Высоковольтные электрические аппараты Высоковольтные аппараты – это электротехнические агрегаты, основное предназначение которых – комплексное распределение электрического напряжения и управление как электрическими, так и неэлектрическими приборами и устройствами, а также обеспечение защиты этой аппаратуры в режиме работы от перенапряжения. изготовляются с напряжения свыше 1 кВ. пропускной способностью - делятся на: аппараты ручного способа управления; с дистанционным управлением; защитную аппаратуру; датчики различных категорий и назначения. Выключатели высокого напряжения -предназначены для отключения и включения цепей в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, КЗ, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее сложной и ответственной операцией является отключение токов КЗ. По конструктивным особенностям гашению дуги: масляные баковые, маломасляные, воздушные, элегазовые, электромагнитные, вакуумные выключатели. и способу По роду установки для работы: в помещениях (категории размещения 2, 3, 4); на открытом воздухе (категория размещения 1); в металлических оболочках комплектных распределительных устройств (КРУ), устанавливаемых в помещениях (категории размещения 2, 3, 4) и на открытом воздухе (категория размещения 2). По размещению дугогасительного устройства: с дугогасительными устройствами, расположенными в заземленном корпусе (баке) - баковые выключатели; с дугогасительными устройствами, расположенными в корпусе (баке), находящемся под напряжением, колонковые или подвесные выключатели. По конструктивной связи между полюсами: а) трехполюсное исполнение: - с тремя полюсами в общем кожухе; - с тремя полюсами на общем основании (фиксированное междуполюсное расстояние); б) однополюсное исполнение - с полюсами на отдельных основаниях (нефиксированное междуполюсное расстояние). Масляные баковые выключатели Выключатель масляный баковый С-35М-630-10У1 Недостатки: большой объем масла, взрыво- и пожароопасность. Достоинства: простота конструкции, достаточно высокая надежность работы и наличие встроенных трансформаторов тока. 1 - высоковольтный ввод 2 - крышка выключателя 3 – трансформаторы тока 4 – изолирующая штанга 5 - стальной бак 6 - дугогасительные камеры 7 – траверса 8 – внутрибаковая изоляция Маломасляные выключатели Масло в этих выключателях служит дугогосящей средой, а для изоляции токоведущих частей друг от друга и от земли используется фарфор, стекло и т.д. Достоинства: небольшое количество масла, более удобный чем у баковых, доступ к дугогасительным контактам: Выключатель возможность создания серии на маломасляный горшковый разное напряжение с применением МГГ-10-45 унифицированных узлов. Недостатки: взрыво- и пожароопасность (меньше чем у баковых), необходимость периодического контроля доливки, замены масла; трудность установки трансформаторов тока, относительно малая отключающая способность Маломасляные выключатели Выключатель маломасляный подвесной ВМПП Выключатель маломасляный колонковый ВМТ-110Б-1250 Маломасляные выключатели Выключатель маломасляный ВГМ-15-11200/90 Выключатель маломасляный МГГ-10-45 Воздушные выключатели Выключатель воздушный ВВБ-110-1000-40У1 Для гашения дуги используется сжатый воздух, который создает дутье, соответственно, охлаждает дугу, удаляет продукты горения и быстро гасит дугу. Достоинства: взрыво- пожаробезопасность, возможность создания серий из крупных узлов, пригодность для наружной и внутренней установки. Недостатки: сложность конструкции, высокая стоимость, необходимость компрессорной установки, отсутствие встроенных трансформаторов тока. Выключатель воздушный ВНВ-220-63 Выключатель воздушный ВВШ-500 Элегазовые выключатели В качестве изолирующей и дугогасящей среды элегаз, обладающий высокими изоляционными и дугогасящими характеристиками. Достоинства: взрыво- пожаробезопасность, возможность создания серий из крупных узлов, пригодность для наружной и внутренней установки, возможность установки встоенных трансформаторов тока. ВЭБ-110II-40/ 2500 УХЛ1 Недостатки: сложность конструкции, высокая стоимость.. Элегазовые выключатели Элегазовые выключатели серии