Как са подредени и работят разединителите за високо напрежение

Устройства с високо напрежение: как са подредени и работят разединителите Сред електрическото оборудване с високо напрежение се използват различни превключващи устройства. Една от техните групи се нарича «Разединители».

Назначаване

Тези конструкции се използват за създаване на прекъсване в електрическата верига, което не само изключва захранването с напрежение, но и трябва да бъде видимо визуално.

Факт е, че през цялата дългосрочна история на експлоатацията на електричество се развиха традиции за безопасното му използване. Прекъсванията на захранването чрез прекъсвачи на натоварване със сложни технически устройства са скрити от наблюдението. В случай на аварии, напрежението остава в зоната, предназначена за извеждане от експлоатация. Това е много опасно и е пряка предпоставка за токов удар или повреда на електрическото оборудване.

Поради тези причини разединителите се монтират във веригата за високо напрежение последователно с превключвателите и като правило след тях, за да се гарантира безопасността на работата.

За да разберем този процес, ще представим част от електрическата верига, когато електричеството от източника на трансформаторна подстанция № 1 се предава по електропровод, разделен на 5 работни секции, до подстанции No2 и No3.

Да приемем, че в раздел № 3 (маркиран в червено) е необходимо да се извърши техническа работа, изискваща, според условията на безопасност, облекчаване на стреса.

За да направите това, ще трябва да изключите превключвателите на захранването:

• захранваща подстанция No 1;

• консумиращи подстанции № 2 и № 3, които са в експлоатация от страната на по -ниското напрежение и ще генерират електричество към линията, включително участък № 3, поради ефекта на обратната трансформация.

В случай на неизправност на някой от превключвателите или грешка или тяхното спонтанно неоторизирано включване, напрежението ще се появи на работния участък No 3 и това е недопустимо.

Следователно след всеки превключвател в електрическата верига се инсталира разединител, който допълнително създава безопасно и видимо прекъсване на веригата.

Горната картина е опростен едноредов дизайн. На практика обаче електропроводите с високо напрежение използват минимум три фази. По -точна диаграма за нашия случай на подготовка на работна площадка No 3 за поддръжка ще бъде следната.

На него всяка фаза «А», «В», «С» на електропровода е показана в свой собствен цвят: жълт, зелен и червен. На всички подстанции той се прекъсва първо от собствения си превключвател, а след това от разединителя. Едва след това всяка фаза на електропровода за обект No3 се заземява.

На тази фигура въпросът за заземяването не е показан напълно, а само за да демонстрира необходимостта от неговото прилагане.

Разположението на разединителя във веригата определя неговия опростен дизайн в сравнение с прекъсвача. Това се дължи на факта, че превключвателят трябва надеждно да прекъсне преминаващото през него електричество при нормална работа и аварийни токове на късо съединение с огромни величини, които могат да възникнат в непредвиден момент във времето навсякъде в участъка на веригата, защитен от превключвателя.

Тези процеси са много сложни.Те са свързани с йонизацията на околната среда и появата на мощна електрическа дъга, която може да изгори контактите. За да се предотврати това явление, се използват различни технически решения, базирани на използването на носители с изолационни свойства. Те запълват работната зона на прекъсвача, в която веригата е прекъсната.

Втората посока на справяне с дъгата е да се осигури максималната скорост на спусъковия механизъм. Работното му време е сравнимо с експлозия и се случва в приблизително два периода на трептене на хармоника на синусоидалния ток.

Същото време е необходимо за съвременните защити с автоматични средства за откриване на неизправност във веригата и изпращане на команда до задвижването на прекъсвача.

Следователно времето за изключване на аварийни ситуации чрез защита и автоматизация е около 0,04 сек.

За разединители такива сложни устройства не са необходими. Те са проектирани да се изключват от ръката на оператора или от електрически двигатели без бързане. Тъй като разединителите са инсталирани след превключвателите, те работят само след отстраняване на напрежението, когато не може да има електрическа дъга.

Местоположението на разединителя и прекъсвача може да се види на фрагмент от работната схема на диспечера.

Ето как изглежда снимката на мястото на тази подстанция, предадена от спътника.

Изглед на същата област от земята от страната на водещата опора.

Поради това, разединителите създават видим прекъсване на електрическата верига за нейната безопасна поддръжка, след като превключвателят изключи напрежението… Това е тяхната основна цел.

Дизайн на разединителя

Устройството на разединител за високо напрежение е доста сложно, но в същото време е много по-просто от това на превключвател за захранване със същото напрежение. Нека разгледаме примери за тяхното изпълнение за оборудване 330 kV.

Единствените токове, които изключват такива разединители, са възможни капацитивни разряди от индуцирани напрежения. Захранващите контакти на разединителите са проектирани да прекъснат захранването им. В работно състояние максималният ток на натоварване преминава през тях.

Шкафовете за управление на задвижването са проектирани да управляват всяка фаза на разединителя поотделно или в комбинация.

Ако разгледате внимателно горните снимки, ще видите, че превключващите контакти на превключвателя и разединителя са разположени на значителна височина. Това е от съображения за безопасност за останалата част от оборудването и обслужващия персонал.

При разпределителни устройства на открито 110 kV безопасната височина на разединителя е по -малка.

Затова е по -добре да ги поддържате, по -лесни и по -евтини за инсталиране. Това обаче изисква специално внимание от експлоатационния персонал под пуснатия в експлоатация разединител. На практика имаше случаи, когато работници при влажно време вдигаха косата, намалявайки безопасното разстояние до електрическото оборудване и попадайки под напрежение 110 kV.

Това още веднъж потвърждава, че мерките за безопасност трябва не само да бъдат добре познати, но и да се изпълняват безупречно.

Разположението на разединителите за 10 kV въздушни преносни линии на стълбове близо до разпределителната уредба на закрито с ключове за захранване на подстанцията е показано на снимката.

Следващата снимка показва начина на управление на 10 kV линейния разединител с помощта на ръчно задвижване. Захранващият трансформатор е наблизо.

Разединителите за 6 kV въздушни линии имат същото устройство като за 10 kV линии.

Всички снимки показват, че всеки разединител се състои от следните структурни елементи:

• силова рамка, поставена на безопасна височина;

• опорни изолатори, здраво монтирани върху рамката в краищата на пролуката, образувана за всяка фаза;

• контактна система, която осигурява надеждно преминаване на номиналния ток на линията и изключва захранването с напрежение в отворено състояние към секцията, предназначена за обслужване;

• системи за управление на движението на ножове.

За разединители, използвани за вериги с напрежение 110 kV и повече, контактната система е направена от два подвижни полуножа, които са огънати в противоположни посоки. В други дизайни по -често се използва един подвижен нож, който се въвежда във фиксиран контакт.

Разединителите се класифицират според:

• броя на полюсите;

• естеството на инсталацията (на закрито или на открито);

• видът на движение на ножа за създаване на скъсване на веригата (ротационен, нарязващ или люлеещ се);

• методи за управление: ръчно с работещ изолационен прът или система от лостове, или автоматично чрез електродвигатели (може да се използва хидравлика и дори пневматика) със система за управление.

Всички операции с разединители в работната схема са класифицирани като опасни работи, те се извършват само от обучен и обучен персонал, използващ специално проектирани форми под прякото управление на диспечера.

Блокиращи разединители

Характеристика на разединителите за високо напрежение е, че заедно с тях, на една и съща платформа, заземяващите ножове често са разположени от двете страни на създаваната празнина. Удобно е да ги манипулирате за оперативен персонал, който извършва превключване в захранващи вериги.

При включване е важно да се спазва правилно последователността на прилагане / премахване на заземяване и включване / изключване на разединителя. Прекъсвачът не трябва да се включва, докато заземяването е монтирано от двете страни на разединителя. Това ще причини късо съединение.

Също така не можете да налагате заземяване, когато разединителят е включен и напрежението е приложено към веригата, което също ще създаде късо съединение.

За да се предотвратят грешни ситуации по време на превключване, се използва техническо блокиране на действията на обслужващия персонал със стационарни заземители, разединители и превключватели. Тя може да бъде:

• чисто механично;

• електрически (въз основа на използването на електромагнитна брава);

• комбинирани.

Заключващите дизайни са различни. Тяхната сложност и надеждност нарастват с увеличаване на напрежението, използвано в първи контур.

За управление на електрически видове блокировки, допълнителни контакти, използвани във вторични вериги, са монтирани на въртящите се валове на контактните лопатки. Те се наричат ​​блокови контакти KSA. Те напълно повтарят позицията на разединителя, в същото време се затварят или отварят. За да се разширят възможностите на управляващите вериги, защитите и автоматиката на превключвателите и линиите, тези блокови контакти са създадени както с нормално отворени, така и със затворени позиции.

Подобен блок от контакти е монтиран и върху задвижванията на стационарни заземителни ножове и превключватели за прекъсване на товара.

Електромагнитните блокиращи вериги за управление се основават на принципа на създаване на последователни и успоредни вериги от електрически вериги от контактите на повторителите на позицията на основното оборудване: превключватели, разединители, заземяващи ножове.

Когато позицията на едно от тези комутационни устройства се промени от обслужващия персонал, техните вторични контакти, сглобени по определена логическа схема, се превключват съответно. Ако са нарушени изискванията за безопасност, тогава електромагнитното блокиране забранява по -нататъшни действия с енергийно оборудване.

В този случай е необходимо да се разбере правилността на извършените действия и да се потърси допуснатата грешка.

Блокиращите вериги за разединители на подстанции се захранват от специални източници на DC напрежение.

Задължителни изисквания за разединителите:

• осигуряване на видима празнина;

• структурна устойчивост на динамични и топлинни ефекти;

• надеждност на изолацията при всякакви атмосферни условия;

• яснота на работата в случай на влошаване на условията на работа при дъжд, снеговалеж, ледени образувания;

• простота на дизайна, осигуряваща лекота на използване и поддръжка.

За повече подробности относно експлоатационните характеристики на разединителите вж тази статия.