Элегазовые выключатели серии ВГБ
Основные технические характеристики разработанной в НИИ-ВА серии элегазовых баковых выключателей типа ВГБ (ВГБУ-110, ВГБУ-220, ВГБ-330, ВГБ-500, ВГБ-750) приведены в табл. 3.1.
Первым в этой серии стал выключатель ВГБ-110-40/2000 У1 с автономным гидравлическим приводом и встроенными трансформаторами тока. Этот выключатель имеет трехфазнос управление (один привод на три фазы) и снабжен фарфоровыми покрышками вводов «воздух-элегаз». Затем был разработан аналогичный выключатель ВГБУ-110-40/2000 У1, основным отличием которого от прототипа явилось то, что в нем в качестве покрышек вводов «воздух-элегаз» используются полимерные изоляторы. На рис. 3.17 приведен разрез этого аппарата.
В выключателе применено одноразрывное дугогасительное устройство автокомпрессионного типа, принцип действия которого основан на интенсивном обдуве возникающей при размыкании контактов дуги особым образом сформированным потоком элегаза, сжимаемого в специально организованном объеме в процессе перемещения подвижной системы.
Конструктивно этот выключатель состоит из трех дугогасительных камер, размещенных в алюминиевых резервуарах, установленных на общей раме. Подвижные системы этих трех устройств через рычаги связаны с одним общим валом, который, в свою очередь, через рычаг и шток связан со штоком привода, установленного на той же общей раме. Таким образом, возвратно-поступательное вертикальное движение штока привода посредством вала и рычагов преобразуется в возвратно-поступательное горизонтальное движение подвижных систем дугогасительных устройств.
Высоковольтный выключатель с автокомпрессионной дугогасительной камерой обеспечивает оптимальное использование термической энергии дуги в дугогасящей камере. Это достигается при помощи автокомпрессионного модуля. Этот принцип дугогашения был запатентован в 1973 г. С тех пор технология автокомпрессионной дугогасительной камеры продолжала развиваться. Одним из технических новшеств является то, что энергия дуги все больше используется для се гашения. При отключениях токов короткого замыкания энергия, необходимая для отключения, уменьшена до количества, необходимого лишь для механического движения контактов. В результате автокомпрессионные дугогасительные камеры позволяют использовать компактный пружинный привод высокой надежности.
Токовая цепь имеет главный и дугогасительный контакт. В замкнутом состоянии рабочий ток течет но главному контакту. Дугогасительный контакт параллелен ему.
Рис. 3.17. Полюс бокового выключателя с элегазовой изоляцией типа ВГБ-330-40/3150У1:
1 — пластина контактная; 2 — ввод (покрышка ввода полимерная); 3 — экран; 4 — блок трансформаторов тока; 5 — механизм передаточный; 6 — шкаф аппаратный; 7—рама (входит в комплект поставки); 8 — нагревательный элемент; 9 — устройство гасительное; 10 — шкаф клеммных сборок; 11 — фильтр; 12 — гидропривод; 13 — указатель положения; 14 — разъем для заполнения элегазом
Габаритные размеры и масса:
высота — 6900 мм
ширина — 8530 мм
глубина — 5050 мм
межполюсное расстояние — 3600 мм
масса — 6500 кг
В процессе отключения сначала размыкается главный контакт, и ток течет через остающийся включенным дугогасительный контакт. Впоследствии этот контакт размыкается, и возникает дуга. В то же время контактный цилиндр вдвигается в цоколь, вызывая сжатие находящегося там дугогасящего газа. Газ устремляется в направлении, противоположном движению контактного цилиндра, к дугогасительному контакту и гасит дугу.
Общие сведения об элегазовых выключателях
Современные разработки конструкции выключателей с элегазовыми дугогасителями в настоящее время ведутся в различных направлениях, и, прежде всего в тех, которые дают наиболее эффективное технико-экономическое использование специфических свойств дугогасящей и изоляционной среды. Такими направлениями являются следующие:
- модульные серии выключателей на высокие классы напряжения (100 кВ и выше), предназначенные для отключения предельно больших токов КЗ при наиболее неблагоприятных условиях КЗ;
- выключатели на номинальное напряжение 10-35 кВ в компактном исполнении для электрифицированного подвижного состава и других электрических установок специального назначения;
- выключатели нагрузки на номинальные напряжения 15-100 кВ и выше, предназначенные для отключения индуктивных токов ненагруженных трансформаторов и емкостных токов.
Преимущества элегазовых выключателей:
- взрыво- и пожаробезопасность;
- быстродействие и пригодность для работы в любом цикле АПВ;
- возможность осуществления синхронного размыкания контактов непосредственно перед переходом тока через нуль;
- высокая отключающая способность при особо тяжелых условиях отключения (отключение неудаленных коротких замыканий и др.);
- надежное отключение емкостных токов холостых линий;
- малый износ дугогасительных контактов;
- легкий доступ к дугогасителям и простота их ревизии;
- относительно малый вес (в сравнении с баковыми масляными выключателями);
- возможность создания серии с унификацией крупных узлов;
- пригодность для наружной и внутренней установки.
Недостатки элегазовых выключателей:
- необходимость в наличии устройств для наполнения, перекачивания и очистки шестифтористой серы (SF6);
- относительная сложность конструкции ряда деталей и узлов, а также необходимость применения высоконадежных уплотнений;
- относительно высокая стоимость дугогасящей среды и выключателя в целом.
Элсгазовые выключатели выполняются в двух модификациях: бакового и колонкового типа. Обе модификации имеют достоинства и недостатки.
Преимущества баковых выключателей:
- стальной бак является основной несущей конструкцией, к изолированным выводам приложена незначительная нагрузка оттяжения проводов. У колонковых выключателей дугогасящая камера расположена на фарфоровой стойке, которая подвержена значительным динамическим нагрузкам;
- практикой эксплуатации зафиксированы случаи взрывов колонковых выключателей при аварии. Баковые выключатели свободны от такой проблемы;
- повышенная сейсмостойкость;
- возможность применения подогрева элегаза при использовании в районах с холодным климатом;
- большие значения рабочего тока, термической и динамической стойкости к токам КЗ;
- баковые выключатели оснащены встроенными трансформаторами тока, в связи с чем они занимают меньшую площадь, чем комплект «колонковый выключатель — отдельно стоящий трансформатор тока».
Наличие трансформаторов с обеих сторон выключателя позволяет организовывать перекрывающиеся зоны защиты.
Масса и габариты элегазовых баковых выключателей позволяют использовать их вместо любых типов масляных выключателей, находящихся в эксплуатации для уровней напряжения 110, 220 и 500 кВ, с рабочим током до 400 А, термической стойкостью до 63 кА, с трехфазным и пофазным управлением, с пружинным, пневматическим или гидравлическим приводом.
Admin добавил 26.01.2012 в 09:45
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор