SF6 prekidači 110 kV i više

Visokonaponski prekidači, u kojima se SF6 koristi kao izolacijski medij i medij za stvaranje luka, postaju sve rašireniji jer imaju visoke stope prebacivanja i mehaničke resurse, prekidnu sposobnost, kompaktnost i pouzdanost u usporedbi sa zrakom, uljem i visokim naponom s niskim uljem prekidači.

Uspjeh u razvoju SF6 prekidača izravno je imao značajan utjecaj na puštanje u pogon kompaktnih vanjskih rasklopnih postrojenja, unutarnjih rasklopnih postrojenja i SF6 plinom izoliranih rasklopnih postrojenja. SF6 prekidači koriste različite metode gašenja luka ovisno o nazivnom naponu, nazivnoj prekidnoj struji i karakteristikama elektroenergetskog sustava (ili pojedine električne instalacije).

Kod plinski izoliranih uređaja za gašenje luka, za razliku od uređaja za gašenje luka zrakom, kada se luk ugasi, istjecanje plina kroz mlaznicu se ne odvija u atmosferu, već u zatvoreni volumen komore ispunjen plinom SF6 pri relativnoj mali višak tlaka .

Prema načinu gašenja električnog luka tijekom okidanja razlikuju se sljedeći SF6 prekidači:

1. SF6 automatska kompresijska sklopka, gdje se potrebna brzina protoka SF6 plina kroz mlaznice uređaja za gašenje kompresijskog luka stvara pokretnim sustavom sklopke (jednostupanjska automatska kompresijska sklopka).

2. SF6 prekidač s elektromagnetskim puhanjem, u kojem je gašenje luka u uređaju za luk osigurano njegovom rotacijom duž prstenastih kontakata pod djelovanjem magnetskog polja stvorenog strujom koju treba ugasiti.

3. SF6 prekidač s visokotlačnim i niskotlačnim komorama, kod kojih je princip osiguravanja izbijanja plina kroz mlaznice u uređaju za gašenje luka sličan uređajima za gašenje luka zračnim putem (SF6 sklopka s dva tlačna stupnja).

4. SF6 samogenerirajući prekidač, kod kojeg se zahtijevani maseni protok SF6 plina kroz mlaznice uređaja za gašenje luka stvara zagrijavanjem i povećanjem tlaka SF6 plina kroz okidački luk u posebnoj komori (SF6 samo- generatorski prekidač s jednim stupnjem tlaka).

Pogledajmo neke tipične dizajne SF6 prekidača za 110 kV i više.

Prekidači SF6 110 kV i više za jedan prekid različitih tvrtki imaju sljedeće nazivne parametre: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, tlak plina SF6 = 0,45 -0,7 MPa (abs), vrijeme okidanja 2-3 razdoblja struje kratkog spoja.Intenzivna istraživanja i ispitivanja domaćih i inozemnih tvrtki omogućila su razvoj i puštanje u rad SF6 prekidača s jednim prekidom na Unom = 330-550 kV pri Io.nom = 40-50 kA i strujnim vremenom okidanja od jedne struje. razdoblje kod kratkog spoja.

Tipični dizajn SF6 prekidača prikazan je na sl. 1.

Uređaj je u isključenom položaju, a pinovi 5 i 3 su otvoreni.

Riža. 1.

Struja se dovodi do fiksnog kontakta 3 kroz prirubnicu 2, a do pokretnog kontakta 5 kroz prirubnicu 9. U gornjem poklopcu 1 ugrađena je komora s adsorbentom. Nosiva izolacijska struktura SF6 prekidača fiksirana je na podnožju 11. Kada je prekidač uključen, aktivira se pneumatski aktuator 13, čija je šipka 12 povezana izolacijskom šipkom 10 i čeličnom šipkom 8 s pomičnim. kontakt 5. Potonji je čvrsto povezan s fluoroplastičnom mlaznicom 4 i pomičnim cilindrom 6. Cijeli pomični sustav EV (elementi 12-10-8-6-5) pomiče se prema gore u odnosu na stacionarni klip 7 i šupljinu K sustava za gašenje luka sklopke povećava.

Kada je sklopka isključena, šipka 12 pokretačkog mehanizma povlači pomični sustav prema dolje i stvara se povećani tlak u šupljini K u usporedbi s tlakom u komori sklopke. Takva auto-kompresija plina SF6 osigurava istjecanje plinskog medija kroz mlaznicu, intenzivno hlađenje električnog luka koji se javlja između kontakata 3 i 5 tijekom gašenja. Indikator položaja 14 daje mogućnost vizualne kontrole početni položaj kontaktnog sustava sklopke.U nizu dizajna SF6 autokompresijskih prekidača koriste se opruge, hidraulički aktuatori, a protok plina SF6 kroz mlaznice u lučni žlijeb provodi se prema principu dvosmjernog puhanja.

Na sl. 2 prikazuje spremnik od 220 kV s plinskom izolacijom tipa VGBU (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC s autonomnim hidrauličkim pogonom 5 i ugrađenim strujnim transformatorima 2. EV ima trofazno upravljanje (jedan pogon za tri faze) i opremljen je porculanskim (polimernim) poklopcima za 1 zrak-SF6 čahuru.

U plinskom spremniku 3 nalazi se uređaj za gašenje luka koji je povezan s hidrauličkim pogonom 5 preko prijenosnog mehanizma smještenog u plinskom komori 4. Struktura prekidača plinskog spremnika pričvršćena je na metalni okvir 6. Za punjenje prekidača SF6 koristi se spojka 7. jednak je jednom atm (aps.) i tada je potrebno osigurati p = pnom.

Riža. 2.

Prednosti plinom izoliranih spremnikovskih prekidača s ugrađenim strujnim transformatorima u odnosu na «jezgreni plinski izolirani prekidač plus samostalni strujni transformator» su: povećana seizmička otpornost, manje područje distribucije trafostanice, manje potrebnih velikih radova na vrijeme izgradnje podstanica, povećana sigurnost osoblja podstanice (uređaji za gašenje luka nalaze se u uzemljenim metalnim spremnicima), mogućnost korištenja SF6 plina za grijanje kada se koristi u područjima s hladnom klimom.

Kod projektiranja spremnika 220 kV i višeg za vanjske rasklopne uređaje potrebno je povećati nazivni tlak plina SF6 (pH> 4,5 atm (aps.)). Stoga se uvodi zagrijavanje plinskog medija kako bi se spriječilo ukapljivanje plina SF6 na niskim temperaturama okoline ili mješavine plina SF6 s dušikom ili tetrafluorometanom.

Kao što pokazuje praksa, za nazivni napon od 330-500 kV, jednostruki prekidači spremnika za nazivne struje od 40-63 kA najperspektivniji su tip rasklopne opreme za rasklopne i vanjske rasklopne uređaje.

Prekidač VGB-750-50 / 4000 U1 koji je razvio JSC NIIVA (Sl. 3) s uređajem za autokompresiju s dva pomaka za gašenje luka, ugrađenim strujnim transformatorima, polimernim zračnim čahurama SF6, opremljen je s dva hidraulička pogona po polu , što omogućuje ukupno vrijeme isključenja ne dulje od trajanja dva razdoblja struje na frekvenciji napajanja.

Riža. 3.

Na sl. Slika 4 prikazuje presjek jednopolnog prigušivača luka VGB-750-50 / 4000U1 s uzvodnim otpornicima (za ograničavanje prekidačkih prenapona). Pokretni kontakt ovih otpornika mehanički je povezan sa sustavom pomičnog prekidača.

Riža. 4

U zatvorenom položaju SF6 prekidača, otpornici su premošteni glavnim kontaktima. Prilikom isključivanja prvo se otvaraju kontakti otpornika, zatim glavni kontakti, a zatim kontakti za lučenje. Prilikom uključivanja prvo se zatvaraju kontakti otpornika, a zatim luk i glavni kontakti. Za izjednačavanje raspodjele napona svaki prekid spojen je kondenzatorima.

Razvod je dobiven od jednoprekidnih stupnih prekidača tipa SF6 za nazivni napon 110-220 kV s nazivnom prekidnom strujom 40-50 kA.

Riža. 5

Tipični dizajn VGP 110 kV prekidača s plinskom izolacijom žice (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) s opružnim pogonom Electroapparat OJSC prikazan je na sl. 5.

Vidi također o ovoj temi: Usporedne karakteristike uljnih, vakuumskih i SF6 prekidača za visoki napon