Электрические аппараты напряжением выше 1000 вольт

1.

Электрические аппараты
напряжением выше 1000 В.

2.

Разъединитель
это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и
включения электрической цепи без тока или с незначительным током (холостой ход силовых
трансформаторов ограниченной мощности, зарядный ток коротких воздушных и кабельных линий
и т.п.)
Основное назначение разъединителя – изолировать участок цепи на время ремонта
электрооборудования и при необходимости заземлить. Разъединителем создается видимый разрыв
между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.
Разъединители по числу полюсов могут быть одно- и трехполюсными, по роду установки –
для внутренних и наружных установок, по конструкции – рубящего, поворотного, катящегося,
пантографического, полупантографического и подвесного типа
Внешний вид трехполюсного разъединителя рубящего типа РВ-10/600

3.

Отделитель(QR) – служит для быстрого отключения обесточенной цепи. Внешне не
отличается от разъединителя, но у него для отключения имеется пружинный привод. Импульс для
работы привода подается релейной защитой и автоматикой.
Если в цепи имеются разъединитель и отделитель, то отключение следует выполнять
отделителем, т.к. он имеет пружинный привод. Включение отделителя производится вручную.
Короткозамыкатель(QN) – это коммутационный аппарат, предназначенный для создания
искусственного короткого замыкания в электрической цепи. Выполняются в виде одного полюса.
Короткозамыкатели применяются для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного
трансформатора после создания искусственного КЗ действием релейной защиты питающей линии.
Привод короткозамыкателя имеет пружину, которая обеспечивает включение заземленного
ножа на неподвижный контакт, находящийся под напряжением. Импульс для работы привода
подается от релейной защиты. Отключение производится вручную.
Отделитель и короткозамыкатель

4.

Предохранители
Предохранители выше 1000 В аналогичны рассмотренным выше, но работают при более
тяжелых условиях гашения дуги. Это определяет их конструктивные особенности.
В современных конструкциях в основном применяется гашение дуги в узких каналах при
высоком давлении (предохранители с мелкозернистым наполнителем) и гашение дуги при помощи
автогазового или жидкостного дутья, рис. 4.24.
При перегорании предохранителя в момент испарения «взрыва» пары металла обладают
свойствами диэлектрика, вследствие чего ток мгновенно обрывается и могут возникнуть
перенапряжения [до (4,5–5) Uф], способные пробить газовый промежуток. Для снижения
перенапряжения применяют вставки, состоящие из двух последовательно соединенных вставок
разных сечений. Вначале перегорает вставка с меньшим сечением, потом вставка с большим
сечением. Это приводит к некоторому замедлению отключения и снижению перенапряжения.
Высоковольтные предохранители ПК и ПКТ:
1 – крышка; 2 – кварцевый песок; 3 – плавкая ставка; 4 – кожух;
5 – указатель срабатывания

5.

Выключатели нагрузки – предназначены для отключения токов нагрузки до 800 А при
напряжении 10 кВ. Они имеют дугогасительную камеру с твердым газогенерирующим вкладышем,
укрепленным на неподвижном контакте. Выключатель нагрузки может иметь заземляющие ножи,
предохранители высокого напряжения (ПК), устройства для автоматического отключения при
перегорании предохранителя (ВНП-16 – без предохранителей, ВНП-17 – с предохранителями). При
этом размыкаются главные контакты, затем дугогасительные, а возникающая дуга затягивается в
щель между вкладышами. В результате чего выделяются газы, которые с большой скоростью
вырываются из камеры и гасят дугу.
Выключатели нагрузки

6.

Масляные выключатели – предназначены для отключения и включения цепей в нормальных
и аварийных режимах. В отличие от выключателя нагрузки они должны обеспечить отключение то
нагрков КЗ и включение на существующее КЗ. Они должны обладать достаточной отключающей
способностью, малым временем отключения, допускать операции АПВ, допускать возможно
большее число отключений без ремонта.
- масляные баковые выключатели (полностью залитые маслом) – применяются в ОРУ;
- маломасляные (масло только в дугогасительной камере) – применяются в ЗРУ и КРУ.
Маломасляный выключатель
Устройство бакового выключателя со
свободным гашением дуги

7.

Воздушные выключатели – для гашения дуги используется сжатый воздух, который создает
дутье в продольном и поперечном направлении. Необходима компрессорная установка и
специальные устройства для очистки и сушки воздуха.
Достоинства: пожаро- и взрывобезопасность; быстрота действия; высокая отключающая
способность; малый износ дугогасительных контактов.
Недостатки: необходимость компрессорной установки; сложная конструкция; высокая
стоимость
Воздушный выключатель

8.

Вакуумные выключатели
Электрическая прочность вакуумного промежутка во много раз больше, чем воздушного
промежутка при атмосферном давлении. Это свойство используется в вакуумных дугогасительных
камерах. Ход подвижного контакта – 12 мм. Время отключения – 0,03 с.
Выпускаются на напряжение до 110 кВ и токи до 3200А Вакуумные выключатели имеют
большой срок службы (106операций с номинальным током). Могут работать без ремонта до 25 лет.
Достоинства: простота конструкции; высокая степень надежности; высокая коммутационная
износостойкость; малые размеры; пожаро- и взрывобезопасность; отсутствие шума при операциях;
отсутствие загрязнения окружающей среды; малые эксплуатационные расходы.
Недостатки: сравнительно небольшие номинальные токи и токи отключения; возможность
коммутационных перенапряжений при отключении малых индуктивных токов.
Вакуумный выключатель
Полюс вакуумного выключателя

9.

Элегазовые выключатели – в качестве изоляционной среды используют шестифтористую
серу(SF6), обладающей высокой диэлектрической прочностью (в 2,5 раза больше прочности
воздуха), с хорошей дугогасительной способностью (в 4 раза выше, чем воздуха) и
теплопроводностью. Выпускаются на напряжение 110 кВ и выше.
Достоинства: пожаро- и взрывобезопасность; быстрота действия; высокая отключающая
способность; малый износ дугогасительных контактов.
Недостатки: необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки и очистки SF6;
относительно высокая стоимость SF6.
Элегазовый выключатель

10.

Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).
Для защиты подстанций от перенапряжений все большее применение находят ОПН . Они
отличаются от вентильных разрядников только отсутствием искровых промежутков и материалом
нелинейных резисторов. Резисторы ОПН, изготовленные на основе оксидно-цинковой керамики,
ограничивают коммутационные перенапряжения до уровня 1,8 Uфи атмосферные — до уровня
2...2,4Uф.
Резисторы ОПН напряжением 35... 500 кВ размещают в герметичных одноэлементных
фарфоровых покрышках. Высота ОПН близка к высоте опорных изоляторов того же класса
напряжения.
Ограничитель перенапряжения

11.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА
Трансформаторы тока применяются для измерения больших токов, когда невозможно
непосредственное включение измерительных приборов в контролируемые цепи. Использование
трансформаторов тока позволяет устанавливать измерительные приборы на любом расстоянии от
контролируемых цепей, концентрируя их в одном месте - на щите или пульте управления.
Трансформатор тока состоит из замкнутого магнитопровода, набранного из тонких литых
листов электротехнической стали, и двух обмоток — первичной и вторичной.
Трансформаторы тока выбирают по следующим параметрам: номинальному напряжению,
рабочему току, классу точности вторичной обмотки, а также значениям термической и динамической устойчивости при прохождении токов короткого замыкания.
Трансформаторы тока в распределительных устройствах обеспечивают:
- расширение пределов измерительных приборов с токовыми обмотками (амперметров,
ваттметров, счетчиков);
- питание токовых обмоток реле, а в некоторых случаях обмоток отключающих устройств
приводов силовых выключателей;
- отделение вторичных цепей от первичных.
Устройство, схема включения трансформатора тока(а)и его обозначение(б)
Принципиальные схемы трансформаторов тока:
а —одновиткового; б —многовиткового с одним сердечником;
в —многовиткового с двумя сердечниками; 1 -первичная
обмотка; 2 -изоляция; 3 -сердечник; 4 —вторичная обмотка

12.

Трансформаторы напряжения
Трансформаторы напряжения применяются для питания катушек напряжения
электроизмерительных приборов, реле, цепей сигнализации, управления и автоматики. От
обычного силового трансформатора они отличаются небольшой мощностью.
Каждый трансформатор напряжения характеризуется двумя мощностями: номинальной и
максимальной.
Номинальная мощность определяет перегрузку, т. е. предел нагрузки, при которой
гарантируется работа трансформатора в установленном для него классе точности. Максимальная
мощность определяет предел нагрузки трансформатора по допустимому нагреву его обмоток. При
нагрузках выше номинальной мощности (и до максимальной) трансформатор напряжения выходит
из своего класса точности. В этом случае он работает как силовой, т. е. используется для питания
линий освещения, цепей сигнализации и др.
Устройство трансформатора напряжения,
нагруженного вольтметром и частотомером
(а) и его условное обозначение (б)
Трансформатор напряжения серии НОМ:
а —общий вид; б —выемная часть; 1- сливная пробка;
2 —бак;3, 4 —проходные изоляторы;
5 — болт заземления; 6 —винтовая пробка; 7 — контакт
высоковольтного вывода; 8 —обмотки; 9 —сердечник