Игуменщев В.А., Олейников В.К., Патшин Н.Т. и др. Сборник лабораторных работ по курсу Электрические станции и подстанции систем электроснабжения

Подождите немного. Документ загружается.

приводом выключателя. Для обеспечения прямолинейности движения

нижнего конца штанги 9 последняя пропущена через направляющий

бакелитовый цилиндр 12, укрепленный в коробке механизма. Через

отверстия в крышках 2 пропущены вводы 1 конденсаторного типа. К

нижнему концу ввода контактными колодками крепится неподвижный

Г-образный контакт 4, имеющий металлокерамический наконечник. К

нижней части штанги прикрепляется подвижная дугогасительная ка-

мера 6, изображенная на Рис. 3.7 более подробно.

Рис. 3.7. Подвижная дугогасительная камера выключателя С-35М-630-10:

1 - штанга, 2 - гайка, 3 - корпус воздушной подушки, 4 - втулки, 5 - корпус, 6 –

выхлопные отверстия, 7 - облицовка из дугогасительного изоляционного ма-

териала, 8 - пружина, 9 - перемычка, 10 - болт.

Камера состоит из двух одинаковых корпусов, соединенных ме-

жду собой болтами 10, Внутренняя полость корпуса облицована дуго-

стойким изоляционным материалом. В выхлопных отверстиях 6, распо-

ложенных в верхней части и с боков камеры, установлены втулки 4 из

дугостойкого материала. В камере перемещается подвижный контакт

9 выполненный в форме перемычки, которая опирается на четыре

контактные пружины 8. Пружины являются буфером, смягчающим

удар контакта камеры о неподвижные контакты при включении. Под-

вижный контакт, как и неподвижный, снабжен металлокерамическими

напайками. Под крышкой каждого полюса установлены встроенные

трансформаторы тока 7 типа ТВ-35/10.

При отключении штанга 1 опускается вместе с камерой вниз, в

результате чего образуется два разрыва и загорается дуга в камере.

Давление в камере резко возрастает, и, как только откроются выхлоп-

ные боковые отверстия 6, создается поперечное дутье. При отключе-

нии больших токов это дутье энергично и дуга гаснет. Если отключа-

ются малые токи, то после выхода неподвижных контактов из камеры

5 через выхлопные верхние отверстия 6 создается продольное дутье,

обеспечивающее гашение дуги между неподвижными и подвижными

контактами.

В ДУ есть воздушная подушка – небольшая металлическая камера 3,

заполненная воздухом и сообщающаяся с основным объемом дуго-

гасительной камеры, заполненной маслом.

На Рис. 3.7 каналов, по которым осуществляется эта связь, не

видно. В момент возникновения дуги, когда давление в дугогаситель-

ной камере резко возрастает, масло сжимает воздух подушки, что

снижает удар в стенки камеры, а в моменты, когда давление в области

дуги уменьшается (ток в дуге проходит через нуль), сжатый воздух вы-

талкивает масло и создает дополнительное дутье. После гашения ду-

ги продукты разложения масла выходят из камеры, проходят слой

масла в баке, охлаждаются и через специальные газоотводы в крыш-

ках выбрасываются наружу. Камера заполняется маслом, и выключа-

тель готов к новому циклу операций.

Ha Рис. 3.8 представлен общий вид выключателя типа С-35М-

630-10 на каркасе из угловой стали. Привод устанавливается в шкафу

4. Он может быть пружинным типа ПП-67 или электромагнитным типа

ПЭ-12.

Рис. 3.8. Выключатель типа С-35М-630-10 с пружинным приводом ПП-67:

1 – выключатель, 2 – каркас, 3 – кронштейн для подвески шкафа с приводом, 4

– шкаф с приводом, 5 – лебедка для подъема и опускания баков.

Основные преимущества многообъемных выключателей: про-

стота конструкции, наличие встроенных трансформаторов тока, при-

годность для наружной установки, высокая отключающая способность.

Недостатки: большие габариты и масса, что усложняет перевозку и

исключает возможность установки в ЗРУ; большой объем масла, что

требует много времени на его замену и необходимость больших запа-

сов масла; взрыво- и пожароопасность.

4. Малообъемные масляные выключатели

В этих выключателях масло служит, в основном, дугогаси-

тельной средой и только частично – изоляцией между разомкну-

тыми контактами. Изоляция полюсов между собой и по отношению

к земле выполняется из фарфора, литой смолы, а также эту функ-

цию выполняет воздух.

По существу, малообъемный выключатель представляет со-

бой как бы дугогасительную камеру бакового выключателя, поме-

щенную вне бака на изолирующих опорах. Во всех конструкциях

малообъемных выключателей используются ДУ, аналогичные ба-

ковым выключателям по принципу действия. При размыкании кон-

тактов возникает сильная струя масла, которая интенсивно охлаж-

дает ствол дуги и деионизирует его. Наиболее эффективным ока-

залось поперечное масляное дутье.

Малообъемные MB изготовляют на все напряжения до

220 кВ включительно и номинальные токи отключения до 90 кА.

Однако сильная зависимость отключающей способности от отклю-

чаемого тока, сложность осуществления многократных АПВ и не-

приспособленность для работы с частыми отключениями, ограни-

чивает их применение.

В некоторых конструкциях малообъемных выключателей

предусмотрены устройства для принудительного дутья, усили-

вающие действие естественного дутья. Выключатели с таким ком-

бинированным дутьем имеют характеристику отключающей спо-

собности, менее зависимую от тока (Рис. 4.1) и могут успешно от-

ключать холостой ход линий и трансформаторов, а также приме-

няться в схемах АПВ.

Рис. 4.1 Сравнительные характеристики масляного дутья

различных типов.

В закрытых распределительных устройствах на напряжение

6-10 кВ широко применяются малообъемные MB типа ВМП-10,

ВМГ-10, ВК-10, а также ВМГ-133, снятые с производства, но имею-

щие большое распространение в существующих ЗРУ. Особенно

большое применение они получили в КРУ 10 кВ. Выключатели име-

ют три бака, смонтированные на общей сварной раме, являющейся

их основанием. Устанавливаются вертикально на стенах или метал-

локонструкциях. Баки рассчитаны на небольшое количество масла,

необходимое для гашения дуги (вес масла в трех баках вы-

ключателя типа В МП-10 составляет 4,5 кг), которое бистро заг-

рязняется и не может использоваться в качестве диэлектрика.

Наличие одной контактной системы, совмещающей функции

рабочих и дугогасительных контактов, ограничивает у выключа-

телей на номинальное напряжение 10 кВ номинальный длитель-

ный ток до 3200 А, а номинальный ток отключения - до 31,5 кА.

У выключателей 220 кВ - номинальный длительный ток до 1000 А,

а номинальный ток отключения - до 40 кА. На Рис. 4.2 показан об-

щий вид выключателя типа ВMП-10 и его установочные размеры.

Рис. 4.2. Масляный выключатель типа ВМП-10 на ток 600-1500 А.

1 – полюс, 2 – изолятор, 3 – рама, 4 – изоляционная тяга, 5 – главный вал,

6 – масляный буфер, 7 – междуполюсные изоляционные перегородки.

Все три полюса 1 выключателя крепятся на фарфоровых

опорных изоляторах 2 к общей стальной раме 3, полюса разделе-

ны между собой междуполюсными перегородками 7. Внутри рамы

расположены: общий приводной вал 5 с рычагами, отключающие,

пружины (на рисунке не показаны), а также масляный буфер 6,

изоляционные тяги 4, связывающие приводные»; механизмы каж-

дого полюса с общим валом выключателя.

Внутреннее устройство полюса выключателя типа ВМП-10

изображено на Рис. 4.3. Каждый полюс МВ состоит из прочного

влагостойкого изоляционного цилиндра 5, выполненного из стек-

ло-эпоксидной смолы, на концах которого заармированы металли-

ческие фланцы – верхний 14 и нижний 15.

Рис. 4.3. Разрез полюса выключателя ВМП-10:

а – отключенное положение, б – включенное положение,

– процесс отключения.

Неподвижный розеточный контакт 2 расположен внутри крыш-

ки 1 с нижним вводом. Последняя имеет маслоспускное отверстие с

пробкой 16. Внутри цилиндра, над контактом 2 расположена дугога-

сительная камера поперечного дутья 4, которая представляет собой

пакет круглых пластин из электрокартона, фибры и гетинакса. Верх-

няя часть камеры снабжена «масляными карманами» 19, а нижняя -

тремя поперечными дутьевыми щелями 20, расположенными одна

над другой, через которые подкамерное пространство сообщается с

верхней частью бачка. Уровень масла в выключателе несколько вы-

ше 4 для наблюдения за уровнем масла служит маслоуказатель 13.

На верхнем фланце 14 укреплен металлический корпус ка-

меры привода 18, выполненный из алюминиевого сплава. Он за-

канчивается маслоотделителем 8. Последний снабжен газоотвод-

ным отверстием для отвода газов, образующихся в процессе отклю-

чения, а капельки масла, попадающие с газами в 8, задерживаются

специальными перегородками и масло стекает обратно в камеру.

Внутри корпуса расположены: приводной выпрямляющий механизм

10, подвижный контактный стержень 12 с направляющими 11 и ро-

ликовое токосъемное устройство 7. Долив масла осуществляется

через отверстие в верхней крышке 9, которое закрыто пробкой. Во

включенном положении контактный стержень находится в розеточ-

ном контакте

(Рис. 4.З б). Подвод тока к 12 от верхнего вывода 6

осуществляется с помощью роликового устройства 7, создающего

скользящее контактное соединение.

Контакты MB снабжены тугоплавкими наконечниками, что зна-

чительно повышает их дугостойкость и увеличивает срок службы.

При отключении выключателя, когда освобождается запирающее

устройство привода, вал 21 под действием отключающих пружин

быстро поворачивается, поднимая 12 вверх. Между контактами 12 и

2 образуется дуга, и давление в нижней части 4 резко повышается.

Часть масла переходит в буферную камеру 3, «воздушная подушка»

которой сжимается. При дальнейшем движении подвижного стержня

последовательно одна за другой открываются щели ДУ, через кото-

рые открывается сообщение между нижней и верхней частями ДУ.

При отключении больших и средних токов возникающее дутье газов

и паров масла в трех различных плоскостях энергично гасит дугу.

При отключении малых токов поперечное дутье в каналах получает-

ся слабым, гашение дуги затягивается и завершается с помощью

дополнительных радиальных струй из масляных «карманов» в

верхней части камеры.

После окончания гашения дуги продолжается вытеснение

масла под действием «воздушной подушки» из 3, каналы камеры

4 быстро очищаются от газов и камера подготавливается для

работы.

Принцип гашения дуги в выключателях типа ВМГ-10, ВК-10 и

ВМГ-133 аналогичен.

Управление выключателями осуществляется с помощью

электромагнитных или пружинных приводов.

На Рис. 4.4 показан общий вид и габаритные размеры ко-

лонкового маломасляного выключателя типа ВК-10. Выключатели

этой серии разработаны и изготовлены специально для КРУ вы-

движного исполнения.

Рис. 4.4. Общий вид выключателя ВК-10.

Шкафы с этими выключателями (типа КМ-1, К-104) имеют

меньшие размеры и меньшую металлоемкость по сравнению с

другими КРУ на такие же параметры. Выключатель может иметь

пружинный привод (ВК-10) и электромагнитный (ВКЭ-10). Выклю-

чатель состоит из сборного основания 6 установленного на коле-

сах и имеет устройства для подъема шторочного механизма в КРУ,

для вкатывания и выкатывания выключателя, его фиксации и ста-

ционарного заземления, для переключения блокировочных контак-

тов КРУ, для установки электромагнитных блок-замков. На 6 уста-

новлены три полюса 4 выключателя привод 5, фасадная перего-

родка 2. Полюсы выключателя имеют штыревые выводы первич-

ных соединений 3 с розеточными контактами. Провода цепей

управления, сигнализации и блокировки помещены в гибкие ме-

таллические рукава и распаяны в штепсельные разъемы 1.

В установках напряжением 110 и 220 кВ находят применение

выключатели модульного типа серии ВМТ, предназначенные для

эксплуатации на открытом воздухе в районах с умеренным, холод-

ным и тропическим климатом. Собственное время отключения MВ

0,030–0,С35 с.

На Рис. 4.5 представлен общий вид и габаритные размеры

выключателя типа ВМТ-110Б-40/2000.

Рис. 4.5. Габаритные и установочные размеры выключателя типа ВМТ-110Б:

1 – привод, 2 – опорный изолятор, 3 –дугогасительное устройство, 5 - меха-

низм управления, 6 – подогревательное устройство (для исполнения УХЛ1),

7 – рама, 8 – указатель положения «В» и «О», 9 – кабельная муфта.

Три полюса выключателя установлены на общем основании

(раме) 7 и управляются пружинным приводом 1. Полюс выключа-

теля представляет собой маслонаполненную колонну, состоящую

из опорного изолятора 2 и ДУ 3 с токовыми выводами 4, механиз-

ма управления 5 и электроподогревательных устройств 6.

Положение выключателя фиксируется указателем положения 8.

Корпуса 2 и 3 герметизированы и находятся под постоянным

избыточным давлением 0,5–1 МПа воздуха или азота, что обеспе-

чивает высокую электрическую прочность межконтактного про

межутка, повышает износостойкость контактов, способствует

сохранению высокого уровня внутренней изоляции вне зависимо-

сти от внешний условий.

Одноразрывное дугогасительное устройство (Рис. 4.6) со-

стоит из токопровода 5, связанного, с неподвижным контактом 4,

на основании которого закреплена дугогасительная камера

встречно-поперечного дутья 2, помещенная в защитный цилиндр

11, токоотвода 15, связанного через токосъемное устройство 14 с

подвижным контактом 1. Все эти элементы расположены в полом

фарфоровом изоляторе 3, заполненном трансформаторным мас-

лом и закрытым сверху колпаком 8. Последний снабжен мано-

метром 7 для контроля за давлением в ДУ, устройством для опе-

ративного выпуска сжатого газа 12, выпускным автоматическим

клапаном 13, поддерживающим избыточное давление на требуе-

мом уровне и указателем уровня масла 6. Для увеличения срока

службы элементы камеры, расположенные в зоне горения элек-

трической дуги, выполнены из дугостойкого электроизоляционного

материала, а контакты снабжены облицовкой из дугостойкой ме-

таллокерамики.

Механизм управления подвижным контактом представлен на

Рис. 4.7. Внутри опорного изолятора размещена изоляционная тяга

4, соединяющая нижний рычажный механизм (наружный рычаг 1 -

тяга к приводу

- внутренний рычаг 3) с тросовым механизмом по-

лиспастового типа (тросы 8,12 - ролики 9,11 - подвижная колодка 10

- серьга - 13), который осуществляет удвоение хода подвижного

контакта 7 по сравнению с перемещением изоляционной тяги. Кор-

пус механизма управления снабжен маслоспускным краном 18 шту-

цером 19, через который производится заполнение колонн маслом.

Включается выключатель за счет энергии включающих пру-

жин привода, отключается - за счет энергии отключающих пружин

14, 15 выключателя. Механизмы управления полюсов

связаны меж-

ду собой тягами 16. Привод выключателя представляет собой обо-

собленный агрегат, крепящийся к вертикальной плите рамы MB.