МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И. РАЗЗАКОВА

Кафедра «Электроэнергетика»

ДОКЛАД

НА ТЕМУ: «КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ НА ПОДСТАНЦИЯХ»

ВЫПОЛНИЛ: КУДАЙБЕРГЕН УУЛУ М.

ПРОВЕРИЛ: АБДЫКАЛЫКОВ У. А.

БИШКЕК-2015

Коммутационные аппараты

План

Введение

Общая характеристика

1 Высоковольтные оборудования электрических подстанций

2 Классификация коммутационных устройств

Применение коммутационных аппаратов

Заключение

Введение Дальнейшая автоматизация производства, повышение технического уровня, ускоренное развитие средств автоматизации – вот те основные задачи, которые стоят в настоящее время перед наукой и техникой. Широкое развитие систем автоматического управления промышленным оборудованием в машиностроении связано с использованием богатого арсенала технических средств, среди которых важное место отведено электрическим аппаратам и устройствам. Если раньше основное применение в машиностроении находили релейно-контактные электрические аппараты и устройства, предназначенные для выполнения простых технологических операций, то теперь ситуация существенно изменилась. Электроавтоматика берёт на себя всё более сложные функции управления, осуществляемые, как правило, на основе бесконтактных устройств. Это значительно повышает надёжность и быстродействие систем управления, уменьшает размеры и массу устройств, позволяет осуществить многие дополнительные функции в системах управления: поиск неисправностей, сигнализацию, связь с центральным диспетчерским пультом, цифровую индикацию состояния элементов оборудования и.т.п. Появились новые элементы автоматики, которые не могли быть успешно реализованы на основе релейно-контактной техники. Устройства коммутации (коммутационные устройства) и соединители широко используются в электронной аппаратуре (ЭА), в том числе при применении интегральных схем (ИС). Устройства коммутации позволяют быстро (практически мгновенно) коммутировать (включать, выключать) электрические цепи в работающей аппаратуре в результате изменения сопротивления исполнительных элементов под действием управляющих сигналов (или управляющих воздействий). Это дает возможность в процессе функционирования ЭА переключать диапазоны, изменять режимы работы, вводить информацию, перераспределять сигналы по цепям и т. п.

Высоковольтные выключатели

Графическое обозначение Предназначены для включения/выключения электрических присоединений как в нормальном режиме, так и при коротких замыканиях.

Перспективными выключателями являются: вакуумные, элегазовые выключатели. Ведутся работы по созданию устройств обеспечивающих управляемую коммутацию (при переходе синусоиды через ноль). Кроме того, создаются методики диагностики и мониторинга электрооборудования.

Выключатели снабжены различными видами электроприводов. Широко применяются в вакуумной технике электромагнитные приводы с «магнитной защелкой»  Разъединители

Графическое обозначение Предназначенные для отделения в целях безопасности электрооборудования от сети на период ремонта. Разъединитель создает видимый разрыв электрической цепи. Он имеет устройство (привод) для ручного управления. Коммутация цепи с помощью разъединителя производится без нагрузки, допускается разрывать цепь трехполюсным разъединителем при токе не более 15А при напряжении до 10кВ.

Токоограничивающие реактора.

Графическое обозначение

Представляют собой индуктивные сопротивления, предназначенные для ограничения тока короткого замыкания в защищаемой зоне. Реакторы делятся на линейные и секционные.

 Измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Графическое обозначение Предназначены для изменения тока до величин удобных для измерения и для использования в релейной защите.

 Вентильные разрядники Графическое обозначение

Служат для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжений в электрических сетях. Вентильные разрядники устанавливают возле трансформаторов, а также у вводов воздушных линий в распределительное устройство. Действие вентильного разрядника основано на том, что при увеличении напряжения сопротивление уменьшается.

Более современными средствами защиты от перенапряжений являются нелинейные ограничители перенапряжения ОПН

Графическое обозначение: ОПН не имеет искровых промежутков, как у вентильных разрядников, и в них используются современные полупроводниковые резисторы на основе оксида цинка, обеспечивающие лучшие характеристики. Надежность устройства защиты улучшается.

Ведутся научные разработки вакуумных управляемых разрядников (РУВ), которые обеспечивают мгновенное замыкание цепи  (порядка 1 мкс). Если объединить РУВ и выключатель, то может быть обеспечено одновременное включение всех трех полюсов высоковольтного выключателя с высоким быстродействием. Существуют электрические схемы (в основном морально устаревшие), в которых по высокой стороне трансформатора  устанавливаются не выключатели, а короткозамыкатели и отделители.

Короткозамыкатели

Графическое обозначение: Представляют собой одно или двух полюсный разъединитель, снабженный приводом (пружинным) для автоматического включения и создания искусственного короткого замыкания (т.е. соединение фазы с землей), по команде поступающей от релейной защиты или оператора.

 Отделитель. Графическое обозначение:

Это трех полюсный разъединитель, снабженный приводом для автоматического отключения участка цепи, который предварительно отключен высоковольтным выключателем. Отделитель изолирует поврежденное оборудование от сети (0,5-1)с. Включение производится вручную. Использование короткозамыкателя с отделителем применяется в целях экономии, т.к. выключатели дороже.

Графическое обозначение:

Но если в трансформаторе нагреется масло, то ставится газовое реле.

Выключатели нагрузки.

Графическое обозначение:

Высоковольтный коммутационный аппарат для отключения рабочего (номинального) тока применяют на стороне высшего напряжения вместо силовых выключателей.

Автоматический выключатель.

Представляет собой силовой выключатель со встроенными релейными устройствами прямого действия, называемыми расцепителями (электромагнитными или тепловыми).

Плавкие предохранители.

Эти коммутационные аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от сверхтоков (токов короткого замыкания). Действие предохранителей основано на процессе плавления аварийным током металлической вставки небольшого сечения и различного профиля и гашения образовавшейся дуги.

Классификация коммутационных устройств.

По типу управляющего сигнала: 1 – электрическое управление; 2 – механическое (ручное) управление.

По принципу коммутации: 1 – контактные; 2 – бесконтактные.

По принципу действия: 1 – контактного типа; 2 – механические; 3 – электромагнитные; 4 – магнитоуправляемые; 5 – магнитогидродинамические; 6 – электростатические; 7 – электротепловые; 8 – электромагнитострикционные; 9 – бесконтактного типа; 10 – электронные; 11 – магнитные; 12 – гальваномагнитные; 13 – оптоэлектронные; 14 – электретные; 15 – пьезоэлектрические; 16 – криотронные; 17 – халькогенидные; 18 – оптические.

По способу управления приводом все механические переключатели делятся на: 1 – нажимные (кнопочные); 2 – перекидные (тумблер); 3 – поворотные (галетные); 4 – движковые; 5 – сенсорные.

Коммутационные устройства с электрическим управлением (реле): 1 – электромагнитные; 2 – магнитоуправляемые (герконовые); 3 – магнитодинамические; 4 – электростатические; 5 – электромагнитострикционные; 6 – электротепловые; 7 – электронные; 8 – гальваномагнитные; 9 – электретные; 10 – магнитные; 11 – пьезоэлектрические; 12 – криотронные; 13 – халькогенидные; 14 – оптические.

По типу исполнительной системы оптические реле (оптроны) делятся на: 1 – резисторные; 2 – диодные; 3 – транзисторные; 4 – однопереходные транзисторы; 5 – тиристорные.