Электрические короткозамыкатели

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Транспорта Российской Федерации

ФБОУ ВПО НГАВТ

Реферат

По предмету «Электрооборудование и автоматика береговых сооружений»

На тему «Электрические короткозамыкатели»

Выполнил:

Студент группы ЭТУ-31

Чумаченко И.С.

Проверила: Толашко Т.А.

Короткозамыкатель -- электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения.

Устройство

Короткозамыкатели представляют собой аппараты вертикально- рубящего типа, состоящие из основания, изоляционной колонки, неподвижного контакта с выводом для присоединения к линии электропередачи и заземляющего ножа, на конце которого укреплена съёмная контактная пластинка. В основании короткозамыкателя размещён вал, установленный в подшипниках, две включающие пружины с регулировкой натяжения, соединённые с основанием и рычагами вала короткозамыкателя, а также гидравлический буфер. Нормальное положение короткозамыкателя отключённое.

электрический короткозамыкатель трансформатор перенапряжение

Рис. 1 Короткозамыкатель К3-35: 1 - основание; 2 - заземляющий нож; 3 - неподвижный контакт; 4 - изоляционная колонка; 5 - изоляционная вставка; 6 - привод ПРК-1; 7 - тяга; 8 - гибкая связь к заземляющей шине

При этом нож отведён от неподвижного контакта на разрядное расстояние, а его включающие пружины растянуты. Это положение ножа фиксируется приводом. При подаче сигнала на привод короткозамыкателя привод освобождает нож короткозамыкателя, который под действием пружины входит в неподвижный контакт, создавая короткое замыкание на землю.

Применение

Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей. Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью -- на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью -- на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную.

В настоящее время применение короткозамыкателей ограничено теми подстанциями где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС где они применяются имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции (силового трансформатора), чем схемы с применением выключателей.

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей

Рис. 2

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает только отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Система отделитель -- короткозамыкатель

Система отделитель -- короткозамыкатель -- комбинация из отделителя и короткозамыкателя, представляющая собой альтернативу высоковольтному выключателю.

При возникновении аварийной ситуации внутри защищаемой зоны обычно защищаемым элементом является силовой трансформатор и срабатывании релейной защиты (в частности газового реле трансформатора) подаётся сигнал на включение короткозамыкателя на напряжение и создание искусственного короткого замыкания в сети, на которую реагирует защита на головном высоковольтном выключателе. Последний срабатывает и отключает фидер, обесточивая всех потребителей от данного выключателя.

За время бестоковой паузы АПВ отключается отделитель, который находится в паре с соответствующим сработавшим короткозамыкателем. Для исключения разрыва отделителя под током имеется специальная блокировка в виде трансформаторов тока в цепи короткозамыкателя на землю и исполнительного элемента (обычно электромагнита, препятствующего срыва собачки с защёлки). При повторной подаче питания от головного выключателя повреждённый участок цепи будет отключен отделителем.

Преимущества

Дешевизна -- по сравнению с выключателем

Недостатки

Низкая надёжность -- при неправильной работе отделителя без электроснабжения может оказаться много потребителей

Современное состояние

На данное время система отделитель -- короткозамыкатель считается морально устаревшей, не выпускается и заменяется на высоковольтные вакуумные или элегазовые выключатели. Применение отделителей и короткозамыкателей не допускается на подстанциях сети ОАО «ФСК ЕЭС»

Типы короткозамыкателей

В настоящее время выпускаются следующие типы короткозамыкателей: K3-35, КЗ-110, КЗ-150 и КЗ-220 на напряжения 35, 110, 150 и 220 кВ.

Поскольку сети 35 кВ работают с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через дугогасительную катушку, то для создания условий, которые почувствует и отключит защита головного выключателя, требуется двухфазное короткое замыкание. Поэтому короткозамыкатели на напряжение 35 кВ в отличие от короткозамыкателей 110--220 кВ выполняются в виде двух отдельных полюсов с общим приводом.

Рис. 3

Рис. 4 Короткозамыкатели а--КЗ-110; б --КЗ-220; 1 -- основание; 2 --изолятор; 3 -- неподвижный контакт; 4 -- нож; 5 -- вал; 6 -- изолятор ИКО; 7 -- трансформатор тока; 8 -- заземляющая шина: 9 -- изоляционная вставка: 10 -- привод ШПК

Короткозамыкатели на напряжение 110--220 кВ выполняются однополюсными.

Все короткозамыкатели упомянутых выше типов предназначены для наружной установки.

Полюс короткозамыкателя состоит из основания 1, на котором установлен изолятор 2 (на 110--220 кВ это обычно колонка изоляторов).

На верхней части изолятора расположен неподвижный контакт 3, который имеет специальный зажим для присоединения к нему подводящего провода. Нож короткозамыкателей 35 и 110 кВ (подвижный контакт) 4 выполнен в виде стальной трубы, на верхнем конце которой укреплен медный контакт. У основания изолятора нож приварен к валу 5, который вращается в двух подшипниках, установленных на основании.

Нож короткозамыкателей 150 и 220 кВ выполнен несколько по-иному. Он представляет собой четырехзвенный механизм (полупантограф), который складывается в отключенном положении. На конце верхнего звена также имеется медный контакт.

Короткозамыкатели управляются при помощи привода шпк.

Включение короткозамыкателя осуществляется под действием релейной защиты при срабатывании пружинного механизма, включающего нож. Отключение короткозамыкателя производится вручную при помощи съемной рукоятки при открытой двери шкафа привода. Вращение рукоятки производится по часовой стрелке. При необходимости короткозамыкатель может быть включен вручную. Для этого, воздействуя на сердечник включающего электромагнита короткозамыкателя, выбивают из устойчивого положения удерживающую планку.

Таблица 1 Технические данные короткозамыкателей

Список литературы

1)ГОСТ 17703-72 «Аппараты электрические коммутационные. Термины и определения»

2)«Релейная защита и автоматика подстанций с короткозамыкателями и отделителями» М. Л. Голубев «Энергия» Москва 1973

3)«Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» Андреев В. А. М. «Высшая школа» 2007

4)«Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. М. Энергоатомиздат 1998

Размещено на Allbest.ru