Структура условного обозначения автотрансформаторов АТДЦТН-220. — КиберПедия

Назначение

Распределительное устройство, собранное из типовых унифицированных блоков (т. н. ячеек) высокой степени готовности, собранных в заводских условиях, называется комплектным распределительным устройством (КРУ).

Изготовляютв виде шкафов, соединяемых боковыми стенками в общий ряд.

Предназначены для приема и передачи электрической энергии переменного трёхфазного тока промышленной частоты 50 Гц и номинальным напряжением 10 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.

КРУ используются для внутренней или для наружней установки (в этом случае их называют КРУН).

КРУ широко применяются в тех случаях, где необходимо компактное размещение РУ. В частности, КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности (нефтепроводы, буровые установки), в схемах энергопотребления судов.

Классификация.

Вид изоляции

· воздушная

· комбинированная (воздушная и твердая)

Наличие изоляции токоведущих шин главных цепей

· с изолированными шинами

· с неизолированными шинами

· с частично изолированными шинами

Наличие выкатных элементов в шкафах

· с выкатными элементами

· без выкатных элементов

Вид линейных высоковольтных подсоединений

· кабельные

· воздушные линии

· шинные

Условия обслуживания

· с двухсторонним обслуживанием

· с односторонним обслуживанием

Вид основных шкафов в зависимости от встраиваемой аппаратуры и присоединений

· с выключателями высокого напряжения

· с выключателями нагрузки

· с разъединителлями

· с разъемными контактными соединениями

· с разрядниками или ограничителями перенапряжений

· с трансформаторами напряжения

· с трансформаторами тока

· с кабельными сборками или кабельными перемычками

· с шинными выводами и шинными перемычками

· с силовыми трансформаторами

· комбинированные (например, с трансформаторами напряжения и разрядниками, с выключателями и трансформаторами напряжения)

· с силовыми предохранителями

· со статическими конденсаторами и разрядниками для защиты вращающихся машин

· с вакуумными контакторами и предохранителями; со вспомогательным оборудованием и аппаратурой (например, шкафы с источниками оперативного тока и выпрямительными устройствами, релейной защитой, схемами автоматики управления, сигнализации и связи)

Вид управления

· местное

· дистанционное

· местное и дистанционное

Конструкция

Шкафы КРУ предназначены для установки на фундамент при помощи болтовых соединений.

Рисунок 1- общий вид внутреннего устройства шкафа КРУ.

.

Рис. 2. Основные функциональные элементы шкафа КРУ

1 – блок релейной защиты;2 – указатель наличия напряжения для отходящей кабельной линии; 3 – отверстие для ручного оперирования силовым выключателем «ВКЛ/ОТКЛ»; 4 -отверстие для рукоятки привода тележки выкатного элемента; 5 -механический индикатор положения заземлителя; 6 — клапаны сброса давления; 7 — сборные шины; 8 — контактная система; 9 — проходные изоляторы; 10 — заземлитель с возможностью включения на ток КЗ; 11 — измерительные трансформаторы тока; 12 — трансформатор тока нулевой последовательности; 13 — шторочный механизм; 14 — выкатной элемент с вакуумным выключателем VF12; 15 – ограничители перенапряжений; 16 — кабельное присоединение; 17 — измерительный трансформатор напряжения; 18 – съемные перегородки; 19 — опорный изолятор с емкостным делителем; 20 — смотровые окна; 21-деблокировка двери отсека кабельных присоединений; 22- деблокировка двери отсека выкатного элемента; 23 – электромагнитный блок замок выкатного элемента; 24 – электромагнитный блок замок заземлителя; 25 – светодиодная индикация положения заземлителя; 26 — светодиодная индикация положения выключателя; 27 — светодиодная индикация положения выкатного элемента; 28 – кнопки оперирования силовым выключателем «ВКЛ/ОТКЛ»; 29 — проходные изоляторы сборных шин; 30 – датчики дуговой защиты; 31 – привод заземлителя.

Основные типы, обозначения.

Основные типы шкафов КРУ-10 кВ:

− шкаф выключателя ввода;

− шкаф выключателя ПВА;

− шкаф выключателя ТСН;

− шкаф фидера;

− шкаф фидера ПЭ;

− шкаф секционного выключателя;

− шкаф шинной перемычки;

− шкаф секционного разъединителя;

− шкаф фидера с предохранителями;

− шкаф трансформатора напряжения;

− шкаф фидера ЛЭП АБ;

− шкаф кабельного подключения.

СЭЩ-70-10-110 871-1600/40У3

Номер схемы главной цепи состоит из 6 или 7 знаков:

1-я цифра – основной аппарат;

2-я цифра – наличие и расположение ЗР (и расположение СШ);

3-я цифра – модификация схемы (в основном – ТН на вводе);

4-й знак – линейное присоединение;

5-я цифра – количество ТТ (в схемах только с ТН – количество ТН);

6-я цифра – наличие ОПН;

7-я цифра (после точки) – шинное присоединение.

Производители

Завод «СЭТ»

КРУ этого производителя:

КРУ «ТЕМЗА»

· Количество отсеков КРУ – 4

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Среднее

· Расположение сборных шин КРУ – Верхнее

· Номинальный ток КРУ, А – 3150

· Номинальное напряжение, кВ – 6-10

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум

Завод «SIEMENS»

КРУ этого производителя:

КРУ NXAIR

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Среднее

· Расположение сборных шин КРУ – Верхнее

· Номинальный ток КРУ, А — 2500

· Номинальное напряжение, кВ — 6-10

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум

КРУ NXAIR М

· Количество отсеков КРУ – 4

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Среднее

· Расположение сборных шин КРУ – Верхнее

· Номинальный ток КРУ, А – 4000

· Номинальное напряжение, кВ – 20

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум

КРУ NXAIR S

· Количество отсеков КРУ – 4

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Нижнее

· Расположение сборных шин КРУ – Нижнее

· Номинальный ток КРУ, А – 4000

· Номинальное напряжение, кВ – 35

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум

Завод «Электрощит»

КРУ этого производителя:

КРУ СЭЩ-61М

· Количество отсеков КРУ – 4

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Нижнее

· Расположение сборных шин КРУ – Нижнее

· Номинальный ток КРУ, А – 4000

· Номинальное напряжение, кВ – 6-10

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум / Элегаз

КРУ СЭЩ-63

· Количество отсеков КРУ – 4

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Нижнее

· Расположение сборных шин КРУ – Нижнее

· Номинальный ток КРУ, А – 2000

· Номинальное напряжение, кВ – 6-10

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум/Элегаз

КРУ СЭЩ-66

· Количество отсеков КРУ – 4

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Среднее

· Расположение сборных шин КРУ – Верхнее

· Номинальный ток КРУ, А – 1250

· Номинальное напряжение, кВ – 6-10

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум

КРУ СЭЩ-70

· Количество отсеков КРУ – 4

· Расположение Выкатного Элемента КРУ – Среднее

· Расположение сборных шин КРУ – Верхнее

· Номинальный ток КРУ, А – 4000

· Номинальное напряжение, кВ – 6-10

· Тип коммутирующего аппарата КРУ – Вакуум/Элегаз

Технические характеристики.

Фотографии.

КРУ «ТЕМЗА» КРУ NXAIR

КРУ СЭЩ-61МКРУ СЭЩ-63КРУ СЭЩ-66

КРУ СЭЩ-70

Список использованной литературы

1. https://ru.wikipedia.org

2. http://www.abs-elteh.ru/

3. ГОСТ 14693-90

4. http://kru10.ru/

КТП-Комплектная трансформаторная подстанция, Внутреннего размещения 10/0,4 кВ

Назначение

Комплектные трансформаторные подстанции предназначены для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц на объектах энергетики, нефтяной и газовой промышленности и других объектах с глухозаземленной или изолированной нейтралью на стороне низкого напряжения.

Классификация

1.По типу силового трансформатора

· герметичный масляный;

· герметичный с негорючим жидким диэлектриком;

· сухой;

· с литой изоляцией;

2. По способу выполнения нейтрали трансформатора на стороне низшего напряжения

· с глухозаземленной нейтралью;

· с изолированной нейтралью;

3. По взаимному расположению изделий

· однорядное (Рис 2.1);

·
двухрядное (Рис 2.2);

Рисунок 2.1 –однорядная КТПВ

Рисунок 2.2 – двухрядная КТПВ

4. По числу применяемых силовых трансформаторов

· с одним трансформатором;

· с двумя трансформаторами;

5. По выполнению высоковольтного ввода

· Через УВН (при магистральной схеме питания)

Установка шкафа УВН с отключающей и заземляющей аппаратурой перед трансформатором КТП при магистральной схеме питания обязательна. При трансформаторах мощностями в 1000 – 1600 кВ∙А к одной магистрали следует подключать две или три КТП, при менее мощных трансформаторах три или четыре.

· Глухое подключение (при радиальной схеме питания)

При радиальном питании КТП кабельными линиями от распределительного пункта в 6 – 10 кВ по схеме: «блок – линия – трансформатор» допускается глухое присоединение к трансформатору.

При подключении комплектных трансформаторных подстанций мощностью 2500 кВ∙А следует подключать КТП по радиальной схеме, так как при подключении по магистральной схеме с двумя трансформаторами выполнение селективной защиты на питающей линии значительно усложняется.

Рис. 2.3. Схемы распределения электрической энергии от подстанций к электроприемникам: а – радиальная; б – магистральная с сосредоточенными нагрузками; в – магистральная с распределенной нагрузкой.

6. Наличие изоляции шин в распределительном устройстве со стороны НН

· С неизолированными шинами

· С изолированными шинами

7. По способу установки автоматических выключателей в РУНН

· с выдвижными (втычными) выключателями

· со стационарными выключателями

8. По назначению шкафов РУНН

· вводные

· линейные

· секционные

· аварийного ввода

9. По условию обслуживания

· с двухстороннем обслуживанием

· с одностороннем обслуживанием

10. По наличию АВР

· с АВР

· без АВР

Конструкция

Рисунок 3.1- пример электрической схемы КТП

Конструкция КТП состоит из модульных элементов и позволяет монтировать шкафы любой конфигурации со стационарными или выдвижными блоками.

Шкафы имеют одностороннее или двухстороннее обслуживание, при этом доступ к органам оперативного управления осуществляется с фронтальной стороны.

Комплектные трансформаторные подстанции КТПВ состоят из следующих частей:

1) устройства ввода высокого напряжения (УВН)

2) силового трансформатора

3) распределительного устройства низкого напряжения (РУНН) 0,4 кВ с выводом силовых и нулевой шин в коробе;

4) щитка учета (ЩУ)

5) шинного моста (ШМ)

Конструкция УВН в КТПВ обеспечивает подключение кабельной линии.

В УВН в качестве вводного шкафа может быть установлена камера сборная одностороннего обслуживания

· КСО глухой ввод(при мощности трансформатора 100 до 2500 кВ∙А)

· КСО с выключателем нагрузки (при мощности трансформатора от 250 до 1600 кВ∙А)

·
КСО с вакуумным выключателем (при мощности трансформатора от 1000 до 2500 кВ∙А)

Рисунок 3.2

В КТПВ вывод силовых шин из УВН до силового трансформатора выполняется с помощью шинного перехода и проходных изоляторов (рис 3.1) , при этом все токоведущие части камеры КСО и шинного перехода закрыты от прямого прикосновения.

Рисунок 3.3- вывод силовых шин

Рисунок 3.4- Устройство высокого напряжения

В качестве силового трансформатора в КТПВ могут применяться: герметичный масляный, сухой, с литой изоляцией. Типоисполнение трансформатора выбирается таким образом, чтобы обеспечить защиту от прямого прикосновения персонала к токоведущим частям. Сухие трансформаторы и трансформаторы с литой изоляцией устанавливаются в защитном кожухе и в зависимости от условий эксплуатации могут комплектоваться принудительным охлаждением.

