Меню

Реферат монтаж масляных выключателей

Знакомство с масляным выключателем

Масляный выключатель — это коммутационное устройство, предназначенное для включения и отключения силовых высоковольтных цепей и электрооборудования как под нагрузкой, так и без неё. Этот процесс разрыва электрической цепи выполняется выключателем за счет размыкания силовых контактов, погружённых в трансформаторное масло, и за счёт этого происходит гашение электрической дуги между ними. То есть масло служит дугогасительной средой и справляется со своей задачей весьма эффективно. Устанавливаются они почти всегда в ячейках КРУ (комплектное распределительное устройство) или КСО (камера сборная односторонняя), а также в ОРУ (открытых распределительных устройствах). После размыкания контактов выключателя масло служит для гашения дуги и как изолирующий материал между высоковольтными контактами. Только выключатели маломасляные устроены таким образом, что масло в них служит исключительно для дугогашения, и лишь частично для изоляции.

Во время процесса отключения в масле, при возникновении дуги в области контакта достигается очень высокая температура, порядка 6 тыс. градусов. Однако, за счёт свойств масла и химической реакции с парами, возникающими во время этого процесса, выделение теплоты при горении дуги не наносит вреда этому электрическому коммутационному устройству.

Устройство и принцип действия масляных выключателей

Все масляные выключатели конструктивно состоят из:

  1. Силовой контактной группы. В неё входит подвижный (свеча) и неподвижный контакт (розетка), между которым и возникает дуга, гасящаяся в масле;
  2. Изоляторы, которые обеспечивают надёжную изоляцию токопроводящих частей от корпуса, и друг от друга;
  3. Одного или трёх баков с трансформаторным маслом;
  4. Группы блок-контактов, выполняющих контролирующую и управляющую роль;
  5. Приводы к масляным выключателям, собраны на довольно мощной включающей катушке, называющейся соленоидом или катушкой соленоида. Отключающая катушка выполняет роль ударного механизма, сбивающего с защёлки включенное устройство выключателя. Также привод может быть ручной;
  6. Специальные отключающие пружины, которые размыкают силовую часть при отключении. За счёт них зависит скорость расхождения контактов.

При подаче питания на катушку соленоида включения его массивный сердечник втягивается, тем самым приводя в движение рычажный механизм, который, в свою очередь, направляет подвижные контакты, то есть свечи, в направлении розеток. Также механизм включения может быть выполнен и на ручном приводе, тогда работу соленоида должен будет выполнять человек, с помощью специального рычага, разумеется, в диэлектрических перчатках.

После тока как свечи вошли в розетку на 20–25 мм, механизм масляного выключателя встаёт на защёлку. Во время работы, в ячейках где установлены высоковольтные выключатели, должны быть изготовлены блокирующие устройства, которые не позволят механически, включенный высоковольтный аппарат, выкатить из ячейки КРУ.

Масляные выключатели, установленные в ячейках должны быть оснащены системами защиты. Таким образом, он работает в автоматическом режиме. Его работа и назначение схожи с обычным низковольтным автоматическим выключателем. При подаче отключающего сигнала или нажатия на механическую кнопку происходит сбивание устройства с защёлки и за счёт пружин, электрическая цепь разрывается, и он переходит в отключенное состояние. Отключающие сигналы,которые управляют выключателем, приходят от релейной защиты и автоматики.

Основные типы масляных выключателей

Конструкция масляных выключателей выполняется двух основных типов:

  1. Баковые. Обладают большим объёмом масла. Оснащены одним большим баком сразу для трёх контактов трёхфазного напряжения;
  2. Горшковые (маломасляные). С меньшим объёмом масла, но и с дополнительной системой дугогашения, и тремя раздельными баками. В них на каждой фазе присутствует отдельный металлический цилиндр, заполненный маслом, в каком и происходит разрыв контактов и подавление электрической дуги.

Выключатели масляные баковые

Чаще всего они рассчитаны на сравнительно небольшие токи отключения. Производятся они однобаковыми конструкциями (три полюса находятся в одном баке) при рабочем напряжении до 20 кВ. а при на напряжение выше 35кВ — трехбаковыми (каждая из фаз расположена отдельном баке) с персональными или групповыми приводами включения. Выключатели баковые снабжаются электромагнитными или воздушными пневмоприводами. Есть возможность работы с повторным автоматическим включением (АПВ).

Масляные баковые выключатели, выпускаемые на напряжение больше 35кВ, имеют в распоряжении встроенные вовнутрь трансформаторы тока, для цепей измерения и защиты. Они насажены и закреплены на внутренний участок проходного изолятора и закрыты крышкой. Таким образом, токопроводящий стержень служит как первичная обмотка. Баковые выключатели на рабочее напряжение 110 кВ и выше иногда оборудованы ёмкостными трансформаторами напряжения.

Читайте также:  Как установить потолочный выключатель

Маломасляные выключатели

По сравнению с баковыми здесь масло служит исключительно как дугогасящая среда, а изолирование токоведущих деталей и дугогасительного аппарата касательно замыкания на землю осуществляется через твердый изоляционный материал (керамику, текстолит, и различные эпоксидные смолы). Это масляный выключатель ВМП или ВМГ типа.

Они обладают кардинально меньшими габаритами, массой, а также значительно меньшей взрывоопасностью и пожароопасностью. Присутствие в этих высоковольтных устройствах встроенных емкостных трансформаторов напряжения и трансформаторов тока, существенно усложняет конструктивное устройство выключателей и повышает их габаритные размеры.

Масляные выключатели по своей конструкции могут выпускаться заводом изготовителем двух видов движения контактной группы:

  1. дугогасительные камеры снизу (движение подвижного контакта выполняется сверху вниз);
  2. дугогасительные камеры сверху (перемещение подвижного контакта происходит наоборот снизу вверх). Этот вид более перспективен в отношении улучшения отключающей возможности.

выключатель может быть оборудован встроенным внутрь механизмом защиты и управления. Это такие реле, как:

  1. максимального тока моментального действия
  2. выдержки времени
  3. реле минимального напряжения (для защиты электрооборудования от работы на не номинальном напряжении)
  4. электромагниты отключения,
  5. вспомогательные блок-контакты.

Увеличение номинального рабочего тока тут выполняется за счёт механизма искусственного обдува как подводящих шин, так и контактной системы. В последнее время начало применяться водяное охлаждение, этих нагревающихся от прохождения тока элементов.

Выключатель маломасляный для наружной установки состоит из трех основных ключевых частей:

  • дугогасительное устройство, которое помещено в фарфоровую оболочку;
  • фарфоровые опорные колонки;
  • основания, то есть рамы.

Изоляционный цилиндр, охватывает дугогасительное устройство чем и выполняет защитную функцию. Главная его защитная цель — это фарфоровая оболочка, чтобы во время большого давления, которые возникают в момент отключения масляника, она попросту не разорвалась.

Эксплуатация масляных выключателей

Как и любой электрический аппарат, масляный выключатель требует правильной, корректной настройки, регулировки, и эксплуатации.

Нужно провести регулировку вхождения свечей (подвижных контактов) в розетки. Это производится путём раскрепления подвижного контакта и фиксирования его на нужном уровне. И также перед введением в работу должна быть оформлена форма протокола испытания масляного выключателя. Испытания масляных выключателей заключается в проверке его повышенным напряжением как в отключенном, так и во включенном состоянии, а также в проверке всех его цепей защит и сигнализаций. Это должен выполнять специально обученный персонал, чаще всего электротехническая лаборатория, соблюдая все меры безопасности.

В продолжении всей эксплуатации после каждого отключения и включения этих высоковольтных механизмов, нужно убедиться:

  1. В наличии и качестве трансформаторного масла. Также масло должно быть в соответствующих пределах, которые видно по специальному стеклянному стержню с метками;
  2. Контролировать крепление всех элементов привода, его шплинтов и механизмов болтового соединения;
  3. Следить за тем, чтобы не разрушались проходные и опорные изоляторы;
  4. Производить чистку блок контактов, если есть такая необходимость

В любом случае нужно понимать что высоковольтные масляные выключатели — это сложные электрические коммутационные аппараты, который работают с токами короткого замыкания. Поэтому надёжность его работы и продолжительность его ресурса напрямую зависит от технического состояния, а также частоты коммутаций которые он выполняет.

Видео разбор масляного выключателя ВМП-10

Источник



Монтаж масляного выключателя открытого распределительного устройства

МОНТАЖ МАСЛЯНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ОТКРЫТОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Выключатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения электрической цепи в различных режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание (КЗ), холостой ход, несинхронная работа.

Основными конструктивными частями выключателя являются: корпус, изоляционная конструкция, приводной механизм, токоведущие части, контактная система (подвижные и неподвижные контакты) с дугогасительным устройством (ДУ) или, за редким исключением, без такового (выключатель с открытой дугой).

В масляном выключателе (МВ) контакты замыкаются и размыкаются в изоляционном (трансформаторном) масле, которое вследствие высокой температуры электрической дуги между контактами (до 18000К в стволе дуги) испаряется и разлагается на газы (1 г масла дает приблизительно 1500 см 3 газов).

Читайте также:  План светильников с выключателями

Приблизительно половину (по объему) среды, в которой происходит электрический разряд в виде дуги, составляют пары масла, а остальную часть — водород (до 70%), ацетилен (около 17%), метан (9%) и другие газообразные углеводороды. Газы из-за отсутствия кислорода в масле не горят. Водород обладает наибольшей теплопроводностью из всех газов, что определяет его высокую охлаждающую способность и в значительной мере объясняет хорошую дугогасящую способность масла.

С целью облегчения гашения дуги в МВ некоторых серий используется многократный разрыв электрической цепи. Это приводит к уменьшению мощности дуги и ускорению ее гашения.

Для улучшения работы МВ часто применяют специальные ДУ (гасительные камеры). Давление в гасительных камерах при отключении тока КЗ может достигать 3-8 МПа.

По принципу действия ДУ разделяются на две основные группы:

с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения паров масла и газов в зоне дуги создаются за счет энергии дуги;

с принудительным масляным дутьем, у которых масло в зону дуги нагнетается с помощью специальных гидравлических устройств.

Наиболее эффективными и простыми являются ДУ первой группы.

Различают следующие типы ДУ с автодутьем:

простая гасительная камера, в которой газомасляное дутье происходит только после выхода подвижного контакта из отверстия в нижней части камеры;

ДУ с принудительным газомасляным дутьем еще до выхода подвижного контакта из ДУ, в которых используется направленное продольное, поперечное или встречно-поперечное дутье.

На рисунке 1. показаны различные ДУ масляных выключателей с автодутьем (простая дугогасительная камера, камера продольного дутья, камера поперечного дутья).

Рисунок 1. — Типы дугогасительных устройств


а — простая дугогасительная камера; б — камера продольного дутья; в — камера поперечного дутья


Камера первого типа представляет собой (рис. 1. а) корпус из металла (с изолированными стенками) или из специальной пластмассы с большой механической прочностью, в верхней части 1 которого закрепляется неподвижный контакт 2, а в нижней 3 имеется отверстие для подвижного контакта 4 цилиндрической формы. В камере такого типа газомасляное дутье происходит только после выхода подвижного контакта из отверстия в камере.


Камеры второго типа разделены (рис. 1. б, в) на две части с помощью изоляционных перегородок 1. В камере продольного дутья (см. рис. 1. б) при отключении МВ вначале возникает дуга (генерирующая) между неподвижным контактом 2 и промежуточным 4, создающая давление в камере. После размыкания промежуточного 4 и подвижного 3 контактов между ними также возникает дуга (гасимая), гашение которой осуществляется газомасляным потоком из верхней части камеры через отверстия, и через полость трубчатого подвижного контакта 3 в бак МВ. В ДУ с поперечным дутьем (см. рис. 1. в) выход газомасляного потока в бак МВ происходит после того, как подвижный контакт 3, по мере его движения вниз, откроет поперечные щели (отверстия) в камере. ДУ с масляным дутьем позволяют существенно повысить надежность работы МВ, увеличить их токи отключения и номинальные напряжения.


По конструктивным особенностям МВ и по количеству в них масла различают баковые или многообъемные МВ (МВ с большим объемом масла) и МВ с малым объемом масла (малообъемные или маломасляные). Роль масла в МВ является их основным классификационным признаком.


1.1 Конструкции масляных многообъемных выключателей


Основные преимущества баковых МВ: простота конструкции, высокая отключающая способность, пригодность для наружной установки.


Недостатки баковых МВ: взрыво- и пожароопасность, необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла и связанные с этим большие габариты и масса МВ.


Баковые выключатели с открытой дугой


На рисунке 2 схематически показан баковый МВ типа ВМЭ-6-200 на номинальное напряжение 6 кВ, номинальный ток 200 А и номинальный ток отключения 1,25 кА. Стальной бак 1 выключателя подвешен к литой чугунной крышке 2 с помощью болтов. На стенках бака 1 имеются изоляционные покрытия 13. Через крышку 2 проходят 6 фарфоровых изоляторов 3, на нижних концах которых закреплены неподвижные рабочие контакты 4 в виде медных скоб. Подвижные рабочие контакты 5 находятся на контактном мосту (траверсе) 6. Дугогасительными подвижными контактами являются латунные угольники 7, расположенные на траверсе 6, дугогасительными неподвижными — медные пластинки 8 с латунными наконечниками. Движение подвижным контактам передается с помощью изолирующей тяги от приводного механизма, расположенного под крышкой 2 выключателя.

Рисунок 2. — Масляный баковый выключатель ВМЭ-6-200

Читайте также:  Выключатель ip54 viko palmiye серый 90555501 открытая установка

Во включенном положении МВ траверса поднята и контактный мост 6 замыкает цепь между неподвижными контактами. При этом отключающая пружина 9 сжата. МВ во включенном положении удерживается защелкой привода, с которым он связан валом 10.

При отключении автоматически или вручную освобождается защелка и под действием пружины 9 траверса 6 быстро опускается вниз, при этом сначала размыкаются рабочие контакты 4 и 5, затем дугогасительные контакты 7 и 8. При этом образуются разрывы в двух точках на каждом полюсе МВ. Возникшие дуги 11 испаряют и разлагают масло. Давление внутри пузырей 12 достигает 0,5-1 МПа, что повышает деионизирующую способность газов. Дуги гаснут через 0,08 — 0,1 с. После гашения дуг, пузыри 12 поднимаются вверх, под крышку 2, где после залива масла в бак 1 остается воздушная подушка (примерно 20-30% объёма). Воздушная подушка уменьшает силу удара в крышку МВ, обусловленного высоким давлением в процессе гашения дуги. Увеличение объёма воздушной подушки является недопустимым, поскольку при низком уровне масла газы попадут под крышку 2 неохлаждёнными, что может вызвать взрыв смеси водорода с воздухом.

Выключатели серии ВМЭ управляются ручными маховичными приводами типа ПМ.

Баковые выключатели с гасительными камерами


Основные серии масляных баковых выключателей:


МКП (М — масляный, К — камерный, П — подстанционный) — на напряжения 35,110 кВ;


У (серия “Урал”) — на напряжения 35-220 кВ;


С — на напряжение 35 кВ.


На рисунке 3. показан полюс бакового МВ типа У — 110 — 2000 — 50 на номинальное напряжение 110 кВ, номинальный длительный ток 2000 А и номинальный ток отключения 50 кА.


Рисунок 3. — Масляный баковый выключатель У-110-2000-50


МВ имеет три бака 2 цилиндрической формы. На крышке бака смонтированы маслонаполненные вводы 9, коробки приводных механизмов 8, предохранительный клапан, коробки со встроенными трансформаторами тока 7, и патрубки для заливки масла. На каждом баке имеются лазы для доступа внутрь бака и к устройству для подогрева (в зимнее время) масла, расположенному под днищем бака. Изнутри стенки бака в несколько слоёв изолированы древеснослоистым пластиком и фиброй 6. Приводной механизм сочленён с изолирующей тягой 5, перемещающейся в вертикальном направлении.


Два ДУ 4 с шунтирующими резисторами (для выравнивания напряжений между разрывами ДУ, и для уменьшения скорости восстанавливающегося напряжения на контактах МВ), закреплены на нижних концах вводов 9.


На днище бака установлено льдоулавливающее устройство 1, предотвращающее всплытие замерзшего конденсата.


В изоляционном корпусе 1 ДУ (см. рис. 4.) закреплены по две камеры 2 поперечного дутья, соединенные посредством перемычки 3 с токоснимающими контактами 4. В корпусе 1 закреплены торцевые непод.

Проектирование привода масляного выключателя
Схема масляного выключателя ВМГ-10 и привода типа ПЭ-11. Приведение масс механизма в фазе отключения. Построение фазовой траектории контактных стержне.

Вводно-распределительное устройство ШВУ-5
Общая характеристика, предназначение и конструкция вводно-распределительного устройства ШВУ-5. Технологическая карта на монтаж устройства. Расчет сече.

Модернизации открытого распределительного устройства 110 кВ ГПП-110/6/6 кВ «Сибирь» ОАО «Уралкалий»
Выбор высоковольтных выключателей, измерительных трансформаторов тока 110 кВ, ограничителей перенапряжения для реконструкции главной понизительной под.

Защита объектов энергетики от перенапряжений
План и боковой разрез открытого распределительного устройства. Определение необходимого количества молниеотводов. Сечение зоны защиты одиночного стерж.

Вводно-распределительное устройство ШВУ-5
Прием, распределение и учет осветительных и силовых нагрузок в жилых домах и общественных зданиях. Назначение и действие вводно-распределительного уст.

Источник