Лабораторна робота №1 Комплектний розподільчий пристрій зовнішнього встановлення

Мета заняття: вивчити будову та роботу елементів КРПЗ, функціональну схему силового каналу, набути навичок в прочитанні його креслення та електричної схеми.

Програма роботи:

1. За методичними вказівками та рекомендованою літературою вивчити будову розподільчого пристрою та його електричну схему.

2. Скласти звіт за формою, що додається.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

1. Будова комплектного розподільчого пристрою.

Комплектний розподільчий пристрій для зовнішньої установки КРПЗ (КРУН) призначений для вмикання та розмикання електричної лінії в нормальному та аварійному (коротке замикання) режимах роботи. В да­ному випадку ми вивчаємо комплектний пристрій КРУН-ІІІ-10 (Комплектний розподільчий пристрій, ІІІ – серія, 10 – напруга лінії, кВ). Цей розподільчий пристрій змонтовано в металевій шафі розмірами 2500x1500x1000 (мм) зі ступенями захисту ІР-23 (2 – захист людей від випадкового доторкання до струмопровідних частин, 3 – захист від попадання дощу).

КРУН-10 має такі вузли:

1. Відсік вводу;

2. Лінійний відсік;

3. Відсік вимикача;

4. Відсік приводу вимикача;

5. Відсік захисту і контролювання.

До обладнання, яке монтується в комплектний розподільчий пристрій належать: масляний вимикач, роз'єднувачі, трансформатори напруги, трансформатори струму, короткозамикачі, лічильники активної енергії, реле струму і напруги та інше допоміжне обладнання (місцеве освітлення і обігрів). До відсіку вводу підводиться напруга від трансформатора 110/10 кВ або 35/10 кВ через шини, які закріплюються на опорних ізоляторах.

Шина являє собою алюмінієву смугу, в даному випадку розмірами (70х5) мм², переріз якої залежить від потужності, що передається через лінію. Від шин вводу через струмопроводи різних конфігурацій напруга підводиться до шинного роз'єднувача. Далі від шинного роз'єднувача вона поступає до нерухомих контактів масляного вимикача ВМ. З рухомих контактів ВМ напруга підводиться до роз'єднувача лінійного і далі через прохідні ізолятори в лінію електропередачі. У фази А і С встановлюються трансформатори струму для живлення кіл захисту та обліку (типу ТПЛ-10-400/5).

Масляний вимикач

Вимикач – основний комутаційний апарат в електричних установках, який призначається для вмикання і вимикання струму як в нормальному експлуатаційному режимі (при навантаженні і без нього), так і в аварійному (коротке замикання) та ненормальному (перевантаження) режимах. Найнесприятливіший режим роботи для вимикача – вимикання струмів короткого замикання.

Головні конструктивні елементи вимикача: контактна система з дугогасильними камерами, струмоведуча частини, корпус, ізоляційна система та привідний механізм.

В електроустановках напругою понад 1000 В, в тому числі і с.г. призначення використовуються різні типи вимикачів. За конструкційними особливостями і способом гасіння дуги розрізняють масляні вимикачі таких типів: багатомасляні вимикачі (бакові), малооб'ємні (маломасляні) та безмасляні. По місцю встановлення – зовнішнього та внутрішнього.

В КРУН-ІІІ-10 використовується маломасляні вимикачі типу ВПМ (вимикач, підвісний, масляний), раніше ВМГ-10 (вимикач масляний горшковий). В цих вимикачах масло використо­вується тільки для гасіння дуги. Струмоведучі частини і елементи вмикача, що знаходяться під напругою, ізолюються твердими матеріалами (скло, фарфор, склопластик). Кожний контакт розміщується в окремому бачку (горщику) з фарфору або скла. Об'єм масла в бачку становить 1,15 кг.

Завдяки цьому, а також великій механічній міцності вони значно надійніші в роботі. Маломасляні вимикачі виконуються в триполюсному виконанні. Для гасіння дуги передбачаються спеціальні камери. Гасіння здійснюється за рахунок масляного дуття. Корпус ВМГ-10, який знаходиться під напругою, закріплюється на фарфорових ізоляторах до загальної для всіх трьох полюсів рами. На рамі також розміщений вал вимикача, вимикаюча пружина і буферний пристрій. Бачок вимикача складається з трьох частин: нижньої 1, металевої з затискачем та розеточним контактом, середньої 2 – склопластиковий з дугагосильною камерою та верхньої – металевої з рухомим контактним стержнем. Бачок, закритий кришкою з отвором для випуску газів, що утворюються при вимиканні. Дугогасильний пристрій набраний з пластин із фібри, які мають фігурні отвори. Рухомий контакт переміщується в центральному отворі пристрою.

При вимиканні привід вимикача звільнює вимикаючу пружину: під дією цієї пружини головний вал обертається і через ізоляційні тяги та важелі привідного механізму рух передається до контактного стержня.

Привід масляного вимикача

В сільських електричних мережах широко використовується пружинний привід. Вони мають ті переваги, що не потребують акумулятора та заряджаючого пристрою. В цьому випадку вимикач автоматично вимикається під дією заздалегідь зведеної пружини. В КРУН- ІІІ-10 використовується привід типу ППГ (привід «пружинно-вантажний»). Цей привід забезпечує: ручне або дистанційне вмикання і вимикання, автоматичне вимикання під дією пристрою захисту, а також повторне автоматичне вмикання (АПВ), через деякий термін, який установлюється за допомогою часового реле (РВ). Вмикачі пружини можна зводити від руки або електродвигуном з редуктором.

Роз'єднувач

Роз'єднувачі – комутаційні апарати, які служать для вмикання та вимикання електричних кіл напругою понад 1 кВ без струму, забезпечення безпечної роботи при ремонтних, профілактичних, ревізійних роботах шляхом наявного розриву при їх вимиканні. Роз'єднувач не може використатися для вимикання електричних кіл при їх навантаженні. Це може призвести до короткого замикання, виходу з ладу обладнання, пожежі та створити небезпеку для обслуги. Роз'єднувач повинен забезпечити високу електротехнічну стійкість при проходженні струмів к.з., чітке вмикання та вимикання при найнесприятливіших умовах (сніг, дощ, ожеледь), не допускати самовільного вимикання.

Роз'єднувачі випускають на номінальну напругу 6 кВ і вище, і номінальний струм 200А і більше.

В сільських електроустановках напругою 10 кВ для закритих розподільчих пристроїв використовуються роз'єднувачі типу РВ. В КРУН-ІІІ-10 використано роз'єднувач РВЗ-10/400 (трьохполюсний – 3, 10 кВ, І_н = 400А). Він виконується на загальній металевій рамі. На ній же закріплюється і вал з привідним важелем. Рух на ніж передається від вала через фарфорові ізолятори. Нерухомі контакти роз'єднувача являють собою мідні Г-подібні пластини, ізольовані від корпусу. Рухомі ножі подвійні, мають пружину для регулювання тиску в контактах. В цьому випадку ножі виконують вертикально-обертовий рух і називаються рубаючими. Рух ножів визначається за допомогою ручного приводу ПР, що знаходиться в лівій нижній частині передньої панелі пристрою. Стан ножів "ВМ" "вимкнуто" фіксується за допомогою стопора. Привід загальний для шинного і лінійного роз'єднання і їх рух вимикається одночасно.

Ножі заземлення

З метою безпечної роботи при вимиканні електричної лінії нерухомі ножі роз'єднувача замикаються накоротко за допомогою ножів заземлення. Короткозамикач – це три двохплас­тинчатих ножі, змонтованих на одній металевої пластині, що надійно з'єднується з заземленням. К.З. встановлюються з шинного і з лінійного боку. Привід ручний: короткозамикачі приводяться в рух за допомогою важелів. Ручки приводу розміщені в лівій частині панелі знизу.

Відсік захисту, обліку і контролю

На передній панелі пристрою КРУН-10 розміщені:

1. Лічильник активної енергії СА3У (лічильник активної енергії, трифазний, універсальний) напругою 100В та номінальним струмом 5А. Лічильник вмикається в мережу через трансформатор струму та напруги і служить для обліку електричної енергії, що передається в лінію електропередачі;

2. Амперметр для контролю навантаження і величини струму в колі, реле струму РТ-85 – 2шт., що вмикаються в фази А і С через трансформатор струму і служать для захисту від струмів к.з. та струмів перевантаження;

3. Два вказівних реле РУ-21 для подачі сигналу при к.з. на землю;

4. Дротяні резистори для підігрівання лічильника в холодні періоди року;

5. Реле часу для АПВ;

6. Місцеве освітлення.

Трансформатори струму.

В КРУН-10 використані два трансформатори струму типу ТПЛ-10-400/5 (трансформатор прохідний з литою ізоляцією І_1н = 400А, І_2н = 5А, U = 10 кВ. Трансформатор струму має дві вторинні обмотки – обмотка для вмикання пристроїв обліку (лічильник, амперметр, послідовне коло ватметра) та обмотка Р для вмикання реле РТ-85.

Первинною обмоткою служить шина. Трансформатори струму розміщені в фазах А і С лінійного відсіку КРУН-10.

Трансформатори напруги

В КРУН-10 використовуються трансформатори напруги типу НТМІ (трансформатор напруги, масляний вимірювальний), які монтуються в окремій шафі на кожну секцію розподільчих пристроїв. Первинна обмотка розрахована на номінальну напругу 10 кВ, U = 10кВ, а вторинна U = 100В. ТН служить для вмикання паралельних кіл вимірювальних приладів та вольтметрів. Вторинні обмотки ТС та ТН надійно заземлюються, що забезпечує безпеку при роботі обслуговуючого персоналу.