| Элегазовые выключатели – навстречу будущему
| 
|
Элегазовый выключатель – один из самых современных типов высоковольтных выключателей. В качестве среды для гашения дуги в них используется шестифтористая сера (SF6, элегаз), которая обладает большой электрической прочностью и отличными дугогасящими свойствами. Название элегаз (электрический газ) для шестифтористой серы, дал в 1947 г. советский физик Б. Гохберг, он же первым высказал предположение о возможности применения элегаза в качестве изоляционной среды для электрооборудования высокого напряжения.
В РУ 6-10 кВ многих российских сетевых и промышленных предприятиях назрела замена устаревших и отработавших свой ресурс, обычно, масляных выключателей на более современные их типы. Как правило, выбор падает на элегазовые или вакуумные выключатели. Об их достоинствах и недостатках сказано в отдельной статье. Рассмотрим вариант с элегазовыми выключателями, которые для сетей требующих частых коммутаций, преимущественно небольших нагрузок являются лучшим выбором.
Для примера, разберем особенности конструкции элегазовых выключателей 6, 10 кВ зарекомендовавшей себя серии LF (LF1, LF2, LF3) производства Merlin Gerin. Выключатели этой серии представляют собой трехфазные выключатели внутренней установки, в которых в качестве изолирующей и дугогасящей среды использован элегаз. Выключатели предназначены для коммутации номинальных токов и отключения токов КЗ в распредсетях и системах электроснабжения 6, 10 кВ.
Конструктивно базовая модель выключателя состоит из следующих элементов: корпуса выключателя с расположенными в нем тремя полюсами, представляющего собой "сосуд под давлением", заполненный элегазом под низким избыточным давлением (0,15 МПа или 1,5 атм.); механического привода типа RI, на передней панели которого расположена рукоятка для ручного взвода пружин и индикатор состояния пружины и выключателя; высоковольтных силовых контактных площадок; многоштыревого разъема для подключения цепей вторичной коммутации. Дополнительно выключатели этой серии могут оснащаться: шасси для стационарной установки с фиксирующими устройствами; механизмом для блокировки выключателя в положении "отключено" с помощью замка, установленного на панели управления; клеммами для подключения датчика давления, установленными на крышке корпуса.
В выключателе применен принцип вращения дуги в элегазовой среде и метод автокомпрессии, что в комплексе позволяет создать наилучшие условия для надежного гашения дуги при отключении номинальных токов, в том числе емкостных и индуктивных, больших токов КЗ, а также обеспечить низкий уровень коммутационного перенапряжения. Это позволяет также добиться уменьшения мощности привода выключателя, снижение износа дугогасящих контактов и достичь повышения механического и электрического ресурса выключателя.
Выключатели серии LF приводятся в действие приводом RI, обеспечивающим независимость скорости включения и отключения от оператора. Сочетание привода RI и стандартного мотора-редуктора обеспечивает возможность дистанционного управления и осуществления цикла АПВ. Эти выключатели экологически безопасны, поскольку используемые в них материалы, изоляционные и токопроводящие компоненты являются экологически чистыми, заменяемыми и могут быть подвержены утилизации; элегаз также может быть извлечен из камеры выключателя после его демонтажа и повторно использован после соответствующей обработки.
Техническое обслуживание элегазовых выключателей
Элегазовые выключатели напряжением 6, 10 кВ серии LF производства Merlin Gerin, находящиеся в эксплуатации в электрических сетях Украины и России, достаточно надежны (имели место всего лишь 4 отказа на 10 тыс. выключателей в год) и долговечны в работе: они позволяют осуществить не менее 10 тыс. циклов «ВО» номинального тока и 40 отключений номинальных токов КЗ (25 кА). В процессе эксплуатации таких выключателей не требуется осуществлять их техническое обслуживание в течение 10 лет или в течение 10 тыс. циклов «ВО» механического пружинного привода выключателя. Действие этого привода основано на аккумулировании энергии, необходимой для отключения и последующего включения выключателя. Обслуживание дугогасительной камеры выключателя не требуется в течение всего срока эксплуатации. Гарантированный срок эксплуатации элегазовых выключателей - 25 и более лет.
| | | Элегазовые высоковольтные выключатели для районных и магистральных сетей
|
|
| Оглавление
| | Элегазовые высоковольтные выключатели для районных и магистральных сетей
| | Выключатели ВГБ-35
| | Элегазовые выключатели серии ВГТ
| | Элегазовые выключатели серии ВГК
| Страница 1 из 4
Самый тяжелый режим для всех типов высоковольтных выключателей и элегазовых в т.ч. – коммутации токов короткого замыкания. И хотя эти режимы достаточно редки в ходе эксплуатации выключателя, он должен эффективно с ними справляться. Рост мощностей и классов напряжений энергосистем привел к увеличению значений токов коротких замыканий и скорости восстановления напряжения в них. Как следствие, разработчики и производители высоковольтных выключателей стремились снизить время отключения токов короткого замыкания для повышения устойчивости работы сетей. И если первым моделям баковых масляных выключателям требовалось 10-20 периодов тока промышленной частоты для отключения короткого замыкания, то в настоящее время существуют модели высоковольтных выключателей, которым требуется в десять раз меньше времени чтобы справиться с отключением короткого замыкания.
Один из существенных факторов такого прогресса – использование элегаза, вместо трансформаторного масла, в качестве среды для гашения электрической дуги. Шестифтористая сера SF6 (элегаз), обладает не только гораздо большей электрической прочностью, которая быстро восстанавливается при переходе тока через ноль, но и лучшими дугогасящими свойствами. Кроме того элегаз не токсичен, не воспламеняется, не имеет цвета, запаха, химически инертен вплоть до температур 150°С, и не оказывает вредного воздействия на металлы, пластики и другие конструкционные материалы, как правило, применяемые в выключателях высокого напряжения. Поэтому применение элегазовых выключателей, во многих случаях, является наиболее удачным и оправданным техническим решением.
Рассмотрим устройство и принципы работы современных высоковольтных элегазовых выключателей эксплуатируемых в районных и магистральных сетях (35-750 кВ) на примере отечественных элегазовых выключателей ВГБ-35, ВГТ-110, ВГТ-220, ВГК-220 и ВГК-500.
| | | Выключатели ВГБ-35 - Элегазовые высоковольтные выключатели для районных и магистральных сетей
|
|
| Оглавление
| | Элегазовые высоковольтные выключатели для районных и магистральных сетей
| | Выключатели ВГБ-35
| | Элегазовые выключатели серии ВГТ
| | Элегазовые выключатели серии ВГК
| Страница 2 из 4
Выпускаемые в России выключатели элегазовые баковые наружной установки серии ВГБ-35 предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах работы, а также для работы в стандартных циклах при автоматическом повторном включении (АПВ) в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц с номинальным напряжением 35 кВ в широком диапазоне климатических условий: от -60 до +55°С. Выключатели соответствуют требованиям ГОСТ 687 «Выключатели переменного тока 3...750 кВ. Общие технические условия» публикации МЭК 62271-100 и другим нормативным документам. Они имеют российский «Сертификат соответствия» и соответствующее «Санитарно-эпидемиологическое заключение».
Конструктивно элегазовый выключатель серии ВГБ-35 состоит из:
- шести высоковольтных комбинированных вводов (со встроенными трансформаторами тока).
- электромагнитного привода, исполнение которого возможно в трех вариантах: ПЭМ-1 – электромагниты запитаны от источников постоянного оперативного тока; ПЭМ-2 – электромагнит включения подключается к источнику переменного тока (имеет встроенный в привод выпрямитель), а электромагнит отключения и контактор подключены к источнику постоянного тока; ПЭМ-3 - привод с питанием электромагнитов и контактора от источника переменного тока (в том числе зависимого) через встроенные в привод выпрямители, причем в этом конструктивном исполнении привода достигнуто сочетание качеств, присущих как электромагнитным приводам (простота и надежность), так и пружинным приводам (автономность).
- газоплотный алюминиевый сварной бак.
- размещенные внутри бака выключателя дугогасительные устройства трех фаз.
Факторы, обеспечивающие надежность работы выключателя ВГБ-35:
- простая и надежная конструкция дугогасительного устройства,
- все одно динамическое уплотнение (на центральном поворотном валу), - применена система из четырех манжет и «жидкостного затвора».
- расположенное под днищем бака устройство подогрева выключателя, делающее возможным эксплуатации выключателя в условиях температуры окружающего воздуха до -60°С.
- европейский сигнализатор плотности элегаза, с устройством температурной компенсации. Сигнализатор имеет две уставки: предупредительный сигнал о необходимости пополнения элегаза и блокировка выключателя. | |
