Поpядок выполнения лабоpатоpной pаботы

 

1. Ознакомиться с конструкцией и устройством выключателя ВВТЭ-10-20/630:

• Основание выключателя, вакуумно-дугогасительная камера, щиток управления, привод электромагнитный. Устpойство и крепление ВДК. Устpойство для создания необходимого нажатия на контакт.
• Вал выключателя, рычаги вала, их устpойство и крепление. Изоляция подвижных контактов от рамы основания выключателя.
• Pабота выключателя и ВДК при отключении и включении больших и малых токов.
• Параметры выключателя ВВТЭ-10.

2. Составить отчет, в котором привести краткое описание конструкции вакуумного выключателя.

Составить эскиз разреза ВВТЭ-10 с указанием наименования всех частей выключателя.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

 

1. Перечислите основные достоинства и недостатки вакуумного выключателя.

2. Назовите основные технические данные вакуумного выключателя.

3. Поясните принцип гашения дуги в вакуумно-дуговой камере.

4. Как конструктивно достигается герметичность ВДК?

5. Объясните конструкцию ВДК.

6. Объясните, как выполнена изоляция токоведущих частей вакуумного выключателя.

7. Как устроен полюс выключателя ВВТЭ-10.

8. Поясните назначение экранов в камере.

9. Что пpоизойдет с отдельными частями выключателя, если заданные для него номинальные величины будут превзойдены?

ЛИТЕРАТУРА:

1. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебник / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова.- М.: Академия, 2005 (гриф УМО).

2. Чунихин А.А. Электрические аппараты. Общий курс: Учебник.- 4-е изд., стер.- М.: ИД «Альянс», 2008.- 720с. (гриф УМО).

3. Дыбленко И.И., Некрасов Ф.П., Черных А.Г. Электроэнергетика. Электрические станции и подстанции систем электроснабжения: Учебно - методический комплекс. Ч.1.- Ангарск: АГТА, 2004-экз.

4. Алиев И.И. Электротехнические материалы и изделия: Справочник / И.И. Алиев, М.И. Калганова.- М.: РадиоСофт, 2005.

5. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учебное пособие.- М.: Высшая школа, 2000-25экз., 2002.

 

6. Дополнительная:

7. Электрическая часть электростанций и подстанций/ Под ред. Б.Н. Неклепаева.-М.:Энергия, 1972

8. Руцкий А.И. Электрические станции и подстанции.- Минск: Высш. шк., 1974 Церазов А,Л. И др. Электрическая часть тепловых электростанций.-М.:Энергия, 1980.

9. Электрическая часть электростанций/Под ред. С.В.Усова.-Л.:Энергоатомиздат, 1977, 1987.

10. Электрическая часть станций и подстанций/Под ред. А.А.Васильева.-М.:Энергоатомиздат, 1980, 1990

 

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Изучение конструкций разъединителей для наружной и внутренней установки

 

Цель работы:

1. Ознакомиться с устройством, принципом работы разъединителей

2. Приобрести навыки по выбору разъединителей и их проверке на устойчивость к токам КЗ.

Общие сведения

 

Разъединитель - коммутационный аппарат высокого напряжения, основное назначение которого изолировать предварительно отключенные (выключателями) части системы, электроустановки, отдельные аппараты от смежных частей, находящихся под напряжением, для безопасного ремонта. Помимо этого основного назначения разъединители используют также для других целей, поскольку их конструкция это позволяет, а именно:

а) для отключения и включения ненагруженных силовых трансформаторов и линий ограниченной мощности и длины при строго установленных условиях;

б) для переключений (в нормальных условиях) присоединений РУ с одной системы сборных шин на другую без прерывания тока;

в) для заземления отключенных и изолированных участков системы помощью вспомогательных ножей, предусматриваемых для этой цели.

Разъединители имеют относительно простую конструкцию. Обязательным является наличие в положении "отключено" видимого разрыва в воздухе, создающего уверенность в том, что рассматриваемый участок действительно отключен и изолирован от смежных частей. Разъединители снабжают приводами - ручными или электродвигательными - для неавтоматического управления. Стоимость разъединителя значительно ниже стоимости выключателя, требования к уходу и ремонту также ниже.

Чтобы подготовить выключатель, участок РУ для ремонта, он должен быть отключен и изолирован от смежных частей, находящихся под напряжением, с помощью двух разъединителей QS1 и QS2 (рисунок 2.1).

 

При этом разъединители, предположительно, отключают емкостный ток, значение которого определяется напряжением сети и емкостью вводов выключателя. Этот ток мал, и на контактах разъединителей не возникают устойчивые дуговые разряды. После отключения разъединителей выключатель Q, подлежащий ремонту, должен быть заземлен с обеих сторон с помощью дополнительных ножей разъединителей QSG1 и QSG2.

Значительно тяжелее протекает процесс отключения разъединителями тока намагничивания силового трансформатора или зарядного тока линии порядка нескольких ампер или десятков ампер. В этих случаях на полюсах разъединителей образуются дуги, которые вытягиваются в виде длинных петель и горят в течение нескольких десятков периодов. Во избежание переброса дуги на заземленные части и проводники соседних фаз, ограничивают длину линий и мощность трансформаторов, подлежащих отключению разъединителями, а также предусматривают увеличение расстояния между полюсами и до заземленных частей.

Переключение присоединений РУ под током с помощью разъединителей производят при обязательном условии - наличии параллельных ветвей с малым сопротивлением. Так, например, при наличии двух параллельных ветвей с разъединителями QS3 и QS4 (рис.2) один из разъединителей может быть безопасно разомкнут под током, если разъединитель второй ветви включен. При отключении разъединителя ток смещается из одной ветви в другую. При этом на контактах дуги не образуется.

