Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 182

Что такое отделитель с короткозамыкателем?

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.

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей

Схема подстанции без выключателя на стороне высокого напряжения

Основная статья: Система отделитель — короткозамыкатель

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает только отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Совместная работа

Если конструкция открытого типа, то работа вышеупомянутых аппаратов нестабильна (вплоть до отказа работать), так как они чувствительны к морозу, гололеду. По этой причине были разработаны закрытые камеры с газом. Газ может утечь и при таком условии он восстанавливается из баллона, который приделан к оболочке камеры. Давление в подобных камерах регулируется постоянно мановакуумметром.

Короткозамыкатель вмещает в себе контактную камеру из фарфора и 2-х электродов с одиночным разрывом в 0,9 см. Для прикрепления шины проводящей ток в недвижимом контакте есть выход. Гибкие связи соединяют между собой контакт. Контактная камера заполняется газом с давлением 0,3 Мпа. Газ, находящийся в камере, не поддается горению, и это не несет опасности при взрыве или пожаре. Исходя из этого устройства по гашению дуги не имеют смысла в конструкции. Нижний контакт похож на стержень с цилиндром в виде экрана и имеет розеточный тип.

Схема совместной работы выглядит так:

Схема действия отделителя с короткозамыкателем

где:

  • Q – выключатель;
  • QR – отделитель;
  • QN – короткозамыкатель;
  • T1, T2 – силовые трансформаторы;
  • TA1, TA2, TA3 – токовые трансформаторы;
  • YAT – отключение отделителя;
  • YAC – включение короткозамыкателя.

Эта система, комбинация почти что аналог выключателю с высоким вольтажом. При аварийной ситуации внутри зоны, которая защищается, защитным элементом выступает силовой трансформатор, который с помощью некоторых процессов обесточивает всех потребителей данного трансформатора.

Также во время, когда нет подачи тока отделитель отключается, чтобы предотвратить собственный разрыв от воздействия тока. Такая система используется в сетях с большим током. Как мы уже говорили выше, система ОД-КЗ является дешевой, но в наше время она уже устарела и заменяется более новыми выключателями. Подробнее узнать об этом вопросе вы можете, просмотрев видео:

Обзор системы ОД-КЗ

Назначение короткозамыкателя

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.

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:

Работа короткозамыкателя без отделителя

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


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.

Совместная работа короткозамыкателя с отделителем

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


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.

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей

Схема подстанции без выключателя на стороне высокого напряжения

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает только отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Применение

Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей. Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью — на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью — на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную.

В настоящее время применение короткозамыкателей ограничено теми подстанциями, где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС, где они применяются, имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции (силового трансформатора), чем схемы с применением выключателей.
Отказами короткозамыкателя могут быть короткие замыкания из-за самопроизвольного или ложного включения, а также невозможность включения короткозамыкателя при переключениях.

Отделители

Что такое отделитель?

Отделитель — высоковольтный аппарат, предназначенный для автоматического отключения повреждённых участков цепи в бестоковую паузу АПВ, поскольку его конструкция не рассчитана на гашение электрической дуги. Устройство отделителя такое же как и разъединителя. Отличие от последнего в том, что отделитель в комбинации с короткозамыкателем создаёт систему отделитель-короткозамыкатель которая представляет альтернативу высоковольтному выключателю.

Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод. Если в обычном разъединителе скорость отключения очень мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5-1,0 с. Отделитель отсоединяет поврежденные участки электрической цепи после отключения защитного выключателя. Выключатель срабатывает от искусственного короткого замыкания, создаваемого короткозамыкателем.

Отделители представляют собой двухколонковый разъединитель с ножами заземления (ОДЗ); одним ОДЗ-1А, ОДЗ-1Б, двумя ОДЗ-2 или без них (ОД), управляемый приводом ШПО (привод отделителя в шкафу). До 110 кВ включительно три полюса отделителя соединяются в общий трехполюсный аппарат и управляются одним приводом ШПО.

Отделители на 220 кВ выполняются в виде трех отдельных полюсов, каждый из которых управляется самостоятельным приводом.

Отключение отделителя происходит автоматически под действием заведенных пружин при срабатывании блокирующего реле или отключающего электромагнита, освобождающих механизм свободного расцепления привода. Включение отделителя производится вручную.

Операции, производимые отделителями

Отделителями допускаются операции отключения и включения:

  • трансформаторов напряжения, зарядного тока шин и подстанционного оборудования всех напряжений (кроме конденсаторных батарей);
  • параллельных ветвей, находящихся под током нагрузки, если разъединители этих ветвей шунтированы другими включенными разъединителями или выключателями;
  • намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий;
  • нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек при отсутствии в сети замыкания фазы на землю.

Принцип действия отделителей

Обычно отделитель представляет контактную систему рубящего типа без дугогашения и снабжённого пружинно — моторным приводом. В нормальном режиме электродвигателем осуществляется натяжение пружины и постановку механизма на защёлку. При подаче сигнала защелка освобождается специальным расцепителем электромагнитного действия и под действием натянутой пружины отделитель размыкает цепь. Такой принцип (пружинное отключение) необходим для энергонезависимости срабатывания отделителя (для надёжной его работы). Необходимо также отметить обязательную блокировку отключения отделителя под током.

Недостатки отделителей

Низкая надёжность — поскольку отделители располагаются в основном в ОРУ, то осадки могут привести к отказу срабатывания отделителя.

4.Назначение,конструкция и принцип действия разъединителей, отделителей, короткозамыкателей

Разъединители:
общая характеристика. (Р)

Р
– предназначены для создания видимого
разрыва. Можно откл. и вкл. нагруженные
тр-ры небольшой мощности, вкл. и откл.
зарядный ток линии ограниченной длины.
Можно производить оперативные переключения
без разрыва эл. цепи.

Р1
– вкл., Р2
– откл. Присоединение на II системе шин.

Присоединение
можно перевести на I систему шин включив
Р2.
Оперативное переключения разъединителем
возможны при авариях.

Приводы
Р-ей бывают ручные и электродвигательные.

Р-ли
снабжаются заземлительными ножами
(одни или двумя). Один нож предусмотрен
на шинный Р. Заземл-й нож обращен в
сторону выкл-я. Двумя ножами снабжаются
линейные Р-ли.

  • Различают
    Р-ли одно- и трехполюсные наружной и
    внутренней установок.
  • Разъединители
    внутренней установки.

Р
– предназначены для создания видимого
разрыва. Можно откл. и вкл. нагруженные
тр-ры небольшой мощности, вкл. и откл.
зарядный ток линии ограниченной длины.
Можно производить оперативные переключения
без разрыва эл. цепи.

Различают
Р-ли одно- и трехполюсные наружной и
внутренней установок.

Для
внутренней установки в основном
используются Р-ли рубящего типа.

Такие
Р-ли имеют механические и эл.магнитные
замки. Для этого используются специальные
подпружиненные пластины. В пластине
наводятся токи.

Если
рабочий ток превышает 4000А требуется
дополнительное усилие на отключение.

Разъединители
наружной установки.

Р
– предназначены для создания видимого
разрыва. Можно откл. и вкл. нагруженные
тр-ры небольшой мощности, вкл. и откл.
зарядный ток линии ограниченной длины.
Можно производить оперативные переключения
без разрыва эл. цепи.

Различают
Р-ли одно- и трехполюсные наружной и
внутренней установок.

3-
главные ножи; 4- контактная система; 5-
заземляющие ножи; 6- привод.

Замок
выполняется эл.магнитным.

В
настоящее время эксплуатируются Р-ли
наружной установки след-х типов:

Достоинства:
занимают небольшое пространство.

На
сверхвысокие напряжения применяют Р-ли
катящего типа с 2-мя разрывами на фазу.

  1. Р
    рубящего типа:
  2. Достоинство:
    не увеличивается территория.
  3. На
    сверхвысокие напряжения распространения
    получили Р-ли подвесные.
  • Достоинства:
    минимальные габариты.
  • Недостатки:
    плохо ломает гололед.
  • Отделители
    и короткозамыкатели.

Отделитель
(Отд) и короткозамыкатель (КЗ) обычно
исполь-зуются в блоке. Отделители могут
быть одностороннего и двухстороннего
действия.


  1. отделитель — отделитель
  2. одностороннего двухстороннего
  3. действия действия

КЗ-тельпредназначен
для создания искусствен-ного короткого
замыкания. Выполняется 1 и 2х
полюсные.

Отд
и КЗ выполняются на базе разъединителя.

В
сетях с незаземленнойнейтральюU=(10-35)
кВ и выше короткозамыкатель устраивается

полюсный. В сетях U≥110
кВ – однополюсный короткозамыкатель.

Рассмотрим
работу блока отделитель – короткозамыкатель.

Блок
устанавливается на подстанциях без
выключателя.

Выкл-ль
установлен на головной подстанции.
Допустим, произошло витковое замыкание
в тр-ре. Срабо- тает газовая защита тр-ра.
При этом подается импульс на включение
короткоз-ля. Создается искусств-оекор.
зам-е. От устройств РЗ на питающей
подстанции произ-сяотклвыкл-я питающей
подст. В безтоковую паузу сработает
отделитель, затем откл-сявыкл-ли со
стороны низшегоU.

«+» простота конструкции, экономичность.
«-» большое время срабатывания (tср=0,4-0,5
сек).

Элегазовые
разъединители и заземлители.

Устанавливаются
в ячейках ЭГ. В настоящее время
эксплуа-тируются элегазовые ячейки
КРУЭ на U=(110,
220, 330, 500)кВ.Элегазовые разъединители
выполняются на U=(110-500)кВ.
Имеют металлический корпус, в котором
располагается контактная система.
Разъединители на U=(110,
220)кВ и на U=(330,
500)кВ различаются контактной системой.
Разъединитель имеет электродвигательный
привод.

1-корпус;
2-розеточный контакт для присоединения
разъ-ля к КРУ; 3-подвижный контакт;
4-неподвижный контакт.

Разъ-ли
110, 220 кВ имеют розеточный контакты с 2х
сторон.

1-корпус
металлический; 2-изоляторы; 3-неподвиж.контакт;
4-подвиж.контакт; 5-вал, соединяется с
электродвигателем.

Подвижный
контакт 4передв-ся с помощью подвижной
рейки. Корпус заполнен элегазом.

В
изоляторах выполнены розеточные контакты
для соединения с частями эл.установки.
Собственное время включения элегазовыхразъ-й
5 сек. Собств. время отключения 2-3 сек.

В
КРУЭ конструкция заземлителя отличается.
Зазем-ли имеют металлич. Корпус,
заполненный элегазом. Сх. имеет вид:

Заз-ль
имеет электромагнитный замок, эл-маг
привод. Обеспечены индикаторами для
контроля напряжения. Такой заземлитель
имеет розеточные контакты.

Отделители и короткозамыкатели

В настоящее время разработаны типовые схемы высоковольтных подстанций без выключателей на питающей линии. Это позволяет удешевить и упростить оборудование при сохранении высокой надежности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения используются короткозамыкатели и отделители.

Короткозамыкатель – это быстродействующий контактный аппарат, который по сигналу релейной защиты создает искусственное КЗ сети.

Короткозамыкатели наружной установки с приводом ШПК (привод короткозамыкателя в шкафу) и трансформатором тока ТШЛ 0,5 (трансформатор тока шинный, с литой изоляцией, класс точности 0,5) предназначены для создания искусственного короткого замыкания (двухфазного у КЗ-35 или на землю у КЗ-110, КЗ-220) при повреждениях в трансформаторе. Под воздействием защиты замыкание вызывает отключение выключателей, установленных на питающих концах линий.

Управление короткозамыкателем осуществляется приводом ШПК, причем включается короткозамыкатель автоматически под действием пружинного механизма при срабатывании привода от сигнала релейной защиты. При необходимости короткозамыкатель может быть включен также вручную. Отключается короткозамыкатель только при ручном оперировании.

Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод.

Если в обычном разъединителе скорость отключения очень мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5-1,0 с. Отделитель отсоединяет поврежденные участки электрической цепи после отключения защитного выключателя.

Выключатель срабатывает от искусственного короткого замыкания, создаваемого короткозамыкателем.

