Seccionador de columna aislado en gas foro 110 kV. ¿Qué es un disyuntor de SF6 y por qué es necesario? Principio de funcionamiento y alcance

Para extinguir un arco eléctrico, a menudo se utilizan muchas mezclas de gases diferentes. De acuerdo con este principio, funciona el equipo lleno de gas SF6, que se utiliza para trabajar en caso de emergencia. En este artículo, consideraremos el dispositivo, el principio de funcionamiento y el propósito de los interruptores automáticos de SF6.

¿En qué consiste el equipo y cuáles son los diseños?

El disyuntor de alta tensión de SF6 es un dispositivo cuyo propósito es controlar y monitorear una línea de suministro de energía de alta tensión. El diseño de dicho equipo se asemeja al mecanismo de un dispositivo de aceite, solo que para extinguir se usa una combinación de gases en lugar de una mezcla de aceite. Como regla general, se usa azufre. A diferencia de un aparato a base de aceite, el SF6 no requiere cuidados especiales. Su principal ventaja es la durabilidad.

Disyuntores de SF6 están divididos en:

1. Kolinsky. El uso de una estructura de este tipo es óptimo solo para una red de 220 kV. Este dispositivo de desconexión funciona en una sola fase. El diseño incluye dos sistemas que se colocan en un tanque con gas SF6. Este es un sistema de extinción de contacto y arco. Además, pueden ser tanto manuales como remotas. Esto se considera la razón principal de su gran tamaño.
2. Tanque. Las dimensiones son más pequeñas que las de columna. El diseño tiene una unidad adicional, que tiene varias fases. Gracias a esto, puede ajustar suave y suavemente el voltaje de encendido y apagado. Y debido al hecho de que se integra un transformador de corriente en el sistema, el mecanismo puede transportar cargas pesadas.

Según el método de extinción del arco eléctrico, los interruptores automáticos de SF6 se dividen en:

• aire, también se le llama autocompresión;
• giratorio;
• explosión longitudinal.

Principio de funcionamiento y alcance

¿Cómo funciona un disyuntor de SF6 de alta tensión? Por el aislamiento de las fases entre sí mediante gas SF6. El principio de funcionamiento del mecanismo es el siguiente: cuando se recibe una señal de apagado equipo eléctrico, los contactos de cada cámara se abren. Los contactos incorporados crean un arco eléctrico, que se coloca en un ambiente gaseoso.

Este medio separa el gas en partículas y componentes individuales, y debido a presión alta en el tanque, el propio medio se reduce. Posible uso de compresores adicionales si el sistema opera a baja presión. Luego, los compresores aumentan la presión y forman una explosión de gas. También se utiliza la derivación, cuyo uso es necesario para igualar la corriente.

La designación en el siguiente diagrama indica la ubicación de cada elemento en el mecanismo del interruptor automático:

En cuanto a los modelos tipo tanque, el control se lleva a cabo con la ayuda de variadores y transformadores. ¿Para qué sirve el disco? Su mecanismo es un regulador y su función es encender o apagar y, si es necesario, mantener el arco en un nivel establecido.

Las unidades se dividen en resorte y resorte hidráulico. Los resortes tienen un alto grado de confiabilidad y tienen un principio de funcionamiento simple: todo el trabajo se realiza gracias a piezas mecánicas. El resorte es capaz de comprimirse y descomprimirse bajo la acción de una palanca especial, además de fijarse en el nivel establecido.

Los accionamientos hidráulicos de resorte de los interruptores automáticos tienen además un sistema de control hidráulico en su diseño. Tal accionamiento se considera más eficiente y confiable, porque el propio dispositivo de resorte puede cambiar el nivel del pestillo.

Ventajas y desventajas del equipo.

Como en cualquier estructura y mecanismo, los interruptores automáticos de SF6 tienen sus propias ventajas y desventajas. Las ventajas del dispositivo incluyen:

1. Multifuncionalidad. El propósito y la aplicación de dicho mecanismo es posible para cualquier voltaje en la red.
2. Velocidad de acción. El SF6 reacciona ante la presencia de un arco eléctrico en cuestión de segundos. Gracias a esto, en caso de emergencia, es posible apagar rápidamente el sistema controlado.
3. Posible uso en condiciones de vibración y riesgo de incendio.
4. Longevidad. No hay necesidad de reemplazar mezclas de gases. Los contactos que entran en contacto con mezclas casi no están sujetos a desgaste y la carcasa exterior tiene un alto nivel de protección.
5. Se puede usar en redes. Alto voltaje. Sus análogos, como los dispositivos de vacío, no son capaces de hacer esto.

