книги / Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности

с неподвижным верхним выводом 8, и приводной выпрямляю­ щий механизм 11. Дугогасительная камера 5 собирается из пла­ стин фибры, гетинакса и электрокартона, в которых вырезаны отверстия, образующие каналы и полости для гашения дуги. Камера имеет три щели для гашения дуги. Воздушный буфер 2 служит для ограничения давления при больших токах и для

создания необходимого давления при значениях		тока, близких
к нулевому.	контактов 1 и 13 возникает		дуга,
Во время расхождения
масло разлагается и испаряется. Образующиеся		газы создают
в камере давление. Когда	контакт 13 откроет	первую	щель,

образуется газовое дутье поперек ствола дуги, и при прохож­ дении тока через нуль возможно окончательное гашение дуги. При открытии следующих щелей обдув дуги усиливается. Обычно при больших токах дуга гаснет после открытия пер­ вых двух щелей. При отключении малых токов в камере соз­ дается небольшое давление, н дуга не гаснет после открытия всех трех щелей, а затягивается в масляные карманы 4 в верх­ ней части дугогасительного устройства.

Газы, прорываясь из одного кармана в другой, создают продольное дутье, в результате чего дуга гаснет.

Образующиеся при выключении газы выходят наружу че­ рез зигзагообразный канал в верхней части полюса выклю­ чателя. Для предотвращения выброса масла в верхней части установлен специальный маслоотделитель 10.

Воздушные выключатели

В этих выключателях дуга гасится струей сжатого воздуха, поступающего в зону горения дуги под давлением до 2,0—3,2 МПа. При этом давлении и температуре 20° С воздух движется со скоростью около 300 м/с и интенсивно удаляет ионизиро­ ванные частицы из дугового промежутка, создавая в нем вы­ сокую электрическую прочность, при которой восстанавлива­ ющееся напряжение не в состоянии вновь вызвать дуговой разряд после его прекращения при переходе тока через ну­ левое значение. Время гашения дуги в воздушных выключа­ телях соответствует длительности одного периода (0,02 с), а полное время отключения составляет 0,06—0,08 с. Воздуш­ ные выключатели требуют специального компрессорного и пневматического хозяйства. Но их малый вес, удобство транс­ портировки и обслуживания, полная пожаробезопасность при­ вели к тому, что эти выключатели получили широкое распро­ странение в энергосистемах.

На объектах нефтяной и газовой промышленности воздуш­ ные выключатели находят применение в распределительных устройствах напряжением 35 и 110 кВ.

Схема дугогасительной камеры выключателя на 35 кВ представлена на рис. 2.9, а. В камеру (резервуар) 4, запол-

61

а

12 3 4 5-

Рис. 2.9. Воздушный выключатель ВВБ-35:
а — схема дугогасительной камеры; б — общий вид: / — полюс	выключателя;	2 — распределительный шкаф; 3	— тройник;	4 — ниппель;
5 — шунтирующее сопротивление; 6 — дугогасительпая камера;	7 — опорный	изолятор; 8 — шкаф управления;	9 — рама;	10—13 — мед­
ные трубки

ненную сжатым воздухом и находящуюся под высоким потен­ циалом, помещены главные разрывы 3 и 5, к которым напря­ жение подводится через эпоксидные вводы 2. Один из разры­ вов шунтирован низкоомным сопротивлением 1.

Заполнение камеры сжатым воздухом в отключенном со­ стоянии обеспечивает необходимую электрическую прочность промежутка между разомкнутыми контактами.

При отключении цепи оба разрыва размыкаются одновре­ менно. После погасания дуги под действием струи воздуха на разрыве, шунтированном сопротивлением, другой разрыв отклю­ чает сопровождающий ток, ограниченный этим сопротивлением.

Выключатель (рис. 2.9, б) состоит из трех полюсов, не свя­ занных друг с другом механически, и одного распределитель­ ного шкафа.

Полюс имеет одну металлическую дугогасительную камеру, расположенную на опорном изоляторе. Шкаф управления со­ держит элементы пневматического и электрического управле­ ния.

В табл. 2.3 приведены основные технические данные неко­ торых типов силовых выключателей на напряжения выше 1000 В.

Контакторы для напряжения выше 1000 В

Вцепях напряжением б кВ, содержащих электродвигатели

счастыми пусками-остановками (например, в приводе буровой

лебедки), для включения — отключения применяются	специ­
альные аппараты с гашением дуги в воздухе или в	вакууме,

называемые высоковольтными контакторами. Описанные ра­

нее выключатели не рассчитаны на большое						число включе­
ний — отключений.							Таблица 2.3
Основные технические данные масляных и воздушных выключателей
Тип выключателя	tV ax,	V А	V OT’	Vax*	If,	кА	Примечание
	кВ кВ		кА	кА

ВМП-10	10	12	630	20
			1000
ВМГ-10			1250
	10	12	630	20
МК П -35— 1000—25			1000
	35	40,5	1000	25
МКП-110 —	110	126	1000	20
—2000/630—20			630
ВВУ-35	35	40,5	2000	40
			3200
ВВУ-110	110	126	2000	40

64	ю о	II 00 о	Масляный
			горшковый
52	20	(t = 4с)	То'же
63	25	(t = 4с)	Масляный
		(t = Зс)	баковый
52	20		То же
100	О	II со о	Воздушный
102	о	? со
		о

63

разъединители служат главным образом для снятия напряже­ ния с элементов установки, подлежащих осмотру, ремонту, а также для изменения коммутационной схемы распределитель­ ного устройства (соединение между собой секций шин, пере­ вод питания линии на другую систему шин и т. п.)-

Разъединители создают видимое место разрыва электриче­ ской цепи.

Контакты разъединителей не имеют дугогасительных уст­ ройств, поэтому разъединители могут включать ненагруженные цепи и отсоединять цепи, предварительно разомкнутые выключателем. Допускается отключать обычными разъедините­ лями малые токи, в частности при напряжении до 10 кВ от­ ключать ток нагрузки до 15 А, включать и отключать без на­ грузки трансформаторы напряжения, цепь тока холостого хода трансформаторов мощностью не выше 750 кв*А и ток замы­ кания на землю до 10 А.

Для предотвращения ошибочных операций с разъедините­ лями их блокируют с выключателями таким образом, что включение и отключение разъединителя оказываются возмож­ ными только при отключенном выключателе-

По конструктивному исполнению различают два основных вида разъединителей: рубящего типа с движением подвижного^

контакта — ножа в			плоскости		осей изоляторов и		поворотного^
типа	с перемещением			ножа	в плоскости, перпендикулярной
к осям изоляторов.			установки		применяются	однополюсные и
Для внутренней
трехполюсные		разъединители			рубящего типа	на	напряжения
6, 10,	20 и 35	кВ	(рис.	2.11).	Разъединители	для	наружной1

установки выпускаются отечественной промышленностью двух основных типов: рубящего типа (РЛН, РЛНЗ, РОН) и пово­ ротного типа (РЛНД). В полюсе разъединителя РЛН (рис. 2.11, б) на номинальное напряжение 10 кВ роль тяги выпол­ няет подвижной изолятор 3. Нож разъединителя 5, состоящий из двух медных полос, заканчивается стальным рогом, кото­ рый совместно с таким же рогом 7, имеющимся у неподвиж­ ного контакта, защищает рабочие контакты от обгорания приотключении разъединителем небольших токов, допустимых для: него. На рис. 2.11, в показан один полюс разъединителя на 35 кВ типа РЛНЗ с заземляющим ножом. При вращении изо­ лятора 3 нож трубчатого сечения начинает перемещаться под. воздействием поводка. Если разъединитель включается, нож его сначала перемещается в вертикальной плоскости. Лопатка, находящаяся на конце ножа, расположенная вертикально, вхо­ дит между пальцами неподвижного контакта 4.

Далее, в конце операции включения, нож поворачиваетсявокруг вертикальной оси, лопатка приходит в горизонтальное положение и, раздвигая пальцы неподвижного контакта, соз­ дает надежное соединение. Нож заземления 9 может быть

3 З а к а з № 2719

65;

включен только тогда, когда поднят нож 5 разъединителя. Это обеспечивается блокировкой вала 10 привода ножа зазем­ ления с приводом вращающегося изолятора 3.

Разъединители поворотного типа изготовляются в виде двухколонковых конструкций для одного полюса. На месте монтажа отдельные полюса соединяются между собой в трех­ полюсный разъединитель. На рис. 2.11, г показан двухколон­ ковый разъединитель с заземляющим ножом.

Электрические величины, характеризующие разъединитель,, по которым его выбирают, те же, что и для выключателей вы­ сокого напряжения, за исключением номинальных токов от­ ключения /н. от и мощности отключения 5 Н. от, не имеющих здесь смысла, так как разъединитель не рассчитан на отклю­ чение цепей под током. Таким образом, условия выбора разъ­ единителей таковы:

^ ш а х ^ ^раб» I н -^раб»

>К\	Vi
	1Л /	— > / ос.
Короткозамыкатели и отделители применяются на подстан­
циях, где нет силовых выключателей			напряжения выше 1000 В
на вводах питающих линий.
В схеме двухтрансформаторной подстанции, питаемой ли­
нией с выключателем В (рис. 212),			установленным только на

ее питающем конце, на вводе подстанции выключатели не ста­ вят. В цепи каждого трансформатора установлен короткозамыкатель К и отделитель О.

Короткозамыкатель — это воздушный выключатель, слу­ жащий для создания искусственного металлического короткого замыкания.

В случае повреждения в трансформаторе Т1, не связанного' с появлением значительных токов, при которых может срабо­ тать релейная защита на питающем конце линии, защита трансформатора вызывает срабатывание короткозамыкателя. Последний создает ток к. з., достаточный для работы защиты на питающей стороне линии и отключения линии выключате­ лем В.

Рис. 2.11. Разъединители:

а — трехполюсный для	внутренней установки на 600 А,			10 кВ;	б — полюс разъединителя'
на 6000 А 20 кВ; в, г,	д — разъединители для	наружной		установки на		10 кВ типа РЛН,
на 35 кВ типа РЛНЗ и на 35 кВ типа РЛНД-2:		/ — рама; 2 — опорный изолятор; 3 — под­
вижный изолятор; 4 — неподвижный контакт;		5 — нож;		6 — ось привода; 7 — рога;			8 —
контакты для присоединения внешних проводов;			9 — нож заземления;			10— вал ножа за­
земления; // — рама;	12 — поворотный изолятор;		13 — главные ножи:			14 — контактный-
вывод; 15 — заземляющие ножи; 16 — контакт		заземлителя;			/7 — соединительная		тяга-

привода; 18 — вал привода; 19— гибкие связи

3*

67

Отделитель О, установленный в цепи поврежденного транс­ форматора, после отключения линии выключателем быстро от­ соединяет этот трансформатор при отсутствии тока в его цепи, после чего автоматически включается выключатель В и неповрежденный трансформатор Т2 остается в работе-

Короткозамыкатель на напряжение 110 кВ (рис. 2.13) состоит из основания 4, на котором смонтирована изоляцион­ ная колонка 2 с закрепленным на ней неподвижным контак­ том 1, который соединен с фазой линии. Заземляющая шина

0 s

35-ПОкВ

тт

■г/'Г '

о

Рис. 2.12. Схема, пояс­ няющая назначение короткозамыкателя и от­ делителя

Рис. 2.13. Короткозамы­ катель КЗ-110 У1

закрепляется при помощи гайки 5. Держатель заземляющего ножа 3 соединяется рычагами и тягой с приводом. Нормаль­ ное положение короткозамыкателя — отключенное, при кото­ ром нож отведен от неподвижного контакта 1, а его включаю­ щие пружины растянуты. При срабатывании привод осво бождает нож, который под действием пружин с большой скоростью входит в неподвижный контакт.

Короткозамыкатели на 35 кВ выполняются из двух отдель ных полюсов, смонтированных вместе в один двухполюсньп

аппарат.		замыкания,	созданный	короткозамыкате
Ток	короткого
лями,	пропускается	через шину — первичную обмотку			транс
форматора тока (§		11), от тока	вторичной	обмотки	которог
срабатывает привод отделителя.

Отделитель представляет собой разъединитель с автомат! ческим пружинным приводом, отключающий цепь за 0,4—0,6 <

68

Короткозамыкателя и отделители применяются на подстан­ циях напряжением 35—220 кВ. Они дают возможность отка­ заться от установки выключателей высокого напряжения, по­ зволяют удешевить и упростить подстанцию, не уменьшая ее надежности.

Для заземления нейтралей силовых трансформаторов или шин подстанций применяются однополюсные коммутационные

.аппараты — заземлитсли.		Принцип		их устройства			аналогичен
принципу устройства короткозамыкателей, но они							включаются
и выключаются вручную с помощью рычажного привода.
Для наложения переносного защитного заземления								на от­
ключенные токоведущие провода в установках						напряжением
•от 10 до 220	кВ применяются			специальные		изолирующие
штанги (ШЗП). Для напряжений 10; 35;					ПО кВ		эти	штанги
изготовляются в трехфазном			исполнении,		а для	220 кВ — в од­
нофазном.	электрические		параметры		короткозамыкателей:
Основные
номинальное	напряжение	UH, амплитуда			предельного			сквоз­
ного тока tmax, начальное действующее					значение		периодиче­
ской составляющей 1П, ток термической устойчивости If
Параметры отделителей			и заземлителей те же,				что	и разъ­

единителей.

Параметры короткозамыкателя КЗ-110				У1, отделителя	ОД­
НО У и заземлителя ЗОН-110 приведены				в табл. 2.4.
Выключатель нагрузки — это			разъединитель специальной
конструкции,	контакты	которого	снабжены дугогасительным
устройством	небольшой	мощности. Он предназначается			для

включения и отключения цепей при токах нормальной нагруз­ ки порядка нескольких сотен ампер, но не при токах корот­ кого замыкания.

Если совместно с выключателем нагрузки установлены плавкие предохранители, включенные последовательно с его контактами, предохранители обеспечивают автоматический разрыв цепи при коротких замыканиях. Такое комбинирован­

ное устройство может быть использовано во многих				случаях
вместо силового выключателя напряжением			выше	1000	В
с	релейной защитой.	В частности, выключатели		нагрузки
с	предохранителями	ВНП-16 и ВНП-17 на	напряжения 6		и

Таблица 2.4 Параметры короткозамыкателя, отделителя и заземлителя

Аппарат

КЗ-110 VI ОД-ПО V ЗОН-110

t/H. кВ	1шах’ кА	/ п, кА	If, кА	V А
п о	51	20	20
п о	80	—	31,5	1000
п о	16		6,3	400

69