SF6 effektbrytere: retningslinjer for valg og tilkoblingsregler

Prinsippet for drift av drivmekanismer

Den pneumatiske aktuatoren fungerer ved at trykket fra trykkluft beveger seg fra ett kammer til et annet, og driver stempler, som til slutt påfører trykk på isolasjonsstangen. Den første kommandoimpulsen overføres til elektromagnetene (slår på eller av), som ved å trekke inn kjernene åpner tilgangen for trykkluft til stempelkamrene.

Den hydrauliske driften fungerer på grunn av væsketrykket som skapes av laveffektpumpestasjonen. Styringen skjer ved hjelp av et hydraulisk signal (trykkøkning). Dermed aktiveres en rekke ventiler, som overfører bevegelse til isolasjonsstangen, som igjen aktiverer den bevegelige kontakten til SF6-kretsbryteren.Den omvendte bevegelsen av mekanismen utføres ved å redusere væsketrykket.

Fjærdrevet har det enkleste driftsskjemaet, som er basert på fjærens egenskaper. Driften av en slik enhet er utelukkende basert på mekaniske komponenter. Kraftig fjær fikset med visse parametere kompresjon. Ved hjelp av kontrollhåndtaket fjernes fikseringen og fjæren setter stangen i bevegelse. Noen mekanismer er supplert med hydrauliske systemer for mer pålitelig fiksering.

Konstruksjon av SF6 effektbrytere

Lysbueslukkingsevnen til SF6-gass er mest effektiv ved høy hastighet på strålen i forhold til den brennende lysbuen. Følgende utførelse av fjernkontroll med SF6-gass er mulig:
1) med autopneumatisk blåsing. Trykkfallet som kreves for å blåse genereres av drivenergien;
2) med avkjøling av buen av SF6 under dens bevegelse, forårsaket av samspillet mellom strømmen og magnetfeltet.
3) med lysbueslukking på grunn av gassstrøm fra høytrykkstanken til lavtrykkstanken (doble trykkbrytere).
For tiden er den første metoden mye brukt. En lysbueslukkeanordning med autopneumatisk tvungen sprengning er vist i fig. 22. Den er plassert i en forseglet tank med et SF6-gasstrykk på 0,2–0,28 MPa. I dette tilfellet er det mulig å oppnå den nødvendige elektriske styrken til den interne isolasjonen. Når den er frakoblet, oppstår det en lysbue mellom den faste 1 og den bevegelige 2 kontakten. Sammen med den bevegelige kontakten 2, når frakoblet, beveger PTFE-dysen 3, skilleveggen 5 og sylinderen 6. Siden stempelet 4 er stasjonært, komprimeres SF6-gassen og dens strømning, som passerer gjennom dysen, vasker lysbuen i lengderetningen og sikrer effektiv slukking.

Ris. 22.Oppsett av lysbueslukkingsanordningen til SF6-kretsbryteren med autopneumatisk eksplosjon
Ris. 23. Lysbuekammer til SF6-kretsbryteren

For koblingsanlegg er det utviklet en SF6 effektbryter med merkespenning 110 og 220 kV, merkestrøm 2 kA og merkebrytestrøm 40 kA. Utkoblingstid 0,065, innkoblingstid 0,08 s, SF6 nominelt trykk 0,55 MPa, pneumatisk drev med lufttrykk 2 MPa.
220 kV SF6 effektbryter fjernkontrollkammer med to brudd per stang vist i fig. 23. Når kretsbryteren er slått på, beveger sylinder 1 seg sammen med hovedkontaktene 2 og lysbue 3 til høyre. I dette tilfellet går røret 2 inn i muffen 5, og muffen 3 er koblet til kontakten 4. Fluoroplastdysen 6 beveger seg også til høyre og beveger seg på den hule rørkontakten 4. SF6-gass suges inn i hulrommet A, og SF6-gass fortrenges fra hulrommet B.

Når de er slått av, beveger sylinder 1 og rør 7 seg til venstre. Først divergerer hovedkontaktene (2, 5), deretter lysbuekontaktene (3, 4). I øyeblikket for åpning av kontaktene 3 og 4 oppstår det en lysbue som blir utsatt for gassblåsing. Stempelet 10 forblir stasjonært. I område A dannes det en komprimert gass, og i område B en foreldet gass. Som et resultat strømmer gassen fra område A gjennom den hule kontakten 7 til område B gjennom hullene 8 og 9 under påvirkning av trykkforskjellen pl—(—Pb). Et stort trykkfall gjør det mulig å oppnå nødvendig (kritisk) lysbueblåsehastighet. Under alvorlige nedstengningsforhold (ikke-fjern kortslutning), slukkes lysbuen også på grunn av avkjøling i dyse 6 etter at den forlater kontakt 4.
Ris. 24. Enheten til SF6 effektbryter for spenning 220 kV

På fig.24 viser grunnarrangementet av en SF6 effektbryter for KRUE-220 for en spenning på 220 kV. Den faste kontakten til effektbryteren 1 er festet til tanken til effektbryteren på en støpt isolator 2. Strømbryteren har to PS 3 og 4 koblet i serie gjennom huset 11. Jevn spenningsfordeling over PS sikres av keramikk kondensatorer 6. For å eliminere korona er PS dekket med skjermer 5. Sylindrene 3 og 4 drives i bevegelsen til isolasjonsstangen 8 Gjennom spakmekanismen 7. Slå på og av effektbryteren utføres av en pneumatisk drift. Strømbryteren er fylt med SF6 ved et trykk på 0,55 MPa. De faste kontaktene til bryteren 1 bringes ut av tanken gjennom en forseglet isolator 9 og 10, som betyr overgangen fra hulrommet til bryteren fylt med SF6-gass til hulrommet til det komplette bryterutstyret, også fylt med SF6-gass (PRUE) ). Her er 9 en isolerende skillevegg, 10 er en stikkontakt. En slik isolator gjør det mulig å lagre SF6-gass i effektbryteren når den er frakoblet koblingsanlegget.
Den beskrevne SF6-bryteren har høy teknisk ytelse og tillater 20 ganger kortslutningsstrømavbrudd på en grenseverdi på 40 kA uten revisjoner. Lekkasjen av SF6-gass fra tanken overstiger ikke 1 % per år. Levetiden til effektbryteren før overhaling er 10 år. Det er utviklet DD med en merkespenning på 220 kV per brudd og en utløsningsstrøm på 40 kA ved høy spenningsgjenvinning. Prototyper av SF6 effektbrytere tillater en brytestrøm på opptil 100 kA ved en bruddspenning på 245 kV og en strøm på 40 kA ved en bruddspenning på opptil 362 kV. SF6 effektbrytere er de mest lovende for spenninger over 35 kV og kan opprettes på spenning 800 kV og over.

• Tilbake

• Framover

Driftsprinsipp

Prinsippet for drift av luftstrømbrytere er basert på slukking av en elektrisk lysbue som oppstår når lasten bryter. Denne prosessen kan forekomme i to typer luftbevegelse:

1. Langsgående;
2. Tverrgående.

En luftstrømbryter kan ha flere kontaktbrudd, og dette avhenger av spenningsklassen den er klassifisert for. For å lette slukking av spesielt store typer lysbuer er en shuntmotstand koblet til lysbuekontaktene. Automatiske luftstrømbrytere som opererer etter prinsippet om bueslukking i konvensjonelle kamre har ikke slike elementer uten tilstedeværelse av trykkluft. Deres lysbueslukkekammer består av skillevegger som bryter lysbuen i små deler, og derfor blusser den ikke opp og går raskt ut. I denne artikkelen vil vi snakke mer om driften av høyspente (over 1000 volt) brytere som ikke er utstyrt med innebygd, men har kontroll i kretsen som relébeskyttelsen er introdusert for.

Prinsippet for drift av en høyspenningsbryter med trykkluft skiller seg fra hverandre i designfunksjoner, og spesielt med og uten separator.

I brytere utstyrt med separatorer er strømkontaktene koblet til spesielle stempler og danner en kontaktstempelmekanisme. Separatoren er koblet i serie til lysbueslukkingskontaktene. Det vil si at en separator med lysbuekontakter danner en pol på effektbryteren. I lukket stilling er både lysbuekontaktene og separatoren i samme lukkede tilstand. Når det gis et avstengningssignal aktiveres en mekanisk pneumatisk ventil, som igjen åpner den pneumatiske aktuatoren, mens luften fra ekspanderen virker på lysbueslukkekontaktene.Expanderen kalles forresten også en mottaker av eksperter. I dette tilfellet åpnes strømkontaktene, og den resulterende buen slukkes av en strøm av trykkluft. Etter det blir selve separatoren slått av, og bryter strømmen som gjenstår. Lufttilførselen må justeres nøyaktig slik at den er nok for sikker slukking av lysbuen. Etter at lufttilførselen er avbrutt, inntar lysbuekontaktene på-posisjon, og kretsen avbrytes kun av en åpen effektbryter. Derfor, når du arbeider på elektriske installasjoner som drives av slike brytere, er det viktig å åpne skillebryterne for sikkert arbeid. Én utkobling av den pneumatiske bryteren er ikke nok! Oftest, i kretser opp til 35 kV, brukes et design med åpne separatorer, og hvis spenningen som bryteren fungerer ved er høyere, er separatorene allerede laget i form av spesielle luftfylte kamre. Brytere med separator ble for eksempel produsert i Sovjetunionen under merkenavnet VVG-20.

Hvis høyspenningsluftbryteren ikke har en separator, spiller dens lysbuekontakt også rollen som å bryte kretsen og slukke den resulterende lysbuen. Drivverket i dem er atskilt fra mediet der dempingen finner sted, og kontaktene kan ha ett eller til og med to driftstrinn.

Funksjoner ved vedlikehold og drift

Under driften av slike koblingsenheter på utendørs koblingsanlegg (åpne koblingsanlegg), må det tas hensyn til at kondensat kan samle seg i koblingsskapene, noe som fører til korrosjon av mekanismesystemene, samt sekundære kontroll- og signalkretser. For å gjøre dette gir produsenten varmemotstander inne i skapene som fungerer konstant.

Alle handlinger for å slå på eller slå av enhetene er bare mulig hvis gasstrykket ikke er mindre enn det tillatte, hvis dette blir forsømt, er det stor sannsynlighet for skade og feil på en relativt dyr bryter. For disse formålene må det settes opp en minimumstrykkalarm, samt blokkering av styrekretsene.

Hvis personellet la merke til at trykket har falt, må enheten tas ut for reparasjon og søket etter årsakene til reduksjonen i denne vitale indikatoren for den bør startes. Naturligvis må dens tilbaketrekking fra arbeidet utføres med alle nødvendige sikkerhetskrav for denne elektriske installasjonen og beskrevet i lokale instruksjoner.

For å kontrollere trykket må det være en arbeidstrykkmåler, og etter å ha eliminert gasslekkasjen, er det verdt å supplere den gjennom en spesiell tilkobling, som er plassert inne i drivmekanismen.

Inspeksjon av SF6 effektbrytere utføres daglig, samt en gang annenhver uke om natten

I vått fuktig vær må du være oppmerksom på forekomsten av elektrisk kroning. Hvis verdien av den frakoblede strømmen var den maksimalt tillatte (ved kortslutning), bør kvalitetsvedlikehold sikres

Antall driftsstanser, både planlagte og nødstilfeller, registreres i logger spesielt tildelt for disse behovene.

Til tross for de eksisterende manglene, har SF6-kretsbryteren sine styrker, derfor er den en verdig erstatning ikke bare for olje, men også for høyspenningsluftbrytere.

Fordeler og ulemper

Det er få fordeler med slike utdaterte enheter, her er de viktigste:

1. På grunn av langvarig bruk er det mye erfaring med både drift og reparasjon;
2. I motsetning til andre mer moderne motstykker (spesielt SF6), kan disse bryterne repareres.

Blant manglene vil jeg fremheve følgende:

1. Tilgjengelighet av ekstra pneumatisk utstyr eller kompressorer for drift;
2. Økt støy under avstengning, spesielt under nødkortslutningsmoduser;
3. Store ikke-moderne dimensjoner, noe som forårsaker en økning i territoriet tildelt for utendørs bryterutstyr;
4. De er redde for fuktig luft og støv. Derfor tas det ytterligere tiltak for luftsystemer, utstyr er installert for å redusere disse skadelige faktorene.

2.4.5 SF6 og miljø

Stoffer som forurenser atmosfæren som følge av menneskelige aktiviteter er delt inn i to kategorier i henhold til påvirkningen de har:
— stratosfærisk ozonnedbrytning (hull i ozonlaget);
- global oppvarming (drivhuseffekt).
SF6 har liten effekt på stratosfærisk ozonnedbrytning, siden den ikke inneholder klor, som er hovedreaktanten i ozonkatalyse, og heller ikke på drivhuseffekten, siden dens mengde i atmosfæren er ubetydelig (IEC 1634 (1995)).
Bruken av SF6-gass i bryterutstyr for alle driftsforhold har gitt fordeler når det gjelder ytelse, størrelse, vekt, totalkostnad og pålitelighet. Kostnadene ved kjøp og drift, som inkluderer vedlikeholdskostnader, kan være betydelig lavere enn kostnadene for eldre koblingsutstyr.
Mange års driftserfaring viser at SF6 ikke utgjør noen fare for driftspersonellet eller miljøet, forutsatt at de elementære reglene for håndtering og drift av gassisolert utstyr overholdes.

• Tilbake

• Framover

Driftsprinsipp

Bryteren er basert på prinsippet om å slukke en elektrisk lysbue ved en høyhastighetsstrøm av en trykkluftblanding som tilføres sprengningskanalene. Under påvirkning av luftstrømmen strekkes utløpssøylen og ledes til sprengningskanalene, hvor den til slutt slukkes.

Utformingen av buesnner er forskjellig både i det gjensidige arrangementet av luftkanalene og i bruddkontaktene. På dette grunnlaget er følgende sprengningsordninger:

1. Langsgående blåsing gjennom en metallkanal.
2. Langsgående blåsing gjennom isolasjonskanalen.
3. Dobbeltsidig symmetrisk rensing.
4. Bilateral asymmetrisk.

Ordninger for blåsing Av de presenterte alternativene er den siste den mest effektive.

Klassifisering og typer av luftstrømbrytere

Strømbrytere, inkludert lufte, er primært klassifisert i henhold til type konstruksjon og formål, hvoretter tekniske egenskaper allerede er vurdert. La oss starte med et mer prioritert klassifiseringskriterium.

Etter avtale

Avhengig av formålet er luftbrytere delt inn i følgende typer:

• Nettverksgruppe, den inkluderer elektromekaniske enheter, med en nominell spenning fra 6,0 kV. De kan brukes både til driftssvitsjing av kretser og nødavstengning, for eksempel ved kortslutning.
• generator gruppe. Den inkluderer elektriske enheter designet for 6,0-20,0 kV. Disse enhetene kan bytte krets, både under normale forhold og i tilfelle kortslutning eller tilstedeværelse av innkoblingsstrømmer.
• Kategori for arbeid med energiintensive forbrukere (bue, malm-termiske, stålsmelteovner, etc.).
• Spesialgruppe. Den inkluderer følgende underarter:

1. Luftbrytere av ultrahøyspenningskategori, brukes til å koble shuntreaktorer til kraftledninger hvis det oppstår overspenning i ledningen.
2. Effektbrytere med sjokkgeneratorer (brukes i benketester), konstruert for kobling ved normal drift og i nødssituasjoner.
3. Enheter i kretser 110,0-500,0 kV, gir passasje, både under normale driftsforhold, og i en viss tid under kortslutning.
4. Luftbrytere inkludert i brytersettet.

Av design

Designfunksjonene til bryterne bestemmer deres type installasjon. Avhengig av dette skilles følgende typer enheter ut:

• Inkludert i settet til bryterutstyret (innebygd).
• Utrullinger fra koblingsceller utstyrt med spesialinnretninger er av utrullingstypen.

  Uttrekkbar luftbryter Metasol

• Veggutførelse. Enheter installert på vegger i et lukket bryterutstyr.
• Suspendert og støttende (forskjellig i type isolasjon til "bakken").

Moralsk og fysisk utdaterte effektbrytere som er i drift skaper mange problemer.

I følge RAO UES oppfyller ikke 15 % av alle høyspenningsbrytere driftsbetingelsene; slitasje på nettstasjonsutstyr overstiger 50 %. Mer enn en tredjedel av 330-750 kV luftstrømbrytere, som danner grunnlaget for koblingsutstyret til intersystemkraftnettverk, har en levetid på mer enn 20 eller til og med 30 år. En lignende situasjon er med bytteutstyr for en spenning på 110-220 kV.

Utdaterte effektbrytere og deres støttesystemer krever høye vedlikeholdskostnader.

Frem til 2010 er ingen alternativer til SF6 og vakuumbrytere å se på verdensmarkedet.Derfor fortsetter arbeidet med å forbedre dem.

En kombinasjon av den autopneumatiske slokkemetoden og metoden for autogenerering av trykk i SF6 effektbrytere, som har blitt utbredt de siste årene, brukes. Dette reduserer energiforbruket til frekvensomformeren og gjør det mulig å bruke en økonomisk og pålitelig fjærdrift for SF6 effektbrytere med en spenning på 245 kV og over.

Å øke effektiviteten til lysbueslukking gjør det mulig å øke spenningen per brudd på strømbryteren opp til 360-550 kV.

Det arbeides med å forbedre kontaktsystemene til VDC ytterligere, for å søke etter optimal fordeling av magnetfeltet for effektiv demping av vakuumbuen og redusere diameteren til kamrene. Arbeidet fortsetter med å lage VDC for en spenning på mer enn 35 kV (110 kV og over) for høyspentvakuumbrytere.

Vakuumutstyr begynner å bli brukt ved lav spenning (1140 V og under), og ikke bare i form av kontaktorer, men også brytere og kontrollenheter.

Det arbeides med å erstatte SF6 med en blanding av det med andre gasser, samt å bruke andre gasser.

Utviklingsnivået for SF6 og vakuumutstyr tilfredsstiller i utgangspunktet kravene til forbrukeren.

Dagens forsyning på det russiske utenlandske markedet av gassisolert utstyr overstiger betydelig volumet av salg av innenlandske enheter. Det blir stadig vanskeligere for russiske produsenter å konkurrere med utenlandske på grunn av teknologisk etterslep og mangel på midler til teknisk omutstyr.

2814

Bokmerker

Siste publikasjoner

EKF-selskapet mottok patent for tilkobling av gjennomføringsterminaler СМК-222

27. november kl 17:11

33

Ny serie med frekvensomformere Vector80 EKF Basic

27. november kl 17:10

35

KRUG forbedrer energieffektiviteten til pumpestasjon nr. 4 i Saratov-varmenettverket

26. november kl 18:39

74

Atos forsyner Norilsk Nickel med BullSequana S-plattform for SAP-implementering

26. november kl 14:48

79

National Research University "MPEI" diskuterte problemene med å trene personell for den elektriske og termiske kraftindustrien med representanter for staten og næringslivet

24. november kl 21:07

107

National Research University "MPEI" snakket om etableringen av University 3.0. på UASR Presidential Forum

23. november kl 22:35

62

KTPM 35 kV på gaten. Lev Tolstoj

23. november kl 12:25

197

Praktiske dielektriske verktøysett for installatører fra EKF

22. november kl 23:34

197

Ny emballasjestørrelse for fleksible korrugerte HDPE-rør fra EKF

22. november kl 23:33

190

Brakett fra EKF med støtte for montering av brett på vegger

22. november kl 23:31

257

Mest interessante publikasjoner

Den nye gassturbinen CHPP i Kasimov vil gi mer enn 18 MW kraft til energisystemet i Ryazan-regionen

4. juni 2012 kl. 11.00

147466

SF6 effektbryter type VGB-35, VGBE-35, VGBEP-35

12. juli 2011 kl. 08:56

31684

Lastbrytere for spenning 6, 10 kV

28. november 2011 kl. 10.00

19520

SF6 tankbrytere type VEB-110II

21. juli 2011 kl. 10.00

13899

Riktig avhending av batterier

14. november 2012 kl. 10.00

13250

Tegn på funksjonsfeil i driften av krafttransformatorer under drift

29. februar 2012 kl. 10.00

12581

Koblingsutstyr 6(10) kV med mikroprosessorterminaler BMRZ-100

16. august 2012 kl 16:00

12015

Vi utarbeider "Erklæring om driftsdokumenter"

24. mai 2017 kl. 10.00

11856

Problemer i begrepssystemet. Mangel på logikk

25. desember 2012 kl. 10.00

11049

Beregning av nett ved spenningstap

27. februar 2013 kl. 10.00

9150

Bruksområde

Spenningstransformatoren SF6 brukes i ulike elektriske transformatorstasjoner. Enheten er i stand til å overføre et signal til måleinstrumenter, beskyttelseskomponenter i bryterutstyr. SF6-transformatorer er koblet til et trefaset (industrielt) nettverk. Deres oppgave er å transformere vekselstrøm 50 Hz. Installasjon er tillatt i middels og moderat kalde klimasoner.

Driften av transformatorer basert på SF6-isolasjon er mulig i nesten alle grener av menneskelig industriell aktivitet. Driften av utstyret lar deg overføre det behandlede signalet til måleinstrumenter, sikkerhet, beskyttelsessystemer. Installasjonen brukes til å sikre driften av ulike strømmåleapparater.

SF6-strømtransformatoren er ideell for lukkede eller underjordiske transformatorstasjoner som opererer i byen. Installasjoner monteres i kritiske områder ut fra et økologisk synspunkt. I slike områder er oljelekkasje uakseptabelt. Kun SF6 utstyr kan brukes her.

Driftsprinsipp og omfang

Hvordan fungerer en høyspent SF6 effektbryter? På grunn av isolering av fasene fra hverandre ved hjelp av SF6-gass. Prinsippet for drift av mekanismen er som følger: når et signal mottas for å slå av det elektriske utstyret, åpnes kontaktene til hvert kammer. Innebygde kontakter skaper en elektrisk lysbue, som plasseres i et gassholdig miljø.

Dette mediet skiller gassen i individuelle partikler og komponenter, og på grunn av det høye trykket i tanken reduseres selve mediet. Mulig bruk av ekstra kompressorer dersom systemet kjører på lavt trykk. Da øker kompressorene trykket og danner en gassblåsing. Shunting brukes også, hvis bruk er nødvendig for å utjevne strømmen.

Betegnelsen i diagrammet nedenfor indikerer plasseringen av hvert element i kretsbrytermekanismen:

Når det gjelder tankmodeller, utføres kontroll ved hjelp av stasjoner og transformatorer. Hva er drivkraften til? Dens mekanisme er en regulator og formålet er å slå strømmen på eller av og, om nødvendig, å holde lysbuen på et angitt nivå.

Drivverk er delt inn i fjær- og fjærhydraulisk. Fjærer har en høy grad av pålitelighet og har et enkelt operasjonsprinsipp: alt arbeid utføres takket være mekaniske deler. Fjæren er i stand til å komprimere og dekomprimere under påvirkning av en spesiell spak, i tillegg til å bli festet på det innstilte nivået.

Fjærhydrauliske drifter av effektbrytere har i tillegg et hydraulisk kontrollsystem i utformingen. En slik stasjon anses som mer effektiv og pålitelig, fordi fjæranordningen i seg selv kan endre nivået på låsen.

Enheten og utformingen av luftkretsbryteren

Tenk på hvordan luftstrømbryteren er ordnet ved å bruke eksemplet på en VVB-strømbryter, dets forenklede strukturelle diagram er presentert nedenfor.

Typisk design av VVB-seriens luftbrytere

Betegnelser:

• A - Mottaker, en tank som luft pumpes inn til det dannes et trykknivå tilsvarende det nominelle.
• B - Metalltank til lysbuen.
• C - Endeflens.
• D - Spenningsdeler kondensator (brukes ikke i moderne design av brytere).
• E - Monteringsstang til den bevegelige kontaktgruppen.
• F - Porselensisolator.
• G - Ekstra lysbuekontakt for shunting.
• H - Shuntmotstand.
• I - Luftstråleventil.
• J - Impulskanalrør.
• K - Hovedtilførsel av luftblanding.
• L - Gruppe av ventiler.

Som du kan se, i denne serien er kontaktgruppen (E, G), på/av-mekanismen og vifteventilen (I) innelukket i en metallbeholder (B). Selve tanken er fylt med en trykkluftblanding. Bryterpolene er adskilt av en mellomisolator. Siden det er høy spenning på fartøyet, er beskyttelsen av støttesøylen av spesiell betydning. Den er laget ved hjelp av isolerende porselens-"skjorter".

Luftblandingen tilføres gjennom to luftkanaler K og J. Den første hovedkanalen brukes til å pumpe luft inn i tanken, den andre opererer i en pulserende modus (tilfører luftblandingen når bryterkontaktene er slått av og tilbakestilles når den er lukket).