисунок 1.7) состоит из рамы 9, на которой установлены привод выключателя 1, три полюса, каждый из которых состоит из устройства дугогасительного 2 с устройством электроподогрева 5 и двух вводов 3, а также отключающий механизм 11 и шкаф вторичных соединений 12. Передача усилий от привода к полюсам выключателя осуществляется при помощи передаточного устройства 10.

Рама выключателя представляет собой жесткую сварную конструкцию и имеет четыре отверстия диаметром 32 мм для крепления к фундаментным стойкам, а также снабжена специальным болтом для присоединения заземляющей шины.

Полюса выключателя имеют автономную газовую систему. Каждый полюс снабжен элекроконтактным сигнализатором плотности 10 (см.рисунок 1.8) показывающего типа.

Сигнализатор плотности имеет устройство температурной компенсации, приводящее показания давления к температуре 20 °С, и три пары, замыкающихся при снижении плотности элегаза контактов (то есть при наличии утечек элегаза).

Одна пара контактов замыкается при снижении приведенного давления до 0,44 МПа абс., подавая сигнал о необходимости пополнения полюса элегазом.

Две другие пары контактов одновременно замыкаются при снижении приведенного давления до 0,42 МПа абс., подавая сигнал на запрет оперирования выключателем или принудительного его отключения с запретом на включение.

Выключатель снабжен трансформаторами тока для подключения измерительных приборов и цепей релейной защиты.

Выключатель снабжен устройствами электроподогрева полюсов, которые при понижении температуры окружающего воздуха ниже минус 25 °С автоматически включаются, и отключаются при температуре минус 19-22°С.

Принцип работы выключателя основан на гашении электрической дуги потоком элегаза, который создается за счет перепада давления, обеспечиваемого автогенерацией, т.е. тепловой энергией дуги, а также поршневым устройством.

Включение выключателя осуществляется за счет энергии включающих пружин привода, а отключение - за счет энергии пружины отключающего механизма выключателя.