Разъединители, отделители и короткозамыкатели

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Некомерческое акционерное общество

Алматинский университет энергетики и связи

Кафедра «Электроснабжение промпредприятий»

Реферат

по дисциплине «Электрические аппараты»

«Разъединители, отделители и короткозамыкатели»

Алматы 2015

Введение

В электрических сетях различных классов напряжений применяются различные электрические аппараты, в том числе и разъединители, отделители и короткозамыкатели. Они служат для коммутации линий, обеспечивают безопасность персонала при проведении различных работ на линиях и оборудовании подстанций.

разъединитель отделитель короткозамыкатель электрический

1. Разъединители

Разъединитель -- контактный коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет в отключенном положении изоляционный промежуток.

Разъединитель состоит из подвижных и неподвижных контактов, укрепленных на изоляторах.

Разъединитель снабжен механической блокировкой, предотвращающей включение заземлителей при включенном разъединителе и включение разъединителя при включенных заземлителях.

Разъединитель применяют в высоковольтных распределительных устройствах, для обеспечения безопасности при осмотровых и ремонтных работах на отключенных участках.

Разъединители также применяют для секционирования шин и переключения электрических линий с одной системы шин распределительного устройства на другую. Разъединителями допускается включать и отключать ток холостого хода трансформаторов и зарядный ток линий, токи нагрузки трансформаторов небольшой мощности, а также переключать электрические цепи под током при наличии замкнутой шунтирующей цепи.

Разъединители используются для видимого отделения участка электрической сети на время ревизии или ремонта оборудования, для создания безопасных условий работы и отделения от смежных частей электрооборудования, находящихся под напряжением, для создания которых разъединители комплектуются блокировкой включенного (отключенного) положения и заземляющими ножами, исключающими подачу напряжения на выведенный в ремонт участок сети. Также разъединители применяются для переключения присоединений с одной системы шин на другую, в электроустановках с несколькими системами шин.

Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭЭП) разрешалось (возможны отклонения в зависимости от Правил, которым подчиняется организация, в чьем ведении находится электроустановка) отключение и включение разъединителями:

· нейтралей силовых трансформаторов 110--220 кВ;

· заземляющих дугогасящих реакторов 6 -- 35 кВ при отсутствии в сети замыкания на землю;

· намагничивающего тока силовых трансформаторов 6 -- 500 кВ. Включение на холостой ход трансформатора до 10 кВ разрешается до 750 кВА включительно ( ПТЭЭП Э1-5-23 ). Выше - производится выключателем ( до 10 кВ и до нескольких кВА - например выключателем нагрузки ) см. Автогазовый выключатель;

· зарядного тока и тока замыкания на землю воздушных и кабельных линий электропередачи;

· зарядного тока систем шин, а также зарядного тока присоединений с соблюдением требований нормативных документов.

В кольцевых сетях 6 - 10 кВ разрешается отключение разъединителями уравнительных токов до 70 А и замыкание сети в кольцо при разности напряжений на разомкнутых контактах разъединителей не более, чем на 5 %.

Допускается отключение и включение трёхполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и ниже нагрузочного тока до 15 А.

Допускается дистанционное отключение разъединителями неисправного выключателя 220 кВ и выше, зашунтированного одним выключателем или цепочкой из нескольких выключателей других присоединений системы шин (схема четырехугольника, полуторная и т.п.), если отключение выключателя может привести к его разрушению и обесточиванию подстанции.

Разъединители не имеют устройств для гашения дуги и поэтому не допускают отключения ими цепи под нагрузкой, так как это приводит к возникновению устойчивой дуги, вызывающей КЗ между фазами.

Разъединитель состоит из трехполюсных (однополюсных) групп разъединителя и заземлителей. Каждая группа управляется своим приводом.

Полюс разъединителя представляет собой две поворотные колонки изоляторов, установленных на раме и несущих на себе токоведущую систему с двумя проходными и одним размыкаемым в горизонтальной плоскости контактом.

Размыкаемый контакт разъединителя выполнен в виде кулачкового контакта, закрепленного на конце одного токопровода, и контактных пальцев, закрепленных на конце другого, Во включенном положении разъединителя контактные пальцы охватывают кулачковый контакт. Пальцы и кулачковые контакты имеют серебряное покрытие.

Классификация разъединителей:

1. По характеру движения ножа:

1. Поворотного типа: нож при включении и отключении поворачивается в плоскости, перпендикулярной осям поддерживающих изоляторов.

2. Рубящего типа: нож при включении и отключении поворачивается в плоскости, параллельной осям поддерживающих изоляторов (опорных или проходных) данного полюса.

3. Качающегося типа: подвижный контакт перемещается совместно с изолятором, который поворачивается (качается) в плоскости, параллельно осям поддерживающих изоляторов

2. По номинальному напряжению: 3..10, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ.

3. По номинальному току: 400, 630, 1000, 1600, 2000, 2500, 3150, 3200, 5000 А

4. По роду установки:

1. Внутренней установки;

2. Наружной установки;

5. По числу полюсов:

1. Однополюсные;

2. Трехполюсные;

6. По способу установки:

1. На горизонтальной плоскости;

2. На вертикальной плоскости;

7. По способу управления:

1. С ручным приводом - оперативной штангой, рычажным или штурвальным;

2. С двигательным приводом - электрическим, пневматическим или гидравлическим;

Основные требования предъявляемые к разъединителям:

1. Разъединитель должен иметь видимый разрыв цепи;

2. Разъединитель должен быть устойчивым в термическом и электродинамическом отношениях;

3. Разъединитель должен иметь надлежащую изоляцию, обеспечивающую надежную работу его при возможных перенапряжениях и ухудшении атмосферных условий (туман, дождь и т.д.);

4. Разъединитель должен допускать четкое включение и отключение при наихудших условиях, которые могут иметь место в эксплуатации (например, обледенение);

5. Разъединитель должен иметь простую конструкцию, удобную для транспортировки, монтажа, эксплуатации.

К разъединителям предъявляются следующие ГОСТы:

· ГОСТ Р 52726-2007 - Настоящий стандарт распространяется на разъединители и заземлители переменного тока на напряжение свыше 1 кВ промышленной частоты 50 Гц, а также на приводы к ним;

· ГОСТ Р 50030.3-99 - Настоящий стандарт распространяется на следующие аппараты: выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и комбинации их с предохранителями, предназначенные для исполь-зования в цепях распределения энергии или в цепях электродвигателей с номинальным напряже-нием до 1000 В переменного тока или до 1500 В постоянного тока.

Приводы предзначены для управления главными и заземляющими ножами разъединителей.

Приводы имеют механические указатели положения разъединителя (причем в рычажных приводах указателем может служить сама рукоятка) и, устройства переключения вспомогательных цепей (управления, сигнализации, блокировки) типа КСА или ПУ.

Для исключения неправильных действий с разъединителями и заземляющими ножами на приводах монтируют блоки. Применяются следующие системы блокировок: механические (М), механические замковые системы Гинодмана (МБГ), электрические (Э) и электромагнитные (ЭМ).

Для управления главными и заземляющими ножами разъединители выпускают с одним, двумя или тремя валами.

Электродвигательные приводы имеют двигательное и ручное управления главными ножами и ручное управление ножами заземления, а также дистанционное управление. Для оперативного управления вручную двигательные привода оснащаются съемными рукоятками.

Для защиты от внешних факторов (пыли и дождя) привода в соответствии с ГОСТ 14254-96 имеют следующие степени защиты (код 1Р): 1Р00 - без защиты, 1Р23 - водозащищенные, 1Р53 - водопылезащищенные, 1Р63 - водопыленепроницаемые.

Буквы в условных обозначениях приводов означают:

П - привод;

Р - ручной;

Д - двигательный;

Н - наружной установки;

Г - коммутирующие устройства на базе герконов;

Х - цифра, обозначающая модификацию;

Б - блочное исполнение;

П - питание вторичных цепей напряжением 220 В постоянного тока.

Ручные приводы серии ПР предназначены для управления главными и заземляющими ножами разъединителей наружной установки. Приводы типов ПР-2 предназначены для управления разъединителями на напряжение 10-110 кВ и отделителями на напряжение 35-110 кВ.

Приводы ПР-3 предназначены для управления разъединителями на напряжение 10-35 кВ в закрытых помещениях. Приводы ПР-4 предназначены для управления разъединителями внутренней установки серии РРИ.

Приводы ПРИ предназначены для управления заземляющими ножами, я ПРИ-1 - главными и заземляющими ножами разъединителей наружной установки. Приводы типа ПРН-10 предназначены для оперирования главными и заземляющими ножами разъединителей серии РЛНД на напряжение 10 кВ. Двигательные приводы ПД - 3 предназначены для управления разъединителями наружной установки, ПД-12-разъединителями внутренней установки, а привод ПД-5 для управления разъединителями в закрытых и открытых РУ.

Секционные разъединители предназначены для электрического соединения или разъединения отдельных секций (участков контактной сети), а также для подключения к контактной сети питающих линий. Секционные разъединители монтируют на специальных кронштейнах, закрепленных на опорах. Разъединители постоянного и переменного тока устанавливаются на высоте 5- от поверхности земли. Разъединители должны располагается группами в местах, удобных для подхода персонала к приводу разъединителя.

Приводы разъединителей должны быть закрыты на замки. Подвижный изолятор разъединителя и привод соединяют валом или тягой. Моторный привод должен иметь устройство, позволяющее переключать разъединитель вручную.

2. Отделители

Отделитель -- высоковольтный аппарат, предназначенный для быстрого автоматического отключения повреждённых участков цепи в бестоковую паузу АПВ, поскольку его конструкция не рассчитана на гашение электрической дуги. Устройство отделителя такое же как и разъединителя. Отличие от последнего в том, что отделитель в комбинации с короткозамыкателем создаёт систему отделитель -- короткозамыкатель которая представляет альтернативу высоковольтному выключателю.

Обычно отделитель представляет контактную систему рубящего типа без дугогашения и снабжённого пружинно -- моторным приводом. В нормальном режиме электродвигателем осуществляется натяжение пружины и постановку механизма на защёлку. При подаче сигнала защелка освобождается специальным расцепителем электромагнитного действия и под действием натянутой пружины отделитель размыкает цепь. Такой принцип (пружинное отключение) необходим для энергонезависимости срабатывания отделителя (для надёжной его работы). Необходимо также отметить обязательную блокировку отключения отделителя под током.

Часто отделитель применяют в составе системы отделитель-короткозамыкатель.

3. Короткозамыкатели

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

Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание.

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.

Список литературы

1. Роденштейн Л. А. Электрические аппараты низкого напряжения. - М.: Энергия, 1989.

2. Чухинин А. А. Электрические аппараты. - М.: Энергия, 1988.

3. Рожков Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергия, 1980.

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

5. Андреев В. А. М. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения, «Высшая школа 2007 ISBN 978-5-06-004826-1

Размещено на Allbest.ru