Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пружинный привод выключателя siemens

Пружинный привод выключателя siemens

Cоздан в содружестве с ОАО «Самарский трансформатор»

Алексеев Сергей Владимирович, генеральный директор ОАО «Самарский трансформатор»Николаев Петр Дмитриевич, генеральный директор ООО «Объединенные энергетические технологии»

На XXI международном симпозиуме по разряду и электроизоляции в вакууме ISDEIV* лауреат Дайковской премии 2004 г. доктор Экхард Шадэ, представлявший швейцарский исследовательский центр компании АВВ, особое внимание уделил перспективам развития вакуумных дугогасящих АМF-камер. Они обладают меньшими массогабаритными показателями, лучшим коммутационным ресурсом и прогрессируют в сторону увеличения токов отключения по сравнению с RMF-камерами.
Лидером в производстве вакуумных вы-ключателей, применяющим самые современные AMF-камеры, была и остается компания Siemens AG. В 2004 г. эта компания совместно с предприятием ОАО «Самарский трансформатор» наладила выпуск в России вакуумных выключателей 3АН5 – одной из самых востребованных моделей с АМF-камерами. На российский рынок эти выключатели вышли под маркой ВВСТ.

Сроки поставки и цена аппарата – эти позиции в первую очередь интересуют потенциальных покупателей, когда они узнают о возможности приобретения вакуумных выключателей 3АН5, произведенных в России.
Именно такие вопросы были заданы в ОАО «Мосэнерго» Петру Дмитриевичу Николаеву, генеральному директору московской компании «Объединенные энергетические технологии» (ОЭнТ), являющейся дилером ОАО «Самарский трансформатор». Ответ приятно удивил специалистов: традиционные сроки поставки сократились почти на треть, а цена (в зависимости от объема закупок) максимально приблизилась к ценам на российские аналоги.

О том, каким образом производителям удалось достичь таких показателей, рассказывает Сергей Владимирович Алексеев, генеральный директор ОАО «Самарский трансформатор»:

  • современная камера с AMF-системой, которая на сегодняшний день является самым экономичным способом гашения дуги;
  • сплав CuCr при изготовлении контактов, на порядок превосходящий другие контактные материалы и пригодный почти для всех коммутационных задач;
  • пружинно-моторный привод, способный произвести коммутацию полного АПВ (автоматического повторного включения) без дополнительного источника электроэнергии.
  • стабильность диэлектрической среды дугогасящей камеры на протяжении всего срока службы выключателя;
  • постоянное небольшое переходное сопротивление контактов;
  • отсутствие продуктов разложения при коммутациях;
  • высокое число коммутаций номинальных токов;
  • отсутствие обслуживания в течение 20 лет;
  • высокая надежность;
  • низкое содержание синтетических материалов;
  • отсутствие опасности взрыва в случае неисправности вакуумной дугогасящей камеры;
  • возможность применения для решения всех коммутационных задач.

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

3AP DT SIEMENS — Устройство выключателей

В выключателях 3AP применяется автокомпрессионный принцип гашения дуги. Наши высоковольтные баковые выключатели на номинальные напряжения от 72,5 до 245 кВ выполняются с тремя полюсами и одноразрывным дугогасительным устройством в каждом из них, приводимыми в действие пружинным механизмом.

Устройство выключателя

Автокомпрессионный принцип обеспечивает оптимальное дугогашение за счет использования энергии самой электрической дуги, минимизируя тем самым затраты энергии привода. Благодаря этому мы применяем неизменно наш пружинный привод, хорошо зарекомендовавший себя за многие годы успешной эксплуатации.
Привод с использованием энергии сжатой пружины
Компактная конструкция этого привода позволяет поместить его внутри шкафа управления. Наш привод, как и дугогасительное устройство, являются основными компоновочными узлами, которые уже давно применяются в серии колонковых выключателей 3AP. Используя эти проверенные на практике конструктивные решения, мы можем оправдать самые большие надежды в отношении эксплуатационной готовности, надежности и экономичности. Тем самым сохраняется преемственность как гарантия наиболее полного удовлетворения Ваших потребностей.
Основные узлы выключателя ЗАР1 DT:
дугогасительное устройство
пружинный привод (один на три полюса или по одному на каждый полюс)
три полюса на несущей раме
трансформаторы тока
высоковольтные вводы
Высоковольтные вводы могут выполняться с фарфоровой или полимерной изоляцией. Трансформаторы тока и вводы монтируются на металлическом корпусе.

