Eng Ru
Отправить письмо

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей. Короткозамыкатель принцип действия


Короткозамыкатель - это... Что такое Короткозамыкатель?

Короткозамыкатель — электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения.

Устройство

Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание.

Применение

Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей.

Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью — на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью — на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную.

В настоящее время применение короткозамыкателей ограничено теми подстанциями где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС где они применяются имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции (силового трансформатора), чем схемы с применением выключателей.

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей

Схема подстанции без выключателя на стороне высокого напряжения

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает только отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Источники

  • ГОСТ 17703-72 «Аппараты электрические коммутационные. Термины и определения»
  • «Релейная защита и автоматика подстанций с короткозамыкателями и отделителями» М. Л. Голубев «Энергия» Москва 1973
  • «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» Андреев В. А. М. «Высшая школа» 2007 ISBN 978-5-06-004826-1
  • «Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. М. Энергоатомиздат 1998 ISBN 5-283-010031-7

dic.academic.ru

Короткозамыкатель — WiKi

Устройство

Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание. Представляет собой однополюсный или двухполюсный(в зависимости от системы рабочего заземления сети) разъединитель, снабжённый пружинным приводом для автоматического включения и предназначенный для соединений провода(проводов)трёхфазной системы с землёй по ручной команде или от релейной защиты[1].

Применение

Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей. Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью — на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью — на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную.

В настоящее время применение короткозамыкателей ограничено теми подстанциями, где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС, где они применяются, имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции (силового трансформатора), чем схемы с применением выключателей. Отказами короткозамыкателя могут быть короткие замыкания из-за самопроизвольного или ложного включения, а также невозможность включения короткозамыкателя при переключениях[2].

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей

  Схема подстанции без выключателя на стороне высокого напряжения

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает только отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Источники

  • ГОСТ 17703-72 «Аппараты электрические коммутационные. Термины и определения»
  • «Релейная защита и автоматика подстанций с короткозамыкателями и отделителями» М. Л. Голубев «Энергия» Москва 1973
  • «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» Андреев В. А. М. «Высшая школа» 2007 ISBN 978-5-06-004826-1
  • «Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. М. Энергоатомиздат 1998, ISBN 5-283-010031-7 (ошибоч.)

Примечания

ru-wiki.org

Эксплуатация короткозамыкателей / Справка / Energoboard

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЕЙ 35 – 110 КВ

 

1. Знание настоящей инструкции обязательно для:

  1. Начальника, мастера группы подстанций и ЦРО.
  2. Оперативного и оперативно – производственного персонала групп подстанций.
  3. Производственного персонала группы подстанций и ЦРО.

Инструкция составлена на основании действующих «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей», «Правил устройства электроустановок», «Инструкция по эксплуатации отделителей, короткозамыкателей и отделителей», «Руководство по ремонту короткозамыкателя КЗ-110 М и приводов ШПОМ и ШПКМ», ГКД 34.20.661-2003 «Правила организации и технического обслуживания зданий и сооружений электростанций и сетей”, ГКД 34.20.302-2002 “Нормы испытаний электрооборудования”.

2. Общие указания. Критерии и пределы безопасного состояния.

 

Короткозамыкатели типов КЗ-35, КЗ-110 (М) предназначены для создания искусственного короткого замыкания на землю (межфазное к.з. в сети 35 кВ) с целью вызвать отключение от защиты выключателя, установленного на питающем конце линии.

Короткозамыкатели устанавливаются на трансформаторных подстанциях без выключателя на стороне высшего напряжения в сетях наружных установок на номинальное напряжение 35 кВ, 110 кВ переменного тока частоты 50 Гц.

Короткозамыкатели совместно с приводом ПРК-1, ШПК(М) обеспечивают автоматическое включение и ручное отключение при:

  • высоте установки над уровнем моря не более 1000 м;
  • верхнем рабочем значении температуры окружающего воздуха плюс 40°С;
  • нижнем рабочем значении температуры окружающего воздуха минус 60°С.

3. Основные технические данные короткозамыкателя.

Таблица №1

Наименование параметра КЗ-110(М) КЗ-35
Сопротивление изоляции тяги, МОм 1000 1000
Испытательное напряжение фарфоровой изоляции, кВ - 95
Вытягивающие усилие подвижных контактов из неподвижных (для пары ламелей), Н (кгс) 200-300 (20-30) 80-100 (8-10)
Полное время включения, с, не более 0,4 (0,35) 0,4
Зазор между ножом и упором контакта (в положении включено), мм 15-20 15-20
Угол поворота ножа (в положении отключено), град 60 60
расстояние между крайней точкой ножа и контакта (в положении отключено), мм 880-920 -
ход штока буфера (в положении отключено), мм 19-22 19-22

4. Устройство и принцип действия короткозамыкателя.

 

 

 

Конструктивно короткозамыкатель (рис.1) состоит из основания 3, изоляционной колонки 2, на которой закреплен неподвижный контакт 1, заземляющего ножа 8.

Основание 3 короткозамыкателя унифицировано и представляет собой сварную конструкцию, предназначенную для установки изоляционной колонки с неподвижным контактом.

В стенках основания короткозамыкателя располагаются подшипники, в которых вращается вал с приваренными рычагами, два из которых соединяются с пружинами, а один рычаг взаимодействует с масляным буфером, служащим для гашения энергии подвижных частей короткозамыкателя в конце включения.

Каждая из двух пружин, при помощи пружинодержателя, соединяется одним концом с рычагом вала, а другим – с основанием. Расположение пружин в основании обеспечивает защиту от осадков и гололеда.

Неподвижный контакт состоит из контактодержателя и контакта. Контактодержатель выполнен в виде лотка, который служит для крепления неподвижного контакта к изоляционной колонке.

Масляный буфер (рис. 2) состоит из стакана 6, внутри которого располагается поршень 3 и шток 4. Возвращение поршня в исходное положение после срабатывания буфера обеспечивается пружиной 1. Стакан буфера заполняется маслом (АМГ-10 ГОСТ 6794-75). Уровень масла контролируется щупом через отверстие под болт 5, и должен быть на 30 – 50 мм выше поршня выше поршня, находящегося в верхнем крайнем положении. При включении короткозамыкателя рычаг ударяет по штоку 4 буфера и перемещает поршень 3 вниз, вследствие чего масло перетекает в верхнюю полость через щель между отверстием в поршне 3 и винтом 22.

Конец винта, входящего в отверстие поршня, выполнен конусом, вследствие чего сечение кольцевой щели при движении поршня вниз быстро уменьшается, что обеспечивает эффективность торможения.

В верхней части буфера для предотвращения ударов рычага вала по фланцу имеются резиновые шайбы с наложенной на них стальной шайбой, которые крепятся к корпусу фланца двумя болтами 5.

Регулировка демпфирующей способности буфера обеспечивается винтом 2.

Нож короткозамыкателя выполнен из трубы алюминиевого сплава, усиленной ребром жесткости. В паз трубы вваривается шина, к которой с помощью четырех болтов крепится съемная контактная пластина. Нижним концом нож закрепляется в держателе двумя болтами.

Между ножом и держателем установлена изоляционная прокладка, которая обеспечивает изоляцию токоведущего контура от основания короткозамыкателя.

Контактный вывод для подсоединения шины заземления закреплен на изоляционной прокладке выполненной из стеклотекстолита.

В цепи заземляющей шины короткозамыкателя установлен трансформатор тока типа ТШЛ-0,5, для обеспечения совместной работы с отделителем.

После включения короткозамыкателя ток течет по следующей цепи: подводящая шина – неподвижный контакт – ном заземления – гибкая связь – шина заземления, пропущенная через окно трансформатора тока – земля.

 

energoboard.ru

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей — Мегаобучалка

Схема подстанции без выключателя на стороне высокого напряжения

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Трансформатор.

.

Трансформатор (от лат. transformo — преобразовывать) — статическое (не имеющее подвижных частей) электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции системы переменного тока одного напряжения в систему переменного тока обычно другого напряжения при неизменной частоте и без существенных потерь мощности.

Трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток, охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

 

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и под­станциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного на­пряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12—15% ниже, а расход ак­тивных материалов и стоимость на 20-25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Трехфазные трансформаторы на напряжение 220 кВ изготовляют мощ­ностью до 1000 МВ-А, на 330 кВ - 1250 МВ-А, на 500 кВ - 1000 МВ-А. Предельная единичная мощность трансформаторов ограничивается мас­сой, размерами, условиями транспортировки.

Однофазные трансформаторы применяются, если невозможно изгото­вление трехфазных трансформаторов необходимой мощности или затруд­нена их транспортировка. Наибольшая мощность группы однофазных трансформаторов напряжением 500 кВ — 3 х 533 МВ-А, напряжением 750 кВ - 3 х 417 МВ-А, напряжением 1150 кВ - 3 х 667 МВ-А.

По количеству обмоток различного напряжения на каждую фазу транс­форматоры разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные (рис. 1,а,6). Кроме того, обмотки одного и того же напряже­ния, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга и от заземленных частей. Такие трансформаторы называются трансформаторами с расщепленными обмотками (рис. 1,в). Обмотки высшего, среднего и низшего напря­жения принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

Трансформаторы с расщепленными обмотками НН обеспечивают воз­можность присоединения нескольких генераторов к одному повышающему трансформатору. Такие укрупненные энергоблоки позволяют упростить схему РУ 330-500 кВ. Широкое распростра­нение трансформаторы с расщепленной обмоткой НН получили в схемах питания собственных нужд крупных ТЭС с блоками 200-1200 МВт, а так­же на понижающих подстанциях с целью ограничения токов КЗ.

К основным параметрам трансформатора относятся номинальные мощность, напряжение, ток; напряжение КЗ; ток XX; потери XX и КЗ.

Номинальной мощностью трансформатора называется указанное в за­водском паспорте значение полной мощности, на которую непрерывно мо

жет быть нагружен трансформатор в номинальных условиях места уста­новки и охлаждающей среды при поминальных частоте и напряжении.

Для трансформаторов общего назначения, установленных на открытом воздухе и имеющих естественное масляное охлаждение без обдува и с об­дувом, за номинальные условия охлаждения принимают естественно ме­няющуюся температуру наружного воздуха (для климатического исполне­ния У: среднесуточная не более 30°С, среднегодовая не более 20°С), а для трансформаторов с масляно-водяным охлаждением температура воды у входа в охладитель принимается не более 25°С (ГОСТ 11677-85). Но­минальная мощность для двухобмоточного трансформатора — это мощ­ность каждой из его обмоток. Трех обмоточные трансформаторы могут быть выполнены с обмотками как одинаковой, так и разной мощности. В последнем случае за номинальную принимается наибольшая из номи­нальных мощностей отдельных обмоток трансформатора.

Трансформаторы устанавливают не только на открытом воздухе, но и в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией. В этом случае трансформаторы также могут быть непрерывно нагружены на номинальную мощность, но при этом срок службы трансформатора не­сколько снижается из-за худших условий охлаждения.

Номинальные напряжения обмоток — это напряжения первичной и вто­ричной обмоток при холостом ходе трансформатора.

Номинальными токами трансформатора называются указанные в за­водском паспорте значения токов в обмотках, при которых допускается длительная нормальная работа трансформатора.

Номинальный ток любой обмотки трансформатора определяют по ее номинальной мощности и номинальному напряжению.

Напряжение короткого замыкания — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в чей проходит ток, равный номинальному.

Напряжение КЗ определяют по падению напряжения в трансформато­ре, оно характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора. В трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах напряже­ние КЗ определяется для любой пары его обмоток при разомкнутой треть­ей обмотке.

Ток холостого хода 1Х характеризует активные и реактивные потери в стали и зависит от магнитных свойств стали, конструкции и качества сборки магнитопровода и от магнитной индукции. Ток холостого хода выражается в процентах номинального тока трансформатора. В совре­менных трансформаторах с холоднокатаной сталью токи холостого хода имеют небольшие значения.