Отделители на 220 кВ выполняются в виде трех отдельных полюсов, каждый из которых управляется самостоятельным приводом.

Отключение отделителя происходит автоматически под действием заведенных пружин при срабатывании блокирующего реле или отключающего электромагнита, освобождающих механизм свободного расцепления привода. Включение отделителя производится вручную.

Конструкции короткозамыкателей и отделителей:

На рис. 4.1.1. показан короткозамыкатель на напряжение 35 кВ КЗ-35. В скобках приведены размеры для короткозамыкателя на 110 кВ.

Рис. 4.1.1 Короткозамыкатель КЗ-35

На стальной коробке 1 установлен опорный изолятор 2. Вверху опорного изолятора расположен неподвижный контакт 3, находящийся под высоким напряжением. Подвижный заземленный контакт – нож 4 укреплен на валу 5 привода короткозамыкателя. Основание 1 изолировано от земли.

На вал 5 действует пружина привода, которая заводится в отключенном состоянии. Для включения подается команда на электромагнит привода, который освобождает защелку механизма. Под действием пружины нож перемещается в вертикальной плоскости и заземляет контакт 3.

Время включения такого короткозамыкателя 0,15-0,25 с.

Рис. 4.1.2. Отделитель

В основу конструкции отделителя ОД-220 на напряжение 220 кВ положен двухколонковый разъединитель с вращением ножей 1 в горизонтальной плоскости, рис. 4.1.2 Приведение в движение колонок 2 осуществляется пружинным приводом 3 с электромагнитным управлением. Во включенном положении пружины привода заземлены. При подаче команды пружина освобождается и контакты расходятся за время 0,4-0,5 с.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОТДЕЛИТЕЛЕЙ КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЕЙ

1. Китаев В.Е. Трансформаторы. Москва, «Высшая школа», 1974

2. Грумбина А.Б. Электрические машины и источники питания РЭА. Москва, «Энергоатомиздат», 1990

3. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 720 с. 2. Электротехнический справочник. Том 1, книга 2. 4 изд., перераб./ Под общей ред. профессоров П.Г.Грудинского, Г.Н. Петрова, М.М. Соколова и др. -М: Энергия, 1971. – 880 с.

4. Двухколонковые горизонтально поворотные разъединители типа SGF для наружной установки. Руководство по монтажу и эксплуатации. Екатеринбург, 2000.- 68с.

5. А.А.Федоров «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию» (в двух томах, М.: Энергоатомиздат, 1987г.).

7. Б.А. Соколов, Н.Б.Соколова «Монтаж электрических установок», (М.: Энергоатомиздат, 1991 г.,-592 с.:ил.).

Вопрос 51. Режимы работы тт индуктивного типа.

Сначала
общие сведения, все равно будите
рассказывать, поэтому лучше быть в
курсе.

Первичная
обмотка трансформатора тока последовательно
включается в силовую цепь. К вторичной
обмотке последовательно подключаются
амперметры, токовые обмотки ваттметров,
варметров, счетчиков активной и реактивной
энергии, токовые цепи релейной защиты
и автоматики.

Трансформатор
тока является источником тока,
следовательно, вторичная обмотка
выполняется с большим внутренним
сопротивлением. Сопротивление приборов,
подключенных к вторичной обмотке
трансформатора тока должно быть
небольшое. Если сопротивление
подсоединенных приборов больше допустимой
величины, то оно значительно повлияет
на величину вторичного тока. ТТ не будет
работать в заданном классе точности.
(На рисунке заземление, если начнет
спрашивать дотошно, то вторичную обмотку
заземляют из условий техники безопасности)

Теперь
сам вопрос.

Протекающий
по первичной обмотке ток I1 создает в
сердечнике магнитный поток Ф1. Наводимая
во вторичной обмотке электродвижущая
сила (ЭДС) взаимоиндукции вызывает ток
I2, который создает свой магнитный поток
Ф2, направленный встречно потоку Ф1.
Величина сопротивления вторичной
нагрузки небольшая, поэтому пот ери
энергии во вторичной нагрузке
незначительны. Следовательно, поток Ф2
немного меньше потока Ф1, а результирующий
магнитный поток Ф0 = Ф1 – Ф2 составляет
всего несколько процентов от магнитного
потока Ф1. Для такого магнитного потока
не требуется магнитопровод большого
сечения. Кроме того, в этом случае
трансформатор тока обладает незначительным
индуктивным сопротивлением, то есть не
влияет на величину тока, протекающего
в силовой цепи. При размыкании вторичной
обмотки исчезает ток I2, а следовательно,
и поток Ф2.Результирующий поток Ф0 в
соответствии с выражением возрастает
до первичного потока Ф1. Из-за небольшого
сечения магнитопровода, выбранного по
потоку Ф0, происходит насыщение
магнитопровода. Форма магнитного потока
из синусоидальной Ф0 становится
трапецеидальной Ф0ХХ.

Напряжение
на выводах вторичной обмотки пропорционально
скорости

изменения
магнитного потока ФО (ФОХХ):

Отсюда
при размыкании вторичной обмотки форма
напряжения на ее выводах становится
пикообразной. Значение напряжения на
разомкнутой вторичной обмотке при
большом рабочем токе может достигать
нескольких киловольт. Запрещается
размыкать вторичную обмотку трансформатора
тока под
нагрузкой. Высокое напряжение опасно
для персонала и, кроме того, может
привести к повреждению изоляции ТТ.
Из-за насыщения сердечника большим
магнитным потоком происходит его
перегрев. Повреждение ТТ может вызвать
замыкание первичной цепи. При необходимости
произвести переключения в схеме под
током предварительно закорачивают
вторичную обмотку ТТ.

Вопрос
52. Пояснить показания фазных вольтметров
включенных в разомкнутый треугольник
при однофазном КЗ на землю в сети 10 кВ.
Распространенным способом выполнения
сигнализации замыканий на землю является
использование специальной (третьей)
обмотки трансформатора напряжения,
соединенной по схеме, называемой
разомкнутым треугольником, которая
является фильтром напряжения нулевой
последовательности 3U0 . В нормальном
режиме сети 110 кВ при симметричных
напряжениях фаз А, В и С на выводах этой
обмотки напряжение практически
отсутствует (имеется только напряжение
небаланса, значение которого обычно не
превышает 1 В; наличие этого напряжения
свидетельствует об исправности ТН,
отсутствии обрывов и замыканий в его
вторичных цепях).
При однофазном
металлическом замыкании на землю,
например, провода фазы А напряжение
этой фазы относительно земли становится
равным нулю, напряжения неповрежденных
фаз В и С увеличиваются в 1,73 раза, а их
геометрическая сумма становится равной
утроенному значению фазного напряжения
.
Под воздействием напряжения нулевой
последовательности 3U0,
которое при металлическом замыкании
достигает 100 В, максимальное реле
напряжения срабатывает на сигнал или
на отключение. Последнее выполняется
на подстанциях, откуда питаются линии,
отключаемые при замыканиях на землю по
условиям техники безопасности

Достоинства и недостатки

Отделители и короткозамыкатели в открытом виде не очень качественно работают в неблагоприятные погодные условия. Из-за этого была создана некая конструкция с системой контакта, помещенная в камеру с элегазом.

Установка с 35 киловаттами использует 2 полюса. Более мощные (110 киловатт и более) используется один полюс. Типичные короткозамыкатели срабатывают очень долго и поэтому целесообразней пользоваться устройством, в основе которого пороховой заряд. Взрыв его запускает нож в движение.

Важно знать, что контролируя состояние аппаратов, в первую очередь нужно проверять изоляцию на всех деталях. Вот и все, что хотелось рассказать вам о принципе работы, конструкции и назначении короткозамыкателей и отделителей

Надеемся, информация была для вас полезной и понятной!

Вот и все, что хотелось рассказать вам о принципе работы, конструкции и назначении короткозамыкателей и отделителей. Надеемся, информация была для вас полезной и понятной!

Советуем также прочитать:

  • Как передается электроэнергия на расстоянии к потребителям
  • Как определить короткое замыкание в сети
  • Защитные средства в электроустановках напряжением выше 1000 Вольт
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации