Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разъединители для генераторных выключателей

Разъединители для генераторных выключателей

ГЕНЕРАТОРНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
ВВГ еще послужат энергетикам

Сегодня на многих электростанциях большой мощности в цепях главных выводов генераторов установлены воздушные генераторные выключатели типа ВВГ-20 и разъединители типа РВП(3)-20, уже выработавшие свой ресурс. Вопросы их замены или реконструкции решаются по-разному.
Например, на Саяно-Шушенской ГЭС эти аппараты были заменены на элегазовые генераторные выключатели зарубежного производства. Однако такой шаг требует больших единовременных финансовых вложений, которые могут позволить себе далеко не многие потребители. Возможен другой путь – ремонт и модернизация выключателей.
Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета предлагают своеобразный ретрофит генераторных комплексов, проведение которого позволит не только продлить ресурс аппаратов, но и значительно улучшить их технические характеристики. Один из авторов материала Юрий Александрович Филиппов в нашем журнале («Новости ЭлектроТехники» № 6(6) 2000) уже рассказывал о принципах предлагаемой модернизации. Сегодня петербургские ученые готовы претворить в жизнь свои разработки.

Михаил Моисеев, к.т.н., доцент СПбГПУ
Юрий Петров, главный специалист по электрооборудованию, «Атомэнергопроект»
Юрий Филиппов, д.т.н., профессор СПбГПУ, г. Санкт-Петербург

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Вкратце напомним о принципиальных недостатках воздушных генераторных выключателей типа ВВГ-20 и разъединителей типа РВП(3)-20 на номинальное напряжение 20 кВ, которые значительно осложняют их эксплуатацию [1].
Изначально аппараты были рассчитаны на номинальные токи 12500 А при свободном, естественном теплоотводе от поверхностей их токоведущих систем (ТВС). Однако на атомных и мощных гидро- и тепловых электростанциях фактические рабочие токи в генераторных цепях имеют величины 20000 А и более.
Поэтому возможность работы этих аппаратов обеспечивалась путем введения дополнительных постоянно работающих систем направленного искусственного воздушного обдува непосредственно ТВС этих аппаратов. Охлаждение ТВС, например, на Ленинградской атомной станции осуществляется одной установкой с двигателем мощностью 55 кВт, а вторая постоянно находится в резерве. Естественно, что введение системы искусственного охлаждения снижало эффективность работы распределительных устройств электростанций.
Кроме того, в аппаратах отсутствуют системы пофазного электромагнитного экранирования, что приводит к тому, что во всех близлежащих конструктивных стальных ферромагнитных элементах, в том числе в перекрытиях зданий, происходит интенсивное тепловыделение от воздействия вихревых токов и проявления гистерезиса. В результате нагрева этих элементов возникают неоправданные потери электроэнергии и проявляются, как следствие, другие неприятности.

Рис. 1. Модернизированный воздушный генераторный выключатель на 20 кВ, номинальный ток до 20000 А

СОЗДАНИЕ ЛАБОРАТОРИИ

Для решения этих довольно сложных проблем было необходимо провести разработки и исследования по поиску новых конструктивных решений.
Однако испытательных установок, на которых можно было бы испытывать выключатели такой мощности, в стране не существовало. По заданию координационного Совета организаций, участвовавших в строительстве Саяно-Шушенской ГЭС, и в значительной мере на средства этой станции, в составе кафедры «Электрические и электронные аппараты» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета была создана лаборатория для проведения испытаний в длительном режиме работы генераторных коммутационных аппаратов напряжением 20 кВ на номинальные токи 28500 А.
Перед лабораторией была поставлена задача предельного сокращения потерь в ТВС и создания максимально благоприятных условий естественного свободного теплоотвода с поверхностей их токоведущих элементов.
Результатом исследовательской работы стали успешно проведенные натурные испытания и доработка генераторного аппаратного комплекса, состоящего из воздушного генераторного выключателя типа ВВГ-20 и разъединителя типа РВП(3)-20, на номинальные токи до 30000 А без применения средств принудительного охлаждения на высоком потенциале.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

Такая возможность достигается в воздушных генераторных выключателях ВВГ-20 посредством замены в них главной токоведущей системы на вновь разработанную лабораторией тонкостеннопрофильную токоведущую систему, выполненную из мягкой электротехнической меди (рис. 1). При этом все остальные существующие узлы и механизмы выключателя, а также рубящий принцип движения ножа остаются неизменными.
Без изменений остается и конструкция разъединителя РВП(3)20/12500 [2].
Однако новая главная токоведущая система генераторного выключателя и токоведущая система разъединителя в процессе проводимой реконструкции помещаются в общий электромагнитный экран, состоящий из шести параллельно включенных и симметрично расположенных алюминиевых труб диаметром 80/60 мм, включенных в рассечку пофазно экранированного токопровода. Исследования показали, что примененные в конструкциях расщепленные электромагнитные экраны являются очень эффективным средством пофазного электромагнитного экранирования, практически полностью выполняют эту функцию с очень незначительным выходом электромагнитного поля за пределы экрана и почти не ограничивают свободу теплоотвода от самих ТВС по сравнению с ТВС аппаратов без экранирования (рис. 2).

Рис. 2. Распределение электромагнитного поля

1 – без экрана;
2 – сплошной экран;
3 – экран выключателя;
4 – экран разъединителя.

ЛИТЕРАТУРА

1. Филиппов Ю. А. Неиспользованные возможности совершенствования генераторных аппаратов для электростанций большой мощности // Новости ЭлектроТехники. – 2000. – № 6.
2. Моисеев М. Б., Филиппов Ю. А. Исследование возможности повышения номинального тока разъединителя РВП(З) до 20 кА // «Электротехническая промышленность». Серия «Аппараты высокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторы». – 1977. – Выпуск 6.

Читайте так же:
Подключение однополюсного выключателя розетки

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

Генераторные выключатели Alstom Grid

Генераторные выключатели являются идеальным решением для того, чтобы защитить и упростить работу электростанции, инвестируя малые средства по сравнению с обычными электростанциями без выключателя генератора.
Обычно, владельцы электростанций не имели другого выбора, кроме как переносить большие нагрузки электроснабжения, наряду с неожиданными расходами на обслуживание, что причиняло потерю рабочих часов. Кроме того, стареющие электростанции должны поддерживаться и усовершенствоваться, в то время как быстро строятся новые станции, которые выдают максимальное количество энергии (кВт*ч). Надежность электростанции является серьезной проблемой, так что производители электроэнергии постоянно работают над тем, чтобы избежать потери рабочих часов.
Одним из замечательных преимуществ генераторных выключателей является защита от пробоя в повышающем трансформаторе из-за внутреннего короткого замыкания. Исходя из статистики, такое случается редко, но это может привести к серьезным повреждениям трансформатора, сопровождаемым длительным простоем. Выход из строя электростанции вызывает значительные потери на её починку, что намного дороже затрат на установку высоковольтного выключателя. Кроме того, синхронизация с выключателем, предотвратит преждевременный износ другого электрооборудования от высоких перепадов напряжения во время операции переключения.

Лидером в сфере производства высоковольтных выключателей является Alstom Grid. Эта компания выпускает выключатели для электростанций мощностью до 1500МВ с 1972г. Более чем 1800 выключателей было установлено по всему миру для применения на АЭС, ГЭС, комбинированных электростанциях, газовых и паровых электростанциях, ГАЭС и ТЭС.
Инвестиции Alstom Grid в научные исследования и опытно-конструкторские разработки значительны, что позволяет пользователям оборудования извлекать выгоду из последних технологических новинок.

Испытание

Выключатели Alstom Grid тестируются в первоклассных лабораториях членов STL (тест на короткое замыкание) таких, как KEMA, CERDA, CESI, EDF, также они соответствуют последним стандартам ANSI и IEC.
Также могут быть проведены отдельные дополнительные тесты, сделаны специальные отчеты, чтобы соответствовать специфическим требованиям заказчика.
Все представленные выключатели прошли индивидуальное тестирование следуя определенной процедуре, основанной на стандартах ANSI C37.013 36.3.13 и IEC 62271-100/102 37.2.
Alstom Grid имеет квалифицированных специалистов, которые управляют и контролируют наше автоматическое испытательное оборудование (механика, герметичность модуля, диэлектрические лаборатории, и т.п.)
Основные критерии входного контроля основаны на детальном анализе результатов стандартных и предварительных испытаний.
Продолжительность работы выключателя генератора отвечает международным стандартам.
Все поставляемые выключатели 100% отвечают стандарту.

Качество

Научно-исследовательский отдел, производственный и коммерческий отделы Альстом Грид полностью сертифицированы по ISO 9001:2000.
Производство сертифицировано по ISO 14001:2004, что обязывает нас к экологически чистому производству и ограниченному негативному влиянию на окружающую среду.

Конструкция

1 — Корпус высоковольтного выключателя
2 — Разъединитель
3 — Заземлитель
4 — Пусковой выключатель
5 — Конденсаторы
6 — Разрядник для защиты от дуговых перенапряжений изготовленный из оксида цинка
7 — Трансформатор тока
8 — Трансформатор напряжения
9 — Смотровые отверстия положения переключателя
10 — Токовая защита (линейная цепь)
11 — Система охлаждения

Полностью пружинный привод FK3

Обычный FK3 проверен и омологирован на 10000 операций, а специальный на 20000
Изготовлен из алюминия

Преимущества привода

Высокая надежность, пригодность и качество
Простой принцип функционирования
Максимальная энергетическая стабильность в течение десятилетий
Минимальные затраты на обслуживание
Отсутствие риска утечки масла

Дугогасительная камера

Для того, чтобы достичь наибольшую эффективность при одновременном снижении рабочей энергии пружин, исследовательский центр Alstom Grid преуспел в:
Совершенствовании конструкции дугогасительных контактов
Совершенствовании и увеличении теплового эффекта
Оптимизации эффекта распыления благодаря специальному направляющему соплу
Alstom конструирует весь спектр генераторных выключателей с двумя дугогасительными камерами: FKG1 (горизонтальный) и FKG2 (вертикальный).

Компоненты выключателей

Разъединитель

Разъединитель это контактный коммутатор, который обеспечивает изоляцию межконтактного расстояния в отключенном положении, которое может быть проверено визуально.

Заземлитель

Заземлитель это контактный коммутатор, который позволяет соединять устройство с корпусом, соответственно с землей, для того чтобы обеспечить безопасность обслуживания.

Пусковой выключатель

Пусковой выключатель это инжектор тока механически соединенный со статическим преобразователем частоты.

Конденсатор

Конденсатор может быть использован для уменьшения риска обратного напряжения. Он устанавливается между фазой и землей.

Разрядник

Разрядники для защиты от искровых перенапряжений сделанные из оксида цинка являются эффективным решением для защиты оборудования от грозовых и коммутационных импульсов.

Трансформатор тока

Трансформаторы тока устанавливаются в корпус генераторного выключателя для того чтобы обезопасить электростанции и сети при обеспечении электроснабжения и постоянного тока.

Трансформатор напряжения

Трансформаторы напряжения устанавливаются в корпус генераторного выключателя ; они однофазные и соединены между фазой и землей.

Система охлаждения

Alstom Grid разработали несколько систем охлаждения для оснастки своих высоковольтных выключателей, такие как естественное и улучшенное воздушное охлаждение. Эти внешние системы охлаждения являются избыточными, они были сконструированы из опыта эксплуатации выключателей на АЭС.

Читайте так же:
Характеристика автоматического выключателя ап 50 3мт

Блокировочная система

Блокировочная система представлена высоковольтным выключателем разъединителем, заземлителем, пусковым выключателем.

Опционально

В дополнение к стандартным компонентам продукта, Alstom Grid разработало дополнительные системы для улучшения и оптимизации контроля и обслуживания генераторного выключателя.
CBWatch-2 это комбинация новых средств оптимизации контроля и обслуживания, которые доступны через web-технологии.

Модернизация

Многие из современных электростанций уже старше 20 лет и вопрос о необходимости продления срока службы существующих электростанций растет в нынешней экономической и энергетической обстановке. По этой причине, необходимо обновление (ретрофит) электростанции по средствам замены генераторного выключателя и всего оборудования, которое его сопровождает, такого как высоковольтный фазный провод и его периферии на станции. Старые выключатели требуют обслуживания, в то время как станция производит сотни МВ. Они также нуждаются в запчастях, которые становится все труднее получить.
Alstom Grid предлагает отличные генераторные выключатели для установки на новых электростанциях или для замены на старых.

