Файл: Методическое пособие Для студентов огбпоу томский индустриальный техни к у м" По специальности Техниче с кая экспл у атация и обсл у ж ивание электрического и электромеханического оборудования".docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 446

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Методическое пособие

Для студентов ОГБПОУ «Томский индустриальный техникум"
По специальности «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования"

«Коммутационные и защитные аппараты высокого напряжения»
Содержание лекции:1.1. Назначение и классификация аппаратов1.2. Условия работы аппаратов высокого напряжения и общиетребования, предъявляемые к ним1.3. Выключатели высокого напряжения 1.3.1. Воздушные выключатели 1.3.2. Элегазовые выключатели 1.3.3. Масляные выключатели1.3.4. Электромагнитные выключатели 1.3.5. Вакуумные выключатели1.4. Разъединители, отделители, короткозамыкатели 1.5. Защитныеи токоограничивающие аппараты2 1.1. Назначение и классификация аппаратовПо функциональному признакуэлектрическиеаппараты высокого напряжения(АВН) подразделяются на следующие виды: коммутационные аппараты (выключатели, разъединители, короткозамыкатели, отделители); защитные и ограничивающие аппараты (предохранители, токоограничивающие реакторы, разрядники, нелинейные ограничители перенапряжений); комплектные распределительные устройства (КРУ).Коммутационные аппараты используются для формирования необходимых схем передачи энергии от ее источника (электростанции) кпотребителю.Рассмотрим наиболее важные аппараты.Выключатели предназначены для оперативной и аварийной коммутации в энергосистемах, т.е. выполнения операций включения и отключения отдельных
цепей при ручном или автоматическом управлении. Во включенном состоянии выключатели должны беспрепятственно пропускать токи нагрузки. Характер режимаработы этих аппаратов несколько необычен: нормальным для них считается как включенноесостояние, когда они обтекаются током нагрузки, так и отключенное, при котором они обеспечивают необходимую электрическую изоляцию междуразомкнутымиучастками цепи. Коммутация цепи, осуществляемая при переключении выключателя из одного положения в другое, производится нерегулярно, время от времени, а выполнение имспецифических требований по отключению возникающего в цепи короткого замыкания чрезвычайно редко. Выключатели должны надежно выполнять свои функции в течение срокаслужбы (25 лет), находясь в любом из указанных состояний, и одновременно быть всегдаготовыми к мгновенномуэффективномувыполнению любых коммутационных операций, часто после длительного пребывания в неподвижном состоянии. Отсюда следует,что они должны иметь очень высокий коэффициент готовности:при малой продолжительности процессов коммутации (несколько минут в год) должна быть обеспеченапостоянная готовность к осуществлению коммутаций.Секционные выключатели применяются в сборных шинах. Враспределительных устройствах (РУ) электростанций секционные выключатели при нормальной работе обычно замкнуты.Они должны автоматически отключаться только при повреждении в зоне сборных шин. Вместе с ними должны отключаться и другие выключатели поврежденной секции. Таким образом, поврежденная секция РУ будет отключена, а остальная часть останется в работе.Разъединители применяются для коммутации обесточенных при помощи выключателей участков токоведущих систем, для переключения РУ с одной ветви на другую, атакже для отделения н

а время ревизии или ремонта силового электротехнического оборудования и создания безопасных условий от смежных частейлинии,находящихся поднапряжением. Разъединители способны размыкать электрическую цепьтолько при отсутствии вней тока или при весьма маломтоке.В отличие от выключателей разъединители в отключенном состоянии образуют видимый разрыв цепи. После отключения разъединителей с обеих сторон объекта, например выключателя илитрансформатора, они должны заземляться с обеих сторон либопри помощи переносных заземлителей, либо специальных заземляющих ножей, встраиваемых в конструкцию разъединителя.Отделительслужит для отключения обесточенной цепи высокого напряжения за малое время (не более 0,1 с). Он подобен разъединителю, но снабжен быстродействующим приводом.3Короткозамыкательслужит для создания искусственного короткого замыкания (КЗ) в цепи высокого напряжения. Конструкция его подобна конструкции заземляющего устройства разъединителя, но снабженного быстродействующим приводом.Короткозамыкатели и отделители устанавливаются на стороне высшего напряжения РУ малоответственных потребителей, когда в целях экономии площади и стоимости РУ выключатели предусмотрены только на стороне низшего напряжения.Ограничивающие аппараты подразделяются на аппараты ограничения тока и напряжения.К токоограничивающим аппаратам относятся предохранители и реакторы высокогонапряжения. Плавкие предохранители предназначены для защитысиловых трансформаторов и измерительных трансформаторов напряжения, воздушных и кабельных линий,конденсаторов.Токоограничивающие реакторыпредставляют собой катушкуиндуктивности без стали и

служат для ограничения тока короткого замыкания (КЗ) и поддержания напряжения на сборных шинах РУ. Применение их позволяет существенно снизить требования к выключателям по электродинамической, термической стойкости и отключающей способности в сетяхс реакторами по сравнению с аналогичными сетями, не защищенными реакторами.

В качестве ограничителей грозовых и внутренних перенапряжений используются разрядники и ограничители перенапряжения. Они должны быть установлены вблизи силовых повышающих трансформаторов и вводов воздушных линий в РУ. Они позволяют снизить требования к прочности электрической изоляции аппаратов и оборудования РУ, уменьшить габаритные размеры электрической установки и значительно снизить ее стоимость.

Комплектные распределительные устройства(КРУ) составляются из полностью или частично закрытых шкафов или блоков со встроенными в них АВН, устройствами защиты, автоматики, контрольно-измерительной аппаратуры и поставляемых в собранном на заводе или полностью подготовленном для сборки виде. Различают распределительные устройства внутренней и наружной установки. Комплектные распределительные устройства становятся наиболее распространенным типом РУ. В последнее время начали широко применяться герметизированные РУ (ГРУ), в которых все токоведущие элементы и весь комплекс аппаратуры (выключатели, разъединители) расположены внутри герметичной оболочки, заполненной сжатым газом (элегазом). Наиболее эффективно ГРУ будут применяться в крупных городах, что даст значительную экономию городских площадей и повысит надежностьэнергосистем. Комплектная элегазовая ячейка РУ (КРУЭ), собираемая блоками взаводских


условиях по выбранной схеме из стандартных элементов, показана на рис. 1.1.41.2. Условия работы аппаратов высокого напряжения и общие требования, предъявляемые к ним.Аппараты высокого напряжения могутустанавливаться как внутри помещения, так и на открытых распределительных устройствах(ОРУ). Условия работы при этом значительно различаются, и это находит отражение в их конструктивных особенностях. Вовремя эксплуатации аппараты ОРУ подвергаются воздействию окружающей среды. Эти воздействия особенновредно сказываются насостоянии изоляцииаппаратов. Поэтомувсеаппараты ОРУ рассчитываются на воздействие гололеда, ветра и загрязнений.Загрязнения и периодическиеувлажнения изоляции АВН требуют соответствующего развития поверхности изоляторов. Поскольку условия загрязнения на разных ОРУ существенно зависят от конкретных климатических условий (близость водных бассейнов, пустынных зон), наличия вредных выбросов производств в атмосферу, то они значительно различаются. Для изоляторов наружной установки предусмотрены три исполнения в зависимости от длины пути токаутечки: категория I— 1,67 см/кВ, категория II— 2,5 см/кВ, категория III— 3,5 см/кВ. Согласно этим нормамдопустимая длинаутечки соответствует удельной длине утечки— длине, отнесенной к 1 кВ наибольшего рабочего линейного напряжения.Для аппаратов внутреннейустановки длина пути утечки не нормируется.Аппараты внешней установки оказываются под воздействием коммутационных перенапряжений, зависящих от вида коммутации, типа выключателя, параметров5электрической сетии грозовых импульсов,возникающих при воздействии грозовых разр