Hur högspänningsfrånskiljare är anordnade och fungerar

Högspänningsenheter: Hur frånskiljare är arrangerade och fungerar Bland högspänningsutrustning används olika kopplingsanordningar. En av deras grupper heter "Disconnectors".

Utnämning

Dessa strukturer används för att skapa ett avbrott i den elektriska kretsen, som inte bara stänger av spänningsförsörjningen, utan måste också vara visuellt synlig.

Faktum är att under den långa historien av exploatering av elektricitet har traditioner utvecklats för säker användning. Strömavbrott genom lastbrytare med sofistikerade tekniska anordningar är dolda för observation. Vid olyckor ligger spänningen kvar i det område som är avsett för avveckling. Detta är mycket farligt och är en direkt förutsättning för elektriska stötar eller skador på elektrisk utrustning.

Av dessa skäl installeras frånskiljare i högspänningskretsen i serie med omkopplarna och som regel efter dem för att säkerställa driftsäkerheten.

För att förstå denna process kommer vi att presentera en del av den elektriska kretsen när elektricitet från källan till transformatorstation nr 1 överförs genom en kraftledning uppdelad i 5 arbetssektioner till transformatorstationer nr 2 och nr 3.

Låt oss anta att det i avsnitt nr 3 (markerat med rött) är nödvändigt att utföra tekniskt arbete som kräver, enligt säkerhetsförhållanden, avspänning.

För att göra detta måste du stänga av strömbrytarna:

• kraftstation nr 1;

• förbrukande transformatorstationer nr 2 och nr 3, som är i drift på underspänningssidan och kommer att generera el till ledningen, inklusive sektion nr 3, på grund av den omvända transformationseffekten.

I händelse av ett fel på någon av omkopplarna eller ett fel eller deras spontana otillåtna inkoppling, kommer spänningen att visas på arbetssektionen nr 3, och detta är oacceptabelt.

Därför installeras en frånskiljare efter varje brytare i den elektriska kretsen, vilket dessutom skapar ett säkert och synligt avbrott i kretsen.

Bilden ovan är en enkel enradsdesign. I praktiken använder dock högspänningsledningar minst tre faser. Ett mer exakt diagram för vårt fall av förberedelse av arbetsplats nr 3 för underhåll kommer att vara följande.

På den visas varje fas «A», «B», «C» av kraftledningen i sin egen färg: gul, grön och röd. Vid alla transformatorstationer kopplas den först från sin egen strömbrytare och sedan av frånskiljaren. Först då är varje fas av kraftledningen för plats nr 3 jordad.

I denna figur visas inte frågan om jordning helt, utan bara för att visa behovet av dess implementering.

Placeringen av frånskiljaren i kretsen bestämmer dess förenklade design jämfört med strömbrytaren. Detta beror på det faktum att omkopplaren på ett tillförlitligt sätt måste avbryta elektriciteten som passerar genom den under normal drift och nödkortslutningsströmmar av enorma storleksordningar som kan uppstå vid ett oförutsett ögonblick var som helst i den del av kretsen som skyddas av omkopplaren.

Dessa processer är mycket komplexa, de är relaterade till jonisering av miljön och uppkomsten av en kraftig elektrisk ljusbåge som kan bränna kontakterna. För att förhindra detta fenomen används olika tekniska lösningar, baserade på användning av bärare med isolerande egenskaper. De fyller arbetsområdet för strömbrytaren där kretsen är bruten.

Den andra riktningen för att hantera bågen är att säkerställa den maximala hastigheten för avtryckarmekanismen. Dess driftstid är jämförbar med en explosion och inträffar i ungefär två perioder av svängning av sinusströmmens överton.

Samma tid krävs för moderna skydd med automatiska medel för att upptäcka ett fel i kretsen och skicka ett kommando till brytaren.

Därför är nödavstängningstiden genom skydd och automatisering cirka 0,04 sek.

För frånskiljare behövs inte sådana komplexa enheter. De är utformade för att stängas av av förarens hand eller elmotorer utan brådska. Eftersom frånskiljarna är installerade efter omkopplarna, fungerar de endast efter att spänningen har tagits bort, när det inte kan finnas någon ljusbåge.

Placeringen av frånskiljaren och strömbrytaren kan ses på ett fragment av driftschemat för avsändaren.

Så här ser bilden av platsen för denna transformatorstation ut, sänd av satelliten.

Vy över samma område från marken från sidan av det främre stödet.

Därför skapar frånskiljare ett synligt brott i den elektriska kretsen för ett säkert underhåll efter att strömbrytaren stänger av spänningen... Detta är deras huvudsakliga syfte.

Frånskiljare design

Enheten för en högspänningsfrånskiljare är ganska komplex, men samtidigt är den mycket enklare än den för en strömbrytare med samma spänning. Låt oss titta på exempel på deras implementering för 330 kV-utrustning.

De enda strömmar som sådana frånskiljare löser ut är möjliga kapacitiva urladdningar från inducerade spänningar. Strömkontakterna på frånskiljarna är utformade för att bryta deras strömförsörjning. I arbetstillstånd passerar den maximala belastningsströmmen genom dem.

Frekvensomriktarens styrskåp är utformade för att styra varje fas av frånskiljaren individuellt eller i kombination.

Om du tittar noga på bilderna ovan kommer du att se att omkopplarens och frånskiljarens brytarkontakter är placerade på en avsevärd höjd. Detta av säkerhetsskäl för övrig utrustning och servicepersonal.

I 110 kV utomhusställverk är den säkra höjden på frånskiljaren mindre.

Så det är bättre att underhålla dem, lättare och billigare att installera. Detta kräver dock särskild uppmärksamhet från driftpersonalen under den idriftsatta frånskiljaren. I praktiken fanns det fall när arbetare i vått väder höjde håret, minskade säkerhetsavståndet till elektrisk utrustning och föll under en spänning på 110 kV.

Detta bekräftar än en gång att säkerhetsåtgärder inte bara måste vara välkända, utan också vara oklanderligt utförda.

Placeringen av 10 kV luftledningsfrånskiljare på stolpar nära inomhusställverket med strömbrytare för transformatorstationen visas på bilden.

Följande bild visar hur man manövrerar 10 kV nätfrånskiljaren med en manuell drivning. Krafttransformatorn finns i närheten.

Frånskiljare för 6 kV luftledningar har samma anordning som för 10 kV ledningar.

Alla bilder visar att varje frånskiljare består av följande strukturella element:

• kraftram placerad på en säker höjd;

• stödisolatorer fast monterade på ramen vid ändarna av gapet som bildas för varje fas;

• ett kontaktsystem som säkerställer tillförlitlig passage av ledningens märkström och kopplar bort spänningsförsörjningen i öppet tillstånd till den sektion som är avsedd för service;

• knivrörelsekontrollsystem.

För frånskiljare som används för kretsar med en spänning på 110 kV och över, är kontaktsystemet gjort av två rörliga halvknivar som är böjda i motsatta riktningar. I andra utföranden används oftare en rörlig kniv, som sätts in i en fast kontakt.

Frånskiljare klassificeras enligt:

• antalet stolpar;

• arten av installationen (inomhus eller utomhus);

• typen av rörelse av kniven för att skapa kedjebrottet (roterande, skärande eller gungande);

• kontrollmetoder: manuellt med ett manövrerande isoleringsstång eller spaksystem, eller automatiskt med elmotorer (hydraul och till och med pneumatik kan användas) med ett styrsystem.

Alla operationer med frånskiljare i arbetsschemat klassificeras som farligt arbete, de utförs endast av utbildad och utbildad personal som använder specialdesignade formulär under direkt kontroll av avsändaren.

Förreglingsfrånskiljare

En egenskap hos högspänningsfrånskiljare är att tillsammans med dem, på samma plattform, ofta är jordningsknivar placerade på båda sidor av det skapade gapet. Det är bekvämt att manipulera dem för driftpersonal som utför omkoppling i kraftkretsar.

Vid påslagning är det viktigt att korrekt observera sekvensen för att applicera / ta bort jordning och slå på / från frånskiljaren. Strömbrytaren får inte slås på när jordningen är installerad på båda sidor av frånskiljaren. Detta kommer att orsaka en kortslutning.

Du kan inte heller tvinga jord när frånskiljaren är på och spänning läggs på kretsen, vilket också kommer att skapa en kortslutning.

För att förhindra felaktiga situationer under omkoppling används teknisk blockering av servicepersonalens handlingar med stationära jordar, frånskiljare och brytare. Hon kan vara:

• rent mekaniskt;

• elektrisk (baserat på användningen av ett elektromagnetiskt lås);

• kombinerad.

Låsdesignerna är olika. Deras komplexitet och tillförlitlighet ökar när spänningen som används i primärslingan ökar.

För att styra elektriska typer av förreglingar är ytterligare kontakter som används i sekundära kretsar monterade på kontaktvingarnas roterande axlar. Dessa kallas blockkontakter KSA. De upprepar helt frånskiljarens position, samtidigt som de stänger eller öppnar.För att utöka kapaciteten hos styrkretsar, skydd och automatisering av omkopplare och ledningar är dessa blockkontakter utformade med både normalt öppna och stängda lägen.

Ett liknande kontaktblock är också monterat på drivningarna av stationära jordknivar och lastbrytare.

Elektromagnetiska blockerande styrkretsar är baserade på principen att skapa serie- och parallellkretsar av elektriska kretsar från kontakterna på repeatrarna för huvudutrustningens position: strömbrytare, frånskiljare, jordknivar.

När positionen för en av dessa omkopplingsanordningar ändras av servicepersonalen, kopplas deras sekundära kontakter, monterade i ett visst logiskt schema, i enlighet därmed. Om säkerhetskraven överträds, förbjuder elektromagnetisk blockering ytterligare åtgärder med kraftutrustning.

I det här fallet är det nödvändigt att förstå riktigheten av de utförda åtgärderna och leta efter det misstag som gjordes.

Förreglingskretsar för transformatorstationsfrånskiljare drivs av dedikerade DC-spänningskällor.

Obligatoriska krav för frånskiljare:

• tillhandahålla ett synligt gap;

• strukturell motståndskraft mot dynamiska och termiska effekter;

• tillförlitlighet av isolering i alla väderförhållanden;

• klarhet i arbetet vid försämring av arbetsförhållandena under regn, snöfall, isformationer;

• enkel design, vilket ger enkel användning och underhåll.

För mer information om funktionsegenskaperna för frånskiljare, se Denna artikel.