Основы теории электрических аппаратов

Параметрические датчики - датчики, в которых контролируемая физическая величина преобразуется в изменение таких параметров, как активное сопротивление, индуктивность или емкость. Параметрические датчики относятся к пассивным элементам и требуют источника питания для выявления изменения входной величины.

Генераторные датчики - датчики, в которых изменение контролируемой величины преобразуется в изменение ЭДС на выходе. В этих датчиках не требуется отдельного источника питания для изменения выходной величии.

РАЗДЕЛ 3 ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ АППАРАТЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Студент должен.

Иметь представление: о назначении и области применения аппаратов.

Знать: устройство, принцип работы, основные технические характеристики, принцип работы и основные элементы конструкции высоковольтных аппаратов распределительных устройств.

Назначение, области применения, устройство, основные технические характеристики, принцип работы и основные элементы конструкции маломасляных выключателей

Назначение, области применения, устройство, основные технические характеристики, принцип работы и основные элементы конструкции вакуумных, элегазовых выключателей.

Назначение, области применения, устройство, основные технические характеристики, принцип работы и основные элементы конструкции разъединителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения.

Методические указания.

Высоковольтные выключатели. Выключатели высокого напряжения предназначены для оперативных отключений и включений цепей, а также для защиты от аварийных режимов (перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа).

Основными характеристиками выключателей являются:

- отключающая способность, т.е. наибольший ток короткого замыкания, который выключатель способен отключить при наибольшем рабочем напряжении в заданном цикле операций;

- устойчивость при сквозных токах короткого замыкания, которая характеризуется токами термической и электродинамической стойкости, наибольшим пиковым током, который выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений.

Выключатели типа ВМП маломасляные, подвесные. Применяются в закрытых и комплектных распределительных устройствах на напряжение 6,10кВ.

Устройство: полюсы выключателя смонтированы на общей раме, от которой изолированы с помощью опорных изоляторов. Подвижные контакты, находящиеся внутри полюса с помощью изолирующей тяги связаны с механизмом привода, встроенного в раму. Дополнительной изоляцией между полюсами служат изоляционные перегородки.

Внутреннее устройство полюса. Неподвижный контакт розеточного типа крепится на крышке. Дугогасительная камера, собранная из изоляционных пластин, имеет три поперечных канала и масляные карманы. Движение подвижному контактному стержню передается от приводного механизма. Во включенном положение контактный стержень находится в розеточном контакте. При отключении он движется вверх, контакты размыкаются, образуется дуга, которая испаряет и разлагает масло. Давление резко возрастает, в дугогасительной камере создается продольно-поперечное дутье, в результате чего дуга гаснет. После гашения дуги пары масла конденсируются в маслоотделителе под верхней крышкой выключателя и вновь заполняют камеру, а газы выбрасываются наружу через отверстие в верхней крышке.

Количество масла в выключателе ВМПЭ на номинальный ток 1600 А 3-5 кг

Недостатки: взрыво- пожароопасные; невозможность осуществления быстродействующих АПВ; необходимость контроля, доливки, замены масла; трудность установки встроенных трансформаторов тока, относительно малая отключающая способность.

Выключатели вакуумные (ВВ / TEL) - это коммутационный аппарат нового поколения, в основе принципа действия которого лежит гашение дуги в глубоком вакууме, а фиксация контактов в замкнутом положении осуществляется за счет остаточной индукции приводных электромагнитов.

Вакуумный выключатель серии (ВВ / TEL) состоит из трех полюсов, установленных на общем основании.

Привод состоит их электромагнитов (по одному на каждую фазу) электрически соединенных между собой параллельно, и блока управления.

Механически, якорь приводных электромагнитов выключателя соединенных между собой общим валом, поворачивается вокруг своей продольной оси, и обеспечивает выполнение следующих функций:

- управление указателем положения выключателя «ВКЛ. ОТКЛ»;

- ручное отключение выключателя при аварийных ситуациях;

- управление контактами для внешних вспомогательных цепей с помощью постоянного магнита;

- предотвращение срабатывания выключателя в неполнофазном режиме.

Выключатели элегазовые (HPL-550B2). Выключатель состоит из трех отдельно стоящих полюсов, имеющих индивидуальные приводы. В состав выключателя входит общий шкаф управления. Полюс выключателя имеет Т-образную компоновку и состоит из следующих основных частей: двухразрывного дугогасительного устройства с шунтирующими конденсаторами, опорной изоляции, пружинного привода и рамы. Полюс выключателя герметизирован и заполнен смесью элегаза и азота.

Дугогасительный разрыв имеет два контакта: главный и дугогасительный. Во включенном положении основная часть тока проходит через главные контакты. При отключении, движение от привода через оперативную тягу и механизм верхнего корпуса передается подвижным контактам, и после размыкания главных контактов ток переходит на дугогасительные контакты. При размыкании дугогасительных контактов образуется электрическая дуга отключения, которая обдувается, охлаждается и гасится потоком смеси элегаза и азота, который создается за счет перепада давления при движении подвижных контактов. После гашения дуги в результате дальнейшего перемещения подвижных контактов создается необходимый изоляционный промежуток.

Высоковольтные разъединители. Разъединитель - это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации цепи без тока.

Основное назначение разъединителя - создание надежного видимого разрыва цепи для обеспечение безопасного проведения работ на оборудовании и токоведущих частях ЭУ.

Контактная система разъединителей не имеет дугогасительных устройств, поэтому отключение необесточенной цепи приведет к образованию устойчивой дуги и последующей аварии в распределительном устройстве. Прежде чем оперировать разъединителем цепь должна быть отключена выключателем.

Измерительные трансформаторы тока. Трансформатор тока (ТА) предназначен для понижения первичного тока до стандартной величины (5, 1 А) и для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения а.

Трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания. Если разомкнуть вторичную обмотку, то резко увеличится магнитный поток в сердечнике, так как в нормальном режиме вторичный ток вторичный ток создает размагничивающий поток, а при его исчезновении поток в сердечнике определяется полным первичным током. В этом режиме сердечник может нагреваться до недопустимой температуры, а на вторичной обмотке появится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях нескольких киловольт. Ввиду указанных явлений вторичную обмотку трансформатора тока размыкать не разрешается. При работах в данных цепях вторичную обмотку замыкают накоротко. Безопасность достигается также заземлением одного из вторичных выводов.

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Напряжение на его вторичной обмотке 100 или 100 / 3. Трансформатор напряжения (ТН) по схеме включения напоминает силовой трансформатор, его первичная обмотка включена на напряжение сети, а ко вторичной обмотке присоединяются параллельно катушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один ввод вторичной обмотки заземляется. ТН работает в режиме холостого хода.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

электрический аппарат высоковольтный

1. Родштейн Л.А. Электрические аппараты. - Ленинград: Энергоатомиздат, 1989.

2. Алиев И.И., Абрамов М.Б. Электрические аппараты. Справочник. - РадиоСофт, 2004 г.

4. Таев И. С. Основы теории электрических аппаратов. - М.: Высшая школа, 1987.

5. Буткевич Г.В. и др. Задачник по электрическим аппаратам. - Высшая школа, 1987.

6. http://electricalschool.info.

7.http://www.rza.org.ua/rza/.