Presiunea gazului SF6 în întrerupătoare este de 110 kW. Ce este un întrerupător SF6 și pentru ce este acesta? Avantajele și dezavantajele echipamentelor

Informații generale

Întreruptoarele cu gaz SF6 din seria VGT sunt proiectate pentru comutarea circuitelor electrice în mod normal și de urgență, precum și pentru funcționarea în cicluri automate de reînchidere în rețele trifazate de curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz și o tensiune nominală de 110 și 220 kV. .

Structura simbolului

comutator VGT-XII * -40/2500U1:
VG - comutator de gaz SF6;
T - simbol proiecta;
X - tensiune nominală, kV (110 sau 220);
II * - categorie în funcție de lungimea distanței de curgere de-a lungul izolației exterioare
în conformitate cu GOST 9920-89;
40 - curent nominal de oprire, kA;
2500 - curent nominal, A;
U1 - versiunea climatică și categoria de plasare conform GOST
15150-69 și GOST 15543.1-89. conduce PPrK-1800S:
P - drive;
Pr - primăvară;
K - came;
1800 - lucru de comutare statică, J;
S - special.

termeni de utilizare

Altitudinea de instalare deasupra nivelului mării nu este mai mare de 1000 m. Temperatura ambiantă este de la minus 45 până la 40°C. Umiditatea relativă a aerului nu mai mult de 80% la o temperatură de 20°C. Valoarea superioară 100% la 25°C. Viteza vântului este de 15 m/s în cazul gheții cu o grosime a crustei de gheață de până la 20 mm, iar în absența gheții de până la 40 m/s. Mediul este neexploziv și nu conține gaze și vapori agresivi în concentrații care distrug metalele și izolația. Conținut de agenți corozivi conform GOST 15150-69 (pentru atmosferă de tip II). Tensiunea firelor aplicate pe direcția orizontală nu este mai mare de 1000 N. Distanța de scurgere a izolației exterioare respectă standardele GOST 9920-89 pentru izolarea stației (gradul de poluare II *, categoria de performanță B) - la 110 kV - la cel puțin 280 cm, la 220 kV - nu mai puțin de 570 cm. Comutatoarele respectă cerințele GOST 687-78 „Comutatoare AC pentru tensiuni peste 1000 V. Generalități specificatii tehnice" și TU 2BP.029.001 TU, convenite cu RAO "UES din Rusia". TU 2BP.029.001 TU

Specificații

Principalele date tehnice ale comutatoarelor sunt prezentate în tabel.

Numele parametrului	Semnificația parametrului pentru tipuri
	VGT-110II*-40/2500U1	VGT-220II*-40/2500U1
Tensiune nominală, kV	110	220
Cea mai mare tensiune de operare, kV	126	252
Curentul nominal, A	2500
Curent nominal de rupere, kA	40
Conținut relativ nominal al aperiodic componentă, %, nu mai mult	40
Parametrii curentului de scurtcircuit, kA: cel mai înalt vârf componentă actual rezistenta termica cu un timp de curgere de 3 s	102
Parametrii curentului de comutare, kA: cel mai înalt vârf valoarea efectivă inițială a periodicului componentă	102
Curentul capacitiv al liniilor neîncărcate, comutabil fără defecțiuni repetate, A	31,5	125
Curentul capacitiv al unei singure bănci de condensatoare cu un neutru solid împământat, oprit fără defecțiuni repetate, A	0–300	–
Curentul inductiv al reactorului de șunt, A	500	–
Timp de închidere proprie, s	0,035 -0,005
Timp total de oprire, s	0,055 -0,005
Timp mort minim în timpul reînchiderii automate, s	0,3
Timpul propriu de comutare, s, nu mai mult	0,1
Diversitatea funcționării diferiților stâlpi (dispozitive de stingere a arcului) la oprire și pornire, s, nu mai mult	0,002
Consumul de gaz pentru scurgeri pe an, % din greutatea gazului SF6, nu mai mult	1
Presiunea excesivă a gazului SF6, redusă la 20 ° C, MPa: presiunea de umplere presiune de avertizare presiunea de blocare de operare	0,4 0,34 0,32
Greutatea comutatorului, kg	1650	5600
Greutatea gazului SF6, kg	6,3	20
Rezistă la frecvența de tensiune de un minut 50 Hz, kV	230	460
Tensiune de rezistență la impulsul fulgerului (1,2/50 µs)	450	950
Distanța de scurgere a izolației externe, cm, nu mai puțin	280	570
tip de unitate	Arc
Numărul de unități	1	3
Tensiunea DC nominală a electromagneților de comandă, V	110; 220
Numărul de electromagneți de control din unitate: inclusiv deconectarea	1 2
Numărul de contacte auxiliare	7 N.O.+7 N.Z.
Domeniul tensiunii de operare, % valoarea nominală a electromagneților de control: inclusiv deconectarea	80–110 70–110
Valoarea nominală a curentului continuu în regim permanent, consumate de electromagneții de control, A, nu mai mult de: la tensiune de 110 V la tensiune 220 V	5 2,5
Curentul nominal al circuitelor auxiliare, A	10
Curentul de declanșare al contactelor de comutare pentru exterior circuite auxiliare la tensiune 110/220 V, A: curent alternativ curent continuu	10/10 2/1
Puterea motorului electric al instalației cu arc de închidere, kW	0,75
Tensiunea nominală a motorului electric cu curent alternativ trifazat al instalației, inclusiv arcuri, V	220/380
Timp de lichidare a arcurilor de închidere, s, nu mai mult	15
Puterea nominală a dispozitivelor de încălzire dintr-o unitate, W: încălzire care funcționează constant încălzire care se pornește automat la temperaturi scăzute temperaturile	50
Tensiunea dispozitivului de încălzire, V	220
Forța verticală maximă pe suporturile de fundație (față și spate) care apare la declanșarea comutatorului (durata impulsului - nu mai mult de 0,02 s), kN: sus jos	17,3 18,4

