SF6 прекъсвачи 110 kV и повече

Прекъсвачите с високо напрежение, в които SF6 се използва като изолационна и дъговидна среда, стават все по-широко разпространени, тъй като имат високи нива на превключване и механични ресурси, прекъсваща способност, компактност и надеждност в сравнение с въздуха, маслото и ниските -маслени прекъсвачи с високо напрежение.

Успехът в разработването на прекъсвачи SF6 директно оказа значително влияние върху въвеждането в експлоатация на компактни външни разпределителни устройства, разпределителни устройства на закрито и разпределителни устройства с газова изолация SF6. В прекъсвачите SF6 се използват различни методи за гасене на дъга в зависимост от номиналното напрежение, номиналния ток на прекъсване и характеристиките на електроенергийната система (или отделна електрическа инсталация).

В газоизолирани устройства за гасене на дъга, за разлика от устройствата за гасене на въздушна дъга, когато дъгата се гаси, изтичането на газ през дюзата не се осъществява в атмосферата, а в затворения обем на камерата, пълна с газ SF6 при сравнително малко излишно налягане.

Според метода на гасене на електрическата дъга по време на изключване се разграничават следните прекъсвачи SF6:

1. Превключвател SF6 за автоматично компресиране, където необходимата скорост на потока на газ SF6 през дюзите на устройството за гасене на компресионна дъга се създава по движещата се система на превключвателя (превключвател за автоматично компресиране с един етап на налягане).

2. Прекъсвач SF6 с електромагнитно издухване, при който гасенето на дъгата в дъговото устройство се осигурява чрез завъртането му по протежение на пръстеновите контакти под действието на магнитното поле, създадено от тока, който трябва да се изключи.

3. Прекъсвач SF6 с камери за високо и ниско налягане, при които принципът на осигуряване на взрив на газ през дюзите в устройството за гасене на дъга е подобен на устройствата за гасене с въздушна дъга (превключвател SF6 с два етапа на налягане).

4. Автоматично генериращ прекъсвач SF6, при който необходимата дебит на масовия поток от SF6 газ през дюзите на устройството за гасене на дъга се създава чрез нагряване и увеличаване на налягането на газа SF6 чрез изключващата дъга в специална камера (автогенериращ прекъсвач SF6 с един етап на налягане).

Нека разгледаме някои типични конструкции на прекъсвачи SF6 за 110 kV и по -високи.

Прекъсвачите SF6 110 kV и по-високи за едно прекъсване на различни компании имат следните номинални параметри: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, налягане на газа SF6 = 0,45-0,7 MPa (abs), време на изключване 2-3 периода на ток на късо съединение. Интензивните изследвания и тестове на местни и чуждестранни компании направиха възможно разработването и пускането в експлоатация на прекъсвач SF6 с едно прекъсване при Unom = 330-550 kV при Io.nom = 40-50 kA и време на изключване на тока от един период на ток на късо съединение.

Типичен дизайн на автоматичен прекъсвач SF6 е показан на фиг. 1.

Устройството е в изключено положение и щифтовете 5 и 3 са отворени.

Ориз. 1.

Подаването на ток към неподвижния контакт 3 се осъществява през фланеца 2, а към подвижния контакт 5 през фланеца 9. В горния капак 1 е монтирана камера с адсорбент. Носещата изолационна конструкция на прекъсвача SF6 е фиксирана върху подложката за крака 11. Когато превключвателят е включен, се задейства пневматичен задвижващ механизъм 13, чийто прът 12 е свързан чрез изолационен прът 10 и стоманен прът 8 с подвижен. контакт 5. Последният е здраво свързан с флуоропластична дюза 4 и подвижен цилиндър 6.Цялата подвижна система на EV (елементи 12-10-8-6-5) се движи нагоре спрямо неподвижното бутало 7 и кухината K на системата за гасене на дъга на превключвателя се увеличава.

Когато превключвателят е изключен, пръчката 12 на задействащия механизъм издърпва подвижната система надолу и в кухината К се създава повишено налягане в сравнение с налягането в превключвателната камера. Подобно автокомпресиране на SF6 газ осигурява изтичането на газовата среда през дюзата, интензивно охлаждане на електрическата дъга, която възниква между контакти 3 и 5 при изключване. Индикатор за позиция 14 дава възможност за визуален контрол началното положение на контактната система на превключвателя. В редица конструкции на автокомпресионни прекъсвачи SF6 се използват пружини, хидравлични задвижващи механизми, а изтичането на газ SF6 през дюзи в дъговия улей се извършва съгласно принципа на двупосочно издухване.

На фиг. 2 показва 220 kV прекъсвач на резервоара с газова изолация тип VGBU (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC с автономно хидравлично задвижване 5 и вградени токови трансформатори 2. EV има трифазно управление ( едно задвижване за три фази) и е оборудван с порцеланови (полимерни) капаци за 1 въздушно-SF6 втулки.

В напълнения с газ резервоар 3 има устройство за гасене на дъга, което е свързано към хидравличното задвижване 5 чрез трансмисионен механизъм, разположен в пълнената с газ камера 4. Структурата на превключвателя на резервоара за газ е фиксирана върху метал рамка 6. За запълване на прекъсвача с SF6 се използва съединител 7. е равен на един атм (абс.) и след това е необходимо да се осигури p = pnom.

Ориз. 2.

Предимствата на прекъсвачи с газова изолация от резервоар с вградени трансформатори на ток пред комплектите «прекъсвач с газова изолация със сърцевина плюс самостоятелен токов трансформатор» са: повишена сеизмична устойчивост, по-малка площ на разпределена площ на подстанцията, по -малко необходими основни работи по време на изграждането на подстанции, повишена безопасност на персонала на подстанцията (устройствата за гасене на дъга се намират в заземени метални резервоари), възможността за използване на отоплителен газ SF6, когато се използва в райони със студен климат.

При проектирането на 220 kV и по -високи резервоарни прекъсвачи за разпределителни устройства на открито е необходимо да се увеличи номиналното налягане на SF6 газ (рН> 4,5 atm (абс.)). Поради това се въвежда нагряване на газовата среда, за да се предотврати Използва се газ SF6 от втечняване при ниски температури на околната среда или смеси от газ SF6 с азот или тетрафлуорометан.

Както показва практиката, за номинално напрежение 330-500 kV прекъсвачите на резервоара с едно прекъсване за номинални токове 40-63 kA са най-обещаващият тип комутационно оборудване за разпределителни устройства и разпределителни устройства на открито.

Автоматичният прекъсвач VGB-750-50 / 4000 U1, разработен от JSC NIIVA (фиг. 3) с двузрушно автокомпресионно устройство за гасене на дъга, вградени токови трансформатори, полимерни въздушни втулки SF6, е оборудвано с две хидравлични задвижвания на полюс, който позволява общо време на изключване не повече от продължителност на два периода на ток на честота на захранване.

Ориз. 3.

На фиг. 4 показва участък от устройство за гасене на дъга от един полуполюсен VGB-750-50 / 4000U1 с резистори нагоре по веригата (за ограничаване на комутационните пренапрежения). Подвижният контакт на тези резистори е механично свързан с подвижната система на прекъсвача.

Ориз. 4

В затворено положение на прекъсвача SF6, резисторите са мостови от главните контакти. При изключване първо се отварят контактите на резисторите, след това основните контакти, след това дъговите контакти. При включване контактите на резистора първо се затварят, а след това дъговите и главните контакти. За да се изравни разпределението на напрежението, всяко прекъсване се свързва с кондензатори.

Разпределението е получено от прекъсвачи тип SF6 с колона с едно прекъсване за номинално напрежение 110-220 kV с номинален ток на прекъсване 40-50 kA.

Ориз. 5

Типична конструкция на VGP 110 kV жилов прекъсвач с газова изолация (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) с пружинно задвижване на Electroapparat OJSC е показан на фиг. 5.

Вижте също по тази тема: Сравнителни характеристики на маслени, вакуумни и SF6 прекъсвачи за високо напрежение