Pero estos interruptores también tienen sus inconvenientes. Por ejemplo:

1. Dado que la producción de dispositivos es muy compleja y las mezclas de SF6 son caras, el precio del diseño en sí es alto.
2. El dispositivo no funciona a bajas temperaturas.
3. Cuando se requiere mantenimiento, se deben utilizar equipos específicos.
4. El dispositivo debe instalarse en una plataforma o base especial, y para ello debe tener experiencia e instrucciones especiales.

Entonces examinamos el dispositivo, el propósito y el principio de funcionamiento de los interruptores automáticos de SF6. ¡Esperamos que la información brindada haya sido útil e interesante para usted!

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Información general

Los disyuntores de SF6 de la serie VGT están diseñados para conmutar circuitos electricos en condiciones normales y de emergencia, así como la operación en ciclos de recierre automático en redes trifásicas de corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz y una tensión nominal de 110 y 220 kV.

Estructura del símbolo

cambiar VGT-XII * -40/2500U1:
VG - Disyuntor de SF6;
T- símbolo diseño;
X - tensión nominal, kV (110 o 220);
II * - categoría según la longitud de la línea de fuga a lo largo del aislamiento externo
de acuerdo con GOST 9920-89;
40 - corriente nominal de corte, kA;
2500 - corriente nominal, A;
U1 - Rendimiento climático y categoría de colocación según GOST
15150-69 y GOST 15543.1-89. unidad PprK-1800S:
P - conducir;
Pr - primavera;
K - leva;
1800 - obra de inclusión estática, J;
S es especial.

Condiciones de operación

La altura de instalación sobre el nivel del mar no es superior a 1000 m La temperatura ambiente es de menos 45 a 40°C. Humedad relativa aire no más del 80% a una temperatura de 20°C. Valor superior 100% a 25°C. La velocidad del viento es de 15 m/s con hielo con un espesor de capa de hielo de hasta 20 mm, y en ausencia de hielo de hasta 40 m/s. El ambiente no es explosivo, no contiene gases y vapores agresivos en concentraciones que destruyan los metales y el aislamiento. El contenido de agentes corrosivos según GOST 15150-69 (para atmósfera tipo II). La tensión de los cables aplicados en la dirección horizontal no es superior a 1000 N. La longitud de la distancia de fuga del aislamiento externo cumple con los estándares GOST 9920-89 para aislamiento de subestaciones (grado de contaminación II *, categoría de rendimiento B) - para 110 kV - al menos 280 cm, para 220 kV - no menos de 570 cm Los interruptores cumplen con los requisitos de GOST 687-78 "Interruptores de CA para voltaje superior a 1000 V. General especificaciones"y TU 2BP.029.001 TU, acordado con RAO "UES de Rusia". TU 2BP.029.001 TU

Especificaciones

Los principales datos técnicos de los interruptores se dan en la tabla.

Los interruptores realizan las siguientes operaciones y ciclos: 1) desconexión (O);
2) inclusión (B);
3) encendido - apagado (VO), incluso - sin retardo de tiempo deliberado entre las operaciones (B) y (O);
4) desconexión - inclusión (OB) en cualquier pausa sin contacto, a partir de t hasta, correspondiente a t;
5) desconexión - inclusión - desconexión (OVO) con intervalos de tiempo entre operaciones de acuerdo con p.p. 3 y 4;
6) ciclos de conmutación: 0-0,3 s - VO-180 s - VO;
O-0,3 s - VO-20 s - VO;
O-180 s - VO-180 s - VO. El número de operaciones de disparo permitidas para cada polo del interruptor automático sin inspección y reparación de los dispositivos de arco (recurso para la resistencia de maniobra) es: a corrientes en el rango superior al 60 al 100% de la corriente nominal de disparo - 20 operaciones;
a corrientes en el rango de más de 30 a 60% de la corriente nominal de corte - 34 maniobras;
a corrientes de funcionamiento iguales a la corriente nominal - 3000 operaciones B-t sobre. El número admisible de operaciones B para corrientes de cortocircuito no debe ser superior al 50 % del número admisible de operaciones O; el número permitido de operaciones V en corrientes de carga es igual al número permitido de operaciones O. Los interruptores tienen los siguientes indicadores de confiabilidad y durabilidad: revisión - 5000 ciclos B-t sobre;
vida útil antes de la primera reparación: 20 años, si antes de este período no se agotan los recursos para la resistencia mecánica o de conmutación;
vida útil - 40 años. Período de garantía de operación: 5 años con un tiempo de operación que no exceda los valores de los recursos para resistencia mecánica o de conmutación, se calcula a partir del día en que se pone en funcionamiento el interruptor automático, pero no más de 6 meses para empresas operativas y 9 meses: para empresas en construcción desde el día en que los productos llegan a la empresa.

Los interruptores de la serie VGT pertenecen a dispositivos de conmutación eléctrica de alto voltaje, en los que el SF6 es el medio de extinción y aislamiento. El disyuntor VGT-110II * (Fig. 1) consta de tres polos (columnas) montados en un marco común y conectados mecánicamente entre sí. Los tres polos del interruptor automático están controlados por un accionamiento de resorte tipo PPRK-1800S.

Vista general, dimensiones generales, de montaje y de conexión del interruptor automático VGT-110II * -40/2500U1: 1 - accionamiento por resorte;
2 - poste (columna);
3 - salida;
4 - dispositivo de desconexión;
5 - tubo;
6 - dispositivo de señalización;
7 - marco;
8 - indicador de posición;
9 - caja de cables;
10 - Perno M16;
11 - señal de tierra;
12 - soporte del marco El interruptor automático VGT-220II * (Fig. 2) consta de tres polos, cada uno de los cuales tiene su propio marco y está controlado por su propio accionamiento.

Vista general, conjunto, instalación y dimensiones de conexión disyuntor VGT-220II * -40/2500U1: 1 - accionamiento por resorte;
2 - columna (dispositivo de arco);
3 - neumático;
4 - salida;
5 - marco;
6 - dispositivo de desconexión;
7 - indicador de posición;
8 - condensador;
9 - perno M16;
10 - señal de tierra;
11 - soporte del marco El principio de funcionamiento de los interruptores automáticos se basa en la extinción de un arco eléctrico por un flujo de gas SF6, que se crea debido a la caída de presión proporcionada por la autogeneración, es decir. debido a la energía térmica del propio arco. Los interruptores automáticos se cierran por la energía de los resortes de cierre del variador y se abren por la energía del resorte del dispositivo de apertura del interruptor automático. El marco del interruptor automático VGT-110 es una estructura soldada, en la que se instalan un accionamiento, un dispositivo de desconexión, columnas y alarmas de presión de electrocontacto. En la cavidad de uno de los canales de soporte del marco, cerrado con cubiertas, hay varillas conectadas en serie que conectan la palanca de accionamiento con las palancas de los postes (columnas). La cubierta tiene una ventana de visualización para el indicador de posición del interruptor. El marco tiene cuatro orificios con un diámetro de 36 mm para la fijación a los postes de cimentación y está equipado con un perno especial para conectar el bus de tierra. El marco del polo del interruptor automático VGT-220II * tiene un diseño similar. El dispositivo de desconexión está instalado en el extremo del marco opuesto al accionamiento y consta de un resorte de desconexión, que se comprime cuando el interruptor se enciende mediante una varilla conectada a la palanca exterior de la columna extrema. El resorte está ubicado en una carcasa cilíndrica, en cuya brida exterior hay un dispositivo amortiguador diseñado para amortiguar la energía cinética de las partes móviles y servir como tope (limitador de carrera) cuando el interruptor automático está cerrado dinámicamente. El polo del interruptor automático VGT-110 es una columna llena de gas SF6 y que consta de un aislador de soporte, un dispositivo de arco con salidas de corriente y un mecanismo de control con una varilla aislante. El polo del interruptor automático VGT-220II * consta de dos columnas, cuyos dispositivos de arco están montados sobre aisladores de soporte y conectados en serie por dos barras colectoras. Los condensadores de derivación se conectan en paralelo a los dispositivos de arco para una distribución uniforme del voltaje. SUSTANCIA: el dispositivo de extinción de arco contiene contactos principales y de extinción de arco que se pueden abrir provistos de puntas resistentes al arco, un dispositivo de pistón para crear presión en su cavidad interna y boquillas de fluoroplástico, en las que los flujos de SF6 adquieren la dirección necesaria para la extinción efectiva del arco. La cavidad de alta presión por encima del pistón y la cavidad por debajo del pistón están equipadas con un sistema de válvula que permite un soplado eficiente en la zona de combustión del arco en todos los modos de conmutación. En la parte superior del extintor de arco hay un recipiente lleno de un adsorbente activado que absorbe la humedad y los productos de descomposición del gas SF6 de la región de gas. En la posición de encendido, los contactos principal y de arco están cerrados. Al apagar, los contactos principales se abren primero casi sin efecto de arco, con los contactos de arco cerrados, y luego se abren los contactos de arco. El contacto deslizante entre el manguito fijo del dispositivo de pistón y la carcasa del contacto móvil se realiza mediante elementos de contacto colocados en sus cavidades, que tienen la forma de espirales de alambre cerradas. El mecanismo de control de la columna está ubicado en la carcasa y el aislador de soporte y consta de un eje estriado con una palanca externa e interna. El eje estriado está montado sobre rodamientos y sellado con manguitos. La palanca interior está conectada a la varilla de contacto móvil a través de una varilla aislante no regulada. Una válvula de sellado autónoma está integrada en el cuerpo del mecanismo, a través de la cual, con la ayuda de tubo de cobre se conecta un interruptor de presión montado en el marco del interruptor. La válvula autosellante consta de un cuerpo y una válvula cargada por resorte, una unidad de conexión del tubo de señalización y un tapón instalado durante el transporte y después del llenado con SF6 durante la puesta en servicio para garantizar un sellado confiable de la cavidad interna de la columna. El interruptor de presión de electrocontacto de tipo indicador está equipado con un dispositivo de compensación de temperatura que lleva las lecturas de presión a una temperatura de 20 ° C, y dos pares de contactos cerrados a la presión de funcionamiento del interruptor. El primer par de contactos se abre cuando la presión cae a 0,34 MPa, señalando la necesidad de reponer el polo, el segundo par se abre a una presión de 0,32 MPa, bloqueando el comando a los electroimanes de control. Para excluir señales falsas en caso de posible activación de contactos por vibración al encender y apagar el interruptor automático, y también debido a su bajo consumo, se debe incluir en el circuito de contacto un relé de tiempo intermedio (por ejemplo, RP-2556 o RP-18) con un retardo de tiempo de 0,8 a 1,2 s. El dispositivo de señalización está cerrado con una carcasa especial que lo protege del contacto directo con la precipitación y rayos de sol. El accionamiento del interruptor automático está accionado por resorte con motor y bobinado manual de resortes de trabajo (cilíndricos, helicoidales), tipo PPrK-1800S. La unidad es una unidad separada, colocada en una caja sellada armario de tres puertas, unidad. El accionamiento dispone de dos electroimanes de disparo; equipados con dispositivos que bloquean: el paso de un mando al electroimán de cierre cuando el interruptor automático está activado y los resortes no están cargados;
pasar el comando al electroimán de disparo cuando el interruptor automático está apagado;
"inactivo" (cuando el interruptor está encendido), descarga dinámica de los resortes de trabajo;
encender el motor eléctrico de la planta de resorte al enrollarlos manualmente. El variador permite: tener una alarma sobre las siguientes desviaciones de su estado normal (de funcionamiento): el interruptor automático SF no está encendido;
mal funcionamiento en el sistema de plantas de primavera;
el control automático del motor eléctrico no está incluido;
resortes no amartillados;
opere lentamente los contactos del interruptor al configurarlo sin ningún dispositivo adicional (por ejemplo, un conector). El convertidor dispone de calefacción eléctrica del armario anticondensación (no conmutable) y principal (controlada por termostato). La diferencia fundamental entre el variador PPrK-1800S y otros variadores de la familia PPrK es la presencia de un amortiguador que ralentiza las partes móviles del disyuntor cuando está apagado. El variador es fácil de ajustar, solucionar problemas y mantener. En operación correcta confiable en el trabajo. El esquema de control de accionamiento se muestra en la fig. 3.

Diagrama del circuito de control del variador PPrK-1800S: a - versión con alimentación del motor desde la red de 380 V;
b - versión con alimentación del motor desde la red de 220 V

Pestaña. 1 a la fig. 3

Pestaña. 2 a la fig. 3

Nota. La posición de los contactos de los elementos del circuito corresponde a la posición de apagado del interruptor automático, al estado descargado de los resortes de accionamiento del accionamiento y a la posición del puño que los amartilla, en la que el dedo de este último no actúa sobre el palanca que controla los contactos SQ2.