Диапазон генераторных выключателей Alstom Grid

Диапазон генераторных выключателей выпускаемых Alstom Grid, в зависимости от номинального тока, тока отключения и отключаемой мощности.

Генераторные выключатели и комплексы — Аппаратный комплекс КАГ-15,75

схема аппаратного комплекса КАГ-15,75

Глава третья
АППАРАТНЫЕ ГЕНЕРАТОРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
1. АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ТИПА КАГ-15,75-28,5/28000УХЛ4
Трехполюсный аппаратный генераторный комплекс типа КАГ-15,75-28,5/28000УХЛ4 предназначен для выполнения коммутационных операций, передачи измерительной информации приборам и устройствам защиты и управления, а также для разделения и заземления участков цепи главных выводов мощных генераторов с номинальным напряжением 15,75 кВ и частотой 50 Гц. Структурная электрическая схема комплекса КАГ-15,75 изображена на рис. 3-1.

Рис. 3-1. Структурная схема аппаратного комплекса КАГ-15,75

вид аппаратного комплекса КАГ-15,75

В состав одного полюса комплекса КАГ-15,75 входят следующие аппараты и элементы: полюс разъединителя Рд с двумя встроенными заземлителями 3л1 и Зл2 и трансформатором напряжения ТН1, закрепленным на резервуаре разъединителя со стороны экранированного токопровода; полюс выключателя нагрузки ВН со встроенным заземлителем ЗлЗ со стороны генератора; трансформатор тока ТТ с двумя трансформаторами напряжения ТН2 и ТНЗ, закрепленными на корпусе ТТ со стороны выключателя нагрузки.
Заземлители выключателя нагрузки и разъединителя имеют ручное управление.
Фотография одного полюса комплекса показана на рис. 3-2. Слева изображен разъединитель с двумя заземлителями, в центре — выключатель нагрузки с заземлителем и справа — трансформатор тока вместе со встроенными трансформаторами напряжения. Каждый аппарат размещен в цилиндрическом заземленном резервуаре или корпусе из немагнитного материала, установленном на катках на раме. Как видно из рис. 3-2, аппараты, входящие в состав комплекса, находятся на некотором расстоянии друг от друга. Они соединяются между собой специальными медными шинами, поставляемыми вместе с комплексом. Снаружи пространства между резервуарами разъединителя и выключателя нагрузки и между резервуаром выключателя нагрузки и корпусом трансформатора тока закрываются съемными металлическими сегментами. Кроме того, с комплексом поставляются коллекторы охлаждающей технической воды, диафрагма и дифманометр ДМЭР2500 класса точности 1,5.
Элементы комплекса, находящиеся на потенциале земли, т. е. заземленные резервуары разъединителя и выключателя нагрузки, охлаждаются технической водой, которая проходит между внутренней и наружной стенками заземленного резервуара (см. рис. 2-12). Температура воды на входе не должна превышать 16 °С. Перепад давления на входе и выходе системы водяного охлаждения составляет 0,05 МПа. Расход воды на три полюса комплекса не менее 20 м3/ч. Давление на входе системы охлаждения не более 0,4 МПа.

Рис. 3-2. Общий вид аппаратного комплекса КАГ-15,75

Перепад температуры в системе охлаждения и удельное электрическое сопротивление охлаждающей воды не нормируются.
Резервуары разъединителя и выключателя нагрузки заполняются сжатым воздухом при давлении 0,6 МПа.
Комплекс встраивается в пофазно экранированные токопроводы, в которых температура шин, подводящих ток к комплексу, нс должна превышать +35°С, а температура вставки между экранами токопровода и резервуарами комплекса не должна превосходить 40 °С.

Технические характеристики комплекса
Наибольшее рабочее напряжение. 17,5 кВ
Номинальный ток . . . 28 000 А
Наибольший допустимый рабочий ток
в продолжительном режиме. 28 500 А
Предельный сквозной ток, кА:
амплитуда . 500
начальное действующее значение периодической составляющей . 190
Термическая стойкость (предельный ток в течение 3 с) . . . 100 кА

Время прохождения тока, равного предельному току термической стойкости, по заземлителям не должно превышать 1 с. При прохождении по заземлителям тока к.з. (электродинамической и термической стойкости) допускается приваривание контактов без разрыва цепи заземления.
Для правильной работы комплекса предусмотрены следующие блокировки, не допускающие:
срабатывания выключателя нагрузки и разъединителя при понижении давления сжатого воздуха в их резервуарах за уровень 0,55 МПа; включения выключателей нагрузки, если его
заземлитель включен; включения разъединителя, если его заземлители включены; отключения разъединителя при включенном выключателе нагрузки; включения заземлителей выключателя нагрузки при включенном выключателе нагрузки и разъединителе; включения заземлителей разъединителя при включенном разъединителе.
Блокировка, запрещающая включение заземлителей выключателя нагрузки и разъединителя при наличии напряжения со стороны генератора или линии при отключенном выключателе нагрузки и разъединителе, обеспечивается заказчиком путем размыкания цепи питания блок-замков заземлителей.

Читайте так же:
Сколько нужно жил для проходных выключателей

Выключатель нагрузки.

Его устройство изображено на рис. 2-12, а его внешний вид на рис. 3-2.
Номинальное напряжение. 15,75 кВ
Наибольшее рабочее напряжение. 17,5 кВ
Номинальный ток. 28 000 А
Наибольший рабочий ток. 28 500 А
Номинальный ток отключения. 28,5 кА
Амплитуда номинального тока включения . 200 кА
Предельный сквозной ток, кА:
амплитуда. Не более 500
начальное действующее значение
периодической составляющей. 190
Термическая стойкость (предельный ток
в течение 3 с). 100 к А
Собственное время отключения. 0,05—0,07 с
Собственное время включения. 0,04—0,06 с
Ток электромагнитов отключения. 12 А
Масса одного полюса выключателя нагрузки. 3000 кг
Технические характеристики выключателя
Расход воздуха из резервуара выключателя нагрузки на одно отключение— 1800 л, включение практически отсутствует.
Управление выключателем нагрузки, т. е. его отключение и включение, осуществляется пневматическими механизмами при давлении сжатого воздуха 2 МПа, подаваемого по специальным трубопроводам.

Разъединитель.

Последовательность работы разъединителя в аппаратном комплексе КАГ-15,75

Его основой является коммутирующее устройство, создающее необходимый изоляционный промежуток. Оно размещено внутри металлического резервуара, заполненного сжатым воздухом. Торцы резервуара закрыты изоляционными вогнутыми дисковыми вводами, которые поддерживают всю токоведущую систему.
Коммутирующее устройство (рис. 3-3) состоит из двух неподвижных контактов 1 и 4, одного возвратно-поступательно передвигающегося подвижного контакта 2 и восьми поворотных контактов зонтичного типа 3. Конструкция и работа зонтичных контактов — такая же, как в выключателе нагрузки (см. рис. 2-12), поэтому здесь не рассматривается.

Рис. 3-3. Последовательность работы разъединителя в аппаратном комплексе КАГ-15,75

Необходимость в поступательно передвигающемся контакте обусловлена тем, что зонтичные контакты не обеспечивают необходимого изоляционного промежутка при отключенном положении разъединителя. Последовательность работы контактов разъединителя приведена на рис. 3-3. Отключение разъединителя. Во включенном положении (рис. 3-3, а) ток подводится к неподвижным контактам 1 и 4. Контакты 2 и 3 замкнуты. При отключении (рис. 3-3,6) размыкаются зонтичные контакты 3 и контакты 2. После этого начинается поступательное перемещение контактов 2 справа налево. Отключенное положение контактов 2 и 3 показано на рис. 3-3, а. Включение разъединителя осуществляется в обратной последовательности (рис. 3-3, г, д и е). Перемещение подвижных контактов разъединителя осуществляется пневматическими механизмами, работающими при давлении воздуха 0,6 МПа.
Технические характеристики разъединителя приведены ниже. Собственное время отключения — не более 0,5 с, включения — не более 1 с. Расход воздуха на одно отключение — 160 дм3, на одно включение — 320 дм3. Объем резервуаров 2655 л. Масса полюса 3240 кг.
На резервуаре разъединителя сверху и снизу установлено по заземлителю. На боковой поверхности резервуара имеется два окна для визуального наблюдения за положением контактов разъединителя.
На рис. 3-4 изображена электропневматическая схема разъединителя, находящегося в отключенном положении. Внутреннее пространство разъединителя, а также полости а, в, г и е блоков пусковых клапанов постоянно заполнены сжатым воздухом. Срабатывание электрических и пневматических устройств, а также элементов кинематики разъединителя происходит следующим образом.

