Комплектные распределительные устройства 110-220 кВ с элегазовой изоляцией

В §3.1 дано краткое описание элегазового выключателя. Там же названы основные физико-химические свойства элегаза. Высокие изоляционные и другие свойства элегаза положены в основу создания комплексов электрических аппаратов, образующих комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией КРУЭ.

Отметим характерные особенности конструкций КРУЭ. Собирают КРУЭ из стандартных электрических элементов (выключателей, разъединителей, заземлителей, трансформаторов тока и напряжения, сборных и соединительных шин). Каждый элемент оборудования заключают в герметизированную металлическую заземленную оболочку, необходимую для сохранения изолирующей среды (элегаза) под определенным избыточным давлением. Оболочки изготовляют из немагнитного металла (сплав алюминия, конструкционная сталь) во избежание нагрева их переменным магнитным потоком. Оболочки отдельных элементов соединяют между собой при помощи фланцев с уплотнениями из синтетического каучука, этиленпропилена и других материалов. Внутренние объемы оболочек нескольких таких элементов, работающих под одинаковым избыточным давлением, объединяют в секции. В целом КРУЭ секционированы по газу. Каждая секция имеет свою контрольно-измерительную газовую аппаратуру.

Электрическое соединение элементов оборудования в КРУЭ выполняется разъемным через многоламельный контакт одного элемента с токопроводящим стержнем другого. Исполнение КРУЭ отдельными элементами дает возможность демонтажа и ремонта любого элемента без демонтажа остальных.

Перед демонтажем элемента элегаз из него удаляют при помощи передвижной установки, содержащей вакуумный насос, компрессор и резервуар для газа. С помощью компрессора элегаз из оболочки элемента перекачивают в резервуар, пока давление в оболочке не снизится до 100 Па. После этого вскрывают люки на оболочке и производят демонтаж элемента или его ремонт. Если производится ремонт, то после его окончания люки оболочек закрывают, подключают вакуумный насос и из оболочки удаляют воздух. При давлении в оболочке около 100 Па приступают к наполнению ее элегазом. Отечественные КРУЭ изготовляют на напряжение 110 и 220 кВ.

Рис. 5.8. Полюс ячейки КРУЭ 110 кВ со схемой электрических соединений

На рис. 5.8 показан полюс ячейки КРУЭ 110 кВ типа ЯЭ-110Л (линейная ячейка с двумя системами шин и двумя кабельными вводами). Основные технические данные КРУЭ следующие:

Номинальное напряжение, кВ.................................. 110

Номинальный ток сборных шин, кА......................... 1,6

Номинальный ток отключения, кА............................ 40

Наибольший ток включения, кА.............................. 102

Собственное время отключения выключателя с приводом, с........................................................... 0,04±0,005

Собственное время включения выключателя с приводом, с................................................................. 0,08±0,02

Номинальное избыточное давление элегаза, МПа:

в выключателе............0,6

в отсеке ТН.................0,4

в других элементах....0,25

Ячейка содержит выключатель с пневматическим приводом 9, разъединители 7 и 10 с дистанционным пневматическим или электродвигательным приводом, стационарные заземлители 3 с ручным приводом, токопровод 4, трансформаторы тока 8, кабельные вводы 6, полюсный 1 и распределительный 2 шкафы. Сборные шины 5 расположены не пофазно, а заключены в общую оболочку, что придает компактность РУ. Оболочки секционированы по газу. На каждой секции имеются вентили для вакуумирования и заполнения секции элегазом.

Шинные разъединители 7 и линейные разъединители 10 размещены в отдельных блоках. В блоке находится контактный стержень, соединенный изолирующей штангой с рычажным механизмом привода, розеточный ломельный контакт, в который входит контактный стержень при включении разъединителя, поперечный контактный стержень, предназначенный для стыковки элемента с другими элементами ячейки. Разъединитель снабжен электромагнитным блокировочным замком.

Заземлитель 3, как и разъединитель, помещен в герметизированную оболочку. Он представляет собой подвижный стержень, соединенный через скользящий контакт с землей и входящий в розеточный контакт заземляемого элемента. Заземлитель также имеет электромагнитный блокировочный замок.

Трансформатор тока 8 размещен в герметизированной оболочке. Первичной обмоткой служит токопроводящий стержень, который проходит внутри магнитопровода со вторичной обмоткой. Магнитопровод и вторичная обмотка залиты эпоксидной смолой. Изоляцией служит элегаз.

Трансформаторы напряжения устанавливают в отдельных ячейках либо в ячейках секционных или шиносоединительных выключателей. При U_ном≤220 кВ применяют электромагнитные трансформаторы напряжения с эпоксидной изоляцией.

В качестве главной изоляции используется элегаз.

В полюсном шкафу размещена газовая аппаратура, приборы контроля за давлением, ключи местного управления разъединителями.

В распределительном шкафу находится аппаратура цепей сигнализации, блокировки и электрического дистанционного управления элементами, а также пневматического управления приводами выключателя: каждый полюс выключателя имеет свой привод.

При переключениях положения коммутационных аппаратов и заземлителей проверяют по указателям положения, механически связанным с подвижными системами аппаратов. Предусмотрены также сигнализация с помощью ламп и наблюдение за положением подвижных контактов через смотровые окна.

Ошибочные операции в КРУЭ, как правило, исключены благодаря применению электрических и механических блокировок.

Обслуживание КРУЭ. При осмотрах проверяется общее состояние оборудования: отсутствие пыли, шума, треска и т.д. Проверяется работа аварийно-вытяжной вентиляции, температура воздуха в помещении РУ (она должна находиться в пределах 5-40°С), давление сжатого воздуха в резервуарах пневматических приводов выключателей (оно должно находиться в пределах 1,7-2,1 МПа), а также давление сжатого воздуха для пневмоприводов разъединителей (0,6 МПа), состояние заземляющих проводок и их контактных соединений.

Важной задачей обслуживания КРУЭ является сохранение неизменным количества элегаза в оболочках с оборудованием. Это предъявляет повышенные требования к плотности оболочек, уплотнений и сварных швов. При утечках элегаза снижается электрическая прочность изоляционных промежутков. Поэтому необходим надежный контроль за давлением элегаза в каждой секции установки. Давление контролируется при помощи манометров и должно проверяться при осмотрах оборудования.

В случае утечки элегаза пополнение секции сухим элегазом осуществляется с помощью передвижной установки из баллонов с элегазом, которые через редуктор и влагопоглощающий фильтр подключаются через вентиль к секции.

В аварийной ситуации при возникновении дуги и чрезмерном повышении давления внутри оболочки разрывается специальная защитная мембрана, давление в секции сбрасывается, и тем самым предотвращается разрушение оболочки. В остальных секциях КРУЭ давление сохраняется нормальным.

Элементы оборудования, оболочки которых повреждены, должны выводиться из работы в соответствии с инструкциями, при этом запрещается выполнять операции под напряжением аппаратами, находящимися в объемах с пониженным давлением элегаза. Пребывание в помещении РУ персонала в этом случае возможно только при включенной приточно-вытяжной вентиляции и применении индивидуальных средств защиты (см. §3.1).

Заметим, что КРУЭ практически не требуют технического обслуживания. Изоляция в них не теряет своих свойств из-за атмосферных загрязнений, что исключает необходимость периодической очистки изоляции. Такие элементы, как сборные шины, измерительные трансформаторы, вообще не требуют ремонта. Интервалы между планово-преду­преди­тель­ными ремонтами коммутационных аппаратов, определяемые механической прочностью подвижных систем и свойствами деталей, подверженных старению, устанавливаются от 5 до 10 лет.