Виды масляных выключателей. Принцип работы баковых выключателей

Виды: баковые; маломасляные (горшковые) ЗРУ 6 – 110 кВ электростанций и подстанций; КРУ 6 -35 кВ; ОРУ 35 – 110 кВ.

Масляные баковые выключатели

В масляных баковых выключателях масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей.

При напряжении до 10 кВ (в некоторых типах выключателей до 35 кВ) выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при большем напря­жении для каждой фазы преду­сматривается свой бак.

На рис. 4-50 схематически по­казан баковый выключатель без специальных устройств для гаше­ния дуги. Стальной бак 1 выклю­чателя подвешен к литой чугун­ной крышке 3 с помощью болтов. Через крышку проходят шесть фар­форовых изоляторов 4, на ниж­них концах токоведущих стержней которых закреплены неподвижно контакты 7. Подвижные контакты 8 находятся на контактном мо­сте или траверсе. Движение им пе­редается с помощью изолирующей тяги от приводного механизма, расположенного под крышкой вы­ключателя. Во включенном поло­жении траверса поднята и контакт­ный мост замыкает цепь между не­подвижными контактами. При этом отключающая пружина 5 сжата. Выключатель во включенном поло­жении удерживается защелкой при­вода, с которым он связан валом 6. При отключении автоматически или вручную освобождается за­щелка и под действием пружины траверса быстро опускается вниз (скорость движения достигает 1,5 - 2,7 м/с). При этом образуется разрыв цепи в двух точках на каждом полюсе выключателя. Воз­никшие дуги разлагают и испаряют масло 2, образуется газопаровой пузырь,

содержащий до 70% водорода. Давление внутри пузыря достигает 0,5 - 1 МПа, что повышает деионизирующую способность газов. Дуга гаснет через 0,08 - 0,1 с. На стенках бака имеются за­щитные изоляционные покрытия 9. Масло в бак выключателя залива­ется не полностью, под крышкой остается воздушная подушка. Это необходимо, чтобы уменьшить силу удара в крышку выключа­теля, обусловленного высоким давлением, возникающим в процессе гашения дуги. Если, уровень масла будет недопустимо низок, то газы попадут, под крышку сильно нагретыми, что может вызвать взрыв смеси водорода с воздухом.

В рассмотренном выключателе нет никаких специальных уст­ройств для гашения дуги, поэтому отключающая способность его невелика. Выключатели такой конструкции (ВМБ-10, ВМЭ-6, ВМЭ-10, ВС-10) применяются в установках 6—10 кВ, но в настоящее время они вытесняются маломасляными выключателями.

Для наружных установок напряжением 35 кВ и выше баковые масляные выключатели благодаря простоте конструкции приме­няются достаточно широко и в настоящее время. В отличие от простейшего рассмотренного выключателя они имеют специальные устройства - гасительные камеры.

По принципу действия дугогасительные устройства можно разделить на три группы:

- с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения газа в зоне дуги создаются за счет выделяющейся в дуге энергии;

- принудительным масляным дутьем, у ко­торых к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов;

- с магнитным гашением в масле, в которых дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели.

Основные преимущества баковых выключателей: простота конструкции, высокая отключающая способность; при­годность для наружной установки; возможность установки встроен­ных трансформаторов тока.

Недостатки баковых выключателей: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену, необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений; непригодность для выполнения быстродействующего АПВ, большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.

2.Каким критериям должен удовлетворять правильно выбранный по мощности элек­тродвигатель? Как осуществляется эта проверка по методам эквивалентных величин?

Основным требованием при выборе электродвигателя является его соответствие условиям технологического процесса рабочей ма­шины. Задача выбора состоит в поиске такого двигателя, который будет обеспечивать:

1) заданный технологический цикл рабочей ма­шины:

Mмакс ≤ Mдоп,

Mпуск. двиг-ля ≥ Mпуск мех-ма (Mмин ≥ Mс – для КЗ АД),

2) иметь конструкцию, соответствующую условиям эксплуата­ции и компоновки с рабочей машиной,

3) нагрев двигателя при работе не должен превышать нормативный (допустимый) уровень: τ_макс ≤ τ_макс.

Нагрузочная диаграмма исполнительного органа рабочей маши­ны представляет собой график изменения приведенного к валу дви­гателя статического момента нагрузки во времени Mc(t). Эта диаграмма рассчитывается на основании технологических данных, ха­рактеризующих работу машин и механизмов, и параметров меха­нической передачи. На рис. 9.1, а приведен пример нагрузочной диаграммы, кото­рая показывает, что некоторый исполнительный орган создает при своей работе в течение времени t, момент нагрузки Мс1, а в течение времени t2 - момент нагрузки Мс2. Из тахограммы (см. рис. 9.1, б) видно, что его движение состоит из участков разгона, движения с установившейся скоростью, тормо­жения и паузы. Полное время цикла tц = tp + tу + tт + t0 = t1 + /2. Порядок расчета мощности, пре­дварительного выбора и проверки двигателя рассмотрим на примере этих диаграмм. Определение расчетной мощнос­ти двигателя. Ориентировочно рас­четный момент двигателя: МРАСЧ ≥ кЗМСЭ

где М_сэ - эквивалентный момент нагрузки; к_з - коэффициент запаса, учитывающий динамические режи­мы электродвигателя, когда он ра­ботает с повышенными токами и моментами.

Метод эквивалентного момента удобно использовать в том слу­чае, когда известен график изменения момента двигателя во време­ни M(t). В дополнение к указанным условиям применения метода эквивалентного тока при использовании метода эквивалентного мо­мента должно соблюдаться еще одно условие - постоянство маг­нитного потока двигателя на протяжении всего цикла работы.

√∑ⁿ_i=1(M²_i ti) / t_ц = М_ЭКВ ≤ М_НОМ

где М_ЭКВ - эквивалентный по условиям нагрева среднеквадратичный момент двигателя за рабочий цикл.

Метод эквивалентной мощности используется, если известен гра­фик изменения мощности во времени, и при условии постоянства постоянных потерь, магнитного потока и скорости двигателя на всех участках рабочего цикла.

Допустим, что скорость двигателя на всех участках цикла равна номинальной.

√∑ⁿ_i=1(Р²_i ti) / t_ц = М_ЭКВ ω_НОМ =Р_ЭКВ ≤ Р_НОМ

где Р_ЭКВ - эквивалентная по условиям нагрева мощность, определяе­мая как среднеквадратичная механическая мощность двигателя за рабочий цикл.

Если выполняется соотношение, то при соблюдении указанных ранее ус­ловий нагрев двигателя не превысит до­пустимого уровня.