1 Дугогасительное устройство
2 Металлический корпус
3 Ввод
4 Трансформатор тока
5 Несущая рама
6 Шкаф управления с приводом
7 Опорная стойка

Принцип гашения дуги

Токовая цепь
Составными частями токовой цепи являются контактодержатель (1), цоколь (6) и подвижный контактный цилиндр (5). Во включенном положении ток проходит через главный контакт (2). Паралелльно имеется дугогасительный контакт (3).
Отключение рабочего тока
В процессе отключения сначала размыкается главный контакт (2), вследствие чего ток направляется в цепь, проходящую через все еще замкнутый дугогасительный контакт.
Когда в ходе последующего выполнения этой коммутационной операции дугогасительный контакт (3) тоже размыкается, между его частями возникаетдуга. Тем временем контактный цилиндр (5) перемещается вглубь цоколя (6), сжимая имеющийся там дугогасящий газ. Сжатый газ устремляется через контактный цилиндр (5) в сторону, противоположную направлению перемещения подвижных контакт- деталей, достигает дугогасительного контакта и гасит электрическую дугу.
Отключение тока короткого замыкания
При отключении большого тока короткого замыкания элегаз, находящийся в области дугогасительного контакта, сильно нагревается электрической дугой. Это приводит к увеличению давления в контактном цилиндре. В этом случае повышение давления до уровня, необходимого для гашения дуги, происходит без потребления энергии от привода.
В ходе дальнейшего процесса отключения неподвижная часть дугогасительного контакта освобождает сопло (4). При этом газ устремляется из контактного цилиндра в сопло и гасит электрическую дугу.
Коммутационное положение "Включено"
Коммутационное положение "Включено"
главный контакт разомкнут
Отключение: главный контакт разомкнут
дугогасительный контакт разомкнут
Отключение: дугогасительный контакт разомкнут
Коммутационное положение "Отключено"
Коммутационное положение "Отключено"
1 Контактодержатель
2 Главный контакт
3 Дугогасительный контакт
4 Сопло
5 Контактный цилиндр
6 Цоколь

Пружинный привод

Отличительные признаки конструкции
Применение самой современной технологии производства позволило разместить весь механизм привода в компактном корпусе. Благодаря тому, что включающая и отключающая пружины смонтированы в самом приводе, получена простая и прочная конструкция.
В результате сокращено количество движущихся частей. Применение роликовых подшипников и не требующего ухода механизма завода пружины создают необходимые предпосылки для надежной работы на протяжении десятилетий. При этом по-прежнему используются проверенные успешной практикой конструктивные решения, такие как изолированные от вибрации защелки и расцепление механизма завода пружины без нагрузки.
Преимущества:
высокая надежность благодаря низкому потреблению энергии
простой принцип действия возможность постоянного контроля коммутационного состояния
минимальный объем технического обслуживания, экономичность и длительный срок службы
малое воздействие на окружающую среду

Силовое оборудование и устройства РЗА подстанции для ВЛ-330 кВ

В этом цикле статей приводится пример комплектации воздушной линии электропередачи протяженностью в несколько сотен километров, соединяющей две подстанции. Она подключается к их ОРУ 330 кВ с помощью элегазовых выключателей, обозначаемых В-1 и В-2.