El set de entrega del interruptor automático VGT-110II* incluye: un marco con accionamiento, tres polos (columnas) llenos de gas SF6 hasta la presión de transporte, un solo juego de accesorios y repuestos. El conjunto de suministro del interruptor automático VGT-220II * incluye: tres marcos con accionamientos, seis columnas llenas de gas SF6 hasta la presión de transporte, seis barras colectoras de conexión, seis condensadores del tipo DMK-190-0,5, un juego de piezas de montaje de condensadores , un solo conjunto de accesorios y repuestos . El juego de entrega de cada interruptor automático también incluye un pasaporte, un manual para los interruptores automáticos, un manual para el variador, una lista de equipos, una lista de repuestos y accesorios, un juego de documentos para productos comprados. Además, para un grupo de interruptores automáticos (1-3 interruptores automáticos suministrados a una dirección), a pedido del cliente, se suministra un juego de grupo de repuestos y accesorios, que incluye: cilindros con gas SF6, filtro para secado de gas SF6, mangueras de gasolina con accesorios herramienta especial y accesorios.

A menudo se utilizan varias mezclas de gases para extinguir un arco eléctrico. Los interruptores automáticos de SF6 de 110 kV y 220 kV funcionan exactamente según este principio y se pueden utilizar para operaciones de emergencia.

Diseño y tipos

Los disyuntores de alta tensión de SF6 son dispositivos de control operativo para monitorear línea de alta tensión fuente de alimentación. Estos dispositivos tienen un diseño muy similar a los de aceite, pero al mismo tiempo, no usan una mezcla de aceite para extinguir el arco, sino una combinación de gases. A menudo es azufre. Disyuntores de aceite requieren cuidados especiales: de acuerdo con las normas, son necesarios cambios periódicos de aceite y limpieza de los contactos de trabajo. SF6 no necesita esto. La principal ventaja del SF6 es su durabilidad: no envejece y contamina mínimamente las partes mecánicas del dispositivo.

Ellos son:

1. Kolinsky (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
2. Depósito (ABB 242PMR, DT2-550 F3 - fabricante Areva).

El disyuntor de columna de SF6 es un dispositivo de conmutación monofásico estándar (p. ej., LF 10 de Schneider Electric). Se utiliza para red de 220 kV. Estructuralmente, constan de dos sistemas: contacto y extinción de arco. Ambos se encuentran en un contenedor lleno de gas SF6. Pueden ser manuales (el control se realiza exclusivamente de forma mecánica) o remotos. Debido a esta división, tienen dimensiones generales bastante grandes.

Los de depósito son de menores dimensiones, se complementan con el variador PPRM 2 para el disyuntor de SF6. El variador se divide en varias fases, lo que permite una regulación de voltaje suave (encendido y apagado). Además, su ventaja es que pueden transportar cargas pesadas gracias al transformador de corriente integrado en el sistema.

Además de las características de diseño, los interruptores automáticos de SF6 se clasifican según el principio de extinción del arco:

1. Autocompresión o aire;
2. Giratorio;
3. Explosión longitudinal;
4. Chorro longitudinal con calentamiento adicional de SF6.

Principio de funcionamiento y finalidad

Los disyuntores de alta tensión de SF6 funcionan aislando las fases entre sí mediante gas SF6. Cuando se activa una señal de que es necesario apagar el equipo eléctrico, los contactos de las cámaras individuales (si el dispositivo es de columna) se abren. Así, los contactos incorporados forman un arco que se sitúa en un medio gaseoso. Descompone el gas en componentes individuales, pero al mismo tiempo disminuye debido a la alta presión en el tanque. Si el sistema se instala a baja presión, se utilizan compresores adicionales para presurizar y crear una explosión de gas. La derivación se utiliza adicionalmente para igualar la corriente. Visualmente, el esquema de trabajo se ve así:

Por separado, hay que decir sobre los modelos tipo tanque. Su control se lleva a cabo mediante accionamientos y transformadores. El mecanismo de accionamiento para esta instalación es un regulador: es necesario encender, apagar energía eléctrica y manteniendo el arco (si es necesario) en un cierto nivel. Las unidades son:

1. Primavera;
2. Resorte-hidráulico.

Spring tiene un principio de operación muy simple y nivel alto fiabilidad. En él, todo el trabajo lo realizan solo piezas mecánicas. El resorte se sujeta y se fija a un cierto nivel, y cuando se cambia la posición de la palanca de control, se afloja. Con base en su principio de funcionamiento, a menudo se prepara una presentación científica de la acción del hexafluoruro de azufre en un entorno eléctrico.

Los accionamientos hidráulicos de resorte modernos, además del resorte, están equipados adicionalmente con sistema hidráulico administración. Se consideran más eficientes, porque los propios mecanismos de resorte pueden cambiar la posición del pestillo.

Ventajas de los disyuntores de SF6:

1. Versatilidad. Estos interruptores se utilizan para controlar redes con cualquier voltaje;
2. Velocidad de acción. Las reacciones del SF6 ante la presencia de un arco eléctrico ocurren en una fracción de segundo, lo que permite una rápida parada de emergencia del sistema controlado;
3. Se acercan para la explotación en condiciones del peligro de incendio y la vibración;
4. Durabilidad. Los contactos en contacto con el gas SF6 prácticamente no se desgastan, las mezclas de gases no necesitan ser reemplazadas y Concha exterior alto rendimiento proteccion;
5. Son adecuados para desconectar CA y CC de alta tensión, mientras que sus modelos de vacío no se pueden utilizar en redes de alta tensión.

Pero tales dispositivos tienen ciertas limitaciones:

1. Precio alto debido a la complejidad de la producción y al alto costo de la mezcla de gas SF6;
2. La instalación se lleva a cabo solo sobre una base o un panel eléctrico especial, y esto requiere instrucciones y experiencia especiales;
3. Los interruptores no funcionan a bajas temperaturas;
4. Cuando se requiere mantenimiento, se debe utilizar equipo especial.

Video: características de los interruptores automáticos de SF6

Especificaciones

Considerar especificaciones interruptores diferentes fabricantes y tipos de trabajo.

Disyuntor de resorte MEK SF6 SF6 HD4 (fábrica ABB - ABB):

VGBEP-35 (VGB-35, VGBE):

VGT-35 (VMT-35):

Kolinski VGT-110:

VGU-110 (energía de gas):

Interruptor de columna GL314 Alstom:

Interruptores automáticos de generador con accionamiento por resorte - FKG 2:

Disyuntor de compresión de gas SF6 de Siemens (Siemens) 3AP1FG-245 (se necesitan cimientos para la instalación):

Puede comprar disyuntores de SF6 adecuados en cualquier tienda de suministros eléctricos. Su costo depende del tipo de dispositivo y su fabricante. La lista de precios en Samara, Moscú, Ekaterimburgo y otras ciudades varía de $100 a varios miles.

Los interruptores automáticos de alta tensión que utilizan gas SF6 como medio aislante y de arco están cada vez más extendidos, ya que tienen altos recursos mecánicos y de maniobra, poder de corte, compacidad y confiabilidad en comparación con los interruptores automáticos de alta tensión de aire, aceite y bajo contenido de aceite. .

Los avances en el desarrollo de interruptores automáticos de SF6 tuvieron un impacto significativo directo en la introducción de aparamenta compacta para exteriores, ZRU y GIS GIS. En disyuntores de SF6, varias maneras extinción del arco en función de la tensión nominal, la corriente nominal de corte y las características del sistema de potencia (o instalación eléctrica individual).

En los extintores de arco de SF6, a diferencia de los extintores de arco de aire, cuando se extingue el arco, la salida de gas a través de la boquilla no se produce a la atmósfera, sino al volumen cerrado de la cámara llena de gas SF6 a una sobrepresión relativamente pequeña.

Según el método de extinción del arco eléctrico durante el apagado, se distinguen los siguientes interruptores automáticos de SF6:

1. Disyuntor de SF6 de autocompresión, donde se requiera Flujo de masa El SF6 a través de las boquillas del dispositivo de arco de compresión se crea a lo largo del sistema móvil del interruptor automático (interruptor automático de autocompresión con una etapa de presión).

2. Interruptor automático de SF6 con explosión electromagnética, en el que la extinción del arco en el dispositivo de extinción de arco está asegurada por su rotación a lo largo de los contactos del anillo bajo la acción de campo magnético creada por la corriente que se va a desconectar.

3. Disyuntor de SF6 con alto y baja presión, en el que el principio de proporcionar chorro de gas a través de las boquillas en el extintor de arco es similar a los extintores de arco de aire (interruptor automático de SF6 con dos etapas de presión).

4. Interruptor de circuito de SF6 autogenerado, donde el flujo másico requerido de gas SF6 a través de las boquillas del dispositivo de extinción de arco se crea calentando y aumentando la presión del gas SF6 mediante un arco de disparo en una cámara especial (disyuntor de SF6 autogenerado). disyuntor con una etapa de presión).

Considere algunos diseños típicos Interruptores automáticos de SF6 para 110 kV y superiores.

Interruptores automáticos de SF6 de 110 kV y superiores para un corte varias firmas tienen los siguientes parámetros nominales: Unom=110-330 kV, Inom=1-8 kA, Io.nom=25-63 kA, presión de SF6 pnom=0,45-0,7 MPa(abs), tiempo de parada 2-3 periodos corriente de cortocircuito . La investigación intensiva y las pruebas de empresas nacionales y extranjeras permitieron desarrollar y poner en funcionamiento un interruptor automático de SF6 con una interrupción en Unom = 330-550 kV en Io.nom = 40 - 50 kA y tiempo de corte de corriente de un cortocircuito período actual.

En la fig. uno.

El dispositivo está en la posición de apagado y los contactos 5 y 3 están abiertos.

Arroz. uno.

El suministro de corriente al contacto fijo 3 se realiza a través de la brida 2, y al contacto móvil 5 a través de la brida 9. la cubierta superior 1, se monta una cámara con un adsorbente. La estructura aislante de soporte del interruptor automático de SF6 se fija en el estribo 11. Cuando se enciende el interruptor, se activa el actuador neumático 13, cuya varilla 12 está conectada a través de la varilla aislante 10 y la varilla de acero 8 al móvil contacto 5. Este último está rígidamente conectado a la boquilla de fluoroplástico 4 y al cilindro móvil 6. Todo el sistema móvil EV (elementos 12-10-8-6-5) se mueve hacia arriba en relación con el pistón fijo 7, y la cavidad K de aumenta el sistema de arco del disyuntor.

Cuando se apaga el interruptor, la varilla 12 del mecanismo de potencia de accionamiento tira del sistema móvil hacia abajo y un Alta presión sanguínea en comparación con la presión en la cámara del interruptor automático. Tal autocompresión del gas SF6 asegura la salida del medio gaseoso a través de la boquilla, enfriamiento intensivo del arco eléctrico que se produce entre los contactos 3 y 5 cuando está apagado. El indicador de posición 14 da la posición inicial del sistema de contacto del interruptor automático. En una serie de diseños de interruptores automáticos de SF6 de autocompresión, se utilizan impulsores de energía hidráulica y resorte, y el flujo de gas SF6 a través de las boquillas en la cámara de arco se lleva a cabo de acuerdo con el principio de soplado de doble cara.

En la fig. 2 muestra un disyuntor de tanque SF6 del tipo VGBU 220 kV (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA JSC NIIVA con un accionamiento hidráulico autónomo 5 y transformadores de corriente incorporados 2. El EV tiene un control trifásico ( un variador para tres fases) y está equipado con llantas de porcelana (polímero) 1 bujes de aire-SF6.

En el tanque lleno de gas 3 hay un dispositivo de arco, que está conectado al accionamiento hidráulico 5 a través de un mecanismo de transmisión ubicado en la cámara llena de gas 4. El diseño del interruptor automático del tanque SF6 está fijado en un marco de metal 6. Para llenar el interruptor automático con gas SF6, se utiliza el conector 7. es igual a una atm (abs.) y luego es necesario proporcionar ð = ðnom.

Arroz. 2.

Las ventajas de los interruptores automáticos de tanque SF6 con transformadores de corriente incorporados sobre los kits de "interruptor automático de columna SF6 más un transformador de corriente separado" son: mayor resistencia sísmica, menor área del territorio alienado de la subestación, menor volumen de requerido obras de cimentacion durante la construcción de subestaciones, mayor seguridad del personal de la subestación (los dispositivos de arco están ubicados en tanques metálicos conectados a tierra), la posibilidad de usar calefacción SF6 cuando se usa en áreas con clima frío.

En los diseños de interruptores de tanque de 220 kV y superiores, un aumento en presión nominal Gas SF6 (pnom > 4,5 atm (abs.)), por lo que se introduce calentamiento del medio gaseoso para evitar la licuefacción del SF6 a bajas temperaturas medioambiente o se utilizan mezclas de SF6 con nitrógeno o tetrafluorometano.

Como muestra la práctica, para una tensión nominal de 330 a 500 kV, los interruptores automáticos de tanque con una interrupción para corrientes nominales de 40 a 63 kA son el tipo más prometedor. equipo de conmutación para aparamenta exterior y aparamenta.

El interruptor automático VGB-750-50/4000 U1 desarrollado por OAO NIIVA (Fig. 3) con dispositivo de arco de autocompresión de dos rupturas, transformadores de corriente incorporados, casquillos de polímero de aire-SF6 está equipado con dos actuadores hidráulicos por polo , lo que permite garantizar un tiempo total de parada no superior a la duración de dos periodos de corriente de frecuencia industrial.

En la posición de encendido del disyuntor de SF6, las resistencias son derivadas por los contactos principales. Cuando se desconecta, los contactos de la resistencia se abren primero, luego los contactos principales y luego los contactos de arco. Cuando se enciende, los contactos de la resistencia se cierran primero, seguidos por los contactos principales y de arco. Para igualar la distribución de voltaje, cada espacio se desvía con capacitores.

Interruptores automáticos de columna en SF6 con un corte por tensión nominal de 110-220 kV con Corriente nominal desconexión 40-50 kA.

Arroz. 5

En la fig. 5.

Funcionamiento de alta tensión redes electricas en términos de características actuales, no es comparable con la operación de análogos domésticos. Por lo tanto, en caso de emergencia, se necesitan dispositivos más potentes para apagar el equipo y extinguir el arco eléctrico que los dispositivos automáticos estándar.

Como estructuras de protección, se utilizan interruptores automáticos (EC) de SF6, que pueden controlarse tanto en modo manual como con la ayuda de la automatización. Hemos descrito en detalle caracteristicas de diseño y principio de funcionamiento de los dispositivos. Recomendaciones proporcionadas para la instalación, conexión y mantenimiento.

El SF6 es hexafluoruro de azufre, que se clasifica como un gas eléctrico. Debido a sus propiedades aislantes, se usa activamente en la fabricación de dispositivos eléctricos.

En estado neutro, el SF6 es un gas no inflamable, incoloro e inodoro. En comparación con el aire, se puede notar alta densidad(6.7) y peso molecular 5 veces la presión del aire.

Una de las ventajas del SF6 es su resistencia a las manifestaciones externas. No cambia las características bajo ninguna condición. Si se produce una descomposición durante una descarga eléctrica, pronto se inicia una restauración completa, necesaria para el trabajo.

El secreto es que las moléculas de SF6 unen electrones y forman iones negativos. La cualidad de la "electronegación" dotó al azufre de fluoruro de 6 con una característica como la fuerza eléctrica.

En la práctica, la fuerza eléctrica del aire es 2-3 veces más débil que la misma propiedad del gas SF6. Entre otras cosas, es ignífugo, ya que pertenece a las sustancias no combustibles, y tiene capacidad refrigerante.

Cuando se hizo necesario encontrar un gas para extinguir el arco eléctrico, comenzaron a estudiar las propiedades del SF6 (hexafluoruro de azufre), el cloruro de 4 carbonos y el freón. SF6 ganó la prueba

Las características enumeradas hacen del gas SF6 el más adecuado para su uso en el campo eléctrico, en particular, en los siguientes dispositivos:

• transformadores de potencia que funcionan según el principio de inducción magnética;
• aparamenta de tipo completo;
• líneas de alta tensión que unen instalaciones remotas;
• interruptores de alto voltaje.

Pero algunas propiedades del SF6 llevaron al hecho de que era necesario mejorar el diseño del interruptor. La principal desventaja se refiere a la transición de la fase gaseosa a la líquida, y esto es posible en ciertas relaciones de parámetros de presión y temperatura.

Para que el equipo funcione sin interrupciones, es necesario asegurar condiciones confortables. Supongamos que para el funcionamiento de los aparatos de SF6 a -40º se requiere una presión no superior a 0,4 MPa y una densidad inferior a 0,03 g/cm³. En la práctica, si es necesario, el gas se calienta, lo que impide la transición a la fase líquida.

Diseño de disyuntor de SF6

Si comparamos los dispositivos SF6 con análogos de otros tipos, entonces, por diseño, son los más cercanos a los dispositivos de aceite. La diferencia radica en el llenado de las cámaras para la extinción del arco.