Давление элегаза в выключателях 110 кв. Элегазовые выключатели: плюсы и минусы эксплуатации. Достоинства и недостатки оборудования

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

Они бывают:

1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
2. Баковые (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

1. Автокомпрессионные или воздушные;
2. Вращающие;
3. Продольного дутья;
4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

1. Пружинные;
2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей :

1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки :

1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
3. Выключатели не работают при низких температурах;
4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4 (завод завод ABB – АВВ):

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

ВГТ-35 (ВМТ-35):

Колонковый ВГТ-110:

ВГУ-110 (газовый силовой):

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

Модернизация оборудования схем ОРУ 110, 220 кВ. Применение энергосберегающего оборудования

Лекция 9.

РАСКРЫТИЕ ИНФОРМАЦИИ О ДВИЖЕНИИ ДЕНЕЖНЫХ СРЕДСТВ В БУХГАЛТЕРСКОЙ ОТЧЕТНОСТИ

Организации составляют Отчет о движении денежных средств (ф. № 4 годового отчета).

В соответствии с ПБУ 3/2006 в составе бухгалтер-ской отчетности раскрывается информация о курсовых разницах.

Курсовые разницы отражаются в бухгалтерском учете отдельно от других видов доходов и расходов организа-ции, в том числе финансовых результатов от операций с иностранной валютой.

В бухгалтерской отчетности раскрывается величина курсовых разниц:

Образовавшихся по операциям пересчета выраженной в иностранной валюте стоимости активов и обяза-тельств, подлежащих оплате в иностранной валюте;

Образовавшихся по операциям пересчета выраженной в иностранной валюте стоимости активов и обяза-тельств, подлежащих оплате в рублях;

Зачисленных на счета бухгалтерского учета, отличные от счета учета финансовых результатов организации.

Кроме того, в отчетности дается официальный курс иностранной валюты к рублю, установленный ЦБ РФ, на отчетную дату. В случае если для пересчета выра-женной в иностранной валюте стоимости активов или обязательств, подлежащей оплате в рублях, законом или соглашением сторон установлен иной курс, то в бухгалтерской отчетности раскрывается такой курс.

ОАО «Уралэлектротяжмаш» . Введенный в строй в 1934 году завод, сегодня - ОАО "Уралэлектротяжмаш" (ОАО УЭТМ) - крупнейшее в России предприятие по выпуску электротехнического оборудования для генерирования, передачи, распределения и потребления энергии. Оно производит более 800 типов изделий для более, чем 2500 Заказчиков в России и в 60 странах мира.

Производственная программа включает:

Высокая квалификация и опыт персонала, широкие производственно-технологические возможности обеспечивают ОАО УЭТМ лидирующие позиции в электротехнической промышленности.

Изделия предприятия успешно эксплуатируются на четырех континентах мира в климатических условиях от тропиков до крайнего севера.

С 1996 года ОАО "Уралэлектротяжмаш" входит в состав корпорации "Энергомаш", г. Москва.

Первой продукцией с момента пуска завода в 1934 году была высоковольтная аппаратура, которая и сегодня является ведущей отраслью производства на предприятии. За время работы заводом выпущено более 500 тысяч выключателей различных типов в диапазоне напряжений от 600 В до 1150 кВ.

Постоянно обновляемая и совершенствуемая производственная программа по элегазовой высоковольтной аппаратуре включает в себя:

· элегазовые выключатели на напряжение 110, 220, 330 и 500 кВ, оснащенные пневмоприводами (серия ВГУ);

· элегазовые колонковые выключатели нового поколения на напряжения 110 и 220 кВ, оснащенные автономными пружинными приводами (серия ВГТ);

· элегазовые баковые выключатели на напряжение 110 кВ, ток отключения 40 кА, оснащенные встроенными трансформаторами тока и автономными пружинными приводами (серия ВЭБ);

· элегазовые баковые выключатели на напряжение 35 кВ, ток отключения 12,5 кА, оснащенные встроенными трансформаторами тока и электромагнитными приводами (серии ВГБ, модификации ВГБЭ и ВГБЭП).

Элегазовые выключатели на напряжение 110, 220 кВ серии ВГУ . Выключатели элегазовые серии ВГУГ предназначены для коммутации электрических цепей при рабочих и аварийных режимах в сетях трёхфазного переменного тока с заземлён-ной нейтралью на номинальные напряжения 220 кВ. В качестве дугогасительной и изолирующей среды ис-пользуется элегаз.

Выключатели имеют автономный гидравлический привод типа ПГВ-12А1Т, ТУ 3414-010-48316876-2001. Выключатель соответствует ГОСТ 687 и имеет сертификат соответствия РОСС RU.ME27.B00983. Технические условия на выключате-ли согласованы с РАО «ЕЭС России»:

Значения климатических факторов внешней среды - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1 для климатического исполнения У1, при этом:

· высота установки над уровнем моря до 1000 м,

· рабочее значение температуры окружающего воздуха от минус 45°C до плюс 40°C.

Выключатель пригоден для работы при следующих усло-виях:

· толщина корки льда при гололёде - не более 20 мм,

· скорость ветра при наличии гололёда - не более 15 м/с,

· скорость ветра при отсутствии гололёда - не более 40 м/с,

· допустимое тяжение проводов в горизонтальной плоско-сти, приложенное к выводам полюса выключателя - не бо-лее 1500 Н.

Окружающая среда- невзрывоопасная. Содержание коррозионно-активных агентов - по ГОСТ15150 (для атмосфе-ры типа II).

Основные технические данные выключателей приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Основные технические характеристики выключателей серии ВГУ

Срок службы до среднего ремонта - 12 лет.

Срок службы не менее 25 лет.

Гарантийный срок со дня ввода выключателя в эксплуа-тацию - 2 года при наработке, не превышающей значений ре-сурса по механической или коммутационной стойкости.

Выключатель представляет собой комплект из 3-х меха-нически не связанных друг с другом полюсов и распредели-тельного шкафа.

Каждый полюс включает в себя дугогасительное устройство с конденсаторами для равно-мерного распределения напряжения, опорную колонку фар-форовых изоляторов, установленную на цоколе с гидропри-водом. Гидропривод осуществляет оперирование выключа-телем. Связь между приводом и контактами дугогасительного устройства осуществляется посредством изоляционной тяги, проходящей внутри опорного изолятора. Каждый полюс снабжен индикатором плотности элегаза для сигнализации о снижении давления элегаза.

В распределительном шкафу размещены элементы элек-трической части схем управления выключателем и гидронасосным агрегатом привода. Цоколь с гидроприводом и рас-пределительный шкаф снабжены основным и антиконденсатным подогревами и системой автоматического управления основным подогревом.

Автономный гидравлический привод обеспечивает рабо-ту полюсов выключателя в простых операциях «О» и «В» и в сложных циклах. Привод имеет автоматическую систему уп-равления гидронасосным агрегатом для подкачки масла в систему высокого давления, что позволяет постоянно под-держивать уровень запасенной энергии. Привод имеет счет-чики числа срабатываний «включение - отключение».

Габаритные размеры полюсов элегазовых выключателей серии ВГУГ приведены на рисунке 3.1.

Элегазовые выключатели на напряжение 110, 220 кВ серии ВГТ. Выключатели предназначены для коммутации элек-трических цепей при нормальных и аварийных режимах , а также работы в циклах АПВ в сетях трехфазного перемен-ного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 110 и 220 кВ.

Выключатели изготовлены в климатическом испол-нении У и ХЛ*, категории размещения 1 ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1. Они предназначены для эксплуатации в откры-тых и закрытых распределительных устройствах в районах с умеренным и холодным климатом (минус 55°С) при следую-щих условиях:

· окружающая среда - невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушаю-щих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150 (для атмосферы типа II);

· верхнее рабочее значение температуры окружающего вык-лючатель воздуха составляет 40°C;

· нижнее рабочее значение температуры окружающего вык-лючатель воздуха составляет: для исполнения У1 - минус 45°С при заполнении выключателя элегазом, для испол-нения ХЛ 1 * - минус 55°С при заполнении выключателя га-зовой смесью (элегаз SF6 и тетрафторметан CF4);

· относительная влажность воздуха: при температуре +20°C <80%, при температуре +25°C <100%;

· при гололеде с толщиной корки льда до 20 мм и ветре ско-ростью до 15 м/с, а при отсутствии гололеда - при ветре скоростью до 40 м/с;

· высота установки над уровнем моря не более 1000 м;

· сейсмичность-до 9 баллов по шкале MSK-64 (выключате-ли на 220 кВ должны устанавливаться на фундаментные стойки (бетонные опоры), имеющие сваи С35 с попереч-ным сечением 35х35 см);

· тяжение проводов в горизонтальном направлении - не бо-лее 1000 Н (100 кГс).

По заказу возможна поставка в климатическом исполнении Т1 (верхнее рабочее значение температуры воздуха +55°C).

Элегазовые выключатели соответствуют требовани-ям ГОСТ 687-78 "Выключатели переменного тока на напря-жение свыше 1000 В. Общие технические условия" и техни-ческим условиям ТУ16-2000 2БП.029.001 ТУ, согласованным с РАО «ЕЭС России», имеют сертификат соответствия №РОСС RU.ME25.B01020.

Основные преимущества:

· пониженные усилия оперирования выключателем. Энергия, необходимая для гашения токов короткого за-мыкания, частично используется из самой дуги, что существенно уменьшает работу привода и повышает надежность;

· использование в соединениях двойных уплотнений, а также «жидкостного затвора» в узле уплотнения под-вижного вала. Естественный уровень утечек - не более 0,5% в год - подтверждается испытаниями каждого выключателя на заводе-изготовителе по методике, при-меняемой в космической технике;

· современные технологические и конструкторские ре-шения и применение надежных комплектующих, в том числе высокопрочных изоляторов зарубежных фирм.

· высокая заводская готовность, простой и быстрый монтаж и ввод в эксплуатацию;

· высокая коррозионная стойкость покрытий, применяемых для стальных конструкций выключателя;

· высокий коммутационный ресурс, заданный для каж-дого полюса (п.3.3), превосходящий в 2-3 раза коммутацион-ный ресурс лучших зарубежных аналогов (в расчете на каж-дый полюс), в сочетании с высоким механическим ресурсом, повышенными сроками службы уплотнений и комплектующих, обеспечивают при нормальных условиях эксплуатации не ме-нее, чем 25-летний срок службы до первого ремонта;

· сохранение электрической прочности изоляции вык-лючателя при напряжении равном 1,15 наибольшего фазного напряжения в случае потери избыточного давления газа в выключателе;

· отключение емкостных токов без повторных пробоев, низкие перенапряжения.

· низкий уровень шума при срабатывании (соответству-ет высоким природоохранным требованиям);

· низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры;

· полная взаимозаменяемость (по присоединительным и установочным размерам) с маломасляными выключателя-ми серии ВМТ.

Основные технические данные выключателей серии ВГТ приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2. Основные технические характеристики выключателей серии ВГТ

Допустимое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительных устройств число опе-раций отключения (ресурс по коммутационной стойкости) составляет:

· при токах в диапазоне свыше 60 до 100% номинально-го тока отключения - 20 операций (таким образом, для трехполюсного выключателя суммарный коммутационный ресурс составляет в этом диапазоне токов 60 операций);

· при токах в диапазоне свыше 30 до 60% номинального тока отключения - 50 операций;

· при рабочих токах, равных номинальному току - 5000 опе-раций «включение - произвольная пауза - отключение».

Допустимое число операций включения для токов корот-кого замыкания должно составлять не более 50% от допу-стимого числа операций отключения; допустимое число операций включения при нагрузочных токах равно допус-тимому числу операций отключения.

Выключатели имеют следующие показатели надеж-ности и долговечности:

· ресурс по механической стойкости до первого ремонта - 10000 циклов «включение - произвольная пауза - от-ключение» (В - t n - О);

· срок службы до первого ремонта - не менее 25 лет, если до этого срока не исчерпаны ресурсы по механической или коммутационной стойкости;

· срок службы - не менее 40 лет.

Выключатели серии ВГТ относятся к электричес-ким коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых гасящей и изолирующей средой является: для исполнения У1 - элегаз (SF6), а для исполнения ХЛ1* -смесь газов (элегаз SF6 + тетрафторметан CF4).

Выключатель ВГТ-110М* состоит из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и механически свя-занных друг с другом. Все три полюса выключателя уп-равляются одним пружинным приводом типа ППрК.

В выключателе ВГТ-220И* каждый полюс имеет раму и управляется своим приводом.

Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги потоком элегаза (газовой смеси), кото-рый создается за счет перепада давления, обеспечиваемо-го автогенерацией, т.е. за счет тепловой энергии самой дуги. Включение выключателей осуществляется за счет энергии включающих пружин привода, а отключение - за счет энер-гии пружины отключающего устройства выключателя.

Полюс выключателя ВГТ-110 представляет собой колонну, заполненную элегазом (газовой смесью) и состо-ящую из опорного изолятора, дугогасительного устрой-ства с токовыми выводами, механизма управления с изо-ляционной тягой.

Полюс выключателя ВГТ-220И* состоит из двух ко-лонн, дугогасительные устройства которых установлены на сдвоенных опорных изоляторах и соединены последова-тельно двумя шинами. Для равномерного распределения напряжения по дугогасительным устройствам параллель-но к ним подключены шунтирующие конденсаторы.

Дугогасительное устройство содержит размыкае-мые главные и снабженные дугостойкими наконечниками дугогасительные контакты, поршневое устройство для со-здания давления в его внутренней полости и фтороплас-товые сопла, в которых потоки газа приобретают направ-ление, необходимое для эффективного гашения дуги.

Пружинный привод типа ППрК с моторным заво-дом рабочих (цилиндрических винтовых) пружин, пред-ставляет собой отдельный, помещенный в герметизиро-ванный трехдверный шкаф, агрегат. Привод имеет два электромагнита отключения и снабжен блокировочными устройствами, предотвращающими:

· проход команды на включающий электромагнит:

При включенном выключателе,

При не взведенных пружинах,

При положении взводящего пружины кулака, препят-ствующем включению выключателя;

· проход команды на отключающие электромагниты при отключенном выключателе;

· "холостую" (при включенном выключателе) динамичес-кую разрядку рабочих пружин;

· включение электродвигателя завода пружин при руч-ном их заводе.

Привод снабжен цепями сигнализации:

· «Не включен автоматический выключатель подачи пи-тания на электродвигатель»,

· «Неисправность в системе завода пружин»,

· «Не включена автоматика управления электродвигате-лем завода пружин»,

· «Не взведены пружины»,

· «Опасное снижение температуры в шкафу».

Привод позволяет медленно оперировать контактами вык-лючателя при его настройке без каких-либо дополнитель-ных (например, домкратных) устройств. Привод прост в обслуживании и надежен в эксплуатации.

Рама выключателя и шкаф привода имеют анти-коррозионное покрытие.

Габаритно-установочные и присоединительные раз-меры выключателя ВГТ-110II даны на рисунке 3.2.

Элегазовые выключатели на напряжение 110 кВ серии ВЭБ. ОАО "Уралэлектротяжмаш" выпускает с 2001 года элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-1101Г-40/ 2500 УХЛ1*. Выключатель имеет пружинный привод типа ППрК и встроенные трансформаторы тока.

Выключатель предназначен для эксплуатации в от-крытых и закрытых распределительных устройствах в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номиналь-ным напряжением 110 кВ в районах с умеренным и хо-лодным климатом (до минус 55°С) при следующих ус-ловиях:

· окружающая среда - невзрывоопасная, не содер-жащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150 (для атмосферы типа II);

· верхнее рабочее значение температуры окружаю-щего выключатель воздуха составляет 40°С;

· нижнее рабочее значение температуры окружающе-го выключатель воздуха составляет минус 55°С;

· при гололеде с толщиной корки льда до 20 мм и вет-ре скоростью до 15 м/с, а при отсутствии гололеда -при ветре скоростью до 40 м/с;

· высота установки над уровнем моря - не более 1000 м;

· тяжение проводов в горизонтальном направлении -не более 1000 Н.

При заказе возможна поставка в климатическом исполнении Т1 (верхнее рабочее значение температу-ры окружающего воздуха плюс 55°С).

Выключатели успешно прошли полный комплекс ис-пытаний на соответствие требованиям российских стандартов. Технические условия согласованы с РАО "ЕЭС России", МПС РФ и «Росэнергоатомом». Имеют сертификаты соответствия: №РОСС RU.MB03.B00090 и №РОСС RU.MB03.H00089.

Выключатель снабжен устройствами электропо-догрева полюсов, которые при понижении температу-ры окружающего воздуха до минус 25°С автоматичес-ки включаются и отключаются при температуре ми-нус 19-22°С.

Контроль утечки элегаза из полюсов выключателя осуществляется при помощи электроконтактных сиг-нализаторов плотности. Полюсы выключателя снабже-ны аварийной разрывной мембраной.

Выключатель поставляется заказчику в полностью собранном виде, что обеспечивает сохранение завод-ской регулировки и предельно упрощает монтаж и на-ладку. Транспортировка к месту монтажа возможна как железнодорожным, так и автомобильным транспортом (автотрейлером).

Шеф-монтаж и шеф-наладка производятся специ-алистами завода-изготовителя.

Габаритно-установочные и присоединительные раз-меры даны на рисунке 3.3.

Основные особенности и преимущества выключателя:

· наличие встроенных трансформаторов тока (с вы-сокими классами точности);

· комплектация модернизированным пружинным при-водом типа ППрК-2000СМ, электрическая схема ко-торого выполнена на импортной элементной базе: с пружинными клеммными зажимами для подсое-динения внешних цепей; с увеличенным количеством сигнальных контактов (12 НО, 12 НЗ и 2 импульс-ных), длительно пропускающих токи более широко-го диапазона (от 5 до 25 А); с возможностью измене-ния «уставок» температуры автоматического вклю-чения обогрева и сигнализации об «опасном» сни-жении температуры в шкафу; с измененным, более удобным дизайном панели управления;

· унифицированная с элегазовыми колонковыми вык-лючателям и серии ВГТ конструкция дугогасительного устройства, работающего на основе автогене-рации;

· применение чистого элегаза;

· использование в соединениях двойных уплотнений, а также «жидкостного затвора» в узле уплотнения подвижного вала. Естественный уровень утечек - не более 0,5% в год - подтверждается испытаниями каждого выключателя на заводе-изготовителе по методике, применяемой в космической технике;

· современные технологические и конструкторские решения и применение надежных комплектующих, в том числе высокопрочных изоляторов зарубежных фирм;

· высокая коррозионная стойкость покрытий (горячее цинкование) применяемых для стальных конструк-ций выключателя;

· эксплуатация как в умеренном, так и в холодном климате (до минус 55°С);

· автоматическое включение и отключение электро-подогрева элегаза в резервуарах;

· высокий механический ресурс;

· малые габаритные размеры выключателя и масса;

· высокий коммутационный ресурс, заданный для каж-дого полюса, превосходящий в 2-3 раза коммутаци-онный ресурс лучших зарубежных аналогов (в рас-чете на каждый полюс) в сочетании с высоким меха-ническим ресурсом, повышенными сроками служ-бы уплотнений и комплектующих обеспечивает при нормальных условиях эксплуатации не менее, чем 25-летний срок службы до первого ремонта;

· возможность отключения токов нагрузки при потере избыточного давления газа в выключателе;

· минимальное технические обслуживание в межре-монтный период;

· высокие пожаро- и взрывобезопасность;

· низкий уровень шума при срабатывании (соответ-ствует высоким природоохранным требованиям);

· поставка выключателя в полностью собранном виде;

· полная заводская готовность, быстрые монтаж и на-ладка (под руководством шеф-персонала завода-из-готовителя).

Основные технические данные выключателей серии ВЭБ приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3. Основные технические характеристики выключателей серии ВЭБ

Элегазовые выключатели на напряжение 220 кВ серии ВГК. Выключатель элегазовый ВГК-2201Г-31,5/3150 У1 предназначен для коммутации электрических цепей и шунтирующих реакторов при рабочих и аварийных ре-жимах в сетях трехфазного переменного тока с зазем-ленной нейтралью на номинальное напряжение 220 кВ.

Выключатель имеет автономный пружинно-гидрав-лический привод типа ППГВ-4 А2Т-УХЛ1 двухсторонне-го действия ТУ 3414-014-48316876-2002. Технические условия на выключатель ТУ 16-2003 2БП.029.005ТУ со-гласованы с РАО «ЕЭС России». Выключатель соответ-ствует ГОСТ 687 и имеет сертификат соответствия №.РОСС Ru.Me27.B00544.

Значения климатических факторов внешней сре-ды - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1 для климатичес-кого исполнения У, при этом: высота установки над уровнем моря до 1000 м; рабочее значение температуры окружающего воз-духа от минус 45°С до плюс 40°С.

Выключатель пригоден для работы при следующих условиях:

· толщина корки льда при гололеде - не более 20 мм;

· скорость ветра при наличии гололеда - не более 15 м/с;

· скорость ветра при отсутствии гололеда - не более 40 м/с;

· допустимое тяжение проводов в горизонтальной плоскости, приложенное к выводам полюса выклю-чателя - не более 1500 Н.

Окружающая среда - невзрывоопасная. Содержа-ние коррозионно-активных агентов - по ГОСТ 15150 (для атмосферы типа II).

Основные технические данные выключателей серии ВГК приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4. Основные технические характеристики выключателей серии ВГК

Срок службы до среднего ремонта не менее 15 лет. Срок службы не менее 30 лет.

Гарантийный срок со дня ввода выключателя в эксп-луатацию - 5 лет при наработке, не превышающей зна-чений ресурса по механической или коммутационной стойкости.

Выключатель представляет собой комплект из 3-х механически несвязанных друг с другом полюсов и рас-пределительного шкафа.

Каждый полюс состоит из колонки и цоколя с приво-дом. Колонка включает в себя дугогасительное устрой-ство и опорный изолятор. Колонка установлена на цоко-ле с пружинно-гидравлическим приводом. Привод осу-ществляет включение и отключение выключателя. Связь между приводом и контактами дугогасительного устрой-ства осуществляется посредством трубчатой изоляци-онной тяги, проходящей внутри опорного изолятора. Каждый полюс снабжен индикатором плотности элегаза для сигнализации о снижении давления элегаза.

В распределительном шкафу размещены элементы электрической части схемы управления выключателем и гидронасосным агрегатом привода. Цоколь с гидро-приводом и распределительный шкаф снабжены основ-ным и антиконденсатным подогревами и системой ав-томатического управления основным подогревом.

Автономный пружинно-гидравлический привод обес-печивает работу полюсов выключателя в простых опе-рациях «О и В» и в сложных циклах. Завод пружин про-исходит автоматически гидронасосным агрегатом (ГНА), питающимся от трехфазной сети 380 В. Привод имеет автоматическую систему управления гидронасосным агрегатом для подкачки масла в систему высо-кого давления, что позволяет постоянно поддерживать уровень запасенной энергии. Привод имеет счетчики числа срабатываний «включение - отключение».

Габаритные размеры выключателя серии ВГК приведены на рисунке 3.4.

Разъединители на напряжение 110 кВ типа РПД, РПДО. ОАО "Уралэлектротяжмаш" выпускает трехполюсные разъединители наружной установки серии РПД-110УХЛ1 (Т1) и однополюсные- серии РПДО-110УХЛ1 (Т1) на на-пряжение 110 кВ, номинальные токи 1 600 и 2500 А; заземлители однополюсные наружной установки типа ЗРО-11 0 УХЛ1 (Т1) на напряжение 110 кВ, номинальный ток 1000 А, ток термической стойкости 40 кА. Разъединители и заземлители управляются моторными и ручными при-водами.

Основные технические данные разъединителей приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5. Основные технические характеристики разъединителей РПД, и РПДО

В конструкциях РПД, РПДО используются уни-фицированные для этого семейства изделий узлы (при-воды, контактные группы, элементы механической связи, изоляторы и пр.), поэтому в качестве примера приведено описание конструкции трехполюсного разъединителя РПД-110: аппарата, имеющего полный набор всех элементов конструкции.

Разъединитель состоит из трехполюсных групп разъе-динителя и заземлителей (см. рис. 3.5.). Каждая группа управляется своим приводом.

