Файл: Шаповалов, Б. Т. Электрооборудование насосных станций учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 124

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

возрастает до 5—10 кгс/см2. Повышение давления еще более улуч­ шает отвод тепла от дуги, а так как подвижные контакты все более отдаляются от неподвижных, то дуга растет по длине, и сопротив­ ление ее поэтому увеличивается. Через 10—15 полупериодов (до 0,1—0,15 с) дуга при очередном переходе тока через ноль гаснет и вновь уже не восстанавливается, так как напряжение, имеющееся между контактами, недостаточно для нового зажигания дуги.

Размыканию цепи способствует также образование двух разры­ вов 'в каждой фазе, а следовательно, увеличенное более чем в два

раза сопротивление возникающей при

отключении

дуги.

Так как

при отключении выключателя

в баке

образуется

шесть

пузырей

повышенного давления, то это

давление передается окружащему

маслу, а через него — стенкам

и дну бака. Во

избежание

взрыва

бак не должен быть залит маслом полностью.

Между крышкой и

поверхностью масла должно быть оставлено воздушное простран­ ство, сообщающееся через трубу небольшого сечения с окружающей средой. Этот незаполненный маслом объем выполняет роль воз­ душного буфера. При нарастании давления масло вытесняется в верхнюю часть бака, а сжимающийся при этом воздух буферного пространства выходит через трубу наружу, и давление на стенки и дно бака уменьшается.

Применяются и другие меры, предотвращающие взрыв бака. Они бывают особенно необходимы при отключении тяжелых корот­ ких замыканий, сопровождающихся большими токами. Так, для этой цели используют обрезки тонкостенных трубок, надетые на пропущенные через ушки бака болты, которыми крепится его крышка. При особенно резком возрастании давления эти отрезки сминаются, между крышкой и баком возникает щель, через кото­ рую масло широкой струей выливается наружу, в результате чего взрыв предотвращается.

Для предотвращения замыкания через масло между соседними фазами часто устанавливают междуфазные перегородки, выпол­ ненные из какого-либо диэлектрика, например, из электротехниче­ ского картона, а для предотвращения перекрытий на заземленный бак внутреннюю его поверхность также покрывают несколькими слоями электротехнического картона, пропитанной фанеры или другим диэлектриком.

Многообъемные масляные выключатели без специальных гаси­ тельных камер не являются достаточно совершенными, так как не обладают большой гасительной способностью, требуют сравнитель­ но большого времени для гашения дуги и неполностью взрывобез­ опасны. Действительно, несмотря на имеющиеся во всех конструк­ циях выключателей устройств для предотвращения взрыва бака, при отключении особенно тяжелых коротких замыканий эти взры­ вы возможны, вследствие чего масляные выключатели устанавли­ вают в специальных помещениях (взрывных ячейках или камерах). Из-за этих недостатков многообъемные масляные выключатели без гасительных камер в последние годы используют только в установ­ ках небольшой мощности напряжением не выше 10 кВ.

115


Многообъемные масляные выключатели с дугогасительными камерами. Эти выключатели принципиально отличаются от рассмот­ ренных только тем, что оборудованы дугогасительными камерами. В результате установки камер отключаемая мощность увеличива­

ется более чем в два раза,

сокращается время, необходимое для

гашения

 

дуги, уменьшается

давление внутри бака — в

результате

надежность работы выключателя повышается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 6 8 показана одна из кон­

 

 

 

 

 

 

 

струкций дугогасительных камер. В

 

 

 

 

 

 

 

большинстве случаев камеры монти­

 

 

 

 

 

 

 

руют на

нижней

части

проходного

 

 

 

 

 

 

 

изолятора, таким образом они рас­

 

 

 

 

 

 

 

полагаются внутри бака и оказыва­

 

 

 

 

 

 

 

ются погруженными в масло. Каме­

 

 

 

 

 

 

 

ра разделена перегородкой на две

 

 

 

 

 

 

 

половины. В верхней, металличе­

 

 

 

 

 

 

 

ской, закреплен неподвижный тор­

 

 

 

 

 

 

 

цовый контакт 2

с пружиной 1 , обес­

 

 

 

 

 

 

 

печивающей необходимую амортиза­

 

 

 

 

 

 

 

цию и плотность прилегания контак­

 

 

 

 

 

 

 

та при включении.

Контакт

гибкой

 

 

 

 

 

 

 

перемычкой 3 из гартованной лату­

 

 

 

 

 

 

 

ни соединен с верхней частью каме­

 

 

 

 

 

 

 

ры. По центру перегородки

встроен

 

 

 

 

 

 

 

промежуточный

контакт 5, который

 

 

 

 

 

 

 

при включении под действием под­

 

 

 

 

 

 

 

вижного

контакта

7 перемещается

 

 

 

 

 

 

 

вверх, а при отключении под дейст­

 

 

 

 

 

 

 

вием

пружины 8

отжимается

вниз.

Рис.

68.

Дугогасительная

Перегородка и нижняя

часть

каме­

ры

выполнены

из

диэлектрика. В

камера

с

продольным

дуть­

 

 

 

ем:

 

 

 

перегородке имеются два отверстия

1 — пружина, 2 — верхний

непо­

При

включении

подвижный

 

полый

движный торцовый контакт, 3

 

гибкая

 

латунная

перемычка,

контакт

7 движется

вверх и,

сопри­

4 — генерирующая

дуга,

5

касаясь

с промежуточным

контак­

промежуточный торцовый кон­

такт, 6 — главная

дуга,

7 — по­

том 5, поднимает его вверх до упора

движный

 

трубчатый

контакт,

 

 

8 — пружина

 

 

в неподвижный контакт 2 , после че­

го все три контакта еще некоторое время продолжают двигаться вверх. Цепь замкнута, пружины 1 и 8 сжаты. При отключении выключателя подвижный контакт дви­ жется вниз, при этом между неподвижным контактом и промежу­ точным возникает дуга 4, играющая роль газогенерирующей. Под ее воздействием масло, заполняющее верхнюю часть камеры,,раз­ лагается, и возникающий вокруг дуги пузырь приобретает высокое давление (40—50 кгс/см2). Когда промежуточный контакт займет свое крайнее нижнее положение, то при дальнейшем движении под­ вижного контакта вниз нарушится их соединение, и между проме­ жуточным и подвижным контактами возникнет главная (подлежа­ щая гашению) дуга 6 .

пб


В верхней части камеры давление резко повышено, поэтому смесь газообразных продуктов и масла интенсивно продувается1 через отверстия в перегородке и действует на главную дугу, обра­ зуя продольное газовое дутье. Под действием дутья газовый пузырь с главной дугой вдувается в полый подвижный контакт, где дуга дополнительно охлаждается и гасится. Если в то время, когда по­ движный контакт еще находится в камере, дуга не погасла, то при его выходе за пределы камеры в открывшееся отверстие хлынет поток оставшегося в ней масла и погасит дугу. Дуга гаснет за 0 , 0 1 с при условии, если отключаемый ток. достаточно велик и в верхней части камеры достаточно высокое давление. При отключе­ нии малых токов это давление снижается, скорость движения газов при продольном дутье уменьшается, что ведет к замедлению про­ цесса гашения.

Выключатели рассматриваемого типа не являются быстродейст­ вующими. Длительность их отключения иногда достигает 0,15 с. Такими камерами оборудуют выключатели МКП (масляный, ка­ мерный, подстанционный), работающие при напряжениях 35—

220кВ.

Внастоящее время выпускают выключатели МКП новой серии, снабженные камерами поперечного масляного дутья. Принцип их действия аналогичен. Разница в действии камер заключается в том, что повышенные давления, возникающие в них под действием генерирующих дуг, используются для создания газо-масляного- дутья, действующего на дуги не вдоль, а поперек. Большая скорость

обдувающих струй и наличие в каждой из двух камер двух после­ довательно включенных дуг обеспечивают более быстрый разрыв цепи и: позволяют увеличить отключаемую мощность. Продолжи­ тельность отключения таких выключателей менее 0 , 1 с, таким об­ разом они являются быстродействующими. Номинальная мощность отключения в зависимости от номинального напряжения может составлять от 750 000 до 5 млн. кВА.

Для равномерного распределения

напряжения, приложенного

к фазе выключателя между двумя

камерами, каждая из камер

шунтирована сопротивлением, помещенным в изоляционном ци­ линдре. На рис. 69 показан многообъемный масляный выключатель МКП-1 ЮМ с гасительными камерами поперечного масляного

дутья.

Малообъемные масляные выключатели. Малообъемные выклю­ чатели изготовляют с одним и двумя разрывами на фазу. На каж­ дый разрыв устанавливают один бак, таким образом конструкции могут быть трехили шестибаковыми. Баки имеют вид цилиндров- (горшков). Они изготовлены из диэлектрика или металла, напри­ мер стали толщиной 6 — 8 мм (в этом случае бак имеет сварной немагнитный шов), а при больших токах — из латуни. Баки рассчи­ таны на большие давления и поэтому должны отличаться высокой механической прочностью. Для установки малообъемных выклю­ чателей не требуется специальных помещений, кроме того, они взрыво- и пожаробезопасны. При использовании малообъемных

ИГ


масляных выключателей в закрытых распределительных устройст­ вах снижается стоимость на строительство и повышается безопас­ ность обслуживания.

Если баки выключателя выполнены из металла, то присоединен-

 

 

 

 

 

 

ные к ним токоведущие ши­

 

 

 

 

 

 

ны и сами баки оказывают­

 

 

 

 

 

 

ся

под

напряжением.

Для

 

 

 

 

 

 

изоляции баков друг от дру­

 

 

 

 

 

 

га и от земли их в этом

 

 

 

 

 

 

случае

устанавливают

на

 

 

 

 

 

 

опорных

фарфоровых

изо­

 

 

 

 

 

 

ляторах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выключатели с металли­

 

 

 

 

 

 

ческими

баками рассчитаны

 

 

 

 

 

 

только для

внутренних

ус­

 

 

 

 

 

 

тановок

напряжением

до

 

 

 

 

 

 

20 кВ. Выключатели с фар­

 

 

 

 

 

 

форовыми

баками

могут

 

 

 

 

 

 

быть построены для любых

 

 

 

 

 

 

напряжений и использованы

 

 

 

 

 

 

как для внутренних, так и

 

 

 

 

 

 

для наружных установок.

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 70 показан вык­

 

 

 

 

 

 

лючатель ВМГ-10 (выклю­

 

 

 

 

 

 

чатель масляный горшковый

 

 

 

 

 

 

номинальным

напряжением

 

 

 

 

 

 

10 кВ). Он разработан вмес­

 

 

 

 

 

 

то малообъемного выключа­

 

 

 

 

 

 

теля ВМГ-133. ВМГ-10 име­

 

 

 

 

 

 

ет две

модификации.

Одна

 

 

 

 

 

 

из них рассчитана на номи­

 

 

 

 

 

 

нальный ток 630 А и пре­

 

 

 

 

 

 

дельный

отключаемый

ток

 

 

 

 

 

 

20 кА, другая соответственно

 

 

 

 

 

 

на

1000 А и 20

кА. Продол­

 

 

 

 

 

 

жительность

 

отключения

 

 

 

 

 

 

выключателей

0,12—0,14 с

 

 

 

 

 

 

(в зависимости от типа при­

 

 

 

 

 

 

мененного

привода). Вык­

 

 

 

 

 

 

лючатель собран на сталь­

Рис. 69.

Масляный выключатель

ной сварной раме 3 с отвер­

стиями

для

крепления.

На

 

 

МКП-110М:

 

ней установлены шесть фар­

3 — приводной

механизм,

2 — бак, 3 — шунти­

рующее

сопротивление

в изоляционных ци­

форовых

изоляторов

4

линдрах,

4 — изолирующая штанга, 5 — кон­

с

внутренним

эластичным

такты (в

положении «отключено»), 6 — масло­

спускной

вентиль,

7 — днище

бака, 8 — лаз,

креплением. К каждой паре

9 — изоляция бака,

10 — подвижные контакты,

11 — гасительная камера,

12 — направляющее

изоляторов подвешен полюс

устройство, 13,

16 — соответственно нижняя и

выключателя — цилиндр

5.

вернхяя

части

проходного

изолятора, 14

встроенные трансформаторы

тока, 15 — стек­

Вал выключателя располо-

 

лянный расширитель

118


то

Рис. 70. Выключатель ВМГ-10:

/ — изолирующие

рычаги,

2 —

рычаг

бокового

присоединения, 3 —•

рама, 4 — опорный

изолятор,

5 — цилиндр (полюс), 6 —

съемная

крышка, 7 — подвижный

стержневой

контакт,

8 — рычаг

среднего

 

 

присоединения

 

 

Рис. 71.

Цилиндр выклю­

 

чателя

ВМГ-10:

 

1 — скоба, 2,

5 — изоляцион­

ные

цилиндры,

3 — камера,

4 — розеточный

контакт,

6 — уплотнение,

7 — объем

камеры,

заполненной

мас­

лом,

8 — сварной цилиндр,

9 — сообщающее

отверстие,

10 — кожух,

11 — маслоука-

затель,

12 — жалюзи,

13

маслоналивная

 

пробка,

14

 

проходной

изолятор