Физические явления в электрических аппаратах

В настоящее время широко применяются высоковольтные подстанции без выключателей на питающей линии. Это позволяет упростить и удешевить оборудование при сохранении высокой надежности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения используются короткозамыкатели и отделители.

Отделитель предназначен для автоматического отключения поврежденного участка электрической цепи в момент отсутствия в ней тока, т. е. в период бестоковой паузы цикла АПВ выключателя на питающем конце линии. Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды не его привод. Если в обычном разъединителе скорость отключения мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5 – 0,1 с.

Короткозамыкатель – это быстродействующий контактный аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания сети по сигналу релейной защиты с целью вызвать отключение выключателя, установленного на питающем конце линии.

В качестве примера применения короткозамыкателей и отделителей на рис. 7.3.1 приведена схема питания от одной линии двух трансформаторных групп Т. Входной выключатель В2 заменяется отделителем О и короткозамыкателем КЗ.

По схеме рис. 7.3.1,а трансформатор Т при повреждении отключается выключателем В2. По схеме рис. 7.3.1,б от сигнала защиты замыкается

короткозамыкатель КЗ, создавая короткое замыкание на землю, что приводит к срабатыванию выключателя В1 в начале линии. За время бестоковой паузы цикла автоматического повторного включения (АПВ) размыкается отделитель О, отключая поврежденный трансформатор. Выключатель В1 автоматически вновь включается, восстанавливая питание на остальных трансформаторах.

Таким образом, в этой схеме удается не ставить выключатели на стороне 220 кВ трансформаторов Т. Однако для надежной работы необходима четкая последовательность в работе короткозамыкателей, выключателей и отделителей. Иначе возможны такие тяжелые аварийные случаи, как отключение тока КЗ отделителями и др.

Эффективность такой схемы тем выше, чем больше номинальное напряжение

сети. Указанный эффект достигается за счет отсутствия выключателей на стороне 35—220 кВ, а также аккумуляторных батарей и компрессорных установок. Уменьшается площадь подстанции. Создается возможность приближения напряжения 35—220 кВ непосредственно к потребителям. Сокращаются сроки строительства.

По данным, применение отделителей и короткозамыкателей позволяет удешевить стоимость подстанции на 40—50% и практически сохранить ту же надежность.

Рис. 7.3.1. Схема питания от одной линии двух трансформаторных групп: а - схема коммутации с выключателями; б – схема замещения выключателя отделителем и короткозамыкателем