Масляні вимикачі - Електричні апарати
| Електричні апарати |
| Режими роботи електричних апаратів |
| Електромагніти |
| Електричні контакти |
| Дуга |
| Запобіжники |
| Автоматичні вимикачі |
| Контактори та магнітні пускачі |
| Реле, інтегральні мікросхеми |
| Трансформатори струму |
| Трансформатори напруги |
| Роз'єднувачі, відділювачі та короткозамикачі |
| Масляні вимикачі |
| Повітряні вимикачі |
| Елегазові вимикачі |
| Вимикачі електромагнітні |
| Вимикачі вакуумні |
| Вибір вимикачів |
Апарати високої напруги
Вимикачі високовольтні
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Апарати високої напруги, будучи в основному апаратами розподільчих пристроїв, служать для розподілу потужних потоків електроенергії та керування ними, забезпечення надійної роботи енергоустановок та систем при аварійних режимах. ГОСТ 687-78 регламентує їм напруги від 3 кВ і від. Нині широко використовується напруга до 750 кВ. Розроблено та впроваджуються апарати для систем напругою 1150 кВ. У сучасних потужних енергосистемах номінальні струми на шинах (Uном 110 кВ) досягають 8—12 кА, а на відгалуженнях — до 4—5 кА. На шинах генераторної напруги (Uном = 16. 27 кВ) номінальні струми досягають 7-50 кА залежно від потужності генератора. Задля більш відповідального режиму роботи — режиму короткого замикання (КЗ) найбільший струм КЗ, який створювалися апарати високої напруги, досяг 63 кА. У системах напругою до 420 кВочікується зростання струмів КЗ до 80 кА, а при генераторних напруг струми КЗ досягають 180 кА. Швидке зростання номінальних напруг енергосистем, зростання струмів короткого замикання та номінальних струмів ставлять завдання зі створення апаратів високої напруги, що задовольняють підвищеним вимогам. Вимикачі здійснюють оперативні включення та відключення, а головне, захист від струмів КЗ. Крім номінальних значень струму та напруги основними показниками для них є номінальні струми відключення, включення та електродинамічної стійкості, тобто найбільші струми КЗ, які вимикач здатний відключити, включити та пропустити через себе не руйнуючись. Відключення великих струмів короткого замикання - найскладніше завдання. За способом гасіння дуги високовольтні вимикачі можуть бути масляні, повітряні, елегазові, вакуумні, електромагнітні та ін. Окремі типи вимикачів з обмеженою здатністю, що відключає, називають вимикачами навантаження. По конструкції вимикачі кожного типу залежно від виконуваних функцій (призначення) у схемах розподільчих пристроїв поділяються на генераторні, мережні або підстанційні. Генераторні вимикачі характеризуються великими значеннями номінальних струмів і більшими струмами відключення при менших напругах, мережні - меншими номінальними струмами і вищими напругами, підстанційні - найвищими номінальними напругами, найбільш високою здатністю, що відключає, швидкодією і наявністю автоматичного повторного включення (АПВ). Апарати розрізняються ще за іншими характеристиками - швидкодії, наявності АПВ, виконання - для зовнішньої або внутрішньої установки, за кількістю фаз, за приводом і т. д.
Масляні вимикачі - одні з перших комутаційних апаратів в електроустановкахвисокої напруги 6-220 кВ.
Малюнок 1 – Полюс масляного бакового вимикача на 220 кВ 1 – бак; 2 – дугогасна камера з нерухомими контактами та шунтуючим резистором; 3 – ізоляція бака; 4 – введення; 5 – приводний механізм; 6 – трансформатор струму; 7 – напрямний пристрій; 8 – шунтуючий резистор; 9 – ізоляційна тяга; 10 - траверса з рухомими контактами; 11 – положення траверси після вимкнення.
Розрізняють вимикачі масляні бакові - з великим обсягом масла, масло служить і як дугогасне середовище, і як ізоляція, і маломасляні вимикачі - з малим об'ємом масла, масло служить тільки дугогасним середовищем. На напруги 35-220 кВ застосовуються в основному бакові вимикачі. Маломасляні вимикачі є основними напругою до 10 кВ. Починають все більш широко застосовуватися маломасляні вимикачі в зовнішніх установках на 110 і 220 кВ за умови їх достатньої здатності, що відключає (серія ВМТ).Достоинства масляних вимикачів— відносна простота конструкції, велика здатність, що відключає, і незалежність від атмосферних явищ.Недоліком, особливо бакових вимикачів, є наявність великої кількості масла, що призводить до великих габаритів і мас як самих вимикачів, так і розподільчих пристроїв, підвищеної пожежо- та вибухонебезпечності, необхідності спеціального олійного господарства.
Вимикачі масляні бакові
Ці вимикачі на напругу до 20 кВ і відносно малі струми відключення виконуються переважно однобаковими (три полюси в одному баку), на напругу 35 кВ і вище - трибаковими (кожна фаза в окремому баку) із загальним або індивідуальними приводами. Вимикачі можуть постачати електромагнітні або пневматичні приводи і працюють завтоматичним повторним включенням (АПВ). Масляні бакові вимикачі на напругу 35 кВ та вище мають вбудовані трансформатори струму. На внутрішню частину прохідного ізолятора надіті та укріплені під кришкою вимикача осердя з вторинними обмотками (один або два на ізолятор). Струмопровідний стрижень прохідного ізолятора є первинною обмоткою. Вимикачі на напругу 110 кВ і вище можуть мати ємнісні трансформатори напруги, для виконання яких використовуються обкладки маслонаполненных вводів конденсаторного типу, і трансформатори напруги з індуктивною котушкою.
Вимикачі маломасляні
На відміну від масляних бакових вимикачів олія служить тут лише дугогасним середовищем, а ізоляція струмопровідних частин і дугогасного пристрою щодо землі здійснюється за допомогою твердих ізоляційних матеріалів (кераміка, текстоліт, епоксидні смоли тощо). Маломасляні вимикачі мають суттєво менші габарити та масу, меншу вибухо- та пожежонебезпеку та вимагають менших та більш дешевих розподільчих пристроїв у порівнянні з масляними баковими вимикачами. Наявність у маломасляних вимикачах вбудованих трансфоматорів струму та ємнісних трансформаторів напруги значно ускладнює конструкцію вимикачів та збільшує їх габарити, тому маломасляні вимикачі виконуються без органічного зв'язку з такими трансформаторами. Вимикачі компонування виконуються з дугогасними камерами внизу (хід рухомого контакту зверху вниз) і з камерами, розташованими зверху (хід рухомого контакту знизу вгору). Останні більш перспективні щодо підвищення здатності, що відключає. Застосовуються вимикачі внутрішньої установки як розподільні та генераторні та для зовнішньої установки як розподільні тапідстанційні. Типи таких вимикачів, наприклад – ВМП-10 з пружинним приводом, ВМПЕ-10 – з електромагнітним приводом. Вимикач серії ВМПЕ-10 може мати вбудовані елементи захисту та управління, такі, як реле максимального струму миттєвої дії та з витримкою часу, реле мінімальної напруги, електромагніти, що відключають, допоміжні контакти тощо. Особливістю конструкцій маломасляних генераторних вимикачів є струмопровід, що має два паралельні контури: основний, контакти якого розташовані відкрито, і дугогасний, контакти якого знаходяться в дугогасних камерах всередині бака. Для збільшення номінального струму застосовується штучний обдув контактної системи та шин, що підводять. В останні роки знаходить застосування рідинне (водяне) охолодження контактів та шин. Вимикач маломасляний для зовнішньої установки складається з трьох основних частин: гасильних пристроїв, поміщених у фарфорові сорочки; фарфорових опорних колонок та основи (рами). Ізоляційний циліндр, що охоплює дугогасний пристрій, захищає фарфорову сорочку від великих тисків, що виникають при відключенні. Число розривів на фазу може бути один, два і більше. Розташування камери зверху більш перспективне для підвищення здатності, що відключає.