ЛР7,8

Лабораторная работа №7,8

Тема: изучение КЗ и ОД, совместимость действия КЗ и ОД

Цель: научиться определять на однолинейной схеме подстанции ОД и КЗ. Знать его обозначение и из чего он состоит. Уметь рассказывать совместные действия ОД и КЗ.

Короткозамыкатели предназначены для создания искусственного КЗ в сетях напряжениями 35; 110 и 220 кВ при повреждениях внутри трансформа-торов, присоединенных к сети без выключателей. Они выпускаются в одно-полюсном исполнении.

Короткозамыкатель КЗ-110 состоит из сварной рамы 4, на которой установлена колонка 3 из трех изоляторов ОНШ-35. Рама 4 установлена на изоляторах 5. На колонке укреплён неподвижный контакт 1 с экранирующим кольцом 2. Нож 14 короткозамыкателя сделан из стальной трубы, оканчивающейся сверху медным контактом. Рама и нож электрически соединены гибкой связью 8. У основания нож закреплен на валу, вращающемся в двух подшипниках. С валом жестко скреплен двуплечий рычаг 9, который одним плечом соединён с тягой 11, идущей к валу 13 привода 12 типа ШПК короткозамыкателя через изолирующую вставку 10 из винипластовой трубки , а другим плечом – с включающим пружинным механизмом, помещенным в раме 4. При нормальном режиме работы нож короткозамыкателя отключен. А пружина включающего механизма привода короткозамыкателя натянута. Приведение короткозамыкателя КЗ – 110 в отключенное положение производится вручную. Шина 7, соединяющая нож короткозамыкателя с землей, пропущена через специальный трансформатор тока 6 типа ТШЛ – 0,5.

Привод представляет собой шкаф, внутри которого вмонтирован ручной автоматический привод короткозамыкателя. При отключенном короткозамыкателе вал 11 привода под воздействием пружинного механизма короткозамыкателя стремится повернуться против часовой стрелки. Однако этому повороту препятствует защелка 14. Для включения короткозамыкателя необходимо замкнуть цепь отключающего электромагнита мгновенного действия 2 через устройства релейной защиты или цепь электромагнита 3 через контакты ключа управления. В обоих случаях планка 1 поворачивается и нажимает на удерживающую стойку 12, на которую опирается планка 10 серповидного рычага 9. Последний падает и ударяет по нижнему концу запирающей защелки 14, освобождая рычаг 13, жестко соединённый с валом 11. Освобождённый вал 11 не препятствует включению короткозамыкателя.

Для отключения короткозамыкателя рукоятку привода надевают на втулку 4 квадратного сечения и поворачивают против часовой стрелки до отказа, а затем, вращая рукоятку привода по часовой стрелке, рычагом 8 зах-ватывают рычаг 13, который в конце хода запирается защелкой 14. Вместе с рычагом 13 поворачивается жестко соединенный с ним вал 11, передавая че-рез рычаги и тяги усилие на отключение короткозамыкателя. Одновременно с рычагом 8 (при повороте по часовой стрелке) поворачивается рычаг 5; он, упираясь в планку 7, поднимает вверх серповидный рычаг 9, который защелкивается роликом удерживающей стойки 12. Таким образом, привод подготовлен к действию на включение короткозамыкателя. Тяга 6 воздействует на блок-контакты. Короткозамыкатели разныл лет изготовления имеют приводы ШПК, ШПКМ и ПРК, принцип работы которых показан на рис. Параметры КЗ – 110У1: U_наиб=126 кВ; наибольший сквозной ток КЗ I_{к max}=20 кА; I_т=I_зс=20 кА; t_вкл≤0,2с.

Быстродействующие отделители на напряжения 35; 110 и 220 кВ изготавливают на базе разъединителей РНД соответствующего напряжения. Они предназначены для отключения силовых трансформаторов в режиме холостого хода или при снятом напряжении. Отделитель ОД – 110 состоит из рамы 7, в подшипниках 6 которой закреплены изоляторы 4 типа ОНС – 110 с подвижными ножами 1 и 3. На ноже 1 укреплены медные контактные ламели 2. Отделители снабжены приводами одностороннего действия (только на отключение отделителя) или двустороннего действия (на включение и отключение отделителя). Последний обладает большими преимуществами, так как позволяет дистанционно включать и отключать отделитель. Отделитель, управляемый приводом, помещенным в шкаф 10, включают вручную, а отключают дистанционно и автоматически.

Кинематическая схема привода принципиально не отключается от привода, приведенного на рис. В отличие от привода, привод предназначен для удержания отделителя во включенном положении. Привод снабжен одним электромагнитом 2 и специальным блокирующим реле 3.

Включение отделителя производят при открытой двери шкафа 10 с помощью съемной рукоятки, надеваемой на квадратный конец 4 вала привода. Сначала рукоятку привода поворачивают против часовой стрелки до отказа, затем, вращая по часовой стрелке, защелкой 8 захватывают рычаг 13, который в конце хода запирается защелкой 14. Поворачивающийся с рычагом 13 вал 11 передает через рычаг 11, тягу 9 и рычаг 8 усилие на включение отделителя. При этом сжимаются отключающие пружины отделителя, помещенные в защитный кожух 5.

Отключают отделитель воздействием на отключающий электромагнит 2 или блокирующее реле 3. В обоих случаях планка 1 поворачивается, нажимает на удерживающую стойку 12, освобождая планку 10 серповидного рычага 9. Последний падает и освобождает вал 11 от защелки 14. Освобожденный вал 11 не препятствует отключению отделителя под действием пружин, которые обеспечивают его быстродействие. Детали 5, 6, 7 имеют то же назначение, что и в приводе короткозамыкателя.

Отделители изготавливают без заземляющих ножей, с одним и двумя заземляющими ножами. Параметры ОД – 110У/1000У1 с приводом ПРО – 1У1: U_наиб=126 кВ; I_ном=1000 A; I_т=I_зс=22 кА; t_откл≤0.5c.

Совместное действие короткозамыкателя и отделителя рассмотрим по рис. Во включенном положении отделитель ОД удерживается защелкой 5 с пружиной 9. При КЗ внутри трансформатора Тр катушка электромагнита 2 привода КЗ возбуждается от трансформатора тока 1, и втягивая вверх сердечник электромагнита 2, освобождает защелку 12, удерживаемую пружиной 3. Под действием пружины 11 включается короткозамыкатель КЗ, в результате чего образуется цепь однофазного КЗ с током I_к для трансформаторов районной подстанции и РП, имеющих заземлённую нейтраль (нуль). Ток КЗ наводит ток I₂ во вторичной обмотке трансформатора тока 10, к которому присоединено блокирующие реле 7. Последнее втягивает вверх сердечник, который сжимает пружину 6, удерживая ее в сжатом состоянии до тех пор, пока через трансформатор тока 10 проходит ток КЗ. В результате срабатывания релейной защиты РЗ районной подстанции отключается ее выключатель В, прекращается прохождение тока КЗ через трансформатор тока 10, и реле 7 перестает возбуждаться. Под действием сжатой пружины 6 сердечник реле 7 бойком 8 ударяет по хвостику защелки 5, и пружина 4 отключает отделитель. После отключения отделителя устройство АПВ включает выключатель В и вводит в работу ЛЭП – 110 или 220 кВ. Кратковременное до (1с) снятие напряжения с трансформаторов, присоединенных к ЛЭП – 110 или 220 кВ, не ощущается потребителями.