Выключатели высоковольтного образца
В коммуникационных сетях возникает необходимость в оперативном включении/выключении конкретных участков энергосистемы или агрегатов. Чтобы выполнить мероприятие, можно воспользоваться высоковольтным выключателем. Управление таким устройством обеспечивается специальным приводным механизмом.
Приводная система и принцип работы
Привод эксплуатируется при помощи энергии, поступающей из внешней энергосети.
Существуют электромагнитные, пневматически и пружинные приводные системы. Их подбирают в соответствии с разновидностью энергии, которая подается на выключатель.
По способу функционирования приводы бывают полуавтоматическими. Такое оборудование обеспечивает включение выключателей за счет физического импульса, при этом отключение можно выполнить: автоматически, вручную или дистанционно.
В конструкцию входят такие элементы:
- Система свободной дезактивации и расцепления.
- Устройство включения.
- Система первичной или вторичной активации привода.
- Кнопки ручного управления.
- Индикатора количества включений.
- Блок контактов для выполнения аварийного отключения.
Основные требования к высоковольтным включателям:
- Надежное использование.
- Обеспечение безопасности.
- Оперативное функционирование.
- Простое обслуживание.
- Удобный монтаж.
- Минимальный шум при эксплуатации.
- Доступная цена.
В настоящее время не все выключатели способны удовлетворить все изложенные требования. Конструкторы ведут активную деятельность по разработке инновационных решений, обеспечивающих выход на рынок приборов с высоким уровнем безопасности.
Разновидности высоковольтных выключателей
Такое оборудование бывает следующих категорий:
- Элегазовое оборудование в виде баков или колонок.
- Вакуумные устройства.
- Масляные агрегаты представлены в виде баковой или маломасляной продукции.
- Воздушные.
- Автогазовые.
- Электромагнитные.
- Автопневматические.
По назначению устройства бывают такими:
- Выключатели для сетей с напряжением от 6 кВ.
- Выключатели для генераторов с напряжением 6-20 кВ.
- Выключатели для напряжения 6-220 кВ.
- Выключатели, регулирующие нагрузку.
- Реклоузеры.
- Выключатели особого назначения.
Для таких выключателей подходит размещение внутри или за пределами различных помещений, где могут устанавливаться всевозможные вентиляционные и отопительные системы. Существует семь климатических исполнений таких агрегатов. Подходящий вариант выбирают на базе параметров места, где будут выполняться монтажные работы.
Кроме того можно найти выключатели опорного, подвесного, выкатного и интегрированного образца. Данная классификация соответствует способу монтажа
Выключатели для систем высокого напряжения с постоянным током
В данном случае схематическую деятельность выключателя можно представить следующим образом:
- Размыкание контактов провоцирует формирование электрической дуги.
- Создание ограничений для процесса наращивания силы тока.
- Снижение тока в системе до параметров, обеспечивающие самостоятельный распад дуги в произвольном порядке из-за ионизации участка.
- Реконструкция прочности соединения между контактными элементами.
Когда начинается процесс эксплуатации выключателей в сети высокого напряжения, между контактными единицами начинают формироваться всевозможные среды диэлектрического характера. По этому критерию агрегаты делят на несколько разновидностей. Ниже они будут описаны подробно.
Вакуумные устройства
Электрические дуги хорошо гасятся в условиях вакуума. Дело в том, что у вакуумной среды высокие показатели электрической прочности.
Когда начинается процесс снижения давления в устройстве, молекулы во время пробега преодолевают более значительное расстояние. Вакуумная среда обеспечивает возможности для пробега молекул по расстоянию, которое существенно превосходит объем камеры.
Подобные агрегаты можно устанавливать в случае эксплуатации систем, где ток подается под напряжением более 110 кВт.
Масляное оборудование
В устройстве подобного типа комплекс по гашению дуги заполняется трансформаторным маслом. Процесс выглядит так: масло разлагается, формируя газовые потоки, провоцирующие значительное охлаждение электрической дуги.
Таким оборудованием оснащают системы с напряжением 10-20 кВ или 110-220 кВт.
Активно эксплуатируются выключатели маломасляного или бакового образца. Различия можно выразить в виде расхода масла, а также в методике выполнения изоляция основания от комплекса контактов.
В баковых устройствах много недоработок. Самая яркая – огнеопасность. При использовании агрегата необходимо постоянно следить за объемом и качеством масла, которое находится масло. В любом случае, нужно регулярно выполнять замену масла, что приведет к определенным затратам времени.
Выключатели нагрузки
Подобное оснащение обеспечивает успешную эксплуатацию рубильников в комплексах аварийного отключения подачи энергии. Также оно необходимо при использовании выключателей селекционного образца, независимо от ширины их шин или расстояния между фазами. Рассматриваемый вид устройств демонстрирует оптимальные эксплуатационные параметры при работе в условиях высокого или низкого тока.
На производстве корпусов используют металл или ПВХ. В результате удается изготавливать безопасное оборудование, которое можно устанавливать на территории производственных площадок, цехов и на открытых участках. Чтобы оборудование не запускалось в произвольном порядке, установлена система блокировки выключателя.
Агрегаты выделяются высокими показателями надежности, безопасности и универсальности.
Выключатели для сетей высокого напряжения автоматического образца
Такое оснащение способно обеспечить нормальный проход электричества. Когда наблюдаются короткие замыкания или перегрузки различного происхождения, автоматически происходит отключение системы.
Существуют автоматизированные устройства общего, специального и оперативного назначения.
Элегазовое оборудование
Элегазовые выключатели – профильный элемент оснащения комплексов, обеспечивающих реализацию процессов обеспечения управления и контроля на энергетических линиях.
В камеру поступает особая комбинация газов, дуга гасится. Нет необходимости в выполнении замены газового наполнителя. Также ненужно следить за качеством и объемом газовой массы.
Когда наблюдается изоляция фаз друг от друга, наблюдается процесс выключения сети. При срабатывании индикатора отключения, происходит размыкание контактной группы, которая размещается в нескольких автономных камерах. Наблюдается формирование дуги между интегрированной системой контактов. Дуга находится в газовой среде. Постепенно наблюдается процесс расщепления газа на составляющие элементы.
Сильные стороны такого оборудования заключаются в следующем:
- Универсальность – успешная эксплуатация в любой сети, независимо от напряжения в ней.
- Оперативность – оперативная реакция на трансформацию условий обеспечивает возможность практически моментальной дезактивации системы при аварийных ситуациях.
- Пожарная безопасность.
- Можно эксплуатировать в условиях вибрационной нагрузки.
- Большой эксплуатационный ресурс – контакты прикасаются друг к другу, но процесс интенсивного износа не наблюдается.
- Можно применять в условиях любого тока.
Особенностью таких выключателей является факт, что их можно устанавливать исключительно на специальном основании или подставке. Запрещено их эксплуатировать в условиях низких температурных показателей. Кстати, элегаз стоит довольно дорого.
Сейчас элегазовые выключатели получили обширное распространение. Их используют чаще других видов высоковольтных выключателей.
Подбор и проведение испытаний
Если выключатель высокого тока подобран корректно, система будет качественно выполнять поставленные задачи. При выборе важно обратить внимание на расчетные параметры и предельно допустимые значения. Чтобы выполнить сравнительный анализ, нужно сформировать специальные таблицы, куда будут вноситься соответствующие критерии оценки.
Надежное оборудование будет функционировать долгое время, если во время его подбора акцент делался не на предельных, а на минимальных параметрах.
Когда выполняются монтажные работы, проводятся испытания установленного оборудования. Диагностическое обслуживание и испытания выполняют раз в 48 месяцев, при этом капитальный ремонт – раз в 96 месяцев.
Ремонт выключателей для сетей высокого напряжения
Оборудование будет надежно функционировать, если регулярно выполняется периодическое и капитальное обслуживание.
Периодические ремонтные мероприятия нужно выполнять в следующих случаях:
- Фарфоровые покрышки в зоне вводов, мембран или предохранителей начинают терять целостное состояние.
- При эксплуатации внутри выключателя наблюдается шум или треск.
- Преобразование температурных показателей в контактах соединения.
- Интенсивный расход масла.
Капительное обслуживание выключателей высокого напряжения нужно выполнять в соответствии с рекомендациями производителя. В основном, необходимые мероприятия можно провести непосредственно на месте эксплуатации оборудования.
Когда наблюдаются неполадки в зоне вводов или трансформаторных элементов, ремонтные мероприятия реализуют в стенах профильных мастерских.