Силовое оборудование. На каждой подстанции для ВЛ-330 кВ установлено следующее основное оборудование:

Выключатели элегазовые типа Siemens 3АР2 F1Выключатели элегазовые “Siemens” 3АР2 F1

Разъединители высоковольтные типа РНДЗ-330 УХЛ1Разъединители типа РНДЗ-330 УХЛ1

Трансформатор напряжения типа НКФ-330, подключенный на сборку линии 330 кВТрансформатор напряжения 1ТН типа НКФ-330

Трансформаторы тока типа ТФЗМ-330 Б Трансформаторы тока типа ТФЗМ-330 Б

Ограничители перенапряжений типа Siemens 3EL2Ограничители перенапряжений типа Siemens

Высокочастотные заградители типа РЗ-2000-0,5У1Высокочастотные заградители типа РЗ-2000-0,5У1

Цепи тока устройств РЗА соединены с трансформаторами тока линии и выключателей В-1, В-2 с коэффициентом трансформации 2000/1.

Устройства РЗА ВЛ, состав и размещение. Состав устройств релейной защиты, автоматики и измерений линии и их размещение на панелях ОПУ представлено в таблице:

Состав и размещение устройств РЗАИ ВЛ

Краткая характеристика защит линии. Функции защиты выполняют два независимых по цепям тока, напряжения и оперативного тока комплекса дистанционно-токовых защит. Они смонтированы на элементной базе микропроцессорных устройств типа REL670 производства фирмы ABB.

Комплексы защит линии являются взаиморезервируемыми автономными системами. Это обеспечивает возможность вывода в ремонт одного из комплексов при неисправности или проверке другого. Оставшийся в работе комплекс защит выполняет все требуемые для линии функции.

Автоматика каждого из выключателей В-1 и В-2 ВЛ-330 кВ выполнена на базе двух комплексов микропроцессорных устройств типа REC 670 производства фирмы ABB.

Оба комплекса автоматики взаимно резервируют друг друга, независимы по цепям тока и напряжения. При выводе из работы одного из них оставшийся в работе обеспечивает все функции контроля и управления.

Любой из комплексов автоматики выполняет функции управления выключателями В1 и В2, причем управление может быть введено только на одном из двух комплексов обоих выключателей с помощью переключателей.

Также фиксируется за одним из комплексов АПВ и режимы работы АПВ. ЗНФ (защита не переключения фаз) введена постоянно на обоих комплексах.

Действие на включение и отключение фаз выключателей осуществляется непосредственно выходными реле устройств автоматики с «продлением» команд управления на основе контакторов.

Силовой элегазовый выключатель. Конструктивное исполнение. Выключатель Siemens 3АР2 F1 снабжен тремя полюсами, работает автоматически от энергии взведенных пружин и давления газа, предназначен для установки на открытых площадках.

В его конструкции используется гексафторид серы SF6 (элегаз) для изоляции и гашения дуги при коммутации нагрузок.

Силовой выключатель имеет для каждой фазы один пружинный привод. Необходимая энергия для включения и отключения полюса запасена каждой подготовленной к работе пружиной включения и отключения, которые размещены в приводе.

Их завод осуществляется электродвигателем, который управляется концевыми датчиками. Максимальное время завода пружин составляет 15 секунд.

Во включенном положении силового выключателя все пружины натянуты для надежного осуществления последовательности коммутаций «Отключить – Включить – Отключить». У полюса фазы «В» дополнительно смонтирован местный центральный шкаф управления.

Силовой выключатель состоит из двух размыкающих блоков с параллельно подключенными конденсаторами и редуктора. Оба блока в каждом полюсе обеспечивают двукратное размыкание, а конденсаторы предназначены для равномерного распределения напряжения.

Элегаз. Газообразным гексафторидом серы заполнены опорные колонны и сдвоенная включающая головка для гашения дуги и улучшения изоляционных свойств. Величина давления в каждом полюсе силового выключателя контролируется датчиком давления, установленным в шкафу привода.

Любое изменение давления при утечке элегаза из газового пространства силового выключателя отслеживается датчиком, который настроен на:

— номинальное давление в 6,0 бар или 0,6 МПа при +20°С; — давление срабатывания сигнализации равное 5,2 бар (0,52 МПа) при 20°C (потеря SF6); — давление в 5,0 бар (0,50 МПА) при 20°C для блокировки управлением выключателя (потеря SF6).

При недопустимой величине давления элегаза срабатывает сигнализация «Потеря элегаза», которая требует быстрой закачки элегаза в соответствии с требованиями «Руководства по эксплуатации».

Блокировки выключателя:

— блокировка по давлению элегаза SF6 запрещает любую операцию силового оборудования при сниженном давлении элегаза; — блокировка включения исключает приведение в действие включающих расцепителей при натяжении включающей пружины; — блокировка предотвращения непрерывно чередующихся включений и отключений исключает возможность включения и отключения полюса силового выключателя в случае одновременной подачи команд «Включить» и «Отключить»; — механическая блокировка против включения действует при нахождении полюса в положении «ВКЛ» для исключения повторного включения привода.

Местное управление выключателем. В центральном шкафу выключателя находятся кнопки управления и переключатели:

S9 – местное включение; S4 – возврат схемы в исходное положение после работы ЗНФ; S3 – местное отключение; S8 – переключатель «Местное управление» и «Дистанционное управление».

Перевод S4 и S8 в любые положения осуществляется специальными съемными ключами. Питание двигателей приводов выключателей осуществляется с кросса шинок шкафа питания постоянного тока через автомат, расположенный в шкафу питания двигателей приводов. Кросс шинок питается от автоматов 1-ой и 2-ой секций с щита постоянного тока.

Дистанционное управление выключателем. Управление выключателями В1, В2 осуществляется ключами управления, расположенными на панели управления и выполняется пофазно, через схемы управления приводов соответствующих фаз.

В каждой фазе установлено по два отключающих электромагнита и один включающий. Каждый комплекс автоматики анализирует состояние и управляет работой всех электромагнитов управления, схем готовности приводов и давление элегаза.

Элегазовые выключатели 110 кв, 220 кв

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

высоковольтное оборудование

Фото — высоковольтное оборудование

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

чертеж конструкции

Фото — чертеж конструкции

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

схема работы

Фото — схема работы

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

  1. Пружинные;
  2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

ВГУ-35

Фото — ВГУ-35

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4

Напряжение, кВ12 … 40,5
Ток, А630 … 3 600
Аварийный ток, кА16 … 50

Элегазовый выключатель LTB 145D1/B:

Напряжение, кВ145
Ток (номинальный/отключения), А/кА3150/40
Время выключения, мс25
Бестоковая пауза, мс300
ПриводПружинно-моторного типа
Номинально/наибольшее напряжение, кВ220/252
Аварийный ток, кА40/50
Рабочий ток, А2000

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

Отключаемый ток, А630
Содержание элегаза, %32
Бестоковая пауза, с0,3
Давление заполнения элегаза при 20° С, МПаабс (кгс/см2)0.55 (5.5)
Напряжение постоянного тока и переменного, В220/110-220
Ток, А630
Климатическое исполнениеУХЛ
Напряжение в трехфазной сети переменного тока, ВОт 35 до 1000
Частота, Гц50
Номинальный ток, А220
Ток отключения, кА2500
Напряжение, кВ250
Число приводов1
Ток, А3150
Отключение при, кА40
Напряжение, кВ110
Привод1
Время отключения, мс62

ВГУ-110 (газовый силовой):

Напряжение, В110
Ток, А3150
Отключение, кА40
Климатическое исполнениеУ1
Условия хранения25 лет при температуре не менее 20 градусов и влажности не более 60 %

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Напряжение, кВ220
Максимальное напряжение, кВ240
Рабочий ток, А4000
Отключение, кА50
ИзносостойкостьМ2

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Номинальный ток, А9000
Номинальное напряжение, кВ24
Отключение, кА63
Время выключения, мс60
УправлениеПружинный привод, трехполюсное

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Рабочее напряжение, кВ220
ОтключениеВ три периода
ПриводПружинного типа
Ток, А4000
Выключение сети при, кА40

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Электричество схема для выключателя
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector