МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

Энергетический факультет

Кафедра электроэнергетики

ОТЧЕТ

о лабораторной работе № 1

«ЭЛЕГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ»

по дисциплине «электрооборудование электрических станций и подстанций»

Вариант (стенд) № 2

Выполнил: студент гр. ЭЭ-091

Попов М. С.

Дата: ______________________

Подпись: ___________________

Проверил: проф.

Бойчук В.С.

Дата: ______________________

Подпись: ___________________

Воронеж

2012

2.1 Цель работы

Закрепить теоретические знания по изучению элегазового выключателя типа ЗАР 1 FG-110кВ.

2.2 Содержание работы

2.2.1 Ознакомиться с техническими данными выключателя.

2.2.2 Изучить конструкцию выключателя и принцип его работы.

2.2.3 Ознакомиться с основными требованиями по подготовке выключателя к включению.

2.3 Теоретические пояснения

2.3.1 Назначение

Выключатель предназначен для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также для работы АПВ в электрических сетях 110 кВ.

Силовой выключатель ЗАР 1 является трехполюсным автоматическим компрессионным выключателем в исполнении для наружной установки, где в качестве изолирующего и дугогасящего средства применяется элегаз.

Выключатель имеет один пружинный привод на все фазы, что позволяет ему выполнять операцию АПВ на трех фазах.

Силовой выключатель предназначен для применения в диапазоне температуры окружающей среды от – 40°С до
+ 40°С.

2.3.2 Электрические характеристики

Номинальное напряжение	кВ	145
Номинальная частота	Гц	50
Номинальный ток	А	4000
Номинальный ток отключения при КЗ	кА	40
Номинальный ток включения	кА	100
Номинальная продолжительность КЗ	сек.	1,0
Масса выключателя	кг	1500

2.3.3 Сведения об элегазе

В настоящее время элегазовые выключатели используются главным образом в устройствах 110-220 кВ. В качестве дугогасительной, теплоотводящей и изолирующей среды в них применяется элегаз (электротехнический газ). Выбор элегаза (шестифтористая сера SF₆) не случаен. Чистый газообразный элегаз химически не активен, безвреден, не горит и не поддерживает горения, обладает повышенной теплопроводящей способностью, удачно сочетает в себе изоляционные и дугогасящие свойства, легкодоступен и сравнительно недорог. Электрическая прочность элегаза в 2,5 раза превышает прочность воздуха. Его электрические характеристики обладают высокой стабильностью. При нормальной эксплуатации элегаз не действует на материалы, применяемые в аппаратостроении, он не «стареет» и не требует ухода, как например, масло.

2.3.4 Конструкция

Выключатель состоит из трех опорных (полюсная колонка) изоляторов силового выключателя находящиеся на совместной опоре основы. Опорные изоляторы заполнены элегазом, который служит изоляционной и дугогасительной средой. Внешний вид полюсной колонки элегазового выключателя показан на рис. 2.2.

---

Рисунок 2.2 – Трёхфазный силовой выключатель ЗАР1 FG опорная установка

1 Несущая опора

2 Индикация коммутационного состояния

3 Опорный изолятор

4 Блок привода

5 Дугогасительная камера

Опорные изоляторы силового выключателя одинаковы по исполнению. На рис. 2.3 представлен опорный изолятор в разрезе. Гасительная камера 8 монтирована на штыревом изоляторе 6, образующем изоляцию с землей.

Рисунок 2.3 – Полюсная колонна в разрезе

---

2.3.5 Принцип работы

В процессе отключения сначала размыкается главный контакт, состоящий из контактных пластин 1 и цилиндра 8 (рис. 2.5, поз. Б). Дугогасительный контакт, состоящий из неподвижного штыревого контакта 2 и подвижного трубчатого контакта 3, при этом еще замкнут, благодаря чему ток перекидывается на дугогасительный контакт.

Затем размыкается дугогасительный контакт (рис. 2.5, поз. С). При этом возникнет электрическая дуга. Одновременно начинает движение вниз цилиндр 8 и сжимает находящийся между поршнем 5 и группой клапанов 7 дугогасящий газ. При этом дугогасящий газ протекающий через обратный клапан, который состоит из поршня 5 и клапанной пластины 7 попадает в нагревающий цилиндр и дальше через зазор между подвижным контактом 3 и дугогосительным соплом протекает в направлении, противоположном движению контактных частей, гасящий при этом электрическую дугу.

При большом токе короткого замыкания нагревается дугогасящий элегаз вокруг штыря 2 вследствие энергии электрической дуги и направляется под высоким давлением в нагревающий цилиндр 8. На участке перехода тока через нуль газ течет из нагревающего цилиндра обратно и гасит электрическую дугу.

Клапанная пластина 6 в нагревающем цилиндре 8 препятствует в этом процессе тому, чтобы в компрессионную камеру высокое давление проникло между поршнем 5 и клапанным узлом 7.

Движение выключения передается от пружинного привода через приводной шток, вал и контактный шток на гасительную камеру. В поворотном механизме расположен фильтрующий пакет, предназначенный для сбора продуктов разложения элегаза и для поддержания элегаза в сухом состоянии.

Рисунок 2.5 – Схематическое изображение процесса отключения

1 Контактные пластины

2 Неподвижный контакт

3 Подвижный контакт

4 Сопло

5 Поршень

6 Обратный клапан

7 Блок клапанов

8 Цилиндр

Включающая пружина натягивается натяжным механизмом, оснащенным двигателем, посредством натяжного вала и шатуна. После завершения процесса натяжной вал отделяется от механизма натяжения защелкой и блокируется включающей защелкой, т.е. включающая пружина натянута, и выключатель готов выполнить операцию на включение.

2.3.6 Заправка выключателя

На рис. 2.6 показано подключение устройства для заполнения элегазом.

Для заполнения силового выключателя элегазом соединить шланг наполнительного устройства с клапаном для заполнения силового выключателя элегазом. При закрытом регулировочном вентиле плавно открыть запирающий вентиль. Отрегулировать регулировочным вентилем поток газа таким образом, чтобы не было оледенения арматуры. Контролировать процесс наполнения при помощи точного манометра 3.

Следить за правильной величиной давления заполнения, зависящего от температуры окружающей среды. Номинальное давление заполнения 6 бар.

---

Технические характеристики.

При температуре окружающей среды, отличающейся от + 20 °С, необходимо найти давление заполнения SFg по диаграмме (при + 20 ^оС – 6,0 бар)

Давление заполнения может находиться выше линии номинальных давлений максимум на 0,30 бар (в зависимости от температуры).

По окончании процесса наполнения отвинтить наполнительное устройство и закрыть наполнительный патрубок с клапаном навинтить вручную накидную гайку с усилием (4 Нм).

Рисунок 2.6 – Подключение устройства для
заполнения элегазом

1 Газовый баллон (зеленого цвета)

2 Редукционный регулирующий клапан

3 Манометр (0-10,0 бар)

4 Предохранительный клапан

2.3.7 Эксплуатация

Включение и отключение

Для контрольных коммутаций (без тока и напряжения) необходимо наличие минимального давления элегаза SFg (блокировочное давление SFg).

Высокое напряжение – опасно для жизни!

Силовой выключатель, находящийся под высоким напряжением, разрешается переключать только с соблюдением действующих правил техники безопасности, принятых пользователем электроустановки. При этом не допускается обходить блокировки функций силового выключателя. Выполнение коммутаций непосредственно при помощи пускового устройства осуществляется в обход защиты от неправильных действий при коммутации и возможно действующих при этом блокировок функций.

Давление газа SFg

Давление элегаза SFg в полюсных колонках контролируется датчиком плотности и показывается манометром. Значение срабатывания датчика плотности составляет 5,2 бар (таблица 2.1). При недопустимо низком давлении элегаза вызывается сообщение "Потеря элегаза". В этом случае элегаз должен быть как можно скорее дополнен из газового балона или с помощью устройства наполнения через присоединение для наполнения до номинального давления (рис. 2.6). Для этого силовой выключатель необходимо перевести в ремонт. После произведенного наполнения силовой выключатель снова может быть введен в эксплуатацию.

Таблица 2.1

Номинальное напряжение	кВ	145
Заполняемая масса на каждый выключатель	кг	8,1
Объем на каждый выключатель	Дм3	176,1
Номинальное давление при 200С	бар	6
Фильтрующий материал на каждую фазу	кг	0,5
Аварийное сообщение «Потеря элегаза»	бар	5,2
Блокировка функций SF6	бар	5,0
Минимальное давление элегаза для механического переключения (при t-200С)	бар	3,0

Для работ по заполнению элегазом SFg необходимо обесточить и заземлить силовой выключатель.

После окончания заполнения можно снова включить силовой выключатель, предварительно сняв заземление.

Перед началом работ на резьбовых соединениях газовой камеры стравить давление SF3. Если через некоторое время снова появляется подобное сообщение, необходимо локализировать утечку и, при возможности, устранить ее.

---

Блокирование функции

Если давление элегаза в полюсе силового выключателя настолько понизится, что не может быть обеспечено безупречное дугогашение, то начинает действовать функциональная блокировка, останавливающая любое рабочее переключение.

Механическая блокировка включения

При нахождении полюса силового выключателя в положении ВКЛ в приводе срабатывает механическая блокировка против включения. Это предотвращает повторное включение привода.

Трехполюсный силовой выключатель рассчитан на трехкратное количество однополюсных отключений с 40 кА – 18 отключений.

Благодаря оценочному числу k облегчается вычисление допустимого количества отключений при различных значениях разрывного тока:

,

где n_х – число рассчитываемых допустимых отключений при токе отключения I_x;

k_i – оценочное число тока отключения I_х;

n_i – число выполненных отключений при токе отключения I;

k_x - оценочное число тока отключения I.

Пример: Выключатель с током КЗ 40 кА произвел 250 отключений со значением разрывного тока 5кА, а затем 2 отключения – с 20 кА.

Сколько еще допустимо отключений с I = 30 кА?

13.1Допускается еще 13 отключений с 30 кА.

Вывод: В ходе лабораторной работы мы ознакомились с техническими данными, конструкцией и принципами использования элегазового выключателя типа ЗАР 1 FG-110кВ. А так же с требованиями подготовки элегазового выключателя к включению.

---

Смотрите также файлы

• отчет к 7 работе.docx

• Физ-ра Чеснокова.docx

• Курсовая по Схемотехнике.docx

• Ankilov.pdf

• методичка ВычМат.pdf