Потери холостого хода Рх и короткого замыкания Рк определяют эко­номичность работы трансформатора. Потери холостого хода состоят из потерь в стали на перемагничивание и вихревые токи. Для уменьшения их применяется электротехническая сталь с малым содержанием углерода специальными присадками, холоднокатаная сталь толщиной 0,3 мм марок 3405, 3406 и др. с жаростойким изоляционным покрытием. В спра­вочниках и каталогах приводятся значения Рх для уровней А и Б. Уро­вень А относится к трансформаторам, изготовленным из электротехниче­ской стали с удельными потерями не более 0,9 Вт/кг, уровень Б - с удельными потерями не более 1,1 Вт/кг (при В= 1,5 Тл, / = 50 Гц).

Потери короткого замыкания состоят из потерь в обмотках при проте­кании по ним токов нагрузки и добавочных потерь в обмотках и конструк­циях трансформатора. Добавочные потери вызваны магнитными полями рассеяния, создающими вихревые токи в крайних витках обмотки и кон­струкциях трансформатора (стенки бака, ярмовые балки и др.). Для их сни­жения обмотки выполняются многожильным транспонированным прово­дом, а стенки бака экранируются магнитными шунтами.

 

megaobuchalka.ru

Система отделитель — короткозамыкатель — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Система отделитель — короткозамыкатель — комбинация из отделителя и короткозамыкателя, представляющая собой альтернативу высоковольтному выключателю.

Принцип действия

При возникновении аварийной ситуации внутри защищаемой зоны (обычно защищаемым элементом является силовой трансформатор) и срабатывании релейной защиты (в частности газового реле трансформатора) подаётся сигнал на включение короткозамыкателя на напряжение и создание искусственного короткого замыкания в сети, на которую реагирует защита на головном высоковольтном выключателе. Последний срабатывает и отключает фидер, обесточивая всех потребителей от данного выключателя. В сетях с большим током короткого замыкания на землю обычно применяется однополюсный короткозамыкатель. В сетях с малым током замыкания на землю (сеть с изолированной нейтралью) используется двухполюсный короткозамыкатель, замыкающий две фазы линии на землю.

За время бестоковой паузы АПВ отключается отделитель, который находится в паре с соответствующим сработавшим короткозамыкателем. Для исключения разрыва отделителя под током имеется специальная блокировка в виде трансформаторов тока в цепи короткозамыкателя на землю и исполнительного элемента (обычно электромагнита, препятствующего срыва собачки с защёлки). При повторной подаче питания от головного выключателя повреждённый участок цепи будет отключен отделителем.

Область применения

Система отделитель — короткозамыкатель применяется в высоковольтных сетях как с большим током замыкания на землю (сети с эффективно заземлённой нейтралью 110 кВ), так и в сетях с изолированной нейтралью (в основном сети 35 кВ).

Преимущества

  • Дешевизна — на данном присоединении достаточно иметь только один головной тяжёлый высоковольтный выключатель, а на отходящих фидерах - относительно дешёвые системы отделитель - короткозамыкатель.

Недостатки

  • Низкая надёжность — при неправильной работе отделителя без электроснабжения может оказаться много потребителей

Современное состояние

На данное время система отделитель — короткозамыкатель считается морально устаревшей, не выпускается и заменяется на высоковольтные вакуумные или элегазовые выключатели. Применение отделителей и короткозамыкателей не допускается на подстанциях сети ОАО «ФСК ЕЭС»[1] и ОАО "МОЭСК"[2].

См. также

Напишите отзыв о статье "Система отделитель — короткозамыкатель"

Литература

  • Родштейн Л. А. «Электрические аппараты», Л 1981 г.

Примечания

  1. ↑ См. п. 3.2, Нормы технологического проектирования подстанций (НТП ПС) ОАО «ФСК ЕЭС», Приложение к приказу ОАО «ФСК ЕЭС» от 13.04.2009 №136.
  2. ↑ См. п. 2.16.1. "Положение о Технической политике ОАО «Московская объединенная электросетевая компания»"

Ссылки

[www.youtube.com/watch?v=nYekevJ9qJE]

Отрывок, характеризующий Система отделитель — короткозамыкатель

Княжна Марья не могла понять смелости суждений своего брата и готовилась возражать ему, как послышались из кабинета ожидаемые шаги: князь входил быстро, весело, как он и всегда ходил, как будто умышленно своими торопливыми манерами представляя противоположность строгому порядку дома. В то же мгновение большие часы пробили два, и тонким голоском отозвались в гостиной другие. Князь остановился; из под висячих густых бровей оживленные, блестящие, строгие глаза оглядели всех и остановились на молодой княгине. Молодая княгиня испытывала в то время то чувство, какое испытывают придворные на царском выходе, то чувство страха и почтения, которое возбуждал этот старик во всех приближенных. Он погладил княгиню по голове и потом неловким движением потрепал ее по затылку. – Я рад, я рад, – проговорил он и, пристально еще взглянув ей в глаза, быстро отошел и сел на свое место. – Садитесь, садитесь! Михаил Иванович, садитесь. Он указал невестке место подле себя. Официант отодвинул для нее стул. – Го, го! – сказал старик, оглядывая ее округленную талию. – Поторопилась, нехорошо! Он засмеялся сухо, холодно, неприятно, как он всегда смеялся, одним ртом, а не глазами. – Ходить надо, ходить, как можно больше, как можно больше, – сказал он. Маленькая княгиня не слыхала или не хотела слышать его слов. Она молчала и казалась смущенною. Князь спросил ее об отце, и княгиня заговорила и улыбнулась. Он спросил ее об общих знакомых: княгиня еще более оживилась и стала рассказывать, передавая князю поклоны и городские сплетни. – La comtesse Apraksine, la pauvre, a perdu son Mariei, et elle a pleure les larmes de ses yeux, [Княгиня Апраксина, бедняжка, потеряла своего мужа и выплакала все глаза свои,] – говорила она, всё более и более оживляясь. По мере того как она оживлялась, князь всё строже и строже смотрел на нее и вдруг, как будто достаточно изучив ее и составив себе ясное о ней понятие, отвернулся от нее и обратился к Михайлу Ивановичу. – Ну, что, Михайла Иванович, Буонапарте то нашему плохо приходится. Как мне князь Андрей (он всегда так называл сына в третьем лице) порассказал, какие на него силы собираются! А мы с вами всё его пустым человеком считали. Михаил Иванович, решительно не знавший, когда это мы с вами говорили такие слова о Бонапарте, но понимавший, что он был нужен для вступления в любимый разговор, удивленно взглянул на молодого князя, сам не зная, что из этого выйдет. – Он у меня тактик великий! – сказал князь сыну, указывая на архитектора. И разговор зашел опять о войне, о Бонапарте и нынешних генералах и государственных людях. Старый князь, казалось, был убежден не только в том, что все теперешние деятели были мальчишки, не смыслившие и азбуки военного и государственного дела, и что Бонапарте был ничтожный французишка, имевший успех только потому, что уже не было Потемкиных и Суворовых противопоставить ему; но он был убежден даже, что никаких политических затруднений не было в Европе, не было и войны, а была какая то кукольная комедия, в которую играли нынешние люди, притворяясь, что делают дело. Князь Андрей весело выдерживал насмешки отца над новыми людьми и с видимою радостью вызывал отца на разговор и слушал его.

wiki-org.ru

Разъединители, короткозамыкатели и отделители (назначение, устройство, принцип действия, выбор)

Короткозамыкатель – это быстродействующий контактный аппарат, с помощью которого по сигналу релейной защиты создается искусственное КЗ сети.

Отделитель– это аппарат, который предназначен осуществлять под действием защиты быстрое автоматическое отключение поврежденных участков электрической цепи в момент отсутствия в ней тока, т.е. в период бестоковой паузы АПВ, создаваемой выключателем, установленным на питающем конце линии (процесс отключения длится 0,5 – 1 сек.).

Отделитель служит для отключения обесточенной цепи высокого напряжения за малое время (не более 0,1 сек). Он подобен разъединителю, но снабжен быстродействующим приводом.

Конструкция короткозамыкателя подобная конструкции заземляющего устройства разъединителя, но снабженного быстродействующим приводом.

Отделители и короткозамыкатели устанавливаются на стороне высшего напряжения в менее ответственных РУ в целях экономии капитальных затрат и места. Выключатели при этом предусматриваются только на стороне низшего напряжения. При перегрузках силового трансформатора, повреждении его внутренней изоляции, повышенном газовыделении внутри бака, происходит срабатывание реле газоанализатора среды, либо реле дифференциальной защиты. Срабатывание этих реле дает команду на автоматическое срабатывание короткозамыкателя, провоцирующего действительное КЗ на стороне высшего напряжения. В цепи протекания тока КЗ короткозамыкателя установлены трансформаторы тока, которые дают команду о чрезмерном токе в систему релейной защиты, в свою очередь включающей систему управления выключателем на отключение выключателя. После отключения искусственно созданного КЗ линейным выключателем, часто находящимся на значительном удалении от данного РУ, исчезновение тока КЗ дает команду на отключение отделителя данного РУ. Вследствие чего питание вновь возобновляется, т.е. обеспечивается отключение трансформатора в аварийном состоянии без использования выключателя на стороне высшего напряжения. Отключение короткозамыкателя осуществляется приводом, включение с помощью возведенных пружин. Отделитель отключается автоматически, включается вручную для исключения возможности ошибочного автоматического включения при не отключенном короткозамыкателе.

Разъединители– аппараты, которые предназначены для включения и отключения участков электрических цепей под напряжением при отсутствии нагрузочного тока. Они применяются во всех высоковольтных установках для обеспечения видимого разрыва при отключении какого-либо участка цепи, а также для производства переключений и набора нужной схемы. Все операции с разъединителями, как правило, выполняются при обесточенных цепях.

После отключения разъединителей с обеих сторон объекта, например, выключатель или транформатор и другие аппараты должны заземляться с обеих сторон, либо при помощи переносных заземлителей, либо спец. заземляющих ножей, встраиваемых в конструкцию разъединителя.

Строятся разъединители, как для внутренней, так и для наружной установки на всю шкалу токов и напряжений.

К разъединителям предъявляются следующие требования:

Контактная система должна надежно пропускать номинальный ток сколько угодно длительное время. В особо тяжелых условиях работают разъединители наружных установок, подвергающиеся воздействию воды, пыли, льда. Контактная система должна иметь необходимую динамическую и термическую стойкость.

Разъединитель и механизм его привода должны надежно удерживаться во включенном положении при протекании тока К3. В отключенном положении подвижный контакт должен быть надежно фиксирован, так как самопроизвольное включение может привести к очень тяжелым авариям и человеческим жертвам.

В связи с особой ролью разъединителя как аппарата безопасности промежуток между разомкнутыми контактами должен иметь повышенную электрическую прочность.

Привод разъединителя целесообразно блокировать с выключателем. Операции с разъединителем должны быть возможны, только когда выключатель отключен.

Разъединители могут выполняться как трехполюсными на общей раме, обычно до 35 кВ, так и однополюсными при более высоких напряжениях. Последнее обусловлено тем, что при напряжениях свыше 35 кВ требуемые расстояния между фазами достаточно велики и общая рама становится чрезвычайно громоздкой и тяжелой.

Полюс разъединителя независимо от разнообразия конструкций состоит из неподвижного и подвижного (ножа) контактов, укрепленных на соответствующих изоляторах опорной плиты или рамы и привода.

Основным элементом разъединителя являются его контакты. (Как мы уже говорили, они должны надежно работать при номинальном режиме, а также при перегрузках и сквозных токах короткого замыкания.). Нагрев, динамическая и термическая стойкость, а также электрическая и механическая прочность изоляции являются основными вопросами расчета и конструирования разъединителей. В разъединителях применяют высокие контактные нажатия. При больших токах контакты выполняют из нескольких (до восьми) параллельных пластин. Применяют пластины прямоугольного, швеллерного и круглого сечений.

Разъединители снабжаются ручным, электродвигательным либо пневматическим приводом. Разъединители на малые токи при напряжениях до 35 кВ могут управляться вручную изоляционной штангой.

Наибольшее распространение при токах до 3000 А включительно получил ручной рычажный привод. При номинальном токе свыше 3000 А – ручной червячный привод. Электродвигательные и пневматические приводы используются для управления тяжелыми разъединителями, когда ручное управление затруднено или невозможно, а также при дистанционном и автоматизированном управлении.

Разъединитель предназначен для включения и отключения обесточенных участков электрических цепей переменного или постоянного тока с созданием видимого разрыва, а также заземления отключенных участков при помощи стационарных заземлителей.

Разрешается отключение и включение разъединителями:

-нейтралей силовых трансформаторов 110 - 220 кВ;

-заземляющих дугогасящих реакторов 6 - 35 кВ при отсутствии в сети замыкания на землю;

-намагничивающего тока силовых трансформаторов 6 - 500 кВ;

-зарядного тока и тока замыкания на землю воздушных и кабельных линий электропередачи;

-зарядного тока систем

Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат переменного тока для напряжения свыше 1 кВ, рассчитанный на отключение рабочего тока, и снабженный приводом для неавтоматического или автоматического управления.

Выключатели нагрузки не предназначены для отключения тока короткого замыкания, но их включающая способность соответствует электродинамической стойкости при коротких замыканиях. В распределительных сетях 6-10 кВ, выключателями нагрузки часто называют выключатели с отключающей способностью меньше 20 кА.

Разъединители, короткозамыкатели и отделители (назначение, устройство, принцип действия, выбор) - Инвестирование - 1

Конструкция вакуумного выключателя нагрузки с магнитной защелкой 1 – неподвижный контакт ВДК, 2 – вакуумная дугогасительная камера (ВДК), 3 – подвижный контакт ВДК, 4 – гибкий токосъем, 5 – тяговый изолятор, 6 – пружина поджатия, 7 – отключающая пружина, 8 – верхняя крышка, 9 – катушка, 10 – кольцевой магнит, 11 – якорь, 12 – втулка якоря, 13 – кулачок, 14 – вал, 15 – постоянный магнит, 16 – герконы (контакты для внешних вспомогательных цепей)

Выключатели нагрузки применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения (6-10 кВ) вместо силовых выключателей, если это возможно по условиям работы электроустановки. Поскольку они не рассчитаны на отключение тока короткого замыкания, функции автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения возлагают на плавкие предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям системы, например на линейные выключатели, расположенные ближе к источнику энергии.

В распределительных сетях наиболее распространены конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

О приводах. В выключателях нагрузки в зависимости от исполнения (со встроенным приводом или модульное) используются следующие типы приводов:- пружинный, встроенный в выключательтипа ВНВР-10/630-20, использующий потенциальную энергию, запасенную в сжатой пружине, взводимой вручную с помощью ручного рычажного привода типа ПРС-10(со съемной рукояткой).- пружинный отдельныйиспользуемый для управления выключателем и заземлителями в модульном исполнении ВНВР(М)-10/630-20. Обозначения этих пружинных приводов: ППР-10 и ППРЗ-10, они устанавливаются на переднюю панель шкафа и имеют между собой блокировку от неправильных действий оператора.- пружинный электродвигательный используемый для дистанционного и местного включения и отключения выключателей модульной конструкции ВНВР(М)-10/630-20. Привод ППЭД-10 позволяет выполнять операции включения и отключения выключателя на месте, путем воздействия на кнопки управления реверсивного пускателя, или дистанционно - от кнопочного поста, подключаемого к клемному ряду привода. Привод позволяет также выполнять операции включения-отключения вручную с помощью съемной рукоятки. Привод имеет механические и электрические блокировки с приводом заземлителя ППРЗ-10 от ошибочных операций.

studlib.info

Короткозамыкатель - это... Что такое Короткозамыкатель?

Короткозамыкатель — электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения.

Устройство

Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание.

Применение

Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей.

Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью — на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью — на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную.

В настоящее время применение короткозамыкателей ограничено теми подстанциями где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС где они применяются имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции (силового трансформатора), чем схемы с применением выключателей.

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей

Схема подстанции без выключателя на стороне высокого напряжения

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает только отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Источники

  • ГОСТ 17703-72 «Аппараты электрические коммутационные. Термины и определения»
  • «Релейная защита и автоматика подстанций с короткозамыкателями и отделителями» М. Л. Голубев «Энергия» Москва 1973
  • «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» Андреев В. А. М. «Высшая школа» 2007 ISBN 978-5-06-004826-1
  • «Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. М. Энергоатомиздат 1998 ISBN 5-283-010031-7

dal.academic.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта