Воздушные выключатели серии ВНВ.

Основные характеристики выключателей серии ВНВ приведены в табл. 9-1. Как и все современные выключатели, серия ВНВ построена на модульном принципе и во всех классах напряжения имеет опорное исполнение, причем на каждой опорной колонке установлено по одному двухразрывному модулю. На рис. 9-12 приведены три полюса выключателя серии ВНВ на напряжение 750 кВ с тремя дугогасительными модулями на полюс. Опорные изоляционные колонки полюса выключателя укрепленные подпружиненными растяжками, установлены на горизонтальном резервуаре со сжатым воздухом; к нижней части резервуара подвешен шкаф управления с элементами пневматического управления. Фарфоровые изоляторы опорных колонок так же, как изоляторы модулей, защищены от воздействия сжатого воздуха стеклопластиковыми цилиндрами, причем конструкция опорных колонок такова, что защитные стеклопла

Серия предназначена для напряжений от 110 до 1150 кВ. Номинальный ток — до 4000 А, номинальный ток отключения — до 63 кА, время отключения — не более 0,04 с, время включения — не более с, номинальное давление 4 МПа. Разработана в ВЭИ и выпускалась ПО «Уралэлектротяжмаш»

Общий вид выключателя дан на рис. 3.46.

Пневмомеханическая схема выключателя на напряжение 500 кВ представлена на рис. 3.47.

Основа серии — модуль имеет два контакта (разрыва) на полюс и рассчитан на напряжение 250 кВ.

В основании модуля расположен бак со сжатым воздухом 1. Сжатый воздух по трубопроводу подается в верхний бак, образованный металлическим цилиндром 9 и стеклоэпоксидным цилиндром 11. ДУ находится в верхнем баке со сжатым воздухом.

Отличительной особенностью выключателя является управление контактной системой и клапанами с помощью передачи усилия легкими изоляционными тягами. Это дает возможность сократить время отключения до 0,04 с (оно в 2 раза меньше, чем у выключателя ВВБ). На рис. 3.47 выключатель показан во включенном положении. Главный контакт создается пальцами 19 и внешней поверхностью подвижного контакта 18. Пальцы дугогасительного контакта 20 скользят по внутренней поверхности контакта 18. Пальцы 20 расположены в прорезях дутьевого сопла неподвижного контакта. В указанном положении контакт 15 садится на седло 25 и тем самым внутренняя полость контакта 18 соединяется с атмосферой (через открытый выхлопной клапан 24), внешняя поверхность контакта 18 и пальцы 19 остаются в среде сжатого воздуха. Сопло 17 подвижное. Начальное расстояние между контактом 20 и соплом 17 — оптимальное для данного сечения сопла. После гашения дуги подвижное сопло 17 перемещается под действием давления внутри ДУ. В конечном положении сопло садится на седло 26 и герметизирует камеру.

Высокая электрическая прочность междуконтактного промежутка достигается экранами 16, которые выравнивают электрическое поле между контактами.

 

Отключение.

При срабатывании электромагнита отключения 3 открывается клапан 6 и сжатый воздух подается на поршень 7, который воздействует на тягу 8. Через звенья 5, 4, 2 усилие передается на изоляционные тяги 13. Они перемещаются вниз. Через звенья 57 и 15 перемещение передается горизонтальной тяге 36, которая связана с контактом 18. Соединение звеньев 15 и 37 с тягой 13 осуществляется трубкой 14. Этот контакт сначала размыкается с пальцами 19, а затем с пальцами 20. Между последними и внутренней поверхностью контакта /8 загорается дуга, которая быстро перемещается воздушным пото ком, вытекающим в атмосферу через сопло неподвижного контакта и подвижное сопло 17. Гашение дуги происходит за счет двустороннего дутья. Шток 31 связан с тягой 13. При движении тяги 13 вниз шток 31 действует на рычаг 30 и открывает клапан 34, при этом сжатый воздух, находящийся над поршнем, через змеевик 29 выходит в атмосферу. Поршень 35 освобождает рычаги 27 и 28 и дает возможность закрыться клапану 24. Управление клапаном 24 осуществляется с помощью металлических тяг 22 и 23 и коромысла 21. Одновременно подвижное сопло 17 вместе с ограничивающим электродом 41 перемещается вправо; пока сопло не сядет на седло 26. Таким образом внутренний объем ДУ герметизируется и отделяется от атмосферы.

При токах отключения до 40 кА выключатель не имеет шунтирующих резисторов. При токах 63 кА или тяжелых условиях восстановления напряжения используются низкоомный резистор и вспомогательный контактный блок, отключающий ток резистора. Резистор вместе с контактами находится в специальном контейнере, расположенном рядом с ДУ. Управление блоком вспомогательных контактов осуществляется от клапана 34.

 

Включение.

При срабатывании электромагнита 12 клапан 10 открывается и соединяет полость над поршнем 7 с атмосферой. Одновременно подается сжатый воздух на поршень 38, который отсекает бак от поршня 7.

Под действием заведенной пружины 33 шток 32 отпускается и клапан 34 закрывается. Сжатый воздух подается к поршню 35, он опускается и воздействует на рычаги 28 и 27. При этом клапан 24 открывается, а подвижное сопло 17 устанавливается в положение, указанное на рисунке. Поскольку сопло смещается влево, оно покидает седло 26 и внутренняя полость контакта 18 и сопла 17 соединяется с атмосферой. При закрытии клапана 34 сжатый воздух подается в контейнер вспомогательного контакта и он включает резистор. При движении тяги 13 вверх подвижный контакт./5 устанавливается в положение «включено», одновременно поршень 7 переходит в положение, указанное на рисунке. После выхода воздуха из полости над поршнем 7 закрываются клапаны 10, 6 и поршень 38 устанавливается в исходное положение соответствующими пружинами.

В выключателе на напряжение 1150 кВ при включении вначале замыкаются вспомогательные контакты и в цепь вводится резистор, сопротивление которого на полюс примерно равно волновому сопротивлению линии. Затем через время примерно 10 мс включается контакт /S, который шунтирует резистор.

С целью уменьшения массы и габаритных размеров можно перейти на подвесной вариант выключателей. На рис. 3.48 представлен один из вариантов. Рама 1 крепится к порталу. На раме установлен бак со сжатым воздухом 2. Модули 7, 7а и 76 на напряжение 250 кВ каждый укреплены на гирляндах подвесных изоляторов 4. Сжатый воздух подается в ДУ через воздуховоды 3 и 9. Для улучшения распределения напряжения на подвесной изоляции установлено экранное кольцо 5. Равномерное распределение напряжения по разрывам обеспечивается конденсаторами 6. Выключатель имеет контейнеры с резисторами и вспомогательными контактами 8. По предварительным расчетам подвесной вариант выключателя 750 В позволяет уменьшить массу примерно на 25 %.

-

 

 

Рис. 3.46. Общий вид выключателя серии ВНВ на напряжение 750 кВ

 

Рие. 3.47. Пневмомеханическая схема полюса выключателя ВНВ-500

 

Рис. 3.48. Подвесной вариант выключателя ВНВ-750