Как работают отделители и короткозамыкатели

Отрывок, характеризующий Система отделитель — короткозамыкатель

Княжна Марья не могла понять смелости суждений своего брата и готовилась возражать ему, как послышались из кабинета ожидаемые шаги: князь входил быстро, весело, как он и всегда ходил, как будто умышленно своими торопливыми манерами представляя противоположность строгому порядку дома. В то же мгновение большие часы пробили два, и тонким голоском отозвались в гостиной другие. Князь остановился; из под висячих густых бровей оживленные, блестящие, строгие глаза оглядели всех и остановились на молодой княгине. Молодая княгиня испытывала в то время то чувство, какое испытывают придворные на царском выходе, то чувство страха и почтения, которое возбуждал этот старик во всех приближенных. Он погладил княгиню по голове и потом неловким движением потрепал ее по затылку. – Я рад, я рад, – проговорил он и, пристально еще взглянув ей в глаза, быстро отошел и сел на свое место. – Садитесь, садитесь! Михаил Иванович, садитесь. Он указал невестке место подле себя. Официант отодвинул для нее стул. – Го, го! – сказал старик, оглядывая ее округленную талию. – Поторопилась, нехорошо! Он засмеялся сухо, холодно, неприятно, как он всегда смеялся, одним ртом, а не глазами. – Ходить надо, ходить, как можно больше, как можно больше, – сказал он. Маленькая княгиня не слыхала или не хотела слышать его слов. Она молчала и казалась смущенною. Князь спросил ее об отце, и княгиня заговорила и улыбнулась. Он спросил ее об общих знакомых: княгиня еще более оживилась и стала рассказывать, передавая князю поклоны и городские сплетни. – La comtesse Apraksine, la pauvre, a perdu son Mariei, et elle a pleure les larmes de ses yeux, – говорила она, всё более и более оживляясь. По мере того как она оживлялась, князь всё строже и строже смотрел на нее и вдруг, как будто достаточно изучив ее и составив себе ясное о ней понятие, отвернулся от нее и обратился к Михайлу Ивановичу. – Ну, что, Михайла Иванович, Буонапарте то нашему плохо приходится. Как мне князь Андрей (он всегда так называл сына в третьем лице) порассказал, какие на него силы собираются! А мы с вами всё его пустым человеком считали. Михаил Иванович, решительно не знавший, когда это мы с вами говорили такие слова о Бонапарте, но понимавший, что он был нужен для вступления в любимый разговор, удивленно взглянул на молодого князя, сам не зная, что из этого выйдет. – Он у меня тактик великий! – сказал князь сыну, указывая на архитектора. И разговор зашел опять о войне, о Бонапарте и нынешних генералах и государственных людях. Старый князь, казалось, был убежден не только в том, что все теперешние деятели были мальчишки, не смыслившие и азбуки военного и государственного дела, и что Бонапарте был ничтожный французишка, имевший успех только потому, что уже не было Потемкиных и Суворовых противопоставить ему; но он был убежден даже, что никаких политических затруднений не было в Европе, не было и войны, а была какая то кукольная комедия, в которую играли нынешние люди, притворяясь, что делают дело. Князь Андрей весело выдерживал насмешки отца над новыми людьми и с видимою радостью вызывал отца на разговор и слушал его.

Меры безопасности.

При монтаже, испытаниях, включении, эксплуатации и ремонте короткозамыкателей необходимо руководствоваться действующими “Правилами безопасной эксплуатации электроустановок ”.
Обслуживание короткозамыкателей допускается лицами, прошедшими проверку знаний ПТЭ и ПТБ и имеющими соответствующую квалификационную группу.
Запрещается производить операции с короткозамыкателями, изоляторы которых имеют сколы и трещины.
При наладке, пробном включении и при проверке работы гидравлических буферов короткозамыкателя необходимо применять меры предосторожности от возможного попадания персонала в зоны движения рычагов, тяг, ножей.
Не допускать наличия на подвижных частях изделия посторонних предметов (ключей, болтов и т.д.).
Не допускать во время работы, наладки, обслуживания и ремонта ударов по телу и фланцам изоляторов.
При опробовании персоналу запрещается находится на короткозамыкателе

Основные сведения об отделителе

Как работают отделители и короткозамыкатели

Такой прибор можно спутать с разъединителем, который имеет схожий принцип работы. Разница состоит в том, что на отделителе установлена пружина, и в работу эта установка запускается собственноручно.

Кроме того, у данных приборов может быть закреплена заземляющая опора с одной или двух сторон. Он включает в себя такие детали:

  • разъединитель с двумя колонками и подвижным ножом;
  • сами колонки;
  • пружинный привод.

Когда детали конструкции выявлены, можно поговорить о способе функционирования устройства.

Как было сказано выше, разъединитель отсоединяет трассу или магнитный электроток. Что касается электротока короткого замыкания, то такие приборы не могут его отключить.

Как работают отделители и короткозамыкатели

Из-за этой особенности в самих конструкциях отделителя и короткозамыкателя есть блокирование.

Оно не позволяет разъединителю отключиться, в то время как через трансформатор пропускается электроток.Встретить такую установку можно в трансформаторных будках, они делают их работу стабильной.

Кроме того, чтобы разъединитель не смог отсоединиться, в схеме предусмотрена установка токового реле. Оно находится в короткозамыкателе и помещено в сам трансформатор.

Популярные статьи  Диод 1n4007: технические характеристики, аналоги, маркировка

Когда линия будет отключена, защитное реле закроет контакт и конденсатор, что заставит его включиться.Именно при помощи второго конденсатора произойдет отключение всего механизма.

Обоюдная связь короткозамыкателя и отделителя

В случае если данные установки установлены в механизмах открытого вида, это влечет за собой большие сбои в работе, поскольку отделитель и короткозамыкатель крайне неустойчивы к перепадам температур.

Из-за этого, были придуманы специальные короба с электротехническим газом закрытого типа.

Установка, обеспечивающая короткое замыкание содержит в себе отдельную фарфоровую камеру и два электрода, размещенных с дистанцией в 0,9 сантиметров.Здесь предусмотрен специальный вывод под токопроводящую шину.

Как работают отделители и короткозамыкатели

Подвижный контакт, в котором установлена шина, пронизан гибкими связями. Давление в такой камере должно поддерживаться на уровне 0,3 Мпа.

Следует отметить, что газ в баллонах и камере не имеет свойства гореть, поэтому вся конструкция защищена от пожара и взрывов.

Из-за этого здесь не устанавливаются аппараты для тушения дуги.Заключительный контакт имеет сходство с цилиндрическим стержнем и имеет розеточный вид. Ниже оставляем для вас изображение со схемой действия отделителя с короткозамыкателем.

На ней:

  • переключатель;
  • разъединитель;
  •  короткозамыкатель;
  • трансформаторы мощности;
  •  трансформаторы электротока;
  •  отключение отделителя;
  • включение короткозамыкателя.

Как работают отделители и короткозамыкатели

Данная схема является практически аналогичной переключателю для подстанций с высокой мощностью. В случае возникновения опасной ситуации внутри участка, защитной деталью послужит силовой трансформатор.

При помощи определенный действия он отключит от питания всех потребителей этого механизма. Кроме того, если в системе прекращена подача электротока, разъединитель отключается автоматически, чтобы не допустить разрыв.

Данная система применима для линий с высоким значением напряженности.В самом начале статьи мы уже говорили, что схема отделитель-короткозамыкатель на данный момент устарела. Сейчас можно поменять его на новые устройства.

Принцип действия

Механика действий этих устройств довольно простая, у отделителя она следующая: при поступлении сигнала срабатывает реле отключающее электромагнит, который блокирует пружинный механизм. В результате срабатывания привода отделителя, его поворотные штанги разводятся в разные стороны, размыкая контакты. Сигнал на отключения подают цепи управления релейной защиты.

Используются разъединители только с применением короткозамыкателей. Это связано с тем, что с помощью последних можно током КЗ вызвать срабатывание релейной защиты, как на текущей высоковольтной подстанции, так и той, к которой подключена питающая ЛЭП. Короткозамыкатель может быть запущен по сигналу защиты трансформатора или вручную, если в том возникла необходимость.

Как только сигнал на запуск получен, отключается электромагнит блокировки пружинного механизма и под его воздействием приводится в движение подвижный контакт. В результате короткозамыкатель вызовет КЗ линии, что моментально приведет в действие релейную защиту. По ее сигналу сработают высоковольтные выключатели питающей ЛЭП. Поскольку скорость срабатывания разъединителей существенно ниже, они будут производить отключение уже обесточенной магистрали.

Для закрепления материала рассмотрим несколько примеров.

Устройство и принцип действия короткозамыкателя.

Как работают отделители и короткозамыкатели

Рисунок 1. Конструкция

Как работают отделители и короткозамыкатели

Рисунок 2. Буфер

Конструктивно короткозамыкатель (рис.1) состоит из основания 3, изоляционной колонки 2, на которой закреплен неподвижный контакт 1, заземляющего ножа 8. Основание 3 короткозамыкателя унифицировано и представляет собой сварную конструкцию, предназначенную для установки изоляционной колонки с неподвижным контактом. В стенках основания короткозамыкателя располагаются подшипники, в которых вращается вал с приваренными рычагами, два из которых соединяются с пружинами, а один рычаг взаимодействует с масляным буфером, служащим для гашения энергии подвижных частей короткозамыкателя в конце включения. Каждая из двух пружин, при помощи пружинодержателя, соединяется одним концом с рычагом вала, а другим – с основанием. Расположение пружин в основании обеспечивает защиту от осадков и гололеда. Неподвижный контакт состоит из контактодержателя и контакта. Контактодержатель выполнен в виде лотка, который служит для крепления неподвижного контакта к изоляционной колонке. Масляный буфер (рис. 2) состоит из стакана 6, внутри которого располагается поршень 3 и шток 4. Возвращение поршня в исходное положение после срабатывания буфера обеспечивается пружиной 1. Стакан буфера заполняется маслом (АМГ-10 ГОСТ 6794-75). Уровень масла контролируется щупом через отверстие под болт 5, и должен быть на 30 – 50 мм выше поршня выше поршня, находящегося в верхнем крайнем положении. При включении короткозамыкателя рычаг ударяет по штоку 4 буфера и перемещает поршень 3 вниз, вследствие чего масло перетекает в верхнюю полость через щель между отверстием в поршне 3 и винтом 22. Конец винта, входящего в отверстие поршня, выполнен конусом, вследствие чего сечение кольцевой щели при движении поршня вниз быстро уменьшается, что обеспечивает эффективность торможения. В верхней части буфера для предотвращения ударов рычага вала по фланцу имеются резиновые шайбы с наложенной на них стальной шайбой, которые крепятся к корпусу фланца двумя болтами 5. Регулировка демпфирующей способности буфера обеспечивается винтом 2. Нож короткозамыкателя выполнен из трубы алюминиевого сплава, усиленной ребром жесткости. В паз трубы вваривается шина, к которой с помощью четырех болтов крепится съемная контактная пластина. Нижним концом нож закрепляется в держателе двумя болтами. Между ножом и держателем установлена изоляционная прокладка, которая обеспечивает изоляцию токоведущего контура от основания короткозамыкателя. Контактный вывод для подсоединения шины заземления закреплен на изоляционной прокладке выполненной из стеклотекстолита. В цепи заземляющей шины короткозамыкателя установлен трансформатор тока типа ТШЛ-0,5, для обеспечения совместной работы с отделителем. После включения короткозамыкателя ток течет по следующей цепи: подводящая шина – неподвижный контакт – ном заземления – гибкая связь – шина заземления, пропущенная через окно трансформатора тока – земля.

Вперед

Короткозамыкатели и отделители: назначение, устройство, принцип работы

Современная организация высоковольтных ЛЭП не предусматривает использование выключателей в узловых точках, подключенных к питающим линиям. Вместо них на большинстве подстанций используются короткозамыкатели и отделители.

Популярные статьи  Выбор типа защиты электродвигателей

Такая концепция позволила, сохраняя высокий уровень надежности, существенно снизить стоимость оборудования и, что не маловажно, упростить его. Об устройстве этих электрических аппаратов и принципе действия будет рассказано ниже

Назначение короткозамыкателя и отделителя

Кратко расскажем, для чего предназначен каждый из коммутационных аппаратов:

Основная задача отделителей – произвести оперативное отключение обесточенного проблемного сегмента сети. По сути, этот контактный аппарат является разъединителем со скоростью срабатывания 500-1000 мс. Конструкция может иметь заземление или быть изолированной от него.Отделитель ОД-220

В сетях с классом напряжения до 110,0 кВ применяются трехполюсные аппараты, управляемые общим пусковым приводом. Для 220 кВ и выше используются однополюсные устройства (по одному на фазу). Отключаются отделители автоматически, а включаются вручную. Управление разъединителями осуществляется релейной защитой.

Короткозамыкателями называют быстродействующие приводы, используемые для создания искусственного замыкания в линии с целью вызвать ее защитное отключение. В такой операции возникает необходимость в случае возникновения нештатной ситуации или аварии, например, при повреждениях трансформаторов.Короткозамыкатель КЗ-110

В зависимости от конструкции замыкание производится между фазами (в сетях до 35,0 кВ) или одной из фаз на «землю», для линий с классом напряжения от 110,0 кВ. Включается короткозамыкатель автоматически, при срабатывании релейной защиты, но если возникнет необходимость, процесс может быть запущен вручную. Что касается отключения, то для него автоматический режим не предусмотрен.

Устройство короткозамыкателя и отделителя

Кратко расскажем о конструкции электромеханических аппаратов, изображенных выше, это будет полезно при объяснении их принципа работы. Начнем с отделителя, его упрощенный чертеж представлен ниже (рис.3 1).

Рисунок 3. 1) конструкция отделителя; 2)конструкция короткозамыкателя

Обозначения (часть 1 конструкция отделителя):

  • А1 – стойки изоляторы.
  • B1 – поворотные штанги с установленными контактами ножами.
  • С1 – пружинный механизм, приводящий в движение поворотные штанги.
  • D1 – платформа.
  • E1 – шкаф с электромагнитным «спусковым» механизмом, освобождающим пружинный привод, разводящий контактные части.

Как сами устройства, так и механика их работы не отличаются сложностью. Мы уже упоминали, что применение отделителя производится при снятом напряжении с сети, то есть, когда включаются выключатели на питающей магистрали. Следовательно, на разъединители можно не устанавливать специальные вакуумные дугогасительные контактные камеры.

Теперь рассмотрим основные элементы конструкции короткозамыкателя (рис.3 2):

  • A2 – основная (опорная) штанга-изолятор.
  • В2 – неподвижная штанга с контактными ножами.
  • С2 – пружинный привод.
  • D2 – платформа, на которой установлен короткозамыкатель.
  • E2 – шкаф для электромагнитного привода и трансформатора тока.
  • F2 – подвижная заземленная штанга, замыкающая полюса короткозамыкателя.

Конструктивно короткозамыкатель КЗ-35, а также другие модели, создающие искусственное межфазное КЗ, имеют несколько отличий от представленного на рисунке устройства. Поскольку имитируется линейное замыкание, то подвижная не соединена с «землей», она подключается к другой фазе. Соответственно, конструкция снабжена еще одним изолятором-стойкой.

1.4. Блокировка разъединителей и выключателей

Отключение разъединителя при прохождении через него номинального тока ведет к тяжелой аварии, возможно поражение людей. Образующаяся дуга очень подвижна, быстро удлиняется, что ведет к перемыканию полюсов и возникновению КЗ. Во избежание таких последствий разъединители блокируются с выключателями с помощью механических, механических замковых и электромагнитных замковых блокировок. В первом случае рычаг привода разъединителя оказывается свободным только при отключенном положении механизма выключателя. При такой блокировке очень трудно связать механизм выключателя со многими приводами разъединителей. В каждом отдельном случае приходится конструировать свой блокирующий механизм применительно к конструкции распредустройства. В силу этого подобная блокировка применяется редко. При механической замковой блокировке на выключателе и связанном с ним разъединителе установлены специальные замки, которые могут быть открыты специальным ключом. Ключ находится в замке, установленном на выключателе. Его можно вынуть из замка только при отключенном состоянии выключателя. Разъединитель может включаться и выключаться только в том случае, когда ключ находится в его замке. Операции с другими разъединителями при этом невозможны, так как отсутствует связь приводов выключателя и разъединителей. Более совершенна электромагнитная замковая блокировка, рис. 1.10. Для операции с разъединителем ключ в виде электромагнита (рис. 1.10.а) должен быть вставлен в замок (рис. 1.10.6). Концы катушки 2 электромагнита выведены на штыревые контакты 3. Если выключатель, связанный с данным разъединителем, отключен, то через его размыкающие блок-контакты и гнезда 4 подается напряжение на катушку 2. При нажатии на кольцо 1 якорь 5 опускается и под действием электромагнитной силы сцепляется с запирающим плунжером 6. В результате деталь 8 привода разъединителя будет освобождена, а штифты 7 войдут в паз А ключа, не допуская его снятия с замка. Для блокировки всех разъединителей достаточно одного ключа на все распределительное устройство.

Рис. 1.10. Электромагнитная блокировка с ключом

Вперед

Назначение короткозамыкателя

Как работают отделители и короткозамыкатели

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта «Заметки электрика».

Еще перед летним отпуском в этом году, мы выводили в ремонт силовой трансформатор 110/10 (кВ) мощностью 63 (МВА). Ремонтная бригада производила замену разрядников на стороне 110 (кВ) на ОПН. А мы в это время занимались полной проверкой релейной защиты и автоматики этого самого трансформатора.

Схема электроснабжения данной подстанции выстроена с высокой стороны на отделителях и короткозамыкателях. Вот я и решил написать об этом более подробно. Тема сегодняшней статьи будет называться короткозамыкатель. Я Вам расскажу про назначение и применение короткозамыкателя, а также про принцип его работы.

Итак, начнем.

Короткозамыкатель – это коммутационный аппарат, который необходим для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи.

Смысл его работы заключается в следующем. При внутреннем повреждении силового трансформатора включается короткозамыкатель и создает искусственное короткое замыкание. В это время на питающей подстанции релейная защита реагирует на ток искусственного короткого замыкания и отключает питающую линию, а соответственно, и силовой трансформатор от сети.

Популярные статьи  Периодическая диагностика электрооборудования трансформаторных подстанций под рабочим напряжением

Короткозамыкатель может устанавливаться либо на одном полюсе, в электроустановках напряжением 110 (кВ) и выше, либо на двух полюсах, в электроустановках напряжением 35 (кВ).

В моем примере на одной подстанции короткозамыкатель установлен в ОРУ на стороне 110 (кВ) в фазе В, а на другой — в фазе С и А.

На фотографии выше видно, что короткозамыкатель КЗ-110 установлен в фазе В.

А на этой фотографии на одном вводе короткозамыкатель КЗ-110 установлен в помещении ЗРУ в крайней фазе С, а на другом вводе — в фазе А.

В общем это зависит в том числе и от конструктивных особенностей подстанции.

При установке короткозамыкателя высоковольтный выключатель на стороне 110 (кВ) не требуется, что значительно упрощает и удешевляет монтаж такого электрооборудования примерно на 40-50%, не теряя при этом надежность.

На нашем предприятии имеются две главные распределительные подстанции (ГПП) напряжением 110/10 (кВ), где установлены короткозамыкатели. И у обеих подстанций схемы немного различаются. Давайте разберем работу короткозамыкателя на каждой из этих подстанций.

Работа короткозамыкателя с отделителем

А вот схема питания ГПП-2 110/10 (кВ) немного отличается от предыдущей схемы.

Питание силового трансформатора Т-1 осуществляется по воздушной линии 110 (кВ) через линейный разъединитель ЛР-110 и отделитель ОДЗ-110.

В данной схеме, в отличии от предыдущей, установлен отделитель ОДЗ-110. Устанавливается он на всех трех полюсах. Более подробно про отделитель я напишу в отдельной статье. Чтобы не пропустить, подпишитесь на получение извещения о выходе новых статей на сайте.

В нормальном режиме работы силового трансформатора Т-1 все три силовых контакта отделителя замкнуты. 

А при возникновении внутреннего повреждения силового трансформатора Т-1 срабатывает короткозамыкатель, который создает искусственное короткое замыкание на воздушной линии.

Под действием искусственного тока короткого замыкания релейная защита на питающей подстанции отключает с помощью высоковольтного выключателя эту линию. И только после того, как линия отключится, в эту бестоковую паузу отключается отделитель, размыкая свои силовые контакты и тем самым отделяя поврежденный силовой трансформатор от сети.

Выглядит это следующим образом. Специально для Вас я снял видео работы короткозамыкателя в паре с отделителем.

Затем на этот высоковольтный выключатель на питающей подстанции действует АПВ (автоматическое повторное включение) и он включается. Линия снова становится под напряжение.

Вот поэтому к релейной защите и предъявляются такие основные требования, как селективность (избирательность), быстродействие, чувствительность и надежность.

Но Вы только представьте себе, что произойдет, если релейная защита сработает не слаженно, и отделитель будет разрывать ток искусственного короткого замыкания. Это приведет к очень большим последствиям и аварии на подстанции.

P.S. Думаю, что смысл установки короткозамыкателя и отделителя на подстанции Вам ясна. В следующих статьях я расскажу Вам про конструкцию короткозамыкателя и отделителя, и их привода.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Совместная работа короткозамыкателя с отделителем

Теперь рассмотрим связку ОД-КЗ на примере подстанции с двумя трансформаторными группами, запитанными от одной входящей ЛЭП.

Как работают отделители и короткозамыкатели
Пример подстанции с ОД-КЗ

Обозначения:

  • Вк1 – силовой выключатель ВЛ (замкнут).
  • Вк2, Вк3 – силовые защитные выключатели на низкой стороне (замкнуты).
  • Вк4 – секторный выключатель (разомкнут).
  • Кз1, Кз2 – короткозамыкатели (разомкнуты).
  • Од1, Од2 – отделители (замкнуты).
  • Тр1, Тр2 – силовые трансформаторы 220/10

Для получения представления как работает данная схема, рассмотрим ситуацию с выходом из строя одного из трансформаторов:

  1. Представим, что в Тр2 нарушилась изоляция, что привело к образованию электроразрядов разлагающих масло, что обнаруживает газовое реле и подает соответствующий сигнал на щит управления короткозамыкателя Кз2.
  2. Сигнал, поступивший на блокирующее реле, приводит к его срабатыванию. Механизм разблокируется и пружинным приводом осуществляется толчок подвижной штанги, в результате замыкаются две фазы.
  3. Это включает Вк1, что приводит к отключению питающей линии обесточиванию Tp1 и Tp2. КЗ также вызывает соответствующую реакцию релейной защиты Tp2, она отключает Вк3 (снимается нагрузка) и запускает Од2. Поскольку у последнего самая низка скорость срабатывания, он приводится в действие последним, когда ВЛ и нагрузка отключены.
  4. Через определенную выдержку Вк1 вновь подключает ЛЭП (срабатывает система автоматического повторного включения).
  5. Автоматика ввода резерва включает Вк4.

По итогу на подстанции работает только Тр1, от которого запитываются обе секции.

Работа короткозамыкателя без отделителя

Ниже представлена принципиальная электрическая схема подстанции, где применяется короткозамыкатель без использования отделителя.

Как работают отделители и короткозамыкатели
Схема подстанции 110/10

Значащие обозначения:

  • A – Линейный размыкатель в высоковольтной части ТП.
  • В – Короткозамыкатель.
  • С – Силовой трансформатор.

В данной схеме короткозамыкатель будет работать следующим образом:

  1. Если возникают проблемы с трансформатором «С» его подает сигнал на короткозамыкатель «В».
  2. Механизм электромеханического устройства производит короткозамкнутое соединение.
  3. КЗ отслеживает релейная защита, и формирует сигнал на ЛР «А».
  4. Силовой выключатель срабатывает и отключает ввод.

После того, как будет установлена и устранена причина срабатывания защиты, отключается выключатель (то есть, производится подключения вводной линии).

Описанный выше пример организации защиты на подстанции вполне работоспособен и надежен, но применение выключателя в данном случае не оправдывает себя ввиду его высокой стоимости.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: