Конспект лекций по предмету электрические аппараты (стр. 23 )

Время включения короткозамыкателя должно соответ­ствовать требованиям схемы автоматики.

Номинальные данные по току и напряжению отделителя выбираются так же, как и для разъединителя. Кроме того, время отключения должно соответствовать требованиям схемы автоматики.

Рис.  Элегазовый короткозамыкатель Uном =110кВ

Реакторы и разрядники

Реактор — это катушка с неизменной индуктивностью, которая служит для ограничения токов короткого замыкания и поддержания напряжения в линии при аварийных режимах.

Обычно к источнику питания (генератору) подключено несколько линий потребителей, поэтому Iг » Iр. Следовательно, реактивное сопротивление реактора Хр » ХГ и в случае короткого замыкания в линии ток будет огра­ничиваться только параметрами реактора. Ре­актор является надежным аппаратом, и выбор аппаратуры линии производится по току ко­роткого замыкания, определяемому сопро­тивлением этого реактора, что значительно облегчает и удешевляет распределительное устройство. При коротком замыкании прак­тически все напряжение падает на индуктивном сопротивлении реактора, поэтому напряжение на шинах полу­чается близким к номинальному.

Наиболее распространены бетонные реакторы. На рис. 20.3 пред­ставлен трехфазный комплект таких реакторов. Из многожильного про­вода 1 соответствующего сечения намотаны катушки реакторов А, В, С. Заливкой в специальные формы получаются бетонные вертикальные стойки — колонны 2, которые скрепляют между собой отдельные витки катушки. Торцы колонн имеют шпильки с изоляторами 3, 4.

Для получения необходимой прочности электрической изоляции после затвердевания бетона реактор подвергают интенсивной сушке под вакуумом и пропитке влагостойким изоляционным лаком.

Рис.  Трёхфазный комплект реакторов

Разрядники применяются для защиты электроустановок от пере­напряжений (например, при грозовых разрядах), которые могут выз­вать пробой изоляции в электрических машинах и аппаратах. Разряд­ник на короткое время соединяет с землей участок цепи, на котором появилось опасное напряжение, и тем самым предохраняет электро­установку. На подстанциях наиболее распространены вентильные (вилитовые) разрядники (рис. 5.9). Вилит — это керамический состав, об­ладающий свойством резко снижать сопротивление при повышении напряжения. После снижения напряжения сопротивление вилитовых дисков восстанавливается и цепь на землю прерывается.

Рис.  . Вилитовый разрядник РВП-10 на напря­жение 10 кВ:

1 — зажим для присоединения к линии; 2 — пружина;

3 — искровые промежутки; 4 — блок валитовых дисков; 5 — фарфоровый кожух; 6 — уплотнение; 7 — заземля­ющий зажим

Комплектные распределительные устройства высокого напряжения.

Общие сведения

Распределительное устройство (РУ) представляет со­бой совокупность соединенных между собой электрических аппаратов, предназначенных для приёма и распределения электрической энергии. В функции РУ входит также за­щита сети и обслуживающих её электрических аппаратов от КЗ и ненормальных режимов. Различают сборные и ком­плектные РУ (КРУ). Сборные РУ на напряжение 6—35 кВ монтируются в специально построенных кирпичных или железобетонных капитальных зданиях. Масляные выклю­чатели монтируются в железобетонных ячейках, рассчи­танных на возможность взрыва.

Сборные РУ на напряжение выше 35 кВ строятся от­крытого типа (ОРУ) и не требуют строительства капиталь­ных зданий. Отдельные электрические аппараты поступают с заводов, монтируются и налаживаются на месте уста­новки. Значительного улучшения технических, эксплуата­ционных и экономических характеристик можно достигнуть применением КРУ. Все входящие в КРУ электрические ап­параты (коммутационные аппараты, измерительные транс­форматоры, аппараты управления, устройства релейной защиты и автоматики и т. п.) монтируются заводом-изготовителем вместе со всеми электрическими соединениями на общем металлическом основании.

Различают КРУ, предназначенные для работы в закры­том помещении и для наружной установки на открытом воздухе (КРУН). В конструкции КРУН предусматривается защита электрических аппаратов и всех электрических со­единений от воздействия окружающей среды (дождя, сне­га, тумана, пыли, ветра).

По сравнению со сборными КРУ имеются следующие преимущества:

1. Значительно уменьшается трудоемкость проектиро­вания и строительно-монтажных работ.

2. Улучшается качество электроустановок, увеличива­ется надежность их работы, безопасность обслуживания и сокращаются эксплуатационные расходы.

3. Обеспечивается возможность модернизации и рекон­струкции.

4. Изготовление КРУ ведется индустриальным методом с широким применением механизированного труда. Технологические операции разбиваются на простейшие, что поз­воляет автоматизировать изготовление и контроль качества.

Комплектные распределительные устройства на напряжение 6 – 35 кВ

С целью уменьшения размеров, улучшения эксплуата­ционных характеристик и повышения надежности к элект­рическим аппаратам КРУ предъявляются следующие тре­бования:

1. Выключатели должны обладать малыми габаритами и встроенным приводом, высокой износостойкостью, пожаро - и взрывобезопасностью. Они должны снабжаться розе - точными или пальцевыми контактами. С учетом этих тре­бований в КРУ применяются маломасляные, электромаг­нитные, элегазовые и вакуумные выключатели.

2. Трансформаторы тока и напряжения применяются с литой изоляцией, обладающей высокой электрической и механической прочностью. Такие трансформаторы не тре­буют ухода в эксплуатации.

3. Разъединители должны быть механически связаны с выключателем и обеспечивать электробезопасность при выкатывании выключателя, смонтированного на тележке. Монтаж выключателя с приводом на выкатных тележках позволяет легко производить ревизию и профилактические работы. Подвижные контакты разъединителя выполняются в виде розетки или пальцевых контактов, устанавливаемых на выводах выключателя. Неподвижные контакты в виде штыря или шины крепятся на специальных опорных изо­ляторах. При выкатывании тележки из КРУ контакты разъединителя размыкаются, а на концы выходного сило­вого кабеля накладывается заземление с помощью заземлителя, привод которого сблокирован с механизмом тележки выключателя. При вкатывании тележки пальцы под­вижных контактов разъединителя охватывают неподвиж­ные и создают надежный контакт. Эта конструкция обес­печивает пропускание номинальных токов до 3000 А.

4. Разрядники и предохранители должны иметь малые габаритные размеры и требовать минимального ухода в эксплуатации. Для защиты от перенапряжений используются вентильные разрядники типов РВО, РВРД. Предо­хранители устанавливаются для защиты КРУ от повреж­дений в измерительных ТН и трансформаторах собственных нужд, которые питаются через КРУ. Применяются пре­дохранители с кварцевым наполнением серий ПКТН и ПК. Типовая ячейка КРУ с маломасляным выключателем по­казана на рис. 24,1,6.

Рис.  . Типовая ячейка КРУ

                 Электрическая схема цепи высоко­го напряжения приведена на рис. 24.1, а. Сборные шины I соединяются с неподвижным контактом 2 верхнего разры­ва разъединителя. Подвижный контакт 3 расположен на верхнем выводе выключаНижний вывод выключа­теля соединяется с подвижным контактом 5 нижнего раз­рыва разъединителя. Неподвижный контакт 6 соединяется с ТТ 7. Второй вывод ТТ связан с жилой высоковольтного кабеля 8.

Основой ячейки является стальной сварной каркас, к которому крепится входящее в нее оборудование. Внутри ячейка разбита на отсеки. Разбиение объема КРУ на ячей­ки, а ячеек на отсеки диктуется тем, что возможные по­вреждения отдельных элементов не должны вызывать вы­ход из строя всей ячейки или повреждение всего КРУ.

В отсеке А устанавливаются сборные шины 1 КРУ, за­крепленные на опорных изоляторах. В отсеке Б располага­ется выключатель 4 с приводом 9. Отсек В содержит изме­рительный трансформатор тока 7 и выходной кабель с кон­цевой разделкой 8.

В отсеке Д располагаются кабели управления, а в от­секе Г — аппараты релейной защиты и приборы для изме­рений.

Присоединение выключателя 4 к сборным шинам и ТТ производится с помощью втычных разъединителей 2, 3 и 5, 6 с розеточным или пальцевым контактом.

При возникновении дуги между шинами появляется электродинамическая сила, которая со скоростью в сотни метров в секунду перемещает дугу, при этом дуга причи­няет большие разрушения. Для того чтобы воспрепятство­вать движению дуги, в настоящее время начинает приме­няться ошиновка с твердой изоляцией в виде стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой. При наличии такой изо­ляции дуга не может перемещаться вдоль шин.

Ввиду того что перегородки между ячейками изготовле­ны из листовой стали и имеют небольшую прочность, взрыв выключателя может привести к разрушению и ячейки, и всего КРУ. Поэтому в КРУ применяются пожаро - и взрывобезопасные выключатели. В КРУ, показанном на рис. 24.1, применен выключатель ВМП-10.

Газы, выходящие из выключателя при отключении, дол­жны иметь свободный выход из ячейки во избежание воз­можного взрыва. При большой мощности отключения выхлопные газы должны выбрасываться в атмосферу с по­мощью специальных газопроводов. Для уменьшения опас­ности взрыва негерметизированные контакты схемы уп­равления выключателем выносятся в другой отсек.

Стенки КРУ имеют небольшую толщину и большую по­верхность. Деформация их возможна даже при небольших избыточных давлениях внутри ячейки. Поэтому желатель­ны предохранительные клапаны сброса давления. При появлении повышенного давления внутри КРУ из-за нали­чия электрической дуги предохранительный клапан откры­вается и ограничивает давление.