Полюс разъединителя представляет собой две пово-ротные колонки изоляторов, установленных на раме и не-сущих на себе токоведущую систему с двумя проходными и одним размыкаемым в горизонтальной плоскости кон-тактом. Высокопрочные фарфоровые изоляторы, закупае-мые только по импорту, установлены на поворотных осно-ваниях, вращающихся на подшипниках качения. Внутрен-нее устройство поворотных оснований защищено от воз-действия атмосферы.

Размыкаемый контакт разъединителя выполнен в виде кулачкового контакта, закрепленного на конце одного токопровода, и контактных пальцев, закрепленных на конце другого. Во включенном положении разъединителя кон-тактные пальцы охватывают кулачковый контакт. Пальцы и кулачковые контакты имеют серебряное покрытие.

Проходные контакты выполнены в виде ламелей, рас-положенных вокруг двух соосных медных стержней. Ламе-ли и медные стержни имеют серебряное покрытие и за-щищены от воздействия атмосферы. Для повышения на-дежности этого соединения параллельно проходному кон-такту устанавливаются гибкие связи.

Токопроводы разъединителя выполнены из сварных алюминиевых деталей, что обеспечивает их стабильное электрическое сопротивление.

Разъединитель может комплектоваться одним или дву-мя заземлителями, ножи которых перемещаются в верти-кальной плоскости. В положении «О» заземлителя ножи располагаются горизонтально вдоль рам полюсов.

Перемещаясь вверх, ножи заземлителя замыкают кон-такты, расположенные на токопроводах разъединителя.

Разъединитель снабжен механической блокировкой, предотвращающей включение заземлителей при включен-ном разъединителе и включение разъединителя при вклю-ченных заземлителях.

Управление трехполюсным разъединителем и каждым из заземлителей осуществляются отдельными моторны-ми или ручными приводами, причем моторный привод снабжен устройством ручного управления. Оба привода снабжены электромагнитной блокировкой для предотвра-щения от неправильных операций.

Приводы имеют постоянно включенный антиконденсатный подогрев. Моторный привод имеет дополнительно подогрев мощностью 0,4 кВт, включение и отключение ко-торого производится автоматически. Возможно комплек-тование изделий моторными приводами с двигателями постоянного тока.

Для обеспечения безопасности персонала при работе от ручного управления привод разъединителя установлен на крайней опоре с наружной стороны, а подвижные кон-такты разъединителя при отключении имеют направле-ние от привода, во внутрь разъединителя.

Основные особенности и преимущества:

· Высокопрочные стержневые фарфоровые изоляторы, закупаемые только по импорту.

· Сварные алюминиевые токопроводы с минимальным количеством контактных соединений, обуславливают многолетнее стабильное электрическое сопротивление.

· Размыкаемые контакты без дополнительных пружин и шарниров.

· Прочные поворотные основания на подшипниках ка-чения выдерживают большие изгибающие нагруз-ки, обеспечивают стабильность механических харак-теристик.

· Закупаемые по импорту самосмазывающиеся шарни-ры, не требующие обслуживания в течение всего срока службы.

· Фиксированное положение ведущих рычагов привода с переходом за «мертвую» точку исключает возмож-ность непроизвольных переключений под воздействи-ем внешних факторов.

· Максимальная заводская готовность, обеспечивающая простой и быстрый монтаж. Разъединитель поставля-ется отрегулированным и может быть укомплектован заводскими опорами (подставками).

· Дополнительная безопасность - привод разъедините-ля расположен на крайней опоре, снаружи, а контакты разъединителя при отключении движутся в направле-нии от привода.

· Рамы и подставки (кронштейны) разъединителя покры-ты горячим цинком.

· Минимальное техническое обслуживание при эксплуа-тации.

· Срок эксплуатации-40лет, гарантийный период-5лет.

ОАО "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт высоковольтного аппаратостроения" г. Санкт-Петербург . ОАО "НИИВА" - имеет 125 летнюю историю, вначале в составе завода и объединения "Электроаппарат", а затем с 1952 года - как самостоятельная организация; с 1993 года - Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт высоковольтного аппаратостроения" (ОАО"НИИВА").

Высоковольтная коммутационная и измерительная аппаратура, разработанная в институте за эти годы, выпускается многими заводами России и зарубежными странами, ею оснащена практически вся энергетика России, стран СНГ и многих стран мира.

В стенах института в различные годы работали ученые-электротехники с мировым именем, здесь практически были заложены теоретические основы высоковольтного аппаратостроения.

За последние годы институтом разработаны одноразрывные баковые элегазовые выключатели на 110-750 кВ, колонковые выключатели на напряжение 110 кВ, измерительные элегазовые трансформаторы на 110-220 кВ, выпускаемые ОАО “Энергомеханический завод”, ОАО ВО “Электроаппарат”, г. C.-Петербург; комбинатом “Электрохимприбор”, г. Екатеринбург. А также совместно с фирмой “Hyundai Heavy Industries Co., LTD”, Республика Корея - КРУЭ 362 и 800 кВ с токами отключения 63 и 50 кА и номинальным током 8000 А, КРУЭ 500 кВ с током отключения 50 кА и номинальным током 3150А.

Высоковольтные выключатели, в которых используется элегаз SF6 как изоляционная и дугогасительная среда, получают все более широкое распространение, так как имеют высокие показатели коммутационного и механического ресурсов, отключающей способности, компактности и надежности по сравнению с воздушными, масляными и маломасляными высоковольтными выключателями.

Успехи в разработках элегазовых выключтаелей непосредственно оказали значительное влияние на внедрение в эксплуатацию компактных ОРУ, ЗРУ и элегазовых КРУЭ. В элегазовых выключателях применяются различные способы гашения дуги в зависимости от номинального напряжения, номинального тока отключения и характеристик энергосистемы (или отдельной электроустановки).

В элегазовых дугогасительных устройствах, в отличие от воздушных дугогасительных устройств, при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в атмосферу, а в замкнутый объем камеры, заполненный элегазом при относительно небольшом избыточном давлении.

По способу гашения электрической дуги при отключении различают следующие элегазовые выключатели:

1. Автокомпрессионный элегазовый выключатель, где необходимый массовый расход элегаза через сопла компрессионного дугогасительного устройства создается по ходу подвижной системы выключателя (автокомпрессионный выключатель с одной ступенью давления).

2. Элегазовый выключатель с электромагнитным дутьем, в котором гашение дуги в дугогасительном устройстве обеспечивается вращением ее по кольцевым контактам под действием магнитного поля, создаваемого отключаемым током.

3. Элегазовый выключатель с камерами высокого и низкого давления, в котором принцип обеспечения газового дутья через сопла в дугогасительном устройстве аналогичен воздушным дугогасительным устройствам (Элегазовый выключатель с двумя ступенями давления).

4. Автогенерирующий элегазовый выключатель, где необходимый массовый расход элегаза через сопла дугогасительного устройства создается за счет разогрева и повышения давления элегаза дугой отключения в специальной камере (автогенерирующий элегазовый выключатель с одной ступенью давления).

Рассмотрим некоторые типичные конструкции элегазовых выключателей на 110 кВ и выше.

Элегазовые выключатели 110 кВ и выше на один разрыв различных фирм имеют следующие номинальные параметры: Uном=110-330 кВ, Iном=1-8 кА, Iо.ном=25-63 кА, давление элегаза рном=0,45-0,7 МПа(абс), время отключения 2-3 периода тока КЗ. Интенсивные исследования и испытания отечественных и зарубежных фирм позволили разработать и внедрить в эксплуатацию элегазовый выключатель с одним разрывом на Uном = 330-550 кВ при Iо.ном= 40 - 50 кА и времени отключения тока один период тока КЗ.

Типичная конструкция автокомпрессионного элегазового выключателя приведена на рис. 1.

Аппарат находится в отключенном положении и контакты 5 и 3 разомкнуты.

Рис. 1.

Токоподвод к неподвижному контакту 3 осуществляется через фланец 2, а к подвижному контакту 5 через фланец 9. В верхней крышке 1 монтируется камера с адсорбентом. Опорная изоляционная конструкция элегазового выключателя закреплена на подножнике 11. При включении выключателя срабатывает пневмопривод 13, шток 12 которого соединен через изоляционную тягу 10 и стальной стержень 8 с подвижным контакт 5. Последний жестко связан с фторопластовым соплом 4 и подвижным цилиндром 6. Вся подвижная система ЭВ (элементы 12-10-8-6-5) движется вверх относительно неподвижного поршня 7, и полость К дугогасительной системы выключателя увеличивается.

При отключении выключателя шток 12 приводного силового механизма тянет подвижную систему вниз и в полости К создается повышенное давление по сравнению с давлением в камере выключателя. Такая автокомпрессия элегаза обеспечивает истечение газовой среды через сопло, интенсивное охлаждение электрической дуги, возникающей между контактами 3 и 5 при отключении. Указатель положения 14 дает исходного положения контактной системы выключателя. В ряде конструкций автокомпрессионных элегазовых выключателей используются пружинные, гидравлические силовые приводные механизмы, а истечение элегаза через сопла в дугогасительной камере осуществляется по принципу двухстороннего дутья.

На рис. 2 приведен баковый элегазовый выключатель типа ВГБУ 220 кВ (Iном=2500 А, Iо.ном=40 кА ОАО «НИИВА» с автономным гидравлическим приводом 5 и встроенными трансформаторами тока 2. ЭВ имеет трехфазное управление (один привод на три фазы) и снабжен фарфоровыми (полимерными) покрышками 1 вводов «воздух-элегаз».

В газонаполненном баке 3 находится дугогасительное устройство, которое соединено с гидроприводом 5 через передаточный механизм размещенный в газонаполненной камере 4. Конструкция бакового элегазового выключателя закреплена на металлической раме 6. Для заполнения элегазом выключателя используется разъем 7. При установке выключателя в ОРУ обычно давление элегаза в камерах равно одной атм(абс.) и далее необходимо обеспечить р = рном.

Рис. 2.

Преимуществами баковых элегазовых выключателей со встроенными трансформаторами тока перед комплектами «колонковый элегазовый выключатель плюс отдельно стоящий трансформатор тока» являются: повышенная сейсмостойкость, меньшая площадь отчуждаемой территории подстанции, меньший объем требуемых фундаментных работ при строительстве подстанций, повышенная безопасность персонала подстанции (дугогасительные устройства расположены в заземленных металлических резервуарах), возможность применения подогрева элегаза при использовании в районах с холодным климатом.

В конструкциях баковых выключателей 220 кВ и выше для ОРУ необходимо повышение номинального давления элегаза (рном > 4,5атм(абс.)), поэтому вводят подогрев газовой среды с целью предотвращения сжижения элегаза при низких значениях температуры окружающей среды или используют смеси элегаза с азотом или тетрафторметаном.

Как показывает практика, для номинального напряжения 330–500 кВ баковые выключатели с одним разрывом на номинальные токи 40-63 кА - наиболее перспективный вид коммутационного оборудования для ОРУ и КРУЭ.

Выключатель ВГБ-750-50/4000 У1 разработки ОАО «НИИВА» (рис. 3) с двухразрывным автокомпрессионным дугогасительным устройством, встроенными трансформаторами тока, полимерными вводами «воздух-элегаз» снабжен двумя гидроприводами на полюс, что позволяет обеспечить полное время отключения не более длительности двух периодов тока промышленной частоты.

Во включенном положении элегазового выключателя резисторы зашунтированы главными контактами. При отключении первыми размыкаются контакты резисторов, далее – главные, затем - дугогасительные контакты. При включении первыми замыкаются контакты резисторов, а затем – дугогасительные и главные контакты. Для выравнивания распределения напряжения каждый разрыв шунтирован конденсаторами.

Распространение получили колонковые элегазовые выключатели с одним разрывом на номинальное напряжение 110-220 кВ с номинальным током отключения 40-50 кА.

Рис. 5

Типичная конструкция колонкового элегазового выключателя типа ВГП 110 кВ (Iном=2500 А, Iо.ном=40 кА) с пружинным приводом ОАО «Электроаппарат» приведена на рис. 5.

1.Краткая характеристика элегазовых колонковых выключателей 1

1.1.Введение 1

1.2.Назначение элегазовых колонковых выключателей 2

1.3.Требования соблюдения заводских инструкций по эксплуатации и ремонту элегазовых колонковых выключателей 3

1.4.Риски, появляющиеся при эксплуатации элегазовых колонковых выключателей 4

1.6.Перечень типов элегазовых колонковых выключателей, эксплуатируемых на сетевых предприятиях Р.Ф. 5

2.Устройство элегазовых колонковых выключателей 5

2.1.Технические характеристики элегазовых колонковых выключателей 5

2.2.Описание конструкции элегазовых колонковых выключателей: дугогасительное устройство, опорный изолятор, привод, шкаф управления, предохранительный клапан, приборы и устройства, контролирующие состояние элегаза, мониторинг параметров 10

2.2.1.Описание элегазовых колонковых выключателей типа HPL-245B1 10

2.2.2.Описание колонковых элегазовых выключателей типа LTB-145D1/B 13

2.2.3.Описание колонковых элегазовых выключателей типа 3AP1FG – 145/ЕК 17

2.2.4.Описание колонковых элегазовых выключателей типа ВГТ-110 18

3.Внешний вид установки комплекта элегазовых колонковых выключателей 22

4.Требования по безопасности труда, взрыво и пожаробезопасности элегазовых колонковых выключателей 23

1. Краткая характеристика элегазовых колонковых выключателей

   1. Введение

Выключатели предназначены для оперативной и аварийной коммутации в энергосистемах, т.е. выполнения операций включения и отключения отдельных цепей при ручном или автоматическом управлении. Во включённом состоянии выключатели должны беспрепятственно пропускать токи нагрузки. Характер режима работы этих аппаратов несколько необычен: нормальным для них считается как включённое состояние, когда они обтекаются током нагрузки, так и отключённое, при котором они обеспечивают необходимую электрическую изоляцию между разомкнутыми участками цепи. Коммутация цепи, осуществляемая при переключении выключателя из одного положения в другое, производится нерегулярно, время от времени, а выполнение им специфических требований по отключению возникающего в цепи короткого замыкания чрезвычайно редко. Выключатели должны надёжно выполнять свои функции в течение срока службы (30-40 лет), находясь в любом из указанных состояний, и одновременно быть всегда готовыми к мгновенному эффективному выполнению любых коммутационных операций, часто после длительного пребывания в неподвижном состоянии. Отсюда следует, что они должны иметь очень высокий коэффициент готовности: при малой продолжительности процессов коммутации (несколько минут в год) должна быть обеспечена постоянная готовность к осуществлению коммутаций.