Читайте так же
- Как правильно выбрать СИП
- Применение натяжителя для СИП
Наша продукция
- Опоры типа СВ
- Опоры типа СК
- Фундамент под опоры
Инструкции / Инструкции по эксплуатации оборудования подстанций
6 Установка и эксплуатация выключателя
6.1 Общие требования к установке
6.2 Осмотр
6.3 Капитальный ремонт
6.4 Текущий ремонт
6.5 Профилактический контроль
6.5.1 Периодичность и объем профилактического контроля
6.5.2 Измерение сопротивления изоляции
6.5.3 Испытание изоляции повышенным напряжением
6.5.4 Измерение сопротивления постоянному току
6.5.5 Измерение механических характеристик
6.5.6 Проверка напряжения срабатывания привода
6.5.7 Измерение времени включения и отключения
6.5.8 Испытание выключателя многоразовым включением-отключением
6.5.9 Допустимый износ контактов
6.5.10 Проверка минимального напряжения срабатывания
6.5.11 Тепловизионный контроль
7 Меры безопасности.
Приложение 1 .
Приложение 2 .
Знание настоящей инструкции обязательно для:
- начальника, мастера группы подстанций и ЦРО службы подстанций;
- оперативного, оперативно-производственного персонала службы подстанций;
- производственного персонала группы подстанций и ЦРО службы подстанций.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Вакуумные выключатели BB/TEL (далее — выключатели) предназначены для работы в комплектных распределительных устройствах (КРУ) и камерах стационарного одностороннего обслуживания (КСО) внутренней и наружной установки класса напряжения до 20 кВ трёхфазного переменного тока 50 Гц для систем с изолированной и заземлённой нейтралью.
В основе конструктивного решения выключателя лежит использование пофазных электромагнитных приводов с «магнитной защёлкой», механически связанных общим не несущим нагрузку, валом-синхронизатором. Параллельно соединённые катушки электромагнитных приводов фаз выключателя при выполнении команд подключаются к предварительно заряженным конденсаторам в блоках управления (далее БУ/TEL). Такая конструкция позволила достичь следующих отличительных особенностей по сравнению с традиционными вакуумными выключателями (ВВ) (см. табл. 2.1):
- высокий механический и коммутационный ресурс;
- малое энергопотребление по шинам оперативного напряжения (заряд и поддержание в параметрах конденсаторных ёмкостей «ВКЛ», «ОТКЛ»);
- малые габариты и вес;
- лёгкость и простота адаптации в любые типы КРУ, КСО;
- возможность использования в широком диапазоне питающего оперативного напряжения вторичных цепей;
- необслуживаемость на протяжении всего срока эксплуатации;
- низкая трудоёмкость производства и, как следствие, умеренная цена.
Для управления выключателями отделение устройств управления промышленной группы «Таврида Электрик» выпускает блоки управления серий BU/TEL, БУ/ТЕL.
Структура условного обозначения выключателей:
Выключатель вакуумный
Наименование серии
Номинальное напряжение, кВ
Номинальный ток отключения, кА
Номинальный ток, А
Климатическое исполнение и категория размещения
Конструктивное исполнение по каталогу
Пример записи обозначения выключателя напряжением 10 кВ с номинальным током отключения 12,5 кА, номинальным током 630 А, климатического исполнения У2, конструктивного исполнения по каталогу:
Выключатель вакуумный
Таблица 2.1 – Основные технические характеристики выключателей BB/TEL
№ п/п
Показатель
Значение
Номинальное напряжение, кВ
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
Номинальный ток (Iном.), А
Номинальный ток отключения (Iо ном.), кА
Сквозной ток короткого замыкания:
- наибольший пик, кА, не более
- начальное действующее значение периодической составляющей
32; 52; 81
12,5; 20
Нормированное процентное содержание апериодической составляющей, %
Среднеквадратическое значение тока за время его протекания (ток термической стойкости), кА
Время протекания тока термической стойкости, с
Собственное время отключения выключателя, с, не более
Полное время отключения, в зависимости от типа БУ/TEL, с, не более
Собственное время включения, с, не более
Полное время включения, в зависимости от типа БУ/TEL, с, не более
Неодновременность замыкания и размыкания контактов, с, не более
Номинальное напряжение питания катушек электромагнитов (постоянное), В
Номинальные параметры оперативного напряжения питания
— переменное, В
100, 220
24, 48, 110, 220
85 — 110
Ресурс по коммутационной стойкости:
- при номинальном токе Iном., операций «ВО»
- при токах короткого замыкания I=(60-100)% от (Iо.ном.), операций «ВО»
Механический ресурс, циклов «ВО»
Электрическое сопротивление главной цепи полюса, мкОм, не более, при номинальном токе:
Масса, кг:
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 41; 42; 44; 45; 46; 48; 51;52
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 43; 47
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 59; 70
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 60; 71
Срок службы до списания, лет
КРИТЕРИИ И ПРЕДЕЛЫ БЕЗОПАСНОГО СОСТОЯНИЯ
Климатическое исполнение и категория размещения У2 по ГОСТ1550, условия эксплуатации при этом:
- наибольшая высота над уровнем моря до 3000 м;
- верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха в КРУ (КСО) принимают равным плюс 55°С, эффективное значение температуры окружающего воздуха КРУ и КСО – плюс 40°С;
- нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха – минус 40°С;
- верхнее значение относительной влажности воздуха 100% при плюс 25°С;
- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов и паров, вредных для изоляции, не насыщенная токопроводящей пылью в концентрациях, снижающих параметры электропрочности изоляции выключателя.
Рабочее положение в пространстве — любое. Для исполнений 59, 60, 70, 71 – основанием вниз либо вверх. Выключатели предназначены для работы в операциях «О» и «В» и в циклах О – 0,3 с – ВО – 15 с – ВО; О – 0,3 с – ВО – 180 с – ВО.
Параметры вспомогательных контактов выключателя приведены в таблице 3.1.
По стойкости к воздействию внешних механических факторов выключатель соответствует группе М 7 по ГОСТ 17516.1-90, при этом выключатель работоспособен при воздействии синусоидальной вибрации в диапазоне частот (0,5*100) Гц с максимальной амплитудой ускорения 10 м/с 2 (1 q) и многократных ударов с ускорением 30 м/с 2 (3 q).
Таблица 3.1 – Параметры вспомогательных контактов выключателя
Номинальное значение
Максимальное рабочее напряжение, В (перем. и пост.)
Максимальная коммутируемая мощность в цепях постоянного тока при t=1 ms, Вт
Максимальная коммутируемая мощность в цепях переменного
тока при cos j= 0,8, ВА
Максимальный сквозной ток, А
Испытательное напряжение, В (пост.)
Сопротивление контактов, мкОм, не более
Коммутационный ресурс при максимальном токе отключения, циклов В-О
Механический ресурс, циклов В-О
Выключатели отвечают требованиям ГОСТ687, МЭК-56 и технических условий ТУ У 25123867.002-2000 (а также ИТЕА 674152.002 ТУ; ТУ У 13795314.001-95).
Зависимость коммутационного ресурса выключателей от величины отключаемого тока представлена на рис. 3.1.
Выключатели отвечают требованиям ГОСТ 687, МЭК-56 и технических условий ТУ У 25123867.002-2000 (а также ИТЕА 674152.002 ТУ; ТУ У 13795314.001-95).
Зависимость коммутационного ресурса выключателей от величины отключаемого тока представлена на рис. 3.1.
УСТРОЙСТВО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Основные части и узлы
В отличие от большинства существующих выключателей, в основу устройства BB/TEL заложен принцип раздельного управления контактами вакуумных дугогасительных камер фаз аппарата. Данный принцип позволил существенно уменьшить количество движущихся частей привода.
Вакуумные дугогасительные камеры установлены внутри полых опорных изоляторов, закреплённых на общем основании (см. рис. 4.1, 4.2). Подвижные контакты дугогасительных камер жестко соединены со своими приводами посредством изоляционных тяг, которые также располагаются внутри опорных изоляторов. Таким образом, все элементы конструкции полюса имеют общую ось симметрии, вдоль которой совершают возвратно-поступательное движение детали механизма. Это позволяет существенно упростить кинематическую схему BB/TEL, отказаться от применения нагруженных шарнирных и рычажных звеньев, что, в свою очередь, делает возможным создание коммутационного аппарата с высоким
механическим ресурсом, не требующего обслуживания и регулировки в течение всего срока службы.
Приводы фаз располагаются внутри основания выключателя. Они механически соединены между собой посредством общего вала, который выполняет следующие функции:
- обеспечивает синхронизацию фаз, предохраняя от неполнофазных режимов работы;
- приводит в действие вспомогательные контакты выключателя;
- обеспечивает механическую блокировку работы РУ, в котором установлен BB/TEL;
- управляет визуальными индикаторами положения BB/TEL.
На рис. 4.1, 4.2 представлен пример конструкции выключателя с номинальным током 1000 А. Конструкция выключателя с номинальным током 1600 А аналогична, но имеет отличия в части устройства элементов главной токоведущей цепи с целью обеспечения большей пропускной способности.
