Разъединители не имеют дугогасящих устройств; они предназначены для включения и отключения участков электрической цепи высокого напряжения с целью обеспечения безопасного производства работ на отключенном участке, заземления участков при помощи стационарных заземляющих ножей.
Кроме того, разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токоведущих частей, находящихся под напряжением, для вывода его в ремонт или для безопасного производства работ.
Разъединитель — это аппарат, широко применяемый в РУ, который органически связан с принципиальной схемой и конструкцией РУ Многообразие схем и конструкций РУ диктует необходимость разнообразных конструктивных исполнений разъединителей.
К разъединителям предъявляются следующие требования:
должны создавать ясно видимый разрыв цепи, соответствующий классу напряжения установки;
их приводы должны иметь устройства жесткой фиксации ножей в каждом из двух оперативных положений: включенном и отключенном. Кроме того, они должны иметь надежные упоры, ограничивающие поворот ножей на угол, больший заданного;
разъединители должны включаться и отключаться при любых наихудших условиях окружающей среды, например, при обледенении;
опорные изоляторы и изоляционные тяги должны выдерживать механические нагрузки, возникающие при выполнении операций;
главные ножи разъединителей должны иметь блокировку с ножами заземляющего устройства, исключающую возможность одновременного включения тех и других;
разъединители должны иметь надлежащую изоляцию, обеспечивающую надежную работу и безопасное обслуживание при перенапряжениях и ухудшении атмосферных условий.
При выполнении операций с разъединителями на присоединении, отключенном выключателем, с привода этого выключателя снимается оперативный ток и принимаются меры, исключающие самопроизвольное включение выключателя. На ключ управления отключенного выключателя вывешивается плакат «Не включать — работают люди».
Операции с разъединителями разрешается производить только при отсутствии у них дефектов и повреждений.
Разъединители отличаются друг от друга по роду установки (внутренней и наружной установки), по числу полюсов (однополюсные и трехполюсные), по характеру движения ножа (вертикально-поворотного и качающегося типа).
Трехполюсные разъединители управляются рычажным приводом (ПР) и приводом с червячной передачей (ПЧ), однополюсные — оперативной изоляционной штангой.
Для управления разъединителями применяются ручные, элек-тродвигательные и пневматические приводы.
Ручные приводы могут быть рычажными серии ПР и с червячной передачей серии ПЧ и приводиться в действие человеком вручную. Однополюсные разъединители внутренней установки напряжением до 35 кВ управляются также оперативными изолирующими штангами.
При ручном отключении разъединителей вначале делают пробное движение рычагом привода, чтобы убедиться в исправности тяг, отсутствии качаний и дефектов изоляторов. Если в момент расхождения контактов между ними возникает дуга, что может быть в результате разрыва цепи тока нагрузки, разъединители немедленно включают и до выяснения причин образования дуги операции с ними не производят.
Электродвигательные приводы применяются для управления разъединителями наружной и внутренней установки и приводятся в действие электрической энергией. Их изготавливают на номинальные напряжения 110 и 220 В постоянного тока и 127, 220 и 380 В переменного тока. Приводной электродвигатель питается от сети переменного тока 380 В через контакты реверсивного магнитного пускателя. В приводе предусмотрена механическая блокировка, не допускающая ошибочное проведение операций с главными ножами при включенных ножах стационарных заземлителей. Имеется также блокировка, запрещающая дистанционное управление разъединителями в момент управления с места.
В зависимости от номинального напряжения и конфигурации разъединителей время на одну операцию приводом составляет от 4 до 20 с, причем начатая приводом операция завершается независимо от длительности подачи команды.
Для дистанционного управления разъединителями 6—10 кВ внутренней установки применяются электродвигательные приводы, управляющие сразу тремя фазами разъединителей. Приводы питаются от источника постоянного тока 220 В.
Пневматические приводы устанавливают непосредственно на рамах разъединителей, вследствие чего отпадает надобность в соединительных тягах. Их применение целесообразно на ПС, где имеются установки для производства сжатого воздуха. Привод работает при номинальном давлении сжатого воздуха 2 МПа.
В электрическую схему блока помимо кнопок входят электромагниты включения и отключения, воздействующие на открытие пусковых клапанов, и вспомогательные контактные пары, срабатывающие в конце хода включения и отключения разъединителей. В шкафу блока управления установлен подогреватель, который включается при температуре наружного воздуха ниже 5 °C.
В отличие от электродвигательных приводов в пневматических приводах не предусмотрены механизмы ручного управления разъединителями.
Отделители по конструкции токоведущих частей не отличаются от разъединителей. Их контактная система не приспособлена для операций под рабочим током нагрузки.
Основным назначением отделителей является быстрое отключение поврежденного участка электрической сети в бестоковую паузу. Допускаются также операции отключения и включения участков линии или элементов схемы, находящихся без напряжения, или намагничивающих и зарядных токов.
Отделители управляются полуавтоматическими приводами (например, типа ПРО-1У1), с помощью которых возможно дистанционное или с места установки отключение отделителей от устройства релейной защиты, а также включение отделителей вручную съемной рукояткой. При ручном включении отделителей одновременно взводятся и встроенные пружины. Запасаемая в них энергия используется для отключения отделителей. Процесс отключения длится не более 0,5 с.
При автоматизации ПС отделители используются не только для отключения электрических цепей, но и для переключения ПС в бестоковую паузу на резервный источник питания.
Отделители применяются в основном на ПС без выключателей со стороны ВН.
На таких ПС кроме отделителей устанавливаются и короткозамыкатели, для того чтобы при внутренних повреждениях трансформаторов быстро создавать мощные искусственные КЗ на питающих линиях, отключаемых затем выключателями.
После снятия напряжения поврежденный трансформатор отключается отделителем, а линия включается в работу действием АПВ.
Коммутационная способность разъединителей и отделителей. Разъединителями и отделителями разрешается включение и отключение:
ТН зарядного тока шин и подстанционного оборудования всех напряжений, кроме конденсаторных батарей;
параллельных ветвей, находящихся под током нагрузки, если разъединители этих ветвей шунтированы другими включенными разъединителями или выключателями;
намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов ВЛ и КЛ;
нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек при отсутствии в сети замыкания фазы на землю.
На рис. 4.2. показано, что во всех случаях операций с разъединителями, находящимися под напряжением, ими замыкается или размыкается только цепь зарядного тока, обусловленного емкостью С.
Рис. 4.2. Схема, поясняющая отключение шинным разъединением небольшого зарядного тока:
QS 1, 2, 3 — разъединители;
C — емкость токоведущих частей на землю
Зарядные токи оборудования ПС и шин малы, и коммутация их разъединителями не опасна. Возникающие при этом емкостные дуги хотя и растягиваются, но не содержат большого количества тепла; их температура сравнительно невысока (до 1000 °C) и не приводит к подгоранию или оплавлению контактных поверхностей.
Если ШСВ и шинные разъединители переводимых с одной системы шин на другую присоединений удалены друг от друга на сравнительно большие расстояния (порядка десятков и сотен метров) и по соединяющим их сборным шинам проходят большие токи, создающие значительное падение напряжения на этом участке, то при операциях с разъединителями может возникнуть достаточно сильная дуга. Чтобы избежать ее появления, создается дополнительная параллельная ветвь включением на обе системы шин разъединителей любого другого присоединения, расположенного вблизи середины расстояния между ШСВ и разъединителями коммутируемого присоединения.
Сначала производят операции с разъединителями удаленного присоединения, потом отключают разъединители, включением которых создалась дополнительная шунтирующая цепь.
В такой ситуации недопустимо шунтирование и расшунтирование разъединителями реакторов, поскольку при этом разность напряжений на контактах разъединителей будет равна падению напряжения на реакторе, которое может оказаться значительным, что вызовет возникновение дуги, опасной для персонала.
В ЗРУ 6-35 кВ разъединителями и отделителями отечественного производства допускается включение и отключение намагничивающего тока трансформаторов, зарядного тока ВЛ и КЛ, а также тока замыкания на землю не выше следующих значений:
разъединителей изолирующих перегородок позволяет увеличить включаемый и отключаемый ток в 1,5 раза.
На ОРУ в зависимости от конструкции разъединителей или отделителей и расстояния между полюсами разрешается отключение и включение намагничивающего тока трансформаторов и зарядных токов ВЛ и КЛ, значения которых не должны превышать приведенных в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Окончание табл. 4.2
С целью увеличения диапазона токов, отключаемых разъединителями и отделителями, их снабжают дутьевыми приставками, с помощью которых формируется и направляется на дугу, возникающую между расходящимися контактами аппарата, сильная струя воздуха. Сжатый воздух из баллона интенсивно охлаждает дугу и деионизирует межконтактный промежуток.
Для определения длины ВЛ 35 и 110 кВ, отключаемой или включаемой без нагрузки разъединителями и отделителями, необходимо знать следующие исходные данные:
Зарядный ток КЛ, А/км, определяется по следующей формуле:
Ток замыкания на землю в воздушных сетях с изолированной нейтралью определяется по следующей формуле:
в кабельных сетях с изолированной нейтралью:
Осмотры разъединителей, отделителей и короткозамыкателей. Перед включением или отключением разъединители или отделители осматривают. Они не должны иметь видимых дефектов и повреждений. Операции с разъединителями, у которых при измерении или осмотре обнаружены дефектные изоляторы, выполняют лишь после снятия с них напряжения.
При осмотре основное внимание следует обращать на состояние контактных соединений и изоляцию аппаратов, которые являются у них наиболее ответственными и слабыми частями, а также на отсутствие продольных и кольцевых трещин на изоляторах, особенно в частях, примыкающих к фланцам.
При размыкании больших токов, загрязнении, окислении и слабом нажатии контакты нагреваются и выгорают. При обнаружении признаков нагрева термосвечами или переносным прибором (электротермометром) производится проверка температуры нагрева. Если температура нагрева превышает допустимую, аппарат следует вывести в ремонт.
Загрязнение поверхности изоляторов приводит к снижению разрядного напряжения, а при дожде, тумане или сильной росе — к их перекрытию.
Кроме того, при включении и отключении изоляторы воспринимают большие нагрузки. Поэтому во избежание их поломок не следует производить плановые переключения в неблагоприятные погодные периоды, а также при резких похолоданиях, когда в изоляторах появляются значительные внутренние напряжения.
При осмотрах следует обращать внимание на отсутствие продольных и кольцевых трещин на изоляторах, а также повреждений в арматуре и в цементных швах. При обнаружении поверхностных дефектов (сколов, следов ударов) аппараты должны выводиться в ремонт.
Операции под напряжением с разъединителями, имеющими дефекты, могут производиться лишь в исключительных случаях по специальному разрешению уполномоченного на это лица.