Включение разъединителя.

Подается командный импульс на электромагнит включения ЭВ. Сердечник электромагнита втягивается и открывает пусковой клапан 3. Из последнего сжатый воздух поступает в полость д слева от поршня 5 промежуточного клапана.

электропневматическая схема разъединителя комплекса КАГ-15,75

Рис. 3-4. Принципиальная электропневматическая схема разъединителя комплекса КАГ-15,75

Под действием сжатого воздуха поршень этого клапана передвигается слева направо с посадкой на седло клапана, открывая проход для воздуха из полости е в воздухопровод 9, в полость к промежуточного клапана 10, в воздухопровод с изоляционной трубой 12, в воздухопровод 14 и далее в полость слева от поршня 28 вспомогательного привода, осуществляющего поступательное перемещение контактов 18.
Под действием сжатого воздуха поршень 28 передвигается слева направо, перемещая приводной механизм с крестовиной 17 и закрепленными на ней контактами 18. При подходе контактов 18 к их конечному положению поршень 28 открывает проход для сжатого воздуха из полости слева от этого поршня в воздухопровод с изоляционной трубой 15. При этом золотник 11 клапана 10 передвигается снизу вверх, открывая доступ сжатому воздуху из полости к через поперечный канал в воздухопровод 25 с изоляционной трубой 23 и далее в полость м справа от поршня 20 встроенного привода поворотных контактов 19. Сжатый воздух, появляющийся слева от поршня 20 вследствие утечек и компрессии, выпускается в атмосферу через отверстие в клапане 21.
Поршень 20 под действием сжатого воздуха передвигается справа налево, перемещая приводной механизм с поворотными контактами 19 таким образом, как в выключателе нагрузки (см. рис. 2-12). Перемещение контактов сопровождается перемещением вверх тяги 26, переключающей контакты вспомогательных цепей управления (КВЦУ). Тем самым размыкаются цепи электромагнита включения, его сердечник возвращается в первоначальное положение и пусковой клапан 3 закрывается.
До закрытия пускового клапана срабатывает клапан отсечки воздуха, который прекращает поступление сжатого воздуха в воздухопровод 9 и обеспечивает его удаление из этого воздухопровода в атмосферу. Клапан отсечки работает следующим образом. Сжатый воздух через дроссельную иглу 7 и дополнительный объем и поступает в полость з и передвигает золотник 6 слева направо, так что отверстие в стенке золотника 6 совпадает с каналом, выходящим в пространство над поршнем 5 (полость д). Тем самым открывается выход сжатому воздуху, находящемуся в полости д, в атмосферу через полость золотника и канал 8. Давление в полости д понижается, и клапан 5 под действием пружины закрывается, а следовательно, прекращается поступление воздуха в воздухопровод 9. Золотник 6 удерживается в крайнем правом положении вследствие подачи сжатого воздуха из открытого пускового клапана 3 в полость з через канал подхвата ж. После срабатывания контактов КВЦУ прекращается питание электромагнита включения и пусковой клапан закрывается, а золотник 6 под действием пружины возвращается в первоначальное положение.

Рис. 3-5. Осциллограммы процессов включения (а) и отключения (б) комплекса КАГ-15,75
Поступление сжатого воздуха в полости в и е производится
по воздухопроводам 4 из резервуара ограниченной емкости. Разъединитель имеет два заземлителя 16 и 24, приводимые в действие ручным приводом.

Читайте так же:
Силовые автоматические выключатели электромагнитным приводом

Отключение разъединителя.

Подается командный импульс на электромагнит отключения ЭО. Сердечник электромагнита втягивается и открывает пусковой клапан 2, из которого сжатый воздух поступает в полость б над поршнем 1 промежуточного клапана. Поршень 1 движется с посадкой на седло и открывает проход для воздуха из полости в в воздухопровод 27 с изоляционной трубой 22 и далее в клапан 21. Золотник клапана 21 поднимается, перекрывая отверстие в стенке корпуса, выходящее в атмосферу, и открывая проход сжатому воздуху в полость м слева от поршня 20 встроенного привода поворотных контактов. Под действием сжатого воздуха поршень 20 передвигается слева направо.
При этом поворотные контакты 19 поворачиваются вокруг осей и отходят от контактов 18. Как только поворотные контакты 19 отойдут от контактов 18, последние начинают перемещаться справа налево под действием давления сжатого воздуха на шток привода контактов 18.
Поворот контактов 19 сопровождается перемещением вниз штока 24, управляющего контактами КВЦУ. Последние размыкают цепи управления электромагнита отключения. При этом пусковой клапан закрывается.
До переключения контактов КВЦУ срабатывает клапан отсечки воздуха, точно так же, как это было в процессе включения, и прекращается подача сжатого воздуха в воздухопровод 27.
На рис. 3-5 приведены осциллограммы процессов включения и отключения КАГ-15,75.

Трансформатор тока одновитковый с воздушной изоляцией.

Он имеет четыре вторичные обмотки (одна для измерений и три для защиты). Обмотки закреплены внутри алюминиевого корпуса посредством прижимов из эпоксидной смолы и четырех шпилек.
Номинальный первичный ток. 30 000 А
Наибольший рабочий первичный ток. 28 500 А
Номинальный вторичный ток. 5 А
Динамическая стойкость (амплитуда тока). 500 кА
Термическая стойкость (ток в течение 3 с). 100 кА
Число вторичных обмоток
для измерений класса 0,1. 1
для защиты класса 10Р. 3
Номинальная вторичная нагрузка. 50 В · А
Номинальная предельная кратность вторичной обмотки для защиты. 6
Технические характеристики трансформатора тока
Трансформаторы напряжения установлены в блоках разъединителя и трансформатора тока.
Технические характеристики трансформатора напряжения
Класс напряжения. 15 кВ
Номинальное напряжение первичной обмотки . 15750√3 В Номинальное напряжение основной
вторичной обмотки. 100√3 В
Номинальный класс точности. 0,5
Номинальная мощность основной
вторичной обмотки. 75 В · А

Элегазовый генераторный выключатель 10 кВ, 63 кА, 8000 А

В связи с необходимостью повышения номинальных параметров и надежности высоковольтного коммутационного оборудования для атомных электростанций необходима разработка современных генераторных выключателей на повышенные параметры.

Генераторными выключателями (ГВ) обычно называются выключатели на номинальный ток 3150 А и более и на напряжение 10—36 кВ. Они предназначены для оперативной и аварийной коммутации нагрузочных токов и токов короткого замыкания (к.з.) в трехфазных цепях переменного тока на генераторном напряжении. Те генераторные выключатели, которые не предназначены для аварийного отключения токов к.з., называются выключателями нагрузки.

Проблема применения ГВ на электростанциях весьма сложна. На ранней стадии развития энергетики генератор электростанции соединялся с повышающим трансформатором или сборными шинами генераторного напряжения. Вырабатываемая генераторами электроэнергия выдавалась через повышающий трансформатор в сеть 110 или 220 кВ . При этом ГВ не применялись. Такой принцип конструирования распределительного устройства (РУ) использовался примерно до второй половины 60-х годов. К концу 60-ых, началу 70-ых годов мощность турбогенераторов возросла до 500 МВт и более. Вырабатываемая этими генераторами энергия стала выдаваться в сети с напряжением 330—500 кВ. Для облегчения эксплуатационного разграничения функций производства (машинный агрегат) и передачи (подстанция) энергии, а также получения существенного технико-экономического эффекта появилась целесообразность применения ГВ. По этим же причинам при реконструкции электростанций, работавших ранее без ГВ, предусматривается установка этих выключателей.

Читайте так же:
Схемы выключателей с датчиками звука

Сегодня широко используется установка генераторных выключателей между генератором и стороной низкого напряжения повышающего трансформатора, т.к. это обеспечивает лучшую защиту от перенапряжений. Одна из основных причин установки таких выключателей – улучшенная защита, которую он обеспечивает как для генератора, так и для повышающего трансформатора от повреждений от токов короткого замыкания, разбаланса нагрузки и несогласования фаз.

Однако, установка выключателя между генератором и повышающим трансформатором тем не менее оказывает влияние на тип и величину возникающих перенапряжений. Возникает вопрос о возникновении перенапряжений, инициированных выключателем в течение операций коммутации и в отключенном состоянии.

Современный генераторный выключатель должен выполнять множество различных функций, к которым относятся:

• синхронизация генератора с основной энергетической системой

• отделение генератора от энергетической системы

• отключение токов нагрузки (с величиной, доходящей до уровня тока полной нагрузки генератора)

• отключение тока короткого замыкания, независимо от того, произошло оно на стороне энергосистемы или на стороне генератора

• прерывание тока при выходе из синхронизма (при сдвигах по фазе до 180°).

Таким образом, применение ГВ влияет на технический уровень применяемых схем собственных нужд станции, обеспечивает существенное повышение надежности работы блоков и электростанции в целом.

Глава 1. Анализ конструкций генераторных выключателей

1.1 Основные параметры генераторных выключателей

Генераторные выключатели, устанавливаемые в цепях генераторов энергоблоков (генератор-трансформатор, укрупненных электрических блоках — несколько генераторов — трансформатор), осуществляют следующие функции:

оперативные: включение, отключение генератора с рабочими токами; отключение ненагруженного трансформатора; отключение генератора в режиме синхронного двигателя, т.е. обеспечивают процессы пуска, останова агрегатов;

защитные отключение токов КЗ в генераторе, трансформаторе и в цепях генераторного напряжения; включение на токи КЗ и отключение; включение в условиях противофазы; отключение в условиях рассогласования фаз вплоть до противофазы при ошибочной синхронизации или при выпадении генератора из синхронизма.

К характеристикам генераторных выключателей, предназначенных для работы в эксплуатации, предъявляются более высокие требования, чем к силовым выключателям на средние классы напряжения.

Проблема применения ГВ на электростанциях весьма сложна. На ранней стадии развития энергетики генератор электростанции соединялся с повышающим трансформатором или сборными шинами генераторного напряжения. Вырабатываемая генераторами электроэнергия выдавалась через повышающий трансформатор в сеть 110 или 220 кВ . При этом ГВ не применялись. Такой принцип конструирования распределительного устройства (РУ) использовался примерно до второй половины 60-х годов. К концу 60-ых, началу 70-ых годов мощность турбогенераторов возросла до 500 МВт и более. Вырабатываемая этими генераторами энергия стала выдаваться в сети с напряжением 330—500 кВ. Для облегчения эксплуатационного разграничения функций производства (машинный агрегат) и передачи (подстанция) энергии, а также получения существенного технико-экономического эффекта появилась целесообразность применения ГВ. По этим же причинам при реконструкции электростанций, работавших ранее без ГВ, предусматривается установка этих выключателей.

Сегодня широко используется установка генераторных выключателей между генератором и стороной низкого напряжения повышающего трансформатора, т.к. это обеспечивает лучшую защиту от перенапряжений. Одна из основных причин установки таких выключателей – улучшенная защита, которую он обеспечивает как для генератора, так и для повышающего трансформатора от повреждений от токов короткого замыкания, разбаланса нагрузки и несогласования фаз.

Однако, установка выключателя между генератором и повышающим трансформатором тем не менее оказывает влияние на тип и величину возникающих перенапряжений. Возникает вопрос о возникновении перенапряжений, инициированных выключателем в течение операций коммутации и в отключенном состоянии.

Существуют публикации о перенапряжениях, возникающих на высоковольтной стороне повышающих трансформаторов. Такие перенапряжения возникают, например, из-за воздействия молнии, быстрого срабатывания разъединителя, токов намагничивания. Есть также сведения о перенапряжениях, появляющихся на стороне генератора и другого оборудования, подключающегося к шине генератора. Особо выделяют перенапряжения, возникающие на низковольтной стороне повышающего трансформатора на электростанции, оснащенной генераторным выключателем.

Переходные перенапряжения, проходящие через повышающий трансформатор.

На большинстве электростанций повышающий трансформатор защищен ограничителями перенапряжения. Эти ограничители не могут во всех случаях обеспечить достаточную защиту от перенапряжений оборудования на низковольтной стороне и могут понадобиться дополнительные меры для защиты шины генератора и оборудования, подключенного к ней.

Последствия использования генераторного выключателя на подстанции при нормальных и аварийных режимах показаны в табл.1.1.

Последствия использования генераторного выключателя: нормальный режим и режим аварийного отключения

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector