Масляные выключатели: типы, устройство и принцип работы

Что такое РУ

Для приёма и распределения электроэнергии на ПС используют распределительные устройства (РУ). Распределительные устройства подстанций по способу размещения оборудования можно разделить на открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ).

РУ состоят из системы шин, которые могут секционированными или одиночными, коммутационных аппаратов и другого оборудования, необходимого для обеспечения требуемых режимов работы. Состав и назначение этого оборудования будет подробно рассмотрено позже.

Также, на крупных подстанциях может применяться двойная система шин. В нормальном режиме работы одна система шин является рабочей, другая — резервной. Для соединения их между собой устанавливают шиносоединительный выключатель (ШСВ). С его помощью можно переводить питание с одной системы шин на другую систему шин.

Выключатель высокого напряжения типа У-110-2000-50У1

Общие сведения

Выключатель типа У-110-2000-50 У1 предназначен для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах. Устанавливается в открытых распределительных устройствах станций и подстанций энергетических систем на номинальное напряжение 110 кВ переменного тока частотой 50 Гц. Выключатели рассчитаны для внутренних поставок. Выключатель управляется электромагнитным приводом типа ШПЭ-46 или пневматическим приводом типа ШПВ-46. Снабжен встроенными трансформаторами тока типа ТВ110-II У2 и вводами категории А или Б по длине пути утечки внешней изоляции по ГОСТ 9920-75.

Структура условного обозначения

У-110-Х-2000-50 У1: У — серия; 110 — номинальное напряжении, кВ; Х — категория по длине пути утечки внешней изоляции (А и Б) по ГОСТ 9920-75; 2000 — номинальный ток, А; 50 — номинальный ток отключения, кА; У1 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70. Привод ШПХ-46: Ш — помещенный в шкаф; П — привод; Х — Э — электромагнитный, В — пневматический; 46 — номер модели. Трансформатор тока ТВ110-II У2: Т — трансформатор; В — встроенный; 110 — номинальное напряжение, кВ; II — номер конструктивного варианта исполнения; У2 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря не более 1000 м. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли в концентрациях, нарушающих нормальную работу выключателя. Эффективное значение температуры воздуха, окружающего выключатель, 35°С по ГОСТ 8024-84. Выключатель соответствует требованиям ТУ 16-520.227-80. Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.3-75. ТУ 16-520.227-80

Как происходит выключение масляного выключателя

Выключение МВ происходит посредством нажатия на соответствующую кнопку.

При этом срабатывает защелка, которая не дает ему отключаться самопроизвольно в нормальном режиме, пружина разжимается и штоки выходят из розеток – выключатель отключается.

При отключении и размыкании контактов в полюсах в масле образуется электрическая дуга (если отключение происходило под напряжением), которая горит доли секунды.

Во время ее гашения масло очень сильно разогревается в месте разъединения контактов, выделяется газ. Происходит тушение дуги.

Как подключить по схеме проходной выключатель: одноклавишный, двухклавишный, как обычный, схемы, критерии выбора

Особенности капитального ремонта

Капитальный ремонт масляного выключателя может включать в себя следующие работы:

1. Отключение выключателя, разборка, отключение шин.
2. Слив масла из горшков.
3. Разборка, чистка, смазка, ремонт, настройка привода.
4. Чистка, ремонт, испытания, замена изоляторов.
5. Зачистка контактных токопроводящих поверхностей.
6. Испытание.
7. Измерение сопротивления изоляции полюсов.
8. Испытание изоляторов.
9. Измерение переходных сопротивлений шин.
10. Регулировка включения.
11. Смазка губок для более мягкого подключения выключателя к шинам в ячейке.
12. Сборка выключателя после ремонта, доливка масла.
13. Удаление пыли, грязи, масла с шин и горшков.
14. Затяжка ослабленных болтовых соединений шин.
15. Уборка рабочего места после окончания всех работ.

Капитальный ремонт выполняется строго специально обученным персоналом, имеющим все необходимые допуски и разрешения для работы в установках и подстанциях с напряжением 6 и выше кВ.

Работы проводятся под наблюдением ответственного лица с группой электробезопасности не ниже 5. Посторонние люди не должны иметь доступа к месту проведения работ, а само рабочее место должно быть огорожено, должны быть вывешены предупреждающие и запрещающие плакаты.

Капитальный ремонт и испытания масляных выключателей проводится, как правило, раз в 6 лет, при интенсивной эксплуатации значительно чаще.

После каждого внештатного отключения устройства перед его последующим включением проводятся высоковольтные испытания.

Подготовка выключателя к вводу в работу.

6.1. После окончания монтажа или ремонта необходимо произвести тщательный осмотр выключателя и привода:

• проверить правильность и надёжность подсоединения рамы выключателя к заземляющему контуру;
• проверить надёжность контактов на ошиновке и наличие термоиндикаторов;
• очистить от пыли поверхность выключателя, протереть мягкой чистой ветошью изоляционные детали;
• проверить наличие смазки на трущихся деталях выключателя и привода;
• проверить наличие масла и его уровень во всех баках выключателя;
• проверить исправность и правильность действия блокировочных устройств;
• проверить наличие надписей диспетчерских наименований и соответствие их требованиям инструкции;
• проверить наличие записей в ремонтной и технической документации, в журналах » Готовности оборудования после профиспытаний » и » Указаний оперативному персоналу по готовности устройств РЗА «;

6.2. Вывести бригаду с рабочего места, закрыть наряд-допуск и сдать оборудование диспетчеру;

Целесообразность замены на вакуумный

Масляные выключатели наибольшую популярность и распространение получили в XX веке, в XXI веке они все активные вытесняются вакуумными выключателями.

Последние имеют следующие преимущества:

1. Значительно меньшие габариты и масса.
2. Высокая надежность.
3. Простота в обслуживании.
4. Гораздо более простое и безопасное включение и отключение.
5. Значительно больший ресурс.

Исходя из вышеописанных пунктов становится очевидно, что вакуумные выключатели по всем параметрам выигрывают по сравнению с масляными.

Конечно, заменить целую секцию подстанции, или всю подстанцию с масляных на вакуумные выключатели сложно: это долго и дорого.

Однако на долгой дистанции в несколько десятков лет такое вложение полностью оправдывает себя.

Общее устройство, как работают

МВ состоит из следующих основных элементов:

1. Силовая контактная группа. В нее входят подвижный шток и неподвижная розетка, в которую он вставляется. Гашение дуги происходит в баке с трансформаторным маслом.
2. Фарфоровые изоляторы. С их помощью токоведущие части изолируются от корпуса и друг от друга.
3. Бак, наполненный трансформаторным маслом. За счет последнего происходит гашение электрической дуги.
4. Блок-контакты управления, которые соединены в одну группу.
5. Привод. Устанавливается ручной и автоматический, на основе катушки соленоида.
6. Пружины. Размыкают за счет энергии сжатия контакты масляного выключателя.

При подаче напряжения на катушку соленоида включения сердечник втягивается, запускает рычажный механизм, который, соединяет подвижные контакты (штыри) с неподвижной розеткой. Таким образом, происходит автоматическое включение масляного выключателя.

Также его можно включить и вручную. Для этого нужно приложить усилие на соленоид через специальный рычаг.

Воздействовать на рычаг нужно до того момента, пока механизм не зафиксируется специальной защелкой с характерным звуком. Работу необходимо производить в спецодежде и обуви, в электроизолирующих перчатках.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ. КРИТЕРИИ И ПРЕДЕЛЫ БЕЗОПАСНОГО СОСТОЯНИЯ.

2.1 Выключатели типа C-35 относятся к многообъемным масляным выключателям — баковым. Выключатели этого типа выпускались с номинальным током 630А и током отключения 10 кА.

2.2 Выключатели предназначены для коммутации высоковольтных цепей трехфазного переменного тока в номинальном режиме работы электроустановки, а также для их автоматического отключения при коротких замыканиях и перегрузках, возникающих при аварийных режимах.

2.3 Выключатели предназначены для работы в окружающей среде невзрыво и непожароопасной, не содержащей агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию и не насыщенной токопроводящей пылью и водяными парами в концентрациях, препятствующих нормальной работе выключателя.

2.4 Рабочее положение выключателя в пространстве — вертикальное.

2.5 Выключатели могут сочленяться с приводами ШПЭ -12 или ПП -67

2.6 Коммутационный ресурс — 4 отключенных коротких замыкания.

2.7 Механический ресурс — 50 циклов.

Однобаковый с открытой дугой

Наиболее простая конструкция масляного выключателя. Состоит из одного большого бака, гашение дуги происходит в нем посредством двукратного разрыва контактов.

Такой тип выключателя имеет стандартное строение и состоит из блоков контактов (подвижных, неподвижных, дугогасительных), бака с трансформаторным маслом, фарфоровых изоляторов, пластин, траверсы, пружин и вала.

Беспроводной дистанционный выключатель света, устройство, принцип работы, как подключить, схема

Шесть фарфоровых изоляторов проходят насквозь через крышку МВ и заканчиваются медными скобками. Последние и являются неподвижными рабочими контактами.

Подвижные контакты размещены на траверсе и приводит их в движение изолирующая тяга.

Магнитный выключатель включен при условии нахождения траверсы в верхнем положении. В этот момент пружина сжата, а контакты замкнуты.

Выключатель соединен с защелкой, удерживающей его во включенном положении. При отключении защелка высвобождается, пружина разжимается, контакты размыкаются. При этом на каждом полюсе цепь размыкается в двух точках. Образуется дуга, которая горит не более 0,1 с.

Данный тип выключателей является одним из наиболее простых по конструкции и в эксплуатации, неприхотливых и недорогих.

С дугогасительной камерой

Масляные выключатели с дугогасительной камерой имеют более качественные показатели в плане отключающей способности и надежности.

Достигается это как раз наличием дугогасительной камеры. Последняя располагается внутри бака в масле.

Конструкция МВ данного типа более сложная: имеются трансформаторы тока, нагревательный элемент, устройство для спуска масла.

Гашение дуги происходит в дугогасительной камере. Особенность процесса заключается в том, что величина давления, возникающего при гашении намного выше того, что наблюдается в МВ без дугогасительной камеры.

Более высокое давление уменьшает диаметр дуги, вследствие чего происходит более быстрое ее гашение.

Похожие материалы

Схема двухтрансформаторной подстанции с первичным напряжением 35 кВ Рис.
Разрядник F V3, защищающий изоляцию оборудования РУ кВ от перенапряжений располагается на одной с трансформатором напряжения TV выкатной тележке. Обычно для 1 и 2-ой используют двухтрансформаторные подстанции, а для 3-ей — установки с одним. Обходная система шин может быть использована, когда особенность функционирования потребителя требует постоянных оперативных переключений.
Для этого в ее конструкцию включаются различные защитные приспособления. Пунктиром показана блокировочная связь разъединителей и их заземляющих ножей, которая не позволяет включать разъединитель при включенном заземляющем ноже и включать заземляющий нож при включенном разъединителе.
Особенность первичных схем состоит в том, что они делятся на группы: ТП и РП в зависимости от назначения, конструктивного исполнения, подключения и прочих характеристик. При таком решении понижающие трансформаторы работаю параллельно и при нарушении одной цепи выключатель автоматически отключается. Пунктиром показана блокировочная связь разъединителей и их заземляющих ножей, которая не позволяет включать разъединитель при включенном заземляющем ноже и включать заземляющий нож при включенном разъединителе. От шин 10 кВ отходят четыре линии, питающие потребителей.
Принципиальная схема комплектной трансформаторной подстанции. Рисунок 5.

Оформить заявку

Но чтобы оборудование использовалось эффективно его монтаж должны производитель специалисты. Схема трансформаторной установки Схема небольшой и большой мощности Решения по этому вопросу обычно принимаются с учетом системы электроснабжения объекта и перспектив его развития. При замене любого линейного выключателя обходным необходимо отключить QO, отключить разъединитель перемычки QS3 , а затем использовать QO по его назначению. В этой схеме можно использовать шиносоединительный выключатель для замены выключателя любого присоединения.

За ним следует предохранитель и основной трансформатор. Принципиальные схемы в зависимости от способа изображения делятся на однолинейные и многолинейные, развернутые и совмещенные.

На схеме рис. Схема РУ кВ проходной подстанции. Условные обозначения КТП. Схема РУ между рабочей перемычкой и трансформаторами такая же как у рассмотренной выше ответвительной или концевой подстанции.
Строительство подстанции в Германии от А до Я

https://youtube.com/watch?v=CnDEySTEZv8

Технические характеристики МКП-110-М (МП):

Номинальное рабочее напряжение,кВ
Максимальное рабочее напряжение,кВ
Номинальный ток,А
Ток отключения,кА
Мощность отключения,МВА
Предельный сквозной ток:эффективное значение,кАамплитудное значение, кА
Ток термической устойчивости, кАдля промежутка времени: 1 с5 с10 с	2918,413
Время выключения при номинальном напряжении, с
Время гашения дуги в камере,с
Собственное время отключения (с моиента подачи команды для расхождения контактов) ,с
Время гашения сопровождающего тока в шунте,с	не более 0,08
Время цикла смгновенного АПВ (с момента подачи команды на отключение до повторного замыкания контактов) ,с:для выключателя Мдлявыключателя МП	0,7-0,80,5-0,6
Вес выключателя МКП-110-М с приводом и 12 трансформаторов тока без вводов и масла, кг

Эксплуатация и обслуживание

Масляный выключатель на рабочей подстанции большую часть времени находятся во включенном положении. Отключение производится при авариях, плановых и внештатных ремонтах.

Обслуживание устройств производится специально обученным электротехническим персоналом организации, отвечающую за работу подстанции.

Оно включает себя следующие работы:

1. Проверка уровня трансформаторного масла в горшках, доливка при необходимости.
2. Проверка затяжки болтовых соединений шин. При необходимости, расслабленные соединения обжимаются во избежание перегрева и поломки.
3. Чистка ветошью полюсов, горшков, шин от пыли, грязи, паутины.
4. Осмотр, переборка, чистка контактов.
5. Зачистка контактных соединений в токопроводящих частях.

Обдув лобового стекла

Даже и не знаю писать про это или нет! Просто чувствую, полетят сейчас в меня «помидоры», но упомянуть стоит. Сейчас просто завались всевозможных электрических обогревателей, которые якобы не только могут растопить лобовое стекло, но и прогреть салон машины!

Но по сути эффект от них скромный, нет я не скажу что его совсем нет, но чтобы такому вентилятору растопить стекло даже в минус 10 градусов, нужно как минимум 40 – 50 минут работы! И то это будет одна зона, справа или слева, а не полностью стекло. Также он не справится и с обогревом всего салона – его мощность около 300 Вт, причем работает он не эффективно, идет теплый воздух, а не горячий. Поэтому как основную «оттайку» для лобового стекла я вам – не советую, а как вспомогательную, почему бы и нет! У одного дальнобойщика видел такую в ногах, говорит – что помогает знатно! Хотя и шумит не по-детски.

Лично я сам задумываюсь что-нибудь замутить, но у меня, скорее всего, выбор падет на прозрачные полоски – подогрев зоны дворников, купить для моей модели стекло с обогревом не получается.

Сейчас небольшое видео, по теме смотрим.

Способы классификация

По методу конфигурации электросети подстанции могут быть:

• тупиковыми, для этого их зачитывают по 1-ой или 2-м радиально подключенным линиям, не питающим другие подстанции;
• ответвительными — подключаются к одной (либо двум), проходящим ЛЭП при помощи ответвлений, питающие линии в таком случае могут питать и другие подстанции;
• проходными — подсоединены методом захода ЛЭП, имеющим двухстороннее питание, с помощью «вреза»;
• узловыми – подключаются, используя принцип создания узла с помощью трех и более линий линий.

В зависимости от назначения в системе электроснабжения подстанции бывают:

• главные понизительные (ГПП);
• глубокого ввода (ПГВ);
• тяговые, предназначенные для обеспечения питания нужд электротранспорта;
• комплектные подстанции 10 (6)/0,4 кВ.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ.

4.1 Выключатель С-35 относится к жидкостным трехполюсным высоковольтным выключателям с большим объёмом дугогасящей жидкости — трансформаторного масла.

4.2 Выключатель является быстродействующим выключателем бакового типа, снабженным дугогасительными устройствами в виде камер масляного дутья.

4.3 Принцип работы выключателя C-35 основан на гашении электрической дуги потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры дуги. Этот поток получает определенное направление в камере масляного дутья, находящейся в зоне горения дуги.

4.4 Управление выключателем должно осуществляться дистанционно.

Операция включения выключателя осуществляется за счет энергии магнитного поля в электромагнитном приводе. Отключение выключателя осуществляется за счёт энергии, запасённой отключающими пружинами во время операции включения.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ НА ДЕФЕКТАЦИЮ И РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

5.1. Резьбовые соединения и крепежные детали

5.1.1. Состояние резьбы проверить внешним осмотром, а также навинчиванием гайки (вворачиванием болта) от руки.

5.1.2. Шпильки без дефектов выворачивать не рекомендуется.

5.1.3. Детали подлежат замене при наличии следующих дефектов:

а) заусенцев, вмятин, забоин, выкрашиваний и срыва резьбы более двух ниток;

б) люфтов при навинчивании гаек (вворачивании болтов);

в) трещин и несмываемой ржавчины;

г) повреждения граней и углов на головках болтов и гаек или износа граней более 0,5 мм (от нормального размера).

5.1.4. Детали подлежат ремонту при наличии следующих дефектов:

а) незначительных повреждений по резьбе не более половины высоты резьбы;

б) незначительных повреждений общей протяженностью не более 10% длины витка. Такие дефекты устранять прогонкой резьбонарезным инструментом или в отдельных случаях опиловкой.

5.1.5. Отверстия для шплинтов в болтах и шпильках не должны быть забиты и увеличены.

5.1.6. Перед установкой резьбовые соединения смазать смазкой ЦИАТИМ-203.

5.2. Плоские шайбы, стопорные и пружинные шайбы

5.2.1. Детали подлежат замене при:

а) наличии трещин, изломов;

б) потере упругости;

в) разводе пружинной шайбы менее полуторной ее толщины.

5.2.2. Пружинные шайбы допускаются к повторному применению только в том случае, если они не потеряли своей упругости, которая характеризуется величиной развода концов шайб. Нормальный развод пружинной шайбы равен двойной ее толщине, допустимый — полуторной.

5.3.1. Пружины подлежат замене при наличии следующих дефектов:

а) надломов, трещин, засветлений, несмываемой ржавчины;

б) неравномерности шага витков пружины более 10% по всей ее длине;

в) потере упругости пружины.

5.3.2. Упругость пружин контролировать измерением усилия пружины, сжатой согласно заводской характеристике. Тарировку пружин, работающих на сжатие, можно произвести по схеме рис.8.

Рис.8. Схема тарировки пружин

Рис.8. Схема тарировки пружин:

, — предварительное и рабочее усилия; , — предварительная и рабочая длина; 1 — перемещающийся шток; 2 — испытываемая пружина; 3 — направляющая труба; 4 — динамометр

Рис.9. Шаблон для проверки правильности установки контактов камеры и схема проверки

________________ * Размер для справок.

Рис.9. Шаблон для проверки правильности установки контактов камеры и схема проверки:

2 — цилиндр камеры; 3 — контактное устройство

Источник

Определение мощности трансформаторов

При подборе трансформатора по мощности учитывается гарантированный необходимый энергоминимум, который должен сохраняться при аварийных режимах. То есть определяются потребители, которые должны оставаться под питанием в любом случае. Соответственно, их суммарное потребление и определяет тот запас, который должен быть принят в расчет. Если неизвестно, каких потребителей можно отключить во время послеаварийного режима – выбираются трансформаторы, заведомо способные выдавать 50-80% полной выходной мощности.

Расчетная мощность каждого трансформатора спарки выбирается так, чтобы стабильно обеспечивалось питание основных нагрузок, не переходя предела допустимых нагрузок после перехода ТП в аварийный режим (работа подстанции на одном трансформаторе). В частности, допустима перегрузка до 30% в течение двух часов.

Если в процессе эксплуатации заложенные первоначальным проектом мощности оказываются недостаточными, их увеличение обычно достигается путем замены штатных трансформаторов более мощными. Эта операция также должна быть описана в первоначальном проекте. Соответственно, мощность выбирается по эксплуатационной нагрузке пятого года (годы считаются с момента ввода первого трансформатора).

Теперь, оценив важность профессионального проектирования, вы можете узнать его стоимость с помощью онлайн-калькулятора

Требования предъявляемые к высоковольтным выключателям 6-10кВ

Высоковольтные выключатели являются важнейшими коммутационными аппаратами, предназначенными для включения и отключения токов короткого замыкания, достигающих многих десятков килоампер, токов нагрузки, а также для отключения без появления коммутационного перенапряжения сравнительно небольших индуктивных и емкостных токов.

В связи с необходимостью сохранения устойчивой работы электрической системы в любых режимах работы, отключение токов короткого замыкания высоковольтным выключателем должно осуществляться очень быстро — в течение всего лишь нескольких сотых долей секунды.

Конструкция выключателя должна быть простой, а его эксплуатация — легкой; выключатель должен обладать высокой ремонтопригодностью, иметь исключительно высокий коэффициент готовности: при очень малой продолжительности его использования, не превышающей всего одну-две минуты в год, он должен всегда быть готовым к работе. Наконец, выключатель должен многократно (тысячи раз) и надежно включать и отключать номинальные токи, а также неограниченно долго выдерживать воздействие номинальных токов и напряжений и, кроме того, выдерживать кратковременные термические и динамические воздействия сквозных токов короткого замыкания.

Основные требования, предъявляемые к выключателям 6-10кВ для комплектных распределительных устройств (КРУ), следующие:

— надежность в работе и безопасность для обслуживающего персонала; — как можно меньшее время отключения; — возможно малые габариты и масса; — простота монтажа; — бесшумность работы; — сравнительно невысокая стоимость; — малые расходы на обслуживание и эксплуатацию; — ремонтопригодность.

Срок службы выключателя должен быть не менее 20 лет.

Кроме того, высоковольтные выключатели должны быть рассчитаны на климатические исполнения «У» и следующую категорию размещения: для КРУ наружной установки — категорию 2, для КРУ внутренней установки — категорию 3. Выключатели должны быть безопасными в работе и полностью отвечать требованиям ГОСТ 12.2.007.0-75 «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.007.3-75 «Электротехнические устройства на напряжение свыше 1000 В. Требования безопасности».

Выпускаемые в настоящее время современные выключатели, соответствуют перечисленным выше требованиям, в т.ч. и требованиям вышеуказанных ГОСТов. Этого, однако, нельзя сказать об устаревших конструкциях выключателей. Причем особую трудность в эксплуатации устаревших конструкций выключателей вызывают их приводы, которые ранее поставлялись отдельно от выключателей. В КРУ последних конструкций эта трудность устранена: все применяемые в них выключатели имеют встроенные приводы, являющиеся неотъемлемой, конструктивно не выделенной частью выключателя.