Рисунок 4.1
Электромагнитный привод с магнитной защёлкой
Электромагнитный привод может находиться в двух устойчивых положениях – ОТКЛЮЧЕНО и ВКЛЮЧЕНО. Фиксация якоря в этих положениях производится без применения механических защёлок, и обеспечивается:
- силой упругости отключающей пружины в положении ОТКЛЮЧЕНО;
- силой, создаваемой остаточным магнитным потоком кольцевого постоянного магнита, в положении ВКЛЮЧЕНО.
Операция включения и отключения производится путём подачи управляющих импульсов напряжения разной полярности на однообмоточную катушку электромагнитного привода.
Вакуумные дугогасительные камеры
Рисунок 4.2
В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда, называемого «вакуумная дуга». Существование «вакуумной дуги» поддерживается за счёт металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, является проводником тока и поддерживает его протекание между контактами до момента перехода через ноль. В этот момент дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7-10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасительной камеры, восстанавливая электропрочность вакуумного промежутка. В это же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение. Если при восстановлении напряжения на поверхности контакта (как правило, анода) остаются перегретые участки, они могут служить источником эмиссии заряженных частиц, вызывающих пробой вакуумного промежутка, с последующим протеканием тока через него. Для избежания подобных отказов необходимо управлять вакуумной дугой, равномерно распределяя тепловой поток по всей поверхности контактов. Наиболее эффективным способом управления дугой является наложение на неё продольного (сонаправленного с направлением тока) магнитного поля, которое индуцируется самим током. Данный способ применён в вакуумных дугогасительных камерах, которые разработаны и производятся предприятием «Таврида Электрик». Эта конструкция имеет явные преимущества:
- высокая отключающая способность;
- минимальные габариты и вес;
- малая величина тока среза (4-5 ампер), ограничивающая коммутационные перенапряжения до безопасных величин;
- продольное магнитное поле минимизирует коммутационный износ контактов (эрозию) и обеспечивает значительный коммутационный ресурс.
Блок управления выключателем
Для управления (включения и отключения) выключателями, а также для сопряжения с существующими цепями релейной защиты и управления предназначены блоки управления BU/TEL различных типов.
При выполнении операций ВКЛ/ОТКЛ на катушки электромагнитных приводов выключателя разряжаются предварительно заряженные конденсаторы блоков управления. Таким образом обеспечивается строгое дозирование электрической энергии, что позволяет снизить совокупное разрушительное воздействие на контактную систему ВДК электроэрозионных, тепловых и механических факторов, что в свою очередь способствует повышению коммутационного и механического ресурса всего вакуумного выключателя.
Применяются следующие типы блоков управления предприятия «Таврида Электрик»:
- BU/TEL-220-05A (ИТЕА468332.021РЭ) с блоком питания ВР/TEL-220-02A (ИТЕА436535.007РЭ)№
- БУ/TEL-220-10 (ИТЕА468332.017РЭ);
- БУ/TEL-100/220-12-01; (БУ/TEL-12/64-12-01); (АРТА468332.001РЭ);
- БУ/TEL-100/220-12-02; (БУ/TEL-12/64-12-02); (АРТА468332.001РЭ);
- БУ/TEL-100/220-12-03; (БУ/TEL-12/64-12-03); (АРТА468332.001РЭ).
Блок управления BU/TEL-220-05A используется только в комплекте с блоком питания BP/TEL-220-02A. Остальные типы блоков управления имеют встроенные блоки питания.
Выбор типа блока управления зависит от рода оперативного напряжения (постоянное, переменное, выпрямленное), его источников, функционального назначения ячейки, объёма РЗиА, типа используемой аппаратуры и др. параметров.
Включение
В отключенном положении выключателя контакты вакуумной камеры (ВДК) удерживаются в разомкнутом состоянии действием отключающей пружины, которое передаётся на подвижный контакт ВДК посредством тягового изолятора. Для включения модуля на обмотку электромагнитного привода разряжается на предварительно заряженный включающий конденсатор блока управления. Импульс тока, протекающий по обмотке электромагнитного привода в результате разряда конденсатора, создаёт магнитное поле в зазоре между якорем и плоским магнитопроводом.
По мере роста тока в обмотке электромагнитного привода сила электромагнитного притяжения между якорем и плоским магнитопроводом возрастает до величины, превышающей силу удержания, создаваемую пружиной отключения. В этот момент якорь привода начинает двигаться по направлению к магнитопроводу, толкая тяговый изолятор и подвижный контакт ВДК.
В процессе движения якоря по направлению к магнитопроводу воздушный зазор уменьшается, благодаря чему сила притяжения якоря увеличивается. Быстро растущая электромагнитная сила стремительно ускоряет движущиеся части модуля до скорости примерно 1 м/с. Такая скорость является оптимальной для процесса включения и позволяет избежать дребезга контактов при их соударении, существенно снижая при этом вероятность пробоя вакуумного промежутка до момента замыкания контактов.
Ускоряющий якорь генерирует в витках обмотки электромагнитного привода противо ЭДС, которая препятствует дальнейшему нарастанию тока в обмотке и даже несколько снижает его.
В момент замыкания контактов подвижный контакт останавливается, а якорь продолжает своё движение ещё на 2 миллиметра, поджимая контакты через пружину дополнительного поджатия контактов.
Достигнув плоского магнитопровода, якорь останавливается, примагнитившись к магнитопроводу привода. В момент остановки якоря он перестаёт индуцировать противо-ЭДС, что приводит к росту тока, необходимого для насыщения кольцевого постоянного магнита до достижения им необходимых магнитных свойств.
Намагниченный до насыщения кольцевой магнит создаёт мощный остаточный магнитный поток, достаточный для удержания якоря привода (и соответственно, контактов модуля) во включенном положении даже после отключения включающего тока вспомогательным контактом.
Испытания на стойкость к механическим воздействиям показали, что усилие удержания, развиваемого постоянным магнитом, достаточно для того, чтобы удерживать модуль во включенном положении так долго, как это необходимо по условиям эксплуатации, даже при воздействии вибрационных и ударных нагрузок.
Отключающая пружина привода также сжимается в процессе движения якоря, накапливая потенциальную энергию для выполнения операции отключения модуля.
Перемещение якоря передаётся на синхронизирующий вал, поворачивая его в процессе перемещения на угол 44°, для обеспечения индикации состояния модуля, управления вспомогательными контактами и приведения в действие блокировочных механизмов распредустройства.
Отключение
Для отключения выключателя на обмотку электромагнитного привода разряжается предварительно заряженный отключающий конденсатор блока управления, обеспечивающий протекание через обмотку в течение 15 – 20 миллисекунд тока в направлении, противоположном току включения.
Ток отключения частично размагничивает постоянный магнит, ослабляя силу магнитного притяжения якоря к плоскому магнитопроводу.
Совместное воздействие отключающей пружины и пружины дополнительного поджатия контактов является достаточным для того, чтобы «оторвать» примагниченный якорь от магнитопровода. Возникающий воздушный зазор в приводе резко уменьшает силу притяжения, якорь под действием пружин интенсивно разгоняет и после 2 миллиметров свободного движения рывком увлекает за собой тяговой изолятор и подвижный контакт ВДК.
Усилие стартового рывка на подвижном контакте может достигать величины 2000 Н, что позволяет эффективно разрывать точки микросварок на поверхности контактов, которые могут возникать из-за термического воздействия токов короткого замыкания.
Размыкание контактов происходит с интенсивным ускорением, способствуя достижению максимальной отключающей способности модуля.
По достижении якорем крайнего положения контакты ВДК удерживаются в разомкнутом состоянии усилием отключающей пружины, которое передаётся на подвижный контакт посредством тягового изолятора.
Перемещение якоря передаётся на синхронизирующий вал, поворачивая его в процессе перемещения на угол 44°, для обеспечения индикации состояния модуля, управления вспомогательными контактами и приведения в действие блокировочных механизмов распредустройства.
Ручное включение и отключение
В соответствии с требованиями ГОСТ 687-78 ручное включение выключателя не является обязательным. Для реализации этого режима при отсутствии оперативного напряжения используется так называемый «вспомогательный вход по питанию» БУ/TEL или блок автономного питания BAV/TEL.
Попытка включить выключатель вручную путём воздействия на вал или другим образом может привести к выходу его из строя.
Ручное отключение осуществляется путём механического воздействия на кнопку ручного отключения, которая в свою очередь воздействует через вал привода на якоря электромагнитов и разрывает магнитную систему.
Пользоваться кнопкой ручного отключения только в случае невозможности отключения выключателя от блока управления.
УСТАНОВКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Общие требования к установке
Персонал, обслуживающий выключатели, должен быть ознакомлен с настоящей инструкцией по эксплуатации.
При проверке работоспособности выключателя соединить цепи управления с блоком управления по схеме, приведённой в паспорте блока, и проверить работоспособность при включении и отключении путём замыкания «сухих» контактов в цепях «В» и «О».
Блокировка не должна оказывать постоянного момента внешней силы на вал выключателя. Эквивалентная масса, которая может быть нагружена на толкатель блокировки выключателя, не должна превышать 0,2 кг.
Для выключателей конструктивных исполнений с выходом вала с торцов эквивалентный момент инерции, который может быть приложен с каждой стороны вала, не должен превышать 3,5*10 -4 кг*м 2 .
Момент затяжки гаек крепления шин к верхнему токосъёму выключателя должен быть 30 Н*м. Выключатель включается только от штатного блока управления или от блока автономного включения.
Изгибающее усилие, создаваемое ошиновкой, не должно приводить к отклонению от естественного положения полюса выключателя более чем на 1 мм. При этом должно быть проведено измерение расстояния до произвольных баз в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
При ошиновке выключателей использовать медные или алюминиевые шины с сечением, определённым по ПУЭ для номинального тока присоединения. Если шины не покрыты коррозионно-стойким покрытием, производить предварительную зачистку поверхностей и смазку шин.
После установки выключателя в камеру, ячейку КСО, КРУ необходимо произвести следующий объём проверок:
- протирку сухой чистой ветошью опорной изоляции;
- измерение переходного сопротивления контактов главной цепи;
- испытание изоляции одноминутным напряжением промышленной частоты;
- проверку работоспособности.
При хранении выключателя на складе более 2-х лет данную проверку необходимо проводить перед монтажом.
Измерение переходного сопротивления проводится на всех полюсах выключателя поверенным прибором, обеспечивающим погрешность не более 5% в диапазоне 1-100 мкОм и тест током не менее 10 А. Измеренные значения не должны превышать указанных в технических характеристиках РЭ. Если измеренное Rпер. выше нормативного, необходимо выполнить контрольный замер поверенным прибором того же класса, что и на заводе-изготовителе (тест ток = 100 А, погрешность не более 1%).
Испытанию одноминутным напряжением промышленной частоты при плавном подъёме подвергается изоляция фаза-земля и изоляция между разомкнутыми контактами полюсов выключателя. Рекомендуется проводить испытания изоляции пофазно. Испытательное напряжение изоляции фаза-земля и изоляции между разомкнутыми контактами полюсов составляет 32 кВ для сетей напряжением 6 кВ, и 42 кВ для сетей напряжением 10 кВ.
При испытании изоляции между контактами полюса выключателя допускается самоустраняющиеся пробои внутренней изоляции. При возникновении такого пробоя рекомендуется плавно снизить напряжение до уровня, на котором пробои прекращаются, выдержать 10 – 15 секунд на данном уровне напряжения, а затем продолжить подъём, однако количество циклов спуск-подъём до достижения нормированных испытательных величин не должно превышать десяти.
Описанные самоустраняющиеся пробои могут генерировать в испытательной схеме высокочастотные переходные процессы, характеризующиеся высоким уровнем генерируемых перенапряжений. О возникновении перенапряжений подобного рода свидетельствуют пробои воздушного промежутка между выводами выключателя или самоустраняющиеся перекрытия опорной изоляции выключателя по воздуху. Причиной данного явления, как правило, являются резонансные процессы в соединительных кабелях между испытательной установкой и испытываемым выключателем (например, из-за собственной индуктивности слишком длинного кабеля). При возникновении данного явления необходимо произвести согласование параметров источника испытательного напряжения и объекта испытаний (выключателя) путём включения в испытательную цепь последовательного резистора сопротивлением 1-10 кОм, а если эта мера не даёт результата, то необходимо дополнительно подключить конденсатор ёмкостью 1000 пФ параллельно испытываемому выключателю.
При работе и проверке функционирования основание выключателя должно быть надёжно заземлено.
При коммутации вакуумным выключателем малых индуктивных токов (отключение ненагруженных трансформаторов, заторможенных или запускаемых двигателей, компенсационных катушек) могут возникать перенапряжения, опасные для изоляции электрооборудования, поэтому, при использовании вакуумных выключателей серии TEL потребителям необходимо руководствоваться инструкцией по применению BB/TEL для коммутации индуктивных нагрузок ИТЕА674152.003И1.
В процессе эксплуатации выключателей параметры, определяющие режим и условия работы, не должны превосходить допустимые значения, указанные в разделе «Технические характеристики» данного РЭ.
В процессе эксплуатации необходимо вести учет количества коммутаций выключателя. Учет ведется согласно табл. приложения 1 в ремонтной ведомости присоединения на котором установлен выключатель BB/TEL.
При определении коммутационного ресурса выключателя необходимо руководствоваться графиком на рис. 3.1.
Осмотр
Осмотр выключателелей BB/TEL выполняется согласно карты-графика работы оперативного персонала группы ПС, но не реже одного раза в месяц.
Во время осмотра выключателей BB/TEL особое внимание необходимо обращать на отсутствие повреждений изоляторов, степень их загрязнения, а также на отсутствие нагрева контактных соединений выключателей.
Все сведения о неисправностях, обнаруженных во время работы выключателя необходимо записывать в журнал дефектов и сообщать начальнику, а сведения об отключении коротких замыканий – в «Журнал автоматических отключений».
После отключения короткого замыкания выключатель должен быть осмотрен. Особое внимание обращается на отсутствие трещин и других повреждений изоляторов, надежность контактных соединений.
Капитальный ремонт
Капитальный ремонт вакуумных выключателей BB/TEL не предусмотрен. При окончании срока службы, исчерпании коммутационного или механического ресурса выключатель подлежит утилизации.
Текущий ремонт
Текущий ремонт выключателей BB/TEL проводится с периодичностью 1 раз в год.
Текущий ремонт выключателей BB/TEL необходимо выполнять в следующей последовательности:
— внешний осмотр выключателя с целью выявления дефектов;
— протирка ветошью опорной изоляции, смоченной этиловым спиртом;
— подтяжка болтовых соединений крепления токоведущих шин к выводам выключателя;
— проверка работоспособности блокировочных устройств;
— проверка работоспособности блока управления выключателя.
Выполнение текущего ремонта выключателя оформляется в ремонтной карточке в виде текста следующего содержания (пример): «Произведен текущий ремонт выключателя согласно технологической карты № Выполнены пункты № Измерены следующие характеристики выключателя: Выключатель годен к эксплуатации, Ф.И.О., подпись руководителя ремонта, Ф.И.О. состава бригады».
При проведении текущего ремонта полностью заполняется таблица приложения 2 «Характеристики выключателя BB/TEL».
Профилактический контроль
Периодичность и объем профилактического контроля
Периодичность и объем измерений и испытаний вакуумных выключателей BB/TEL — 6 (10) должны соответствовать:
— при первоначальном включении – п.п 6.5.2 – 6.5.8;
— во время текущего ремонта в сроки, предусмотренные местными инструкциями – п.п. 6.5.2; 6.5.4 (измерение сопротивления токопроводящего контура); 6.5.5 – 6.5.10.
Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление изоляции полюса выключателя должно быть не ниже 3000 МОм. Измерение производится мегомметром на напряжение 2,5 кВ.
Сопротивление изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления должно быть не менее 10 МОм. Измерение производится мегомметром на напряжение 1,0-2,5 кВ.
Испытание изоляции повышенным напряжением
Изоляция каждого полюса выключателя относительно земли и двух других полюсов испытывается напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. Значение испытательного напряжения для выключателей на номинальное напряжение 6 кВ составляет 28,8 кВ; 10 кВ – 37,6 кВ.
Изоляция межконтактных разрывов испытывается напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. Испытательное напряжение составляет 42 кВ.
Изоляция вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления испытывается напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. Испытательное напряжение составляет 1 кВ.
Периодичность испытания изоляции повышенным напряжением – 1 раз в 5 лет.
Измерение сопротивления постоянному току
Значение сопротивления токопровода контура каждого полюса не должно превышать заводских норм: BB/TEL-10-12,5/630 – 100 мкОм; BB/TEL-10/6-6,3/630 – 100 мкОм; BB/TEL-10/6-8/800 – 60 мкОм.
Сопротивления электромагнитов управления должны соответствовать паспортным данным с соответствующей точностью измерения. При отсутствии заводских данных полученные значения измерений для однотипных выключателей необходимо сравнить между собой.
Измерение переходного сопротивления главных контактов выключателя необходимо производить непосредственно на контактных выводах его. В случае недоступности к ним необходимо выполнить демонтаж ошиновки. При эксплуатации вакуумного выключателя сопротивление главных контактов, как правило, повышается в результате воздействия электрической дуги на поверхность контактов. Измерение необходимо производить поверенным прибором, тем же или того же класса, которым производились измерения при вводе данного выключателя в эксплуатацию. В случае получения результатов более чем в 2 раза превышающих нормативное значение необходимо выполнить контрольный замер прибором того же класса, как и на заводе-изготовителе (тест ток пост. 100 А, погрешность до 1%).
Заключение изготовителя о возможности дальнейшей эксплуатации изделия предоставляется после получения протоколов измерений от заказчика.
Если измеренное значение не превышает нормированную или измеренную при вводе в эксплуатацию (если она была выше) величину более чем в два раза, то допускается дальнейшая эксплуатация вакуумного выключателя, при условии, что реальная величина тока в данной ячейке, не превышает допустимую величину, определяемую по приведённым на рис. 6.1 кривым.
Рисунок 6.1 – Диаграмма максимально допустимых токов нагрузки BB/TEL в зависимости от переходного сопротивления главной цепи
Измерение механических характеристик
Работа блок-контактов проверяется путем замыкания главных контактов с полным ходом подвижной части выключателя.
Механизм свободного расцепления проверяется во время включения выключателя в двух положениях главных контактов:
— в момент замыкания главных контактов;
— во включенном положении.
Проверка напряжения срабатывания привода
Наименьшие значения напряжений включения и отключения на выводах электромагнитов управления должны соответствовать следующим значениям:
— наименьшее напряжение включения, не более: BB/TEL-10-12,5/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-6,3/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-8/800 – 187 В (85%);
— наименьшее напряжение отключения, не более: BB/TEL-10-12,5/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-6,3/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-8/800 – 187 В (85%).
Измерение времени включения и отключения
Собственное время включения должно соответствовать следующим значениям:
— BB/TEL-10-12,5/630 – не более 0,1 с; BB/TEL-10/6-6,3/630 – не более 0,07 с; BB/TEL-10/6-8/800 – не более 0,07 с.
Собственное время отключения должно соответствовать следующим значениям:
— BB/TEL-10-12,5/630 – не более 0,018 с; BB/TEL-10/6-6,3/630 – не более 0,01 с; BB/TEL-10/6-8/800 – не более 0,01 с.
Испытание выключателя многоразовым включением-отключением
Испытание производится в таких операциях и циклах:
— включение;
— отключение;
— включение-отключение;
— отключение – включение — отключение.
Операции «включение», «отключение» и «включение-отключение» без выдержки времени производятся на всех выключателях. Операция «отключение-включение-отключение» производится на выключателях, которые работают в режиме АПВ.
Операциями «включение» и «отключение» испытывают три-пять раз, сложными циклами – два-три раза.
Операции выключателем производятся при номинальной нагрузке на электромагнитах управления.
Допустимый износ контактов
При проведении текущих ремонтов необходимо контролировать допустимый износ контактов, который определяется на подвижном контакте камеры по ширине окрашенной полосы (при ее наличии).
Проверка минимального напряжения срабатывания
выключателя выполняется при проведении текущих ремонтов.
Электромагниты управления вакуумных выключателей должны срабатывать:
— электромагниты включения при напряжении не менее 0,85 Uном;
— электромагниты отключения при напряжении не менее 0,7 Uном.
Тепловизионный контроль
Во время контроля оценивается нагрев контактов и контактных соединений токопроводящего контура выключателей. Тепловизионный контроль проводится согласно ГКД 34.20.302-2002.
Перед испытаниями электропрочности изоляции, необходимо очистить поверхность опорной изоляции при помощи чистой ветоши, смоченной этиловым спиртом. Расход спирта на один выключатель – 30 мл.
Электрическая прочность вакуумных камер в процессе выработки коммутационного ресурса может несколько уменьшаться, поэтому рекомендуется проверку электропрочности производить при напряжении, равном 80% испытательного напряжения, нормируемого для данного класса электроустановки.
Если высоковольтный полюс выключателя (любой), не выдерживает воздействия испытательного напряжения менее 80% нормированного и величина каждого последующего пробоя имеет тенденцию к снижению, дальнейшая его эксплуатация запрещена.
В случае выхода из строя выключателя, в период гарантийного срока и после завершения его, эксплуатирующая организация в обязательном порядке оповещает завод-изготовитель.
Вскрытие пломб, осмотр, ремонт производится только персоналом, аккредитованным на данный вид работ. Нарушение этого правила, в период гарантийного срока, ведёт к аннулированию гарантийных обязательств, после истечения гарантийного срока – к возможному удорожанию ремонта.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
При испытании изоляции промежутка между контактами полюса выключателя (контакты камеры разомкнуты) вне КРУ напряжением промышленной частоты 32 кВ и выше для защиты персонала от возможного воздействия рентгеновского излучения, в случае пробоя изоляции по поверхности или внутри ВДК, установить защитный экран, выполненный из стального листа толщиной не менее 2 мм или из стекла марки ТФ-5 по ГОСТ 9541-75 толщиной не менее 12,5 мм. Экран должен быть установлен между обслуживающим персоналом и выключателем, на расстоянии 0,5 м от выключателя.
В нормальных эксплуатационных условиях защита обслуживающего персонала от рентгеновского излучения не требуется.
Во время выполнения работ по техническому обслуживанию запрещается работа людей на участке схемы, отключённой только вакуумным выключателем. Обязательно дополнительное отключение участка схемы разъединителем с видимым разрывом электрической цепи.
При проведении работ на выключателе руководствоваться требованиями действующих «Правил безопасной эксплуатации электроустановок», «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей», «Правил устройства электроустановок».
Таблица – Учет расходования коммутационного ресурса выключателя
Учет количества коммутаций
Учет отключенных токов к.з.
Производство ячеек КСО
всех типов
Имея собственные производственные площади и работая напрямую с производителями комплектующих — мы можем качественно, оперативно и по оптимальным ценам выполнять любые заказы наших партнёров.
Осуществляем доставку изготовленного оборудования собственным автотранспортом до объектов заказчика.
Производим поставку оборудования в лизинг.
Бетонные подстанции
18 товаров
18 товаров
БКТП, 2БКТП, БРП из железобетона
Утеплённые подстанции
КТПНУ, 2КТПНУ утепленного исполнения
Киосковые подстанции
18 товаров
18 товаров
КТПН, 2КТПН киоскового исполнения
Специализированные распределительные устройства
ЯКНО-6, ЯКНО-10, 2КВЭ-6, ЯКУ
Комплектные распределительные устройства
К-12, К-26, К-59, К-63, К-104, КРН-10, КРН-IV-10, КМ1-Ф, выкатные элементы
Камеры сборные одностороннего обслуживания
КСО-203, КСО-272, КСО-298, КСО-366, КСО-393 и другие
Низковольтные комплектные устройства
Высоковольтные разъединители
18 товаров
18 товаров
Разъединители РВ, РВЗ, РВФ, РВФЗ
О компании
Электротехнический завод КОНСТАЛИН
Наше предприятие ведет своё летоисчисление с 21 мая 2001 года.
Изначально компания занималась несколькими направлениями:
— комплектация объектов энергетики
— материально-техническое обеспечение горнодобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий
В июле 2003 года принято решение провести ребрендинг компании и целостное изменение идеологии бренда. Основным профилем предприятия стало производство и поставка электротехнического оборудования, классом напряжения 0,4-10-35 кВ..
- Удачный ребрендинг позволил нашей компании выйти на новый уровень развития, привлечь внимание новых партнёров и увеличить лояльность существующих..
- На сегодняшний день электротехнический завод «КОНСТАЛИН» уверенно занимается реализацией своих стратегических планов по развитию и продвижению своего брэнда на электротехническом рынке России и стран СНГ.
Имея собственные производственные площади и работая напрямую с производителями комплектующих — мы можем качественно, оперативно и по оптимальным ценам выполнять любые заказы наших партнёров.
Устройство и обслуживание вторичных цепей — Схемы управления выключателей
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАСЛЯНЫХ И ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Схема управления выключателем определяется типом выключателя и его привода, конструктивными особенностями и специальными требованиями завода-изготовителя. При этом должны учитываться также схемы автоматики и защиты объекта, который коммутируется данным выключателем. Промышленность выпускает масляные выключатели на напряжение до 220 кВ и воздушные выключатели на напряжение до 1150 кВ переменного тока.
Масляные выключатели комплектуются электромагнитными, пневматическими или пружинными приводами, а у воздушных выключателей для управления подвижными элементами используется пневматический привод. Исполнительными органами для включения и отключения масляного выключателя с пневматическим приводом и воздушного выключателя служат электромагниты со втягивающимися сердечниками, управляющие пневматическими клапанами. Мощность электромагнита включения масляного выключателя с электромагнитным приводом выбрана, исходя из необходимости преодоления силы сжатия отключающих пружин выключателя; для отключения в качестве отключающего элемента используется маломощный электромагнит отключения, который только освобождает в приводе удерживающее приспособление (защелку), а отключение механизма выключателя происходит под действием предварительно сжатых отключающих пружин. Включение и отключение выключателя с пружинным приводом производится также под действием пружин, которые взводятся маломощным электродвигателем, а электромагниты включения и отключения освобождают приспособления, удерживающие пружины.
Для масляных выключателей с пружинным приводом схема управления выполняется на переменном, выпрямленном или постоянном оперативном токе напряжением 220 В.
На рис. 3.1 представлена принципиальная схема управления масляного выключателя напряжением до 110 кВ с трехфазным приводом;
на рис. 3.2 — схема управления масляного выключателя 220 кВ, имеющего полюсное исполнение; на рис. 3.3 — схема управления воздушного выключателя 330 кВ с пофазным отключением от защиты и оборудованного устройством ОАПВ.
Защита цепей управления и сигнализации производится с помощью автоматических выключателей SF1. Команды на включение и отключение выключателей подаются непосредственно на исполнительный механизм соответствующей операции, за исключением команды на включение масляного выключателя с электромагнитным приводом, которая подается косвенно — через промежуточный контактор КМ1 (см. рис. 3.1, 3.2), который способен осуществлять коммутацию в цепи мощного электромагнита включения YAC1.
Цепи электромагнитов управления. Для выключателей, имеющих пополюсное исполнение (отдельные приводы для каждой фазы) (см. рис. 3.2, 3.3), схема управления обеспечивает возможность одновременного управления всеми тремя фазами подачей одной, общей для всех трех фаз оперативной команды. Но если по условиям работы автоматики или защиты требуется отключить только одну фазу, схема управления строится таким образом (см. рис. 3.3), чтобы обеспечить избирательное воздействие защиты на отключение поврежденной фазы высоковольтной линии, оборудованной устройством ОАПВ.
При одновременном управлении всеми тремя фазами электромагниты всех полюсов выключателей соединяются параллельно (см. рис. 3.2).
В тех случаях, когда выключатель предназначен для трехфазного управления и осуществления ОАПВ, электромагниты отключения должны быть разделены для возможности подачи команд на каждый электромагнит в отдельности (см. рис. 3.3).
Рис 31 Схема управления масляного выключателя с трехполюсным приводом
Рис 3. 2 Схема управления масляного выключателя с пополюсными приводами и трехфазным управлением
Для выключателей, у которых суммарный ток потребления электромагнитов трех фаз превышает допустимое значение для контактов командных органов, замыкающих цепи электромагнитов включения и отключения, предусматривается раздельное включение электромагнитов управления тремя полюсами (см. цепи электромагнитов управления на рис 3.3) Применение ключа управления без фиксации положений.
Рис. 3.3. Схема управления воздушного выключателя с ОАПВ
Подача оперативных команд на включение и отключение производится при помощи ключа управления SA1, имеющего самовозврат рукоятки в нейтральное положение после освобождения ее оператором. При этом появляется возможность централизованного квитирования, т. е. приведения ключа в положения, соответствующие положениям выключателя, что имеет значение для крупных электростанций или подстанций, где затруднено индивидуальное обслуживание большого количества ключей на щитах управления.
Релейная схема управления. Во всех приведенных примерах принята релейная схема управления, т. е. командные импульсы от ключа управления SA1 подаются не непосредственно в цепи электромагнитов, а через промежуточные реле команд «Включить» (КСС1) или «Отключить» (КСТ1), которые в свою очередь воздействуют на электромагниты выключателя, а также обеспечивают построение соответствующих цепей сигнализации.
Применение релейных схем управления позволяет перейти на малогабаритные ключи управления с маломощной контактной системой, обладающие слабой коммутационной способностью. Применение малогабаритных ключей позволяет сократить размеры щитов управления на мощных электростанциях, на которых управление все большим числом вспомогательных агрегатов, электродвигателями СН производится дистанционно, а также на подстанциях сверхвысокого напряжения, на которых управление не только выключателями, но и разъединителями и заземляющими ножами с электродвигательными приводами выносится на щит управления.
Реле команд размещают вне щита управления в помещениях, приближенных к выключателям. Там же устанавливается вся релейная аппаратура управления, автоматики и защиты. Это позволяет сократить сечения жил контрольных кабелей между пунктом дистанционного управления (ключом SA1) и приводом выключателя, так как потребляемая мощность катушек реле КСС1 и КСТ1 незначительна. Приближение релейных щитов к распределительным устройствам особенно важно для РУ с воздушными выключателями, электромагниты включения и отключения которых потребляют значительные форсировочные токи (например, типа ВВБ-500, выпускаемые ПО «Электроаппарат», г. Ленинград — 20 А на фазу; типа ВНВ завода «Электротяжмаш», г. Свердловск — 13,5 А на фазу; выключатель 1150 кВ типа ВНВ имеет потребление электромагнитов 27X2 А на фазу).
Реле команд используются также для построения схемы автоматики линий 110—220 кВ на подстанциях и могут устанавливаться в помещении щита управления.
Длительность действия командных импульсов должна быть достаточной для завершения операций включения и отключения. В тех случаях, когда срыв командного импульса из-за ошибочных действий оператора не приводит к повреждению выключателя, никакие меры по увеличению длительности командных импульсов не предусматриваются. Для воздушных выключателей срыв импульса представляет серьезную опасность из-за преждевременного прекращения подачи свежего воздуха; уменьшается скорость движения подвижных контактов выключателя, в связи с чем возможно их сваривание.
Для обеспечения надежного завершения операции, а также защиты от повреждений контактов командных органов КСС1 или КСТ1 (при срыве операции ток электромагнитов YATI, YAC1 или контактора КМ1 рвется контактами реле команд, которые обгорают при размыкании значительных токов электромагнитов) предусматривается подхват командных импульсов. Для масляных выключателей, имеющих пополюсное исполнение, в цепи включения для подхвата используется контакт реле KL4 с токовой обмоткой, в цепи отключения — контакт реле KBS1 блокировки от многократных включений. Эти реле срабатывают при подаче командного импульса и удерживаются для обеспечения надежного завершения операций включения и отключения. Для воздушных выключателей в цепи включения используется вспомогательный контакт электромагнита включения, в цепи отключения — аналогично схеме масляного выключателя, имеющего пополюсное исполнение. Так же выполняется подхват командного импульса на отключение и для масляных выключателей с трехполюсным приводом контактом реле KBS1 в тех случаях, когда это реле присутствует в схеме.
Цепи электромагнитов управления должны автоматически размыкаться после завершения операции включения или отключения. Прекращение воздействия командного импульса производится размыканием вспомогательных контактов выключателя Q1, включаемых в цепи электромагнитов управления YATI, YAC1 или промежуточного контактора КМ1 (см. рис. 3.1,3.2), который используется для коммутации цепи электромагнита включения масляного выключателя.
В схемах трехфазного управления масляных выключателей с пополюсными приводами (см. рис. 3.2) вспомогательные контакты трех фаз Q1A, Q1B, Q1C соединяются параллельно и включаются в общую цепь параллельно соединенных электромагнитов управления. Такая схема включения вспомогательных контактов обеспечивает размыкание цепей электромагнитов управления после завершения операции на всех трех фазах с учетом возможности разновременного переключения вспомогательных контактов отдельных фаз выключателя. Параллельное включение вспомогательных контактов в цепях электромагнитов включения необходимо в связи с достаточно большим временем включения выключателя.
В схемах трехфазного управления воздушных выключателей 110—220 кВ, не оснащенных устройствами ОАПВ, предусматривается последовательное соединение размыкающих вспомогательных контактов трех фаз в цепи параллельно соединенных электромагнитов включения. Соединение электромагнитов отключения и вспомогательных контактов в их цепи выполняется аналогично схемам масляных выключателей с пополюсными приводами (см. рис. 3.2). При этом исключается возможность одновременной подачи команд в цепи электромагнитов включения и отключения в случае неполнофазного включения выключателя на КЗ (защита действует на отключение выключателя). Параллельное соединение вспомогательных контактов в цепи отключения обеспечивает максимальную надежность цепи отключения: при неисправности одного из вспомогательных контактов команда на отключение все равно будет подана на все электромагниты через оставшиеся исправными вспомогательные контакты других фаз.
В схемах воздушных выключателей 330 кВ и выше, оснащенных устройством ОАПВ, в которых предусматривается раздельное включение электромагнитов включения и отключения всех трех фаз, в цепь каждого электромагнита включается по два вспомогательных контакта соответствующей фазы.