LF производства Merlin Gerin Выключатель элегазовый ВГБЭ-35 Привод выключателя Вакуумные выключатели ВБП-10-20/630÷1000 УХЛ2 ВБПП-10-20/1250 УХЛ2 ВБ-10-20/630÷1600 УХЛ2 Принцип работы выключателя основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов в вакууме. Высокая электрическая прочность вакуумного промежутка обеспечивает надежное гашение дуги. Достоинства: взрыво- пожаробезопасность, возможность создания серий из крупных узлов, пригодность для наружной и внутренней установки. Часто применяются в КРУ. Вакуумные выключатели ВБС-35 III-25(31,5)/630÷1600 УХЛ1 ВБЭТ-35 III-25/630÷1600 УХЛ1 ВБУП(Э)-10-20(31,5)/1000 ВВТЭ-М-10-20(31,5)/630-1600 ВБЭК-35-25(31,5)/630÷1600 УХЛ2 ВБЭ-10-31,5/630÷1600 Выключатель нагрузки – коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения токов нагрузки в нормальном режиме. Выключатели нагрузки применяют в установках напряжением 6/10 кВ на распределительных пунктах и трансформаторных подстанциях. Они предназначены для работы в шкафах КРУ, камерах КСО и КТП внутренней установки. ВНРп – 10/400 – 10 зп 3У3 В - выключатель Н - нагрузки Одна буква Р – с ручным приводом; П - с пружинным приводом; В - вакуумный Климатическое исполнение и категория размещения У – для умеренного климата; 3 – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией 3 – наличие устройства для подачи команды на отключение при перегорании предохранителя Одна или две буквы п – со встроенным предохранителем; у – с усиленной контактной системой Одна или две буквы з – с заземляющими ножами; п – заземляющие ножи расположены за предохранителями Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток, А Номинальное значение периодической составляющей сквозного тока КЗ, кА ВНР-10/400-10з У3 ВНА-10/630-20 У3 Предохранители предназначены для защиты электрических цепей и электрооборудования от токов, превышающих допустимые по условиям нагрева с учетом перегрузочной способности. П К Т Х Х Х – 10 – 16 – 31,5 УЗ П - предохранитель Категория размещения 1 – на открытом воздухе; 3 – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией К - кварцевый Т – для защиты силовых трансформаторов и линий (токоограничивающие) Климатическое исполнение У – для районов с умеренным климатом; Т – для районов с тропическим климатом Трехзначная цифра 101….105 – номер серии Номинальное напряжение для предохранителей климатического исполнения У или наибольшее рабочее напряжение для предохранителей климатического исполнения Т, кВ Номинальный ток отключения, кА Номинальный ток предохранителя, А Предохранители предназначены для защиты электрических цепей и электрооборудования от токов, превышающих допустимые по условиям нагрева с учетом перегрузочной способности. ПКТ102-6-40-31,5У3 ПКЭ107-6-63-12,5У3 ПКТ103-6-160-31,5У3 ПКТ104-6-315-20У3 Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации цепи без тока. Основное назначение разъединителя – создание надежного видимого разрыва цепи для обеспечения безопасного проведения ремонтных работ на оборудовании и токоведущих частях электроустановок. Разъединители изготавливаются для наружной и внутренней установки, включение и отключение разъединителей осуществляется вручную при помощи оперативной штанги. Основные типы: РВ – для внутренней установки; РНД – для наружной установки. Разъединитель внутренней установки РВР-10 Разъединитель внутренней установки серии РВ3 Разъединитель наружной установки РЛНД-1-10Б/400 c заземляющими ножами Короткозамыкатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи. В установках 35 кВ применяются двухполюсные короткозамыкатели, при срабатывании которых создается искусственное двухфазное короткое замыкание через землю, а в установках 110 и 220 кВ – однополюсные, создающие однофазное КЗ, которое также приводит к действию релейной защиты. Отделитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для автоматического отключения поврежденного участка линии или трансформатора после искусственного КЗ, а также для отключения и включения участков схемы, находящихся без напряжения, отключения и включения Короткозамыкатель индуктивных токов холостого хода КЗ-110,220 