12.9 Отделители и короткозамыкатели: назначение, конструкция.

В настоящее время начинают широко применяться высоковольтные подстанции без выключателей на питающей линии. Это позволяет удешевить и упростить оборудование при сохранении высокой надежности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения исп-ся короткозамыкатели и отделители. Короткозамыкатель – это быстродействующий контактный аппарат, с помощью которого по сигналу релейной защиты создается искусственное КЗ сети. Отделитель пред-т собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод. В отделители процесс отключения длится 0,5-1 с. На стальной коробке 1 установлен опорный изолятор 2. Вверху опорного изолятора расположен неподвижный контакт 3, находящийся под высоким напряжением. Подвижный заземленный контакт – нож 4 укреплен на валу 5 привода короткозамыкателя. Для создания необходимой прочности нож 4 имеет ребро жесткости 6. Основание 1 изолировано от земли и присоединяется к одному концу первичной обмотки трансформатора тока, второй конец которой заземлен. На вал 5 действует пружина привода, которая заводится в отключенном состоянии. Для включения подается команда на электромагнит привода, который освобождает защелку механизма. Под действием пружины нож перемещается в вертикальной плоскости вверх и заземляет контакт 3. Время включения короткозамыкателя 0,15-0,25с В основу конструкции отделителя )Д-110У на 110 кВ положен двухколонковый разъединитель с вращением ножей 1 в горизонтальной плоскости. Приведение в движение колонок 2 осуществляется пружинным приводом 3 с электромагнитным управлением. Во включ.положении пружины привода заведены. При подаче команды пружина освобождается и контакты расходятся за время 0,4-0,5 с. Эти конструкции короткозамыкателей и отделителей имеют большое время срабатывания (0,5-1с), что удовл.современные требования к энергосистемам. Рассмотренные аппараты не обесп-т также достаточную надежность работы при гололеде и сильных морозах. Наиболее надежным короткозамыкателем яв-ся элегазовый короткозамыкатель. Он защищен от климатич. Воздействий окр.среды. Время срабатыв. в 4-5 раз меньше, чем у существующих короткозамыкателей открытого типа.

12.10 Реакторы: назначение, конструкция. Реактор – это эл.аппарат в виде катушки с неизменной индуктивностью для ограничения токов КЗ и поддержания напряжения на шинах при аварийном режиме. При прохождении тока КЗ между реакторами и внутри реактора создаются эл-динамические силы, которые стремятся его разрушить. Механическая прочность реактора харся ударным током Эл-динамической стойкости.

Одним из основных параметров реактора является его индуктивность L. Для бетонных реакторов индуктивность м/б определена по формуле Корндорфера. Применение ферромагнитных магнитопроводов позволяет резко снизить размеры реактора. Однако при больших токах происходит насыщение магнитопроводов и уменьшение индуктивности, что уменьшает токоограничивающий эффект реактора. В связи с этим применение магнитопроводов в токоограничивающих реакторов не получило распространения. Реактор потребляет из сети также реактивную мощность, равную для трехфазного комплекта Основные параметры реактора длит. номинальный ток I_ном.,р ,ток термической стойкости I_т, отнесенный к опред-му времени t_т, ном. напряжение U_ном, реактивное соприе x_р%, ток динамической стойкости i_уд.

Конструкция: Наиболее распрны бетонные реакторы. 3-х фазный комплект таких реакторов состоит из многожильного провода 1 соответствующего сечения намотаны катушки реакторов A,B,C. Заливкой в специальные формы получаются бетонные вертикальные стойки – колонны 2, которые скрепляют между собой отдельные катушки. Торцы колонн имеют шпильки с изоляторами 3,4. При больших ном. токах (более 400 А) примен-ся несколько парал-ых ветвей. Для равномерного распр-ия тока по ветвям примен-ся транспозиция витков. Все витки ветвей д/б одинаково расп-ны относит-но оси реактора. В качестве обмоточного провода исп-ся многожильный медный или Al кабель большого сечения. Охл-ие реакторов естеств-ое. В трехфазном комплекте наибольшему нагреву подверг-ся верхний реактор, поскольку подходящий снизу воздух уже подогрет реакторами, располож-ми ниже. Мощное магнитное поле реактора замыкается вокруг обмотки. Расст-ие между реакторами опред-тся высотой опорных изоляторов. В наиболее тяжелых условиях работают изоляторы верхнего реактора. В реакторах на большие токи Эл-динамические силы при вертик-ой установке в аварийном режиме столь велики, что изоляторы не могут обеспечить необх-ую Эл-динамическую стойкость. В этих случаях приходится прибегать к горизонт-ой установке реакторов. Бетонные реакторы примен-ся в закрытых распред-ых устр-вах при напр-ии не выше 35 кВ. Недостатком их яв-ся большие габариты. Ведутся работа по устранению этого недостатка – применением соврем-ых изоляц-ых материалов. При напряжении более 35 кВ и для установки на открытой части подстанций применяется реакторы в масляном исполнении. В стальной бак 1 с трансф-ым маслом погружена обмотка 2. Применение масла позволяет уменьшить изоляц-ые расст-ия м/у обмоткой и заземленными частями реактора и улучшить охл-ние обмотки за счет конвекции масла. В рез-те масса и габаритные размеры аппарата уменьш-тся. Выводы обмотки присоед-ются к контактам проходных изоляторов 4. В настоящее время разраб-ны тороидальные реакторы. Как и в магн.усилителях, обмотка такого реактора имеет тороидальную форму, но не сод-т магнитопровод. При такой форме обмотки внешнее поле рассеяния практически отсут-ет и нагрев бака не возникает. Тороидальные реакторы на напряжение 110 кВ и выше имеют более высокие технические и экономические показатели масляного реактора.