Comutatoarele efectuează următoarele operații și cicluri: 1) oprire (O);
2) pornire (B);
3) pornire - oprire (BO), inclusiv fără întârziere deliberată între operații (B) și (O);
4) oprire - pornire (OB) în timpul oricărei pauze fără contact, începând de la t până la corespunzătoare lui t;
5) oprire - activare - oprire (OBO) cu intervale de timp intre operatii conform paragrafelor. 3 și 4;
6) cicluri de comutare: O-0,3 s - VO-180 s - VO;
O-0,3 s - VO-20 s - VO;
O-180 s - VO-180 s - VO. Numărul de operațiuni de oprire admise pentru fiecare pol al întreruptorului fără inspecția și repararea dispozitivelor de stingere a arcului (resursă de rezistență de comutare) este: pentru curenți în intervalul de peste 60 până la 100% din curentul nominal de oprire - 20 de operații;
pentru curenți în intervalul de peste 30 până la 60% din curentul nominal de oprire - 34 de operațiuni;
la curenți de funcționare egali cu curentul nominal - 3000 operatii B-t De. Numărul admisibil de operațiuni B pentru curenții de scurtcircuit nu trebuie să fie mai mare de 50% din numărul admisibil de operațiuni O; numărul admisibil de operațiuni B la curenții de sarcină este egal cu numărul admisibil de operațiuni O. Comutatoarele au următorii indicatori de fiabilitate și durabilitate: durabilitate mecanică de viață până la revizuire - 5000 ciclurile B-t De;
durata de viață înainte de prima reparație este de 20 de ani, dacă înainte de această perioadă nu s-au epuizat resursele pentru rezistența mecanică sau de comutare;
durata de viață - 40 de ani. Perioada de funcționare a garanției este de 5 ani cu orele de funcționare care nu depășesc valorile resurselor pentru rezistența mecanică sau de comutare, calculată de la data punerii în funcțiune a întreruptorului, dar nu mai târziu de 6 luni pentru întreprinderile existente și 9 luni pentru întreprinderi în construcție de la data primirii produselor la întreprindere.

Întrerupătoarele din seria VGT aparțin dispozitivelor electrice de comutare de înaltă tensiune în care mediul de stingere și izolație este gaz SF6 (SF 6). Comutatorul VGT-110II * (Fig. 1) este format din trei poli (coloane) montați pe un cadru comun și conectați mecanic unul la altul. Toți cei trei poli ai comutatorului sunt controlați de un tip de antrenare cu arc PPrK-1800S.

Vedere generală, dimensiuni de ansamblu, instalare și conectare ale întreruptorului VGT-110II * -40/2500U1: 1 - antrenare cu arc;
2 - stâlp (coloană);
3 - ieșire;
4 - dispozitiv de deconectare;
5 - tub;
6 - dispozitiv de semnalizare;
7 - cadru;
8 - indicator de poziţie;
9 - cuplaj cablu;
10 - șurub M16;
11 - semn de împământare;
12 - suport cadru Comutatorul VGT-220II * (Fig. 2) este format din trei poli, fiecare dintre care are propriul cadru și este controlat de propria sa unitate.

Vedere generală, dimensiuni, instalare și dimensiuni de conectare comutator VGT-220II * -40/2500U1: 1 - antrenare cu arc;
2 - coloana (dispozitiv de stingere a arcului);
3 - anvelopă;
4 - ieșire;
5 - cadru;
6 - dispozitiv de deconectare;
7 - indicator de poziţie;
8 - condensator;
9 - șurub M16;
10 - semn de împământare;
11 - suport de cadru Principiul de funcționare a întrerupătoarelor se bazează pe stingere arc electric Debitul de gaz SF6, care este creat din cauza căderii de presiune oferite de autogenerare, adică. datorită energiei termice a arcului propriu-zis. Pornirea comutatoarelor se efectuează datorită energiei arcurilor de închidere ale sistemului de acţionare, iar oprirea se realizează datorită energiei arcului dispozitivului de declanşare al comutatorului. Cadrul întreruptorului VGT-110 este o structură sudată pe care sunt instalate un antrenament, un dispozitiv de deconectare, coloane și presostatoare electrice de contact. În cavitatea unuia dintre canalele de susținere ale cadrului, închise cu capace, există tije conectate în serie care leagă pârghia de antrenare cu pârghiile stâlpilor (coloanelor). Capacul are o fereastră de vizualizare pentru indicatorul de poziție a comutatorului. Cadrul are patru găuri cu diametrul de 36 mm pentru fixarea pe stâlpii de fundație și este echipat cu un șurub special pentru conectarea unui bus de împământare. Cadrul de stâlp al întreruptorului VGT-220II * are un design similar. Dispozitivul de deconectare este instalat la capătul cadrului opus motorului și constă dintr-un arc de deconectare, comprimat atunci când întrerupătorul este pornit de o tijă conectată la pârghia exterioară a coloanei exterioare. Arcul este amplasat într-un corp cilindric, pe a cărui flanșă exterioară există un dispozitiv tampon conceput pentru a amortiza energia cinetică a pieselor în mișcare și pentru a servi ca opritor (limitator de cursă) atunci când comutatorul este pornit dinamic. Stâlpul întreruptorului VGT-110 este o coloană umplută cu gaz SF6 și constând dintr-un izolator suport, un dispozitiv de stingere a arcului cu cabluri de curent și un mecanism de control cu o tijă izolatoare. Stâlpul întreruptorului VGT-220II * este format din două coloane, ale căror dispozitive de stingere a arcului sunt instalate pe izolatoare suport și conectate în serie prin două bare colectoare. Pentru a distribui uniform tensiunea pe dispozitivele de stingere a arcului, condensatoarele de șunt sunt conectate la acestea în paralel. Dispozitivul de stingere a arcului conține contacte de stingere a arcului principal care pot fi deschise, echipate cu vârfuri rezistente la arc, un dispozitiv cu piston pentru crearea presiunii în cavitatea sa internă și duze din fluoroplastic în care fluxurile de gaz SF6 dobândesc direcția necesară pentru stingerea eficientă a arcului. Cavitatea suprapistonică presiune ridicata iar cavitatea sub-pistonului sunt echipate cu un sistem de supape care permite o suflare eficientă în zona de ardere a arcului în toate modurile de comutare. În partea superioară a dispozitivului de stingere a arcului se află un recipient umplut cu un adsorbant activat care absoarbe umezeala și produșii de descompunere ai gazului SF6 din zona gazului. În poziția pornit, contactele principale și de arc sunt închise. La deconectare, contactele principale se deschid mai întâi fără efect de arc atunci când contactele de stingere a arcului sunt închise, iar apoi contactele de stingere a arcului se deschid. Contactul de alunecare între manșonul staționar al dispozitivului cu piston și corpul contactului mobil se realizează prin elemente de contact plasate în adânciturile acestuia, sub formă de spirale de sârmă închise. Mecanismul de control al coloanei este găzduit într-o carcasă și un izolator suport și constă dintr-un arbore canelat cu o pârghie exterioară și interioară. Arborele canelat este montat în rulmenți și etanșat cu manșete. Pârghia internă este conectată la tija de contact mobilă printr-o tijă izolatoare nereglabilă. În corpul mecanismului este încorporată o supapă de etanșare autonomă, prin care o alarmă de presiune montată pe cadrul comutatorului este conectată folosind un tub de cupru. Supapa de etanșare autonomă constă dintr-o carcasă și o supapă cu arc, o unitate de conectare pentru tubul de alarmă și un dop instalat în timpul transportului și după umplerea cu gaz SF6 în timpul punerii în funcțiune pentru a asigura etanșarea fiabilă a cavității interne a coloanei. Presostatoul electric de contact de tip indicator este echipat cu un dispozitiv de compensare a temperaturii care aduce citirile de presiune la o temperatură de 20°C și două perechi de contacte închise la presiunea de funcționare a comutatorului. Prima pereche de contacte se deschide când presiunea scade la 0,34 MPa, dând un semnal despre necesitatea reumplerii stâlpului, a doua pereche se deschide la o presiune de 0,32 MPa, blocând comanda de la electromagneții de control. Pentru a elimina semnalele false în cazul unei posibile activări a contactului din cauza vibrațiilor la pornirea și oprirea comutatorului și, de asemenea, datorită putere redusă, în circuitul de contact trebuie să fie inclus un releu de timp intermediar (de exemplu, RP-2556 sau RP-18) cu o întârziere de 0,8 până la 1,2 s. Dispozitivul de semnalizare este închis cu o carcasă specială care îl protejează de contactul direct cu precipitațiile și razele de soare. Acționarea comutatorului este arc cu motor și înfășurare manuală a arcurilor de lucru (cilindrice, șurub), tip PPrK-1800S. Unitatea este o unitate separată plasată într-un dulap etanș cu trei uși. Unitatea are doi electromagneți de declanșare; echipat cu dispozitive care blochează: trecerea unei comenzi la electromagnetul de închidere când întrerupătorul este pornit și când arcurile nu sunt încărcate;
transmiterea unei comenzi la electromagnetul de declanșare când întrerupătorul este deschis;
„în gol” (cu comutatorul pornit), descărcarea dinamică a arcurilor de lucru;
pornirea motorului electric pentru bobinarea arcurilor la bobinarea lor manuală. Unitatea vă permite: să aveți o alarmă despre următoarele abateri de la starea sa normală (de funcționare): aparatul SF nu este pornit;
defecțiune a sistemului de înfășurare cu arc;
controlul automat al motorului nu este pornit;
arcurile nu sunt încărcate;
acționați încet contactele comutatorului atunci când îl configurați fără dispozitive suplimentare (de exemplu, mufe). Unitatea are încălzire electrică anticondens (necomutabilă) și principală (controlată de un termostat) a dulapului. Diferența fundamentală între unitatea PPrK-1800S și alte unități din familia PPrK este prezența unui tampon care încetinește părțile mobile ale întreruptorului atunci când este deconectat. Unitatea este ușor de reglat, depanat și întreținut. La funcţionare corectă de încredere la locul de muncă. Circuitul de control al conducerii este prezentat în Fig. 3.

Schema de comandă electrică a variatorului PPrK-1800S: a - versiune cu alimentare cu motor de la o rețea de 380 V;
b - versiune cu alimentare cu motor de la o rețea de 220 V

Masa 1 la fig. 3

Desemnare	Nume	Cantitate	Notă
	Comutator controlat	1	VGT-110 sau stâlp VGT-220
	Dispozitiv de comutare tip KSA-14 pentru circuite auxiliare externe	1	–
	Contact de blocare în circuitul de declanșare a întreruptorului	1
	Blocarea contactelor din circuitul de comutare a întreruptorului	3
	Comutator PC16-11I2014UHL3	1
	Comutator final VPK-2110U2	1
	Contact întreruperea motorului	1
	Contact de comutare a motorului	1
	Contacte pentru conectarea limitatorului de curent în circuitul de declanșare a întreruptorului	2
	Comutator KU111101-U3	1
	Comutator KU111201-U3	1
	Regulator de temperatură RTHO UHL2.1	1	2,5 A
	Indicator de presiune FG-1007-UHL2-032	3	–
	Comutator AP50B-3MTU3 12,5 ? 10; 2P	1
	Incalzitoare tubulare TEN-71-A10/0.4C 220UHL4	4
	Demaroare electromagnetice PML-11004V 220V	2
	Motor AIR71V4U3 220/380V VM-3081	1	0,75 kW
	Contor de impulsuri SI206UHL4 110V	1	–
	Opriți electromagneții	2	I nom = 5 A sau I nom = 2,5 A U nom =110 V sau U nom =220 V
	Electromagnet comutator	1	I nom = 5 A sau I nom = 2,5 A U nom =110 V sau U nom =220 V
	Rezistor PEV-100-1 kOhm	1	–
	Rezistor PEV-10-2 kOhm	1	Doar la U nom = 220 V
	Rezistor PEV-15-47 Ohm	2	–
	Telecomandă	1	–
XT1–XT4; XT7	Bloc terminal BZ24-4P25-V/VU3-5	5	Eu nume = 25 A
XT1–XT4; XT7	Bloc terminal B324-4P25-V/VUZ-10	5	Eu nume = 25 A
XT5; XT6; XT8; XT9	Bloc terminal	4	–
	Contacte ale circuitului de semnal	4	–

Masa 2 la fig. 3

Notă. Poziția contactelor elementelor circuitului corespunde cu poziția deschisă a comutatorului, cu starea de descărcare a arcurilor de acționare ale acționării și cu poziția pumnului care le acționează, în care degetul acestuia din urmă nu acționează asupra pârghie care controlează contactele SQ2.

Setul de livrare al întreruptorului VGT-110II * include: un cadru cu o unitate, trei poli (coloane) umpluți cu gaz SF6 pentru a transporta presiunea, un singur set de accesorii și piese de schimb. Setul de livrare al întreruptorului VGT-220II * include: trei cadre cu acţionare, şase coloane umplute cu gaz SF6 pentru a transporta presiunea, şase bare de conectare, şase condensatoare de tip DMK-190-0.5, un set de piese de montare a condensatorului, un un singur set de accesorii și piese de schimb. Pachetul de livrare pentru fiecare comutator include, de asemenea, un pașaport, un manual de operare a comutatorului, un manual de utilizare a unității, o listă completă, o listă de piese de schimb și un set de documente pentru produsele achiziționate. În plus, pentru un grup de întrerupătoare (1-3 întrerupătoare livrate la o singură adresă), la cererea clientului, este furnizat un set de grup de piese de schimb și accesorii, care include: butelii cu gaz SF6, un filtru pentru uscarea gazului SF6 , furtunuri de gaz cu fitinguri, scule speciale si accesorii.

Întreruptoarele de înaltă tensiune care utilizează gaz SF6 ca mediu izolator și de stingere a arcului devin din ce în ce mai răspândite, deoarece au resurse mecanice și de comutare mari, capacitate de rupere, compactitate și fiabilitate în comparație cu circuitul de înaltă tensiune cu aer, ulei și ulei scăzut. întrerupătoare.

Progresele în dezvoltarea aparatelor de comutație izolate cu gaz au avut direct un impact semnificativ asupra implementării aparatelor de distribuție compacte pentru exterior, a aparatelor de comutație interioare și a aparatelor de comutație izolate cu gaz. În întrerupătoarele SF6 sunt utilizate diferite căi stingerea arcului în funcție de tensiunea nominală, curentul nominal de rupere și caracteristicile sistemului de alimentare (sau instalației electrice individuale).

La dispozitivele de stingere a arcului SF6, spre deosebire de dispozitivele de stingere a arcului de aer, la stingerea arcului, scurgerea gazului prin duză nu are loc în atmosferă, ci într-un volum de cameră închisă umplut cu gaz SF6 la o presiune în exces relativ scăzută.

Conform metodei de stingere a arcului electric în timpul opririi, se disting următoarele întreruptoare de circuit cu gaz SF6:

1. Întrerupător cu gaz SF6 cu autocompresie, în care debitul de masă necesar de gaz SF6 prin duzele dispozitivului de stingere a arcului de compresie este creat de-a lungul sistemului mobil al întreruptorului (întrerupător cu autocompresie cu o treaptă de presiune).

2. Întreruptor de gaz SF6 cu explozie electromagnetică, în care stingerea arcului în dispozitivul de stingere a arcului este asigurată prin rotirea acestuia de-a lungul contactelor inelare sub influența câmpului magnetic creat de curentul comutat.

3. Întrerupător SF6 cu înaltă și scăzută presiune scăzută, în care principiul furnizării exploziei de gaz prin duzele din dispozitivul de stingere a arcului este similar cu dispozitivele de stingere a arcului de aer (întrerupător cu gaz SF6 cu două trepte de presiune).

4. Întrerupător auto-generator de gaz SF6, în care debitul de masă necesar de gaz SF6 prin duzele dispozitivului de stingere a arcului este creat prin încălzirea și creșterea presiunii gazului SF6 printr-un arc de oprire într-o cameră specială (autogeneratoare). întreruptor de gaz SF6 cu o treaptă de presiune).

Să ne uităm la câteva modele tipice de întrerupătoare SF6 pentru 110 kV și mai sus.

Întreruptoarele SF6 de 110 kV și mai mari pe întrerupere de la diverse companii au următorii parametri nominali: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, presiunea gazului SF6 pH = 0,45-0,7 MPa (abs), timpul de oprire este de 2-3 perioade de curent de scurtcircuit. Cercetarea și testarea intensivă a companiilor autohtone și străine au făcut posibilă dezvoltarea și punerea în funcțiune a unui întrerupător izolat cu gaz cu o întrerupere la Unom = 330-550 kV la Io.nom = 40 - 50 kA și timpul de întrerupere a curentului este de unu. perioada curentului de scurtcircuit.

Un design tipic al unui întrerupător SF6 cu autocompresie este prezentat în Fig. 1.

Dispozitivul este în poziția oprit și contactele 5 și 3 sunt deschise.

Orez. 1.

Alimentarea cu curent la contactul fix 3 se realizează prin flanșa 2, iar la contactul mobil 5 prin flanșa 9. În capacul superior 1 este montată o cameră cu un adsorbant. Structura izolatoare de susținere a comutatorului SF6 este montată pe suportul pentru picioare 11. Când întrerupătorul este pornit, este activat un actuator pneumatic 13, a cărui tijă 12 este conectată printr-o tijă izolatoare 10 și o tijă de oțel 8 cu un contact mobil. 5. Acesta din urmă este conectat rigid la o duză fluoroplastică 4 și un cilindru mobil 6. Întregul sistem mobil EV (elementele 12-10-8-6-5) se deplasează în sus față de pistonul staționar 7 și cavitatea K a sistemul de stingere a arcului electric al întreruptorului crește.

Când întrerupătorul este oprit, tija 12 a mecanismului de antrenare trage sistemul de mișcare în jos și a tensiune arterială crescută comparativ cu presiunea din camera comutatorului. Aceasta autocomprimare a gazului SF6 asigura iesirea mediului gazos prin duza, racirea intensiva a arcului electric care apare intre contactele 3 si 5 in timpul opririi. Indicatorul de poziție 14 indică poziția inițială a sistemului de contact al comutatorului. Într-o serie de modele de întrerupătoare de circuit cu gaz SF6 cu autocompresie, se folosesc mecanisme de antrenare cu arc, hidraulice, iar fluxul de gaz SF6 prin duzele din camera de stingere a arcului se realizează conform principiului sablare pe două fețe. .

În fig. Figura 2 prezintă un comutator SF6 tip rezervor de tip VGBU 220 kV (Inom=2500 A, Io.nom=40 kA NIIVA OJSC cu acţionare hidraulică autonomă 5 şi transformatoare de curent încorporate 2. EV-ul are control trifazat (o unitate pentru trei faze) și este echipat cu anvelope din porțelan (polimer) de 1 intrări aer-SF6.

În rezervorul umplut cu gaz 3 există un dispozitiv de stingere a arcului, care este conectat la acţionarea hidraulică 5 printr-un mecanism de transmisie situat în camera umplută cu gaz 4. Designul întreruptorului rezervorului SF6 este montat pe un cadru metalic 6. Pentru a umple întrerupătorul cu gaz SF6, se folosește conectorul 7. La instalarea întreruptorului într-un tablou de distribuție exterior, presiunea gazului în camere este de obicei egală cu un atm (abs.) și atunci este necesar să se asigure p = pH.

Orez. 2.

Avantajele întrerupătoarelor SF6 de tip rezervor cu transformatoare de curent încorporate față de seturile de „întrerupător SF6 coloană plus un transformator de curent de sine stătător” sunt: rezistență seismică crescută, suprafață mai mică a teritoriului înstrăinat al stației, mai puțin volumul lucrărilor de fundație necesare în timpul construcției substațiilor, siguranță sporită a personalului stației (dispozitivele de stingere a arcului sunt amplasate în rezervoare metalice împământate), posibilitatea de a utiliza încălzirea cu gaz SF6 atunci când este utilizat în zone cu climă rece.

În proiectarea întreruptoarelor cu rezervor de 220 kV și mai mari pentru aparatele de distribuție exterioare, este necesară creșterea presiunii nominale a gazului SF6 (pnom > 4,5 atm (abs.)), prin urmare, se introduce încălzirea mediului cu gaz pentru a preveni lichefierea gazului SF6 la temperaturi scăzute mediu inconjurator sau utilizați amestecuri de gaz SF6 cu azot sau tetrafluormetan.

După cum arată practica, pentru o tensiune nominală de 330–500 kV, comutatoarele rezervorului cu o întrerupere pentru curenții nominali de 40–63 kA sunt cel mai promițător tip de echipament de comutare pentru aparatele de comutare și aparate de comutație de exterior.

Întrerupătorul VGB-750-50/4000 U1 dezvoltat de OJSC NIIVA (Fig. 3) cu un dispozitiv de stingere a arcului de autocompresie cu întrerupere dublă, transformatoare de curent încorporate, bucșe din polimer aer-SF6, este echipat cu două unități hidraulice per fiecare stâlp, care permite un timp total de oprire fără mai multă durată de două perioade de curent de frecvență industrială.

În poziția de pornire a întreruptorului SF6, rezistențele sunt conectate prin contactele principale. La deconectare, contactele rezistenței se deschid mai întâi, apoi cele principale, apoi contactele arcului electric. Când este pornit, contactele rezistenței se închid mai întâi, urmate de stingerea arcului și contactele principale. Pentru a egaliza distribuția tensiunii, fiecare spațiu este șuntat cu condensatori.

S-au răspândit întrerupătoarele de coloană SF6 cu o întrerupere pentru o tensiune nominală de 110-220 kV cu un curent nominal de rupere de 40-50 kA.

Orez. 5

Un design tipic al unui întrerupător SF6 de tip coloană de tip VGP 110 kV (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) cu o acţionare cu arc de către Elektroapparat OJSC este prezentat în Fig. 5.

Funcționare de înaltă tensiune retelelor electriceÎn ceea ce privește caracteristicile actuale, nu este comparabil cu funcționarea analogilor de uz casnic. În consecință, când situație de urgență Pentru a opri echipamentul și a stinge arcul electric, sunt necesare dispozitive mai puternice decât dispozitivele automate standard.

Întreruptoarele SF6 (EGS) sunt utilizate ca structuri de protecție, care pot fi controlate atât manual, cât și automat. Am descris în detaliu caracteristicile de proiectare și principiul de funcționare al dispozitivelor. Au oferit recomandări pentru instalare, conectare și întreținere.

Gazul SF6 este hexafluorura de sulf, care este clasificat ca gaz electric. Datorită proprietăților sale izolante, este utilizat în mod activ în producția de dispozitive electrice.

În stare neutră, gazul SF6 este un gaz neinflamabil, incolor și inodor. Dacă îl comparăm cu aerul, putem observa densitatea sa mare (6,7) și greutatea moleculară, care este de 5 ori mai mare decât aerul.

Unul dintre avantajele gazului SF6 este rezistența acestuia la manifestările externe. Nu schimbă caracteristicile în nicio condiție. Dacă dezintegrarea are loc în timpul unei descărcări electrice, atunci are loc în curând o restaurare completă necesară funcționării.

Secretul este că moleculele de SF6 leagă electronii și formează ioni negativi. Calitatea „electronegării” a înzestrat fluorura de 6 sulf cu o caracteristică precum rezistența electrică.

În practică, puterea electrică a aerului este de 2-3 ori mai slabă decât aceeași proprietate a gazului SF6. Printre altele, este ignifug, deoarece este o substanță neinflamabilă și are proprietăți de răcire.

Când a apărut nevoia de a găsi un gaz care să stingă arcul electric, au început să studieze proprietățile SF6 (hexafluorura de sulf), 4-clorura de carbon și freonul. SF6 a câștigat testele

Caracteristicile enumerate au făcut ca gazul SF6 să fie cel mai potrivit pentru utilizare în domeniul electric, în special în următoarele dispozitive:

transformatoare de putere care funcționează pe principiul inducției magnetice;
aparate de comutare de tip complet;
linii de înaltă tensiune care conectează instalațiile la distanță;
întrerupătoare de înaltă tensiune.

Dar unele proprietăți ale gazului SF6 au dus la necesitatea îmbunătățirii designului comutatorului. Principalul dezavantaj se referă la trecerea fazei gazoase la faza lichidă, iar acest lucru este posibil în anumite rapoarte ale parametrilor de presiune și temperatură.

Pentru ca echipamentul să funcționeze fără întrerupere, este necesar să se asigure conditii confortabile. Să presupunem că pentru funcționarea dispozitivelor SF6 la -40º, este necesară o presiune de cel mult 0,4 MPa și o densitate mai mică de 0,03 g/cm³. În practică, dacă este necesar, gazul este încălzit, ceea ce împiedică trecerea la faza lichidă.

Design întrerupător SF6

Dacă comparăm dispozitivele SF6 cu analogi de alte tipuri, atunci în design sunt cele mai apropiate de dispozitivele cu ulei. Diferența constă în umplerea camerelor pentru stingerea arcului.

1. Scurte caracteristici ale comutatoarelor de coloană SF6 1

1.1.Introducere 1

1.2 Scopul comutatoarelor de coloană SF6 2

1.3 Cerințe pentru respectarea instrucțiunilor din fabrică pentru operarea și repararea întrerupătoarelor de coloană SF6 3

1.4. Riscuri care apar în timpul funcționării comutatoarelor de coloană SF6 4

1.6.Lista tipurilor de comutatoare centrale izolate cu gaz operate la întreprinderile de rețea ale Federației Ruse. 5

2. Proiectarea comutatoarelor de coloană SF6 5

2.1. Caracteristicile tehnice ale comutatoarelor de coloană SF6 5

2.2.Descrierea proiectării întreruptoarelor de coloană SF6: dispozitiv de stingere a arcului, izolator suport, acţionare, dulap de comandă, supapă de siguranţă, instrumente şi dispozitive care controlează starea gazului SF6, monitorizarea parametrilor 10

2.2.1.Descrierea comutatoarelor de coloană SF6 tip HPL-245B1 10

2.2.2.Descrierea întreruptoarelor SF6 coloană tip LTB-145D1/B 13

2.2.3.Descrierea întreruptoarelor SF6 coloană tip 3AP1FG – 145/EK 17

2.2.4 Descrierea întrerupătoarelor de gaz SF6 coloanei tip VGT-110 18

3. Vedere exterioară a instalării unui set de întrerupătoare de coloană SF6 22

4. Cerințe privind siguranța la locul de muncă, siguranța la explozie și la incendiu a comutatoarelor de coloană SF6 23

Scurte caracteristici ale comutatoarelor de coloană SF6
1. Introducere

Întrerupătoarele sunt proiectate pentru comutare operațională și de urgență în sistemele de alimentare, de ex. efectuarea de operațiuni pe și oprirea circuitelor individuale cu control manual sau automat. Când sunt pornite, întrerupătoarele trebuie să treacă fără obstacole curenții de sarcină. Natura modului de funcționare al acestor dispozitive este oarecum neobișnuită: starea normală pentru ele este atât starea de pornire, când curg în jurul curentului de sarcină, cât și starea oprită, în care asigură izolația electrică necesară între secțiunile de circuit deschis. Comutarea circuitului, efectuată la comutarea comutatorului dintr-o poziție în alta, se efectuează neregulat, din când în când, și este extrem de rar ca acesta să respecte cerințele specifice pentru deconectarea unui scurtcircuit care apare în circuit. Comutatoarele trebuie să își îndeplinească în mod fiabil funcțiile pe durata de viață (30-40 de ani), fiind în oricare dintre stările specificate și, în același timp, să fie întotdeauna gata să efectueze instantaneu în mod eficient orice operațiuni de comutare, adesea după o lungă ședere în stare staționară . Rezultă că acestea trebuie să aibă un factor de disponibilitate foarte mare: cu o durată scurtă a proceselor de comutare (câteva minute pe an), trebuie asigurată disponibilitatea constantă pentru comutare.

Diverse amestecuri de gaze sunt adesea folosite pentru a stinge un arc electric. Întreruptoarele SF6 de 110 kV și 220 kV funcționează exact pe acest principiu și pot fi utilizate pentru funcționare în situații de urgență.

Design și tipuri

Întreruptoarele de înaltă tensiune izolate cu gaz sunt dispozitive de control operațional pentru monitorizarea liniilor de alimentare de înaltă tensiune. Aceste dispozitive au un design foarte asemănător cu cele petroliere, dar, în același timp, nu folosesc un amestec de ulei, ci un compus de gaz pentru a stinge arcul. Adesea, acesta este sulf. Comutatoarele de ulei necesită o îngrijire specială: conform reglementărilor, sunt necesare schimbări periodice de ulei și curățarea contactelor de lucru. Cele SF6 nu au nevoie de asta. Principalul avantaj al gazului SF6 este durabilitatea acestuia: nu îmbătrânește și poluează minim părțile mecanice ale dispozitivului.

Foto - echipamente de înaltă tensiune

Sunt:

Miez (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
Rezervor (ABB 242PMR, DT2-550 F3 - producator Areva).

Întrerupătorul de circuit de coloană SF6 este un dispozitiv standard de deconectare care funcționează doar pe o singură fază (de exemplu, LF 10 de la Schneider Electric). Este utilizat pentru rețeaua de 220 kV. Structural ele constau din două sisteme: contact și stingerea arcului. Ambele sunt amplasate într-un recipient plin cu gaz SF6. Acestea pot fi fie manuale (controlul se realizează exclusiv mecanic) fie la distanță. Datorită acestei separări, au dimensiuni de gabarit destul de mari.

Foto - desen de design

Rezervoarele au dimensiuni mai mici și sunt completate de unitatea PPRM 2 pentru întrerupătorul SF6. Unitatea este distribuită pe mai multe faze, ceea ce permite reglarea ușoară a tensiunii (pornire și oprire). Avantajul lor este, de asemenea, că pot suporta sarcini grele datorită transformatorului de curent încorporat în sistem.

in afara de asta caracteristici de proiectare, întrerupătoarele de tip SF6 sunt clasificate după principiul stingerii arcului:

Autocompresie sau aer;
Rotire;
Suflu longitudinal;
Suflare longitudinală cu încălzire suplimentară cu gaz SF6.

Principiul de funcționare și scopul

Întreruptoarele de circuit SF6 de înaltă tensiune funcționează prin izolarea fazelor una de cealaltă folosind gaz SF6. Când este declanșat un semnal că echipamentul electric trebuie oprit, contactele camerelor individuale (dacă dispozitivul este un dispozitiv difuzor) se deschid. Astfel, contactele încorporate formează un arc, care este plasat într-un mediu gazos. Acesta descompune gazul în componente individuale, dar în același timp el însuși scade din cauza presiunii ridicate din recipient. Dacă sistemul este instalat la presiune scăzută, atunci sunt utilizate compresoare suplimentare pentru a crește presiunea și a crea o explozie de gaz. Pentru a egaliza curentul, se folosește suplimentar manevra. Din punct de vedere vizual, fluxul de lucru arată astfel:

Foto - diagrama de lucru

Separat, este necesar să spunem despre modelele de tip rezervor. Controlul lor este realizat de convertizoare și transformatoare. Mecanismul de acționare pentru această instalare este un regulator: este necesar să porniți, să opriți energie electricași ținând arcul (dacă este necesar) la un anumit nivel. Unitățile sunt:

Arc;
Arc-hidraulic.

Tipul cu arc are un principiu foarte simplu de funcționare și un nivel ridicat de fiabilitate. În ea, toate lucrările sunt efectuate numai de părți mecanice. Arcul este prins și fixat la un anumit nivel, iar atunci când poziția manetei de comandă se schimbă, acesta este eliberat. Pe baza principiului său de funcționare, este adesea pregătită o prezentare științifică a acțiunii hexafluorurei de sulf într-un mediu electric.

Fotografie - VGU-35

Acționările moderne cu arc hidraulic, pe lângă arc, sunt echipate suplimentar cu un sistem de control hidraulic. Ele sunt considerate mai eficiente, deoarece mecanismele cu arc pot schimba ele însele poziția zăvorului.

Avantajele întreruptoarelor SF6:

Versatilitate. Aceste comutatoare sunt folosite pentru a controla rețelele cu orice tensiune;
Viteza de acțiune. Reacțiile gazului SF6 la prezența unui arc electric au loc într-o fracțiune de secundă, ceea ce permite oprirea rapidă de urgență a sistemului controlat;
Potrivit pentru utilizare în condiții de pericol de incendiu și vibrații;
Durabilitate. Contactele în contact cu gazul SF6 practic nu se uzează, amestecurile de gaze nu trebuie înlocuite, iar carcasa exterioară are rate de protecție ridicate;
Potrivit pentru deconectarea curentului alternativ și continuu de înaltă tensiune, în timp ce analogii lor, modelele de vid, nu pot fi utilizați pe rețelele de înaltă tensiune.

Dar astfel de dispozitive au anumite defecte:

Preț ridicat datorită complexității producției și costului ridicat al amestecului de gaze SF6;
Instalarea se efectuează numai pe o fundație sau un panou electric special, iar aceasta necesită instrucțiuni și experiență speciale;
Comutatoarele nu funcționează la temperaturi scăzute;
Atunci când este necesară întreținerea, trebuie utilizat echipament special.

Foto - comutator industrial izolat cu gaz

Video: caracteristici ale comutatoarelor SF6

Specificații

Sa luam in considerare specificațiiîntrerupătoare de diferiți producători și tipuri de operare.

Întrerupător cu arc cu gaz MEK SF6 HD4 (fabrică ABB):

VGBEP-35 (VGB-35, VGBE):

VGT-35 (VMT-35):

Core VGT-110:

VGU-110 (putere cu gaz):

Comutator de coloană GL314 Alstom:

Dispozitive de comutare a puterii generatorului cu antrenare cu arc – FKG 2:

Întrerupător cu compresie de gaz SF6 de la Siemens (Siemens) 3AP1FG-245 (fundații necesare pentru instalare):

Puteți cumpăra comutatoare SF6 potrivite de la orice magazin de electricitate. Costul acestora depinde de tipul de dispozitiv și de producătorul acestuia. Lista de prețuri în Samara, Moscova, Ekaterinburg și alte orașe variază de la 100 de dolari la câteva mii.