трансформаторов и емкостных токов ненагруженных линий. Конструкция отделителя аналогична конструкции двухколонкового разъединителя, но у него для отключения имеется пружинный привод (ПРО), который обеспечивает автоматическое или дистанционное со щита управления отключение за 0,4-0,5 с. Включение отделителя производится вручную. Отделители могут иметь заземляющие ножи с одной или двух сторон. Отделители не могут отключать ток нагрузки и тем более ток КЗ, возникающий при создании исскуственного КЗ короткозамыкателем, поэтому в схемах управления отделителями и короткозамыкателями имеется блокировка, которая запрещает отключения отделителя, если через трансформатор тока в цепи короткозамыкателя проходит ток. Ограничители перенапряжения предназначены для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования подстанций и сетей на классы напряжения от 0,38 до 220 кВ. Ограничители перенапряжения устанавливаются в сетях переменного тока частотой 48-62 Гц с изолированной или компенсированной нейтралью и включаются параллельно защищаемому объекту. Структура условного обозначения О - ограничитель; П - перенапряжения; Н - нелинейный; П - полимерная изоляция; I - опорное исполнение установки; XXX - класс напряжения сети, кВ; УХЛ - климатическое исполнение; I - категория размещения. Конструктивно ограничители перенапряжения выполнены в виде единичного нелинейного резистора (1) сжатого пружиной (2), заключенных в полимерный (пластмассовый) корпус (3). Ограничители перенапряжения могут эксплуатироваться в условиях открытого воздуха или внутри помещений при температуре окружающей среды: от минус 60 до плюс 50°С; высота установки над уровнем моря до 1000м; относительная влажность воздуха при температуре плюс 25°С до 100%; толщина корки льда до 20 мм; скорость ветра без гололеда не более 40 м/с. скорость ветра при гололеде не более 15м/с; Ограничитель перенапряжения ОПН-110 Ограничитель перенапряжения ОПН-220 У1 Разрядники предназначены для защиты изоляции электрооборудования и линий электропередач переменного тока от атмосферных перенапряжений. Разрядники на номинальные напряжения до 35 кВ устанавливаются в сетях как с изолированной, так и с заземленной нейтралью, а на напряжение 110 кВ с заземленной нейтралью (коэффициент замыкания на "землю" не выше 1,4). Разрядник подключается параллельно защищаемому объекту. По конструктивному исполнению выпускаются два основных типа разрядников: вентильные и трубчатые. Структура условного обозначения Структура условного обозначения трубчатых разрядников вентильных разрядников Р - разрядник; В - вентильный; С - станционный; Х - номинальное напряжение; Т - климатическое исполнение; 1 - категория размещения. Р - разрядник; Т - трубчатый; В - винипластовый; ХХ - номинальное напряжение; ХХ - нижний предел тока отключения; ХХ - верхний предел тока отключения; У - климатическое исполнение; 1 - категория размещения. Вентильные разрядники Разрядник каждого типа серии РВС состоит из нескольких элементов, каждый из которых содержит блок многократных искровых промежутков (1) и рабочих нелинейных резисторов (2), заключенных в герметично закрытой фарфоровой покрышке (3). Рабочий резистор разрядника изготовлен из спецмассы "Вилит" и обладает нелинейной вольт-амперной характеристикой. Разрядник устанавливается на изолированном от земли основании (4) для удобства присоединения регистратора срабатывания и для измерения токов проводимости. К крышке верхнего элемента разрядника крепится экранирующее кольцо (5). Трубчатые разрядники Конструктивно трубчатый разрядник представляет собой аппарат, состоящий из закрытого искрового промежутка, образованного двумя металлическими электродами (1) внутри винипластовой трубы (2), на одном конце которой укреплен открытый металличессий наконечник (3). Внешний искровой промежуток образован стальными стержневыми электродами, один из которых с помощью зажима (4) присоединен к открытому наконечнику. Крепление разрядников осуществляется с помощью хомутов. Защитное действие разрядника обусловлено тем, что при подходе волны перенапряжения внутренний и внешний искровые промежутки пробиваются раньше, чем волна перенапряжения достигнет опасного для изоляции оборудования значения. По пути пробоя начинает протекать ток промышленной частоты, и на искровых промежутках возникает электрическая дуга. Под воздействием высокой температуры дуги, горящей на внутренних электродах, стенки винипластовой трубы, разлагаясь выделяют большое количество газов, создающих высокое давление. Газы выходя через открытый наконечник создает интенсивное дутье, дуга гасится при переходе тока промышленной частоты через нулевое значение, при этом длительность горения дуги не превышает одного - двух периодов. Разрядник РВО-6У1 Разрядник вентильный РВС-220 Контакторы высокого напряжения служат для пуска, ускорения, изменения направления вращения и остановки электроприемников при ручном и автоматическом управлении. По способу гашения дуги высоковольтные контакторы выпускаются в двух основных исполнениях: вакуумные и электромагнитные. Структура условного обозначения: КВТ-10-4/400 У2, УХЛ5 Х: КВ - контактор вакуумный; Т - трехполюсный; 10 - номинальное напряжение, кВ; 4 - номинальный ток отключения, кА; 400 - номинальный ток, А; У2, УХЛ5 - комбинированное обозначение климатического исполнения и категории размещения; Х - номинальное напряжение цепей питания привода, В. Контактор вакуумный КВ 1.14-6,3/630-3У3 Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого напряжения до значения 100 В, необходимого для питания измерительных приборов и защитных устройств, цепей автоматики и сигнализации. По конструкции трансформаторы напряжения различают трехфазные однофазные Трехфазные применяются на напряжения до 10 кВ, однофазные – на любые напряжения до 1150 кВ. Основные типы трансформаторов напряжения НОС – трансформатор напряжения однофазный, сухой; НОСК – трансформатор напряжения однофазный, сухой, для комплектных распределительных устройств; НТС – трансформатор напряжения трехфазный, с естественным охлаждением; НОМ – трансформатор напряжения однофазный, масляный; ЗНОМ – с заземленным выводом первичной обмотки, трансформатор напряжения однофазный, масляный; НТМК – трансформатор напряжения трехфазный, масляный, с компенсирующей обмоткой для уменьшения угловой погрешности; НТМИ – трансформатор напряжения трехфазный, масляный, с дополнительной вторичной обмоткой (для контроля изоляции сети); ЗНОЛ – с заземленным выводом первичной обмотки, трансформатор напряжения однофазный, с литой изоляцией; НКФ – трансформатор напряжения каскадный в фарфоровой покрышке. НОМ-10 НАМИ-10 ЗНИОЛ 6 3НОМ-35 НКФО-220 НКФО-110 Трансформаторы тока предназначены для понижения первичного тока до стандартной величины (5 или 1 А) и для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Трансформаторы тока имеют замкнутый магнитопровод и две обмотки: первичную и вторичную. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока, к вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы. ТЛМ-10 -1 ТЛК-10 -5,6 ТВ-35-II-2 ТА-210 ТВЛМ-6 ТСМ 420 ТФНД-110-М ТМВ-500 Токоограничивающие реакторы служат для ограничения тока короткого замыкания и (или) скорости его нарастания, а также позволяют поддерживать определенный уровень напряжения при повреждении за реактором. Бетонные воздушные реакторы применяют на 6 и 10 кВ, выполняют с медными типа РБ и алюминиевыми обмотками типов РБА, РБАМ (с малыми потерями), РБАС (сдвоенный реактор). На напряжение 35 кВ и выше применяют масляные реакторы: трехфазные РТМТ, однофазные РОДЦ и ТОРМ. Варианты конструктивного исполнения реакторов Комплектные распределительные устройства высокого напряжения предназначено для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока 6-10 кВ промышленной частоты 50 Гц потребителей различного назначения. Применяются в качестве распределительных устройств, включая распределительные устройства трансформаторных подстанций, оперативные коммутационные устройства для подключения энергонасыщенного технологического оборудования. По конструктивному исполнению выпускаются в виде комплектных распредустройств (КРУ) или сборных камер (КС). КСО-301 КСО-298 КСО-401 КРУ К-125 Секционный выключатель КСО-394 КСО-298