Преимущественное применение получили трехполюсные разъединители с общим управлением полюсами. Полюса могут быть связаны между собой механически, электрически или пневматически.

Разъединитель РВР-10

Разъединители для внутренней установки выполняют обычно вертикально-рубящего типа: у них ножи поворачиваются в вертикальной плоскости, перпендикулярной основанию.

Трехполюсный разъединитель типа РВР (рисунок 2.1) (разъединитель для внутренней установки с контактами рубящего типа) имеет два опорных изолятора на полюс, установленных на основании из профильной стали. Третий - тяговый изолятор служит для приведения в движение главных ножей. Разъединители снабжают дополнительными ножами для заземления - одним или двумя на полюс. Для управления главными ножами служат вал и система рычагов каждого полюса. Ведущие рычаги укреплены на валу и соединены шарнирно с тяговыми изоляторами, которые соединены шарнирно с ножами. Вал приводится во вращение с помощью привода. При этом главные ножи поворачиваются на угол около 60 градусов. Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешающую их включать при включенных главных ножах.

 

 

	Рисунок 2.1 -Трехполюсный разъединитель типа РВР 10 кВ, 2000 А с двумя комплектами заземляющих ножей: 1 – опорные изоляторы; 2 – основание; 3 – тяговый изолятор; 4 –главные ножи; 5 – заземляющие ножи; 6 – главный вал разъединителя; 7 – вал заземляющих ножей; 8 – зажимы для присоединения внешних ТВЧ; 9 - медная шина

 

Токоведущие части разъединителя (зажимы для присоединения шин, контакты, ножи) выполняют в соответствии с продолжительным номинальным током разъединителя. Чем больше номинальный ток, тем больше сечение ножей. У разъединителей с номинальным продолжительным током до 1000 А включительно ножи состоят из двух медных полос прямоугольного сечения, охватывающих неподвижный контакт (рисунок 2.2). Неподвижные контакты представляют собой медную шину, согнутую под прямым углом и закрепленную на опорных изоляторах. Боковые поверхности неподвижного контакта имеют цилиндрическую форму и образуют с поверхностью ножа линейные контакты. Давление в контакте создается пружинами, насаженными на стержень. Давление на ножи передается через стальные пластины с выступами.

 

	Рисунок 2.2 – Контактная система разъединителя типа РВР 10 кВ, 1000 А: 1 – подвижные контактные ножи; 2 – неподвижные контакты; 3 – пружины; 4 - стальные фигурные пластины

 

 

При КЗ с резким увеличением тока пластины ножа притягиваются друг к

 

 

другу, увеличивая давление в контакте. Одновременно происходит уменьшение контактного нажатия вследствие воздействия электродинамических сил отталкивания в месте касания контактов.

При больших токах силы отталкивания могут превысить силы притягивания пластин ножа друг к другу, может произойти отброс пластин ножа то неподвижного контакта. Во избежание этого в конструкцию контактной системы разъединителя вводится дополнительное устройство, называемое магнитным замком. Магнитный замок состоит из двух стальных пластин, расположенных снаружи ножа. Магнитный поток, создаваемый током, проходящим по пластинам ножа, будет замыкаться через стальные пластины и стержни. Силовые линии этого потока будут стремиться уменьшить свою длину и, следовательно, сблизить между собой стальные пластины, которые, в свою очередь, прижмут пластины ножа к неподвижному контакту. Чем больше ток, протекающий через контакты разъединителя, тем эффективнее действие магнитного замка.

Разъединитель РЛНД-10

Разъединители трехполюсные горизонтально-поворотные серии РЛНД-10 рассчитаны на напряжение 10 кВ и номинальный ток 400 А и 630 А (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Разъединители серии РЛНД-10 на 10 кВ, 400 и 630 А:

1 — междуполюсная тяга; 2 — заземляющий нож левый; 3 — поворотный изолятор; 4 — контактный вывод; 5, 6 — кожухи; 7 — нож; 8 — контактный вывод; 9 — контактный угольник для ножа заземления;10 — неподвижный опорный изолятор; 11— заземляющий нож правый; 12 — рама; 13 — вал заземляющего ножа; 14 — тяга от вала заземляющего ножа к приводу; 15 — вал поворотного изолятора; 16 — привод

Разъединители имеют 3 исполнения: без заземляющих ножей (РЛНД-10), с одним комплектом заземляющих ножей (РЛНД-1-10) или с двумя комплектами заземляющих ножей (РЛНД-2-10).

Разъединители серии РЛНД-10 имеют общую раму и управляются ручным приводом типа РПН-10МУ1 (без заземляющих ножей) и типа ПРНЗ-10У1 (с заземляющими ножами). Каждый полюс имеет два изолятора: неподвижный 10 и поворотный 3. На поворотном изоляторе жестко закреплен пластинчатый нож 7, который поворачивается вместе с изолятором.

Значительные межполюсные расстояния, применение изоляторов для наружных установок, антикоррозийное покрытие контактных ножей, а также размыкание контактов в горизонтальной плоскости позволяет применять разъединители типа РЛНД-10 в неблагоприятных условиях окружающей среды (низкие температуры, гололед, дождь, снег и др.).

Основными достоинствами разъединителей этого типа является простота конструкции, невысокая стоимость, простота обслуживания. Неподвижный контакт, в который врубается нож, закреплен на изоляторе 10. Давление в контактах создается пружинами. Электродинамические усилия также возникают в подвижном контакте, состоящем из двух параллельных медных пластин. Чем больше ток, тем больше сила взаимодействия между пластинами ножа, тем лучше контакт и больше необходимое усилие для отключения ножа. В разъединителе РЛНД-10 применены опорно-стержневые изоляторы типа ИОС-10-500 УХЛ1 с длиной пути утечки 23 см.