Защита электромагнитов управления. В схемах рис. 3.2 и 3.3 для выключателей с пополюсными приводами в связи с наличием подхвата командных импульсов предусматривается защита электромагнитов управления от длительного обтекания током при отказе одной или двух фаз. Отказ в действии трех фаз выключателя не учитывается как маловероятный. Защита осуществляется отключением электромагнитов управления от источника оперативного тока по истечении времени, необходимого для надежного завершения операции во всех фазах, а при наличии ОАПВ — по истечении времени цикла ОАПВ. Для защиты в схеме воздушных выключателей (см. рис. 3.3) используется однополюсный контактор постоянного тока КМ1. Нормально его обмотка находится под напряжением, а силовой контакт в цепях электромагнитов управления замкнут. При неполнофазном режиме выключателя (отказ одной или двух фаз при операциях включения или отключения) размыканием контакта реле RL3, фиксирующего неполнофазный режим, снимается питание с обмотки КМ1 и его контактом размыкаются цепи электромагнитов выключателя. Контакт контактора остается разомкнутым в течение всего времени, пока существует неполнофазный режим.
В схеме масляного выключателя с пофазным приводом (см. рис. 3.2) защита электромагнитов отключения YAT1 осуществляется снятием питания с обмотки контактора КМТ1 размыканием контакта KL5 после срабатывания защиты от неполнофазного режима. Отстройка по времени осуществляется с помощью реле KL5, имеющего задержку на возврат при снятии, питания с его обмотки. Контактор КМТ1 в схеме рис. 3.2 служит также для размыкания цепей электромагнитов отключения в полнофазном режиме в связи с недостаточной коммутационной способностью вспомогательных контактов привода QT1A, QT1B, QT1C. При полнофазном отключении выключателя реле KL5 остается подтянутым, его контакт в цепи КМТ1 замкнут, а цепь КМТ1 размыкается вспомогательными контактами QT1 выключателя.
Защита электромагнитов включения YAC1 в схеме рис. 3.2 выполняется контактами реле блокировки от многократного включения КBS1: при подхвате командного импульса на включение контактом реле KL4.1 и отказе на включение одной или двух фаз, т. е. непереключении вспомогательных контактов, например, QC1A и QC1C, создается цепь для длительного протекания тока через контакторы КМ1, а следовательно, и через электромагниты включения YAC1, что недопустимо. Срабатывает реле K.L3, фиксирующее неполнофазный режим, и отключает включившуюся фазу (в нашем примере QC1B) выключателя. При прохождении импульса на отключение от контакта KL3.1 срабатывает реле KBS1 по токовой катушке и размыкает своими контактами цепь контакторов К.М1. Для обеспечения коммутационной способности контактов KBS1 предусмотрен искрогасительный контур (С3, R15, Vl), который по цепи С3—VI шунтирует контакты KBS1 в момент их размыкания. Для предотвращения повреждения контактов реле RBS1 при возврате его в исходное положение служит резистор R15, через который происходит разряд конденсатора С3.
Неполнофазный режим масляного выключателя фиксируется промежуточным реле KL3, которое срабатывает при непереключении одной или двух фаз выключателя с задержкой, отстроенной от разновременности работы вспомогательных контактов приводов трех фаз выключателя. При неполнофазном режиме контакт KL3.1 отключает выключатель (его включившиеся фазы).
Неполнофазный режим воздушного выключателя (см. рис. 3.3) фиксируется промежуточными реле KL1, KL2. Последнее производит отключение включившихся фаз с задержкой, отстроенной от времени полного цикла ОАПВ. Это обеспечивается при помощи реле времени КТ1. При выведении ОАПВ из действия или работе защит, действующих на отключение трех фаз выключателя, производится шунтирование контактов реле КТ1, и отключение происходит с меньшей выдержкой времени.
В схеме предусматривается дополнительное устройство, которое необходимо в случае отказа на включение одной из фаз выключателя. При этом после ликвидации неполнофазного режима катушка контактора КМ1 находится под напряжением и электромагнит включения фазы, которая не включилась, самоудерживается через свой замыкающий контакт и остается без защиты. Для исключения указанного при неполнофазном режиме срабатывает дополнительно установленное реле KL4 и удерживается через свой замыкающий контакт на время, пока с обмотки контактора КМ1 не снимется напряжение и его контакт не разомкнет цепь электромагнита включения, защищая его от повреждения.
В случае «залипания» замыкающих контактов реле команды «Включить» КСС1 или выходного реле устройства ОАП В и непереключения фаз (при отказе одной фазы на включение) срабатывают реле защиты электромагнитов управления KL1, KL2 и KL4 и отключают включившиеся фазы. При этом в фазе, которая отказала при включении, не работает реле блокировки от многократных включений и нет запрета повторному ее включению, которое может произойти в случае непереключения фаз, срабатывания контактора защиты электромагнитов и возврата его в первоначальное положение после отключения включившихся фаз.
Для исключения указанного при непереключении фаз замыкающий контакт KL4.1 заставляет сработать реле KBS1 пс шунтовой обмотке и последнее удерживается на время «залипшего» состояния контактов реле включения. Для обеспечения срабатывания реле KBS1 по удерживающей обмотке последняя выбрана на напряжение 110 В. Реле срабатывает в форсированном режиме и удерживается через свой контакт KBS1 и резистор R10 на напряжении 220 В.
В схемах воздушных выключателей 330 кВ и выше, где число элементов на полюс два и более, в цепях электромагнитов управления вспомогательные контакты элементов полюсов одной и той же фазы соединяются последовательно. При этом не рассматривается одновременный отказ двух элементов одного и того же полюса и, следовательно, отпадает необходимость в использовании указанного дополнительного устройства.
Кроме того, формируется предупреждающий сигнал «Неполнофазный режим».
Блокировка при понижении давления воздуха в пневмоприводах. В схемах управления воздушных выключателей (см. рис. 3.3) в цепи электромагнитов управления вводятся контакты промежуточного реле KLP1, повторяющего положение контакта электроконтактного манометра KSP1, контролирующего давление воздуха в приводе. При понижении давления ниже уставки манометра контакты KLP1.1 и K.LP1.2 запрещают прохождение командных импульсов, размыкая цепи электромагнитов. Если снижение давления происходит в процессе выполнения операции включения или отключения, указанные контакты реле KLP1 в цепях электромагнитов управления остаются замкнутыми до конца операции благодаря включенным последовательно с ними токовым обмоткам, которые обтекаются током до завершения операции. Для обеспечения надежного отключения выключателя при включении его на КЗ в случае, когда в процессе операции включения давление снизилось ниже необходимого уровня, предусматривается подхват обмотки напряжения реле K.LP1 по цепи: замыкающий вспомогательный контакт выключателя Q1A (Q1B, QIC) (замыкается при завершении операции включения) и замыкающий контакт реле положения «Отключено» KQT1A.1 (KQT1B.1, KQT1C.1) с задержкой на возврат в исходное положение (замкнут в отключенном положении выключателя и размыкается с выдержкой времени до 1 с при подаче команды на включение выключателя). Времени замкнутого состояния этой цепи достаточно для срабатывания защиты з случае включения выключателя на КЗ.
Блокировка от многократных включений выключателя. В схемах управления предусматривается блокировка, исключающая возможность многократных включений выключателя при одновременном действии командных импульсов на включение и отключение. Импульс на включение выключателя может сохраняться длительное время из-за приваривания контактов выходного реле устройства АПВ или из-за задержки подаваемой команды на включение оператором. Если включение выключателя произведено на КЗ во включаемой первичной цепи, защита присоединения подействует на отключение включенного выключателя. При наличии импульса на включение выключатель вновь включится на КЗ, если оно устойчиво, и вновь отключится защитой, и этот процесс при отсутствии блокировки будет продолжаться до тех пор, пока не будет снята команда на включение.
В большинстве случаев выполняется релейная блокировка от многократных включений при помощи реле KBS1 с токовой рабочей обмоткой и удерживающей обмоткой напряжения. Реле срабатывает при прохождении тока по токовой обмотке в момент отключения выключателя и удерживается по обмотке напряжения на все время действия импульса на включение, разрывая своим размыкающим контактом KBS1.2 цепь включения выключателя.
Контроль исправности цепи последующей операции. Схемы управления должны предусматривать постоянный контроль исправности цепи последующей операции. Контроль исправности цепи отключения должен быть выполнен для выключателей 6 кВ и выше; цепи включения — для выключателей 110 кВ и выше линий и трансформаторов, а также для всех выключателей, включаемых под действием устройств АВР. В приведенных схемах контроль цепей отключения производится при помощи реле положения «Включено» KQC1, а цепи включения — при помощи реле положения «Отключено» KQT1, которые включены последовательно с электромагнитами отключения YAT1 или включения (YAC1 в схеме рис. 3.3 или промежуточным контактором КМ1 в схемах рис. 3.1, 3.2). Электромагнит не может ложно сработать по этой цепи вследствие большого сопротивления катушек промежуточных реле KQT1 и K.QC1. Добавочные резисторы R1, R2 в цепях этих реле устанавливаются с целью предотвратить возможное ложное срабатывание привода при закорачивании катушки реле KQT1 или KQC1. Нормально через контакты Q1 выключателя подготовлена к действию только одна цепь — цепь включения или отключения в зависимости от положения выключателя. Контроль осуществляется только в подготовленной цепи, т. е. в цепи последующей операции. Например, при включенном выключателе его вспомогательные контакты Q1 замкнуты в цепи последующей операции — отключения и реле KQC1 подтянуто, если цепь отключения исправна (нет обрыва цепи); цепь катушки реле KQT1 при включенном выключателе разомкнута, так как разомкнуты вспомогательные контакты выключателя Q1 в цепи включения. При отключенном выключателе контролируется цепь включения. При ее исправности реле KQT1 находится под напряжением, а цепь катушки реле KQC1 разомкнута. При обрыве цепи отключения (при включенном выключателе) или цепи включения (при отключенном выключателе) оба реле оказываются обесточенными. Это используется для образования звукового и светового сигнала обрыва цепи, который поступает в схему предупреждающей сигнализации через последовательно соединенные размыкающие контакты обоих реле.
В схеме на рис. 3.3, где цепи электромагнитов управления трех фаз разделены, для контроля исправности цепей включения и отключения используются индивидуальные реле положения «Включено» KQC1A (В. С) и «Отключено» KQT1A (В, С) для каждого полюса выключателя. При этом сигнал обрыва цепей собирается из трех параллельно включенных цепей, каждая из которых сигнализирует обрыв цепей управления одной из фаз.
Для исключения возможности ложного срабатывания сигнала «Обрыв цепей управления» в случае падения давления в приводе воздушного выключателя ниже уставки манометра в схеме рис. 3.3 предусмотрен резистор R7, включенный параллельно контактам реле давления KLP1 в цепях электромагнитов управления. Установка резистора предотвращает обесточивание реле положения KQC1 и KQT1 при снижении давления, но исправных цепях управления. Цепь сигнала обрыва цепи управления замыкается и при исчезновении питания схемы управления, так как при КЗ в любой цепи схемы управления автоматический выключатель SF1 отключается своим максимальным расцепителем и оба реле KQT1 и KQC1 оказываются обесточенными. То же происходит и при обрыве цепей питания. Таким образом, этот сигнал контролирует не только обрыв цепи последующей операции, но и исчезновение оперативного тока.
На объектах с небольшим количеством присоединений и постоянным дежурным персоналом контроль исправности цепи последующей операции производится при помощи красной и зеленой ламп, включаемых аналогично реле KQC1 и KQT1 соответственно — схема со световым контролем цепей управления. Из-за малого применения схема не приводится. Подробно указанная схема рассмотрена в [2].
Сигнализация положения выключателя. Схемы управления включают в себя также информацию о положении выключателя и о реализации поданной оперативной команды. Включенное положение выключателя сигнализируется ровным свечением красной лампы HLR1, устанавливаемой над ключом управления справа, а отключенное положение выключателя — ровным свечением зеленой лампы HLG1, устанавливаемой над ключом управления слева. При несоответствии положения выключателя ранее поданной команде соответствующая лампа сигнализации положения переводится на прерывистый режим свечения — «мигание».
Фиксация ранее поданной команды при использовании в схеме ключа управления с самовозвратом производится при помощи двухпозиционного промежуточного реле KQQ1 типа РП8. При подаче команды на включение реле KQQ1 срабатывает по первой катушке от реле команды КСС1 и остается в таком положении до тех пор, пока не будет подана команда на отключение от реле КСТ1. Тогда замыкается цепь второй катушки КQQ1 и реле возвращается в исходное положение. Таким образом, реле KQQ1 фиксирует именно команду оператора, но не положение выключателя.
Рис. 3.4. Электрическая принципиальная схема прерывателя постоянного тока ППБ-2:
RI — шунтируемый резистор; VDI, VD3, VD4 — динисторы; VD3, VD5 — управляемые тиристоры
Если произошло аварийное отключение выключателя от защиты или по другим причинам, зеленая лампа сигнализации положения выключателя мигает. Мигание происходит по цепи шинка мигания (+)ЕР — замкнутый контакт KQQ1.3 [так как ранее была подана команда на включение (выключатель был включен) ] замкнутый вспомогательный контакт выключателя, сигнализирующий отключенное состояние выключателя. При этом красная лампа погашена.
При автоматическом включении выключателя (без подачи команды оператором, например, при АВР) по аналогичной цепи несоответствия положения выключателя и последней поданной команды от шинки мигания происходит мигание красной лампы при погашенной зеленой.
В качестве устройств мигающего света рекомендуется применять бесконтактные прерыватели типа ППБ-1 для схем на оперативном переменном токе и ППБ-2 для схем на постоянном оперативном токе, освоенные ПО «Средазэлектроаппарат», г. Ташкент. Устройство ППБ-2 устанавливается на щите постоянного тока и является общим для всех ламп сигнализации положения объектов, оперативные цепи которых питаются от этого ЩПТ.
Прерыватели собраны на полупроводниковых элементах и не содержат подвижных частей. Все элементы схемы расположены на печатной плате, смонтированной на пластмассовом основании, и защищены съемным кожухом. Габариты прерывателя соответствуют реле типа РП-23. Прерыватель постоянного тока ППБ-2 работает следующим образом (рис. 3.4). При замыкании цепей несоответствия индивидуальные цепи ламп сигнализации положения подключаются к шинке мигания (+)ЕР, т.е. к выходу прерывателя ивых. Происходит заряд конденсатора С/ по цепи «+» — Rl, R2 — (-\-)ЕР — нагрузка (лампы сигнализации положения) — «—». При заряде конденсатора С1 до напряжения, равного напряжению отпирания динистора УД1, последний открывается,, подавая тем самым управляющий сигнал на тиристор УД2. Тиристор УД2 открывается, и нагрузка включается на источник питания. Кроме того, по цепи «+» — УД2 — R5, R6 — «—» начинает заряжаться конденсатор С2. При заряде конденсатора С2 до напряжения отпирания динистора УД4 последний открывается и открывает тиристор УД5. При этом конденсатор С2 подключается к тиристору УД2, подавая обратное напряжение смещения, и УД2 запирается. Нагрузка отключается от источника питания, начинается заряд конденсатора С/. Цикл работы повторяется до тех пор, пока не будет произведено квитирование сигнала аварийного отключения, т. е. разомкнута цепь нагрузки между выводами + и — UBax. Для этого оператор должен привести реле фиксации команды КQQI (см. рис. 3.1, 3.2, 3.3) в соответствие с действительным положением выключателя. Например, при аварийном отключении выключателя, для того чтобы снять мигание зеленой лампы, надо вернуть реле фиксации KQQ1 в исходное положение. Это можно сделать, подав команду «Отключить» ключом управления SA1. Тогда сработает реле команды КСТ1 и замкнет своим контактом цепь возвратной катушки KQQ1. Собирается цепь ровного свечения зеленой лампы от шинки +ЕС.
Но можно перефиксировать реле KQQ1 и централизованно, с места оператора, что удобно и необходимо при большом количестве управляемых выключателей на щите управления. Для этого создается шинка съема мигания, питание на которую от шинки сигнализации +ЕН подается кнопкой съема мигания на пульте оператора. К этой шинке подсоединяются цепи возвратных катушек реле KQQ1 всех выключателей, управляемых с одного щита управления.
Сигнализация аварийного отключения выключателя. Цепь несоответствия положения выключателя и последней поданной команды используется и для звукового сигнала аварийного отключения выключателя. Реле фиксации KQQ1 не возвращается в исходное положение при аварийном отключении выключателя, поэтому через его замыкающие контакты происходит замыкание цепи звуковой аварийной сигнализации. Этот сигнал должен обеспечиваться как при аварийном отключении выключателя с трехфазным приводом (см. рис. 3.1), так и при аварийном отключении любой из фаз выключателя с пополюсными приводами (см. рис. 3.2, 3.3). Это достигается параллельным включением вспомогательных контактов трех фаз выключателя Q1 в цепи сигнала аварийного отключения. При аварийном отключении выключателя и замыкании цепи от шинки сигнализации +ЕН до шинки звуковой аварийной сигнализации ЕНА автоматически формируется звуковой аварийный сигнал через устройство центральной сигнализации щита управления, откуда управляется отключившийся выключатель (см. § 3.4). В сочетании с миганием зеленой лампы звуковой сигнал привлекает внимание дежурного именно к тому выключателю, который отключился аварийно. Звуковые сигналы аварийной сигнализации, так же как и предупреждающей сигнализации исправности цепей управления, снимаются вручную соответствующими кнопками на пульте оператора.