Рисунок 3.5- Силовой трансформатор

Конструкция РУНН в КТПВ обеспечивает подключение к шинным мостам (шинопроводам) или кабельной линии. В РУНН устанавливаются устройства низковольтные комплектные, изготовленные согласно технического задания на основе типовой сетки схем.

Рисунок 3.6- Секция щита РУНН

РУНН набирается из шкафов в зависимости от количества отходящих фидеров, количества силовых трансформаторов и наличия секционирования. На дверцах шкафов устанавливаются органы управления, индикации, измерительные приборы.

Рисунок 3.7- шинные переходы РУНН

Ввод силовых шин или кабеля в РУНН от выводов силового трансформатора выполняется с помощью шинных переходов, при этом все токоведущие части камеры КСО и шинного перехода закрыты от прямого прикосновения.

При необходимости установки в РУНН пофидерного учета, КТПВ комплектуется ШУ. Шкаф учета представляет собой металлический корпус, фасадные дверцы которого выполнены из прозрачного оргстекла, внутри шкафа располагается коробки испытательные переходные и счетчики электрической энергии.

Рисунок 3.8- Шкаф с счетчиками активной и реактивной энергии

Конструктивное исполнение шкафов КТПВ позволяет при необходимости применять шинные мосты (ШМ).ШМ используются при двухрядном расположении секций в двухтрансформаторных подстанциях для соединения магистралей сборных шин.

ШМ представляют собой металлоконструкцию, собранную из двух рам с установленными на них изоляторами, конструкция ШМ обеспечивает защиту от прямого прикосновения к токоведущим частям (рис. 3.9)

Рисунок 3.9 – Шинный мост

Производители

Крупнейшими производителями являются:

· «Электрощит Самара»

· ЗАО «Вологодский электромеханический завод»

· Научно-производственное предприятие «Контакт»

· «Челябинский завод электрооборудования

Технические характеристики

Условные обозначения

Требования стойкости к внешним воздействиям:

· температура окружающего воздуха – от минус 25 до плюс 50 0С;

· высота над уровнем моря – не более 1000 м;

· среднегодовое значение относительной влажности воздуха – 75 % при температуре плюс 15 0С;

· окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая взрывоопасной пыли, агрессивных газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;

· верхнее значение относительной влажности воздуха – 98 % при температуре плюс 25 0С;

· атмосферное давление – от 86,6 до 106,7 кПа.

Список использованной литературы

1. http://tdenergo.ru/ktp.html

2. http://www.invent-electro.ru/catalog/produktsiya/transformatornie-i-raspredelitelnie-podstantsii/komplektnie-transformatornie-podstantsii/

3. http://electrograd.com/category_komplektno-transformatornye-podstancii-ktp.html

4. http://www.ruscomplect.ru/ktp-kl.htm

5. http://www.cheaz.ru/ru/production/komplektnye-transformatornye-podstantsii/komplektnye-transformatornye-podstantsii-vnutrenney-ustanovki-10-0-4-kv

6. https://www.chelzeo.ru/catalog/ktp/ktp_vnutrenney_ustanovki/

Назначение.

Комплектные трансформаторные подстанции наружной установки серии КТПн предназначены для приема электроэнергии напряжением 6-10 кВ, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока напряжением 0,4 кВ частотой 50Гц. Применение КТП очень обширна — от небольших промышленных объектов до небольших населенных пунктов и объектов сельского хозяйства.

Классификация.

Классификация электроустановок осуществляется с учетом производимой ими работы. Они делятся на два класса:

1. Повышающие — трансформатор такой подстанции имеет первичную обмотку с меньшим количеством витков, чем у вторичной.

2. Понижающие –в них используются трансформаторы, у которых количество витков первичной обмотки больше, чем у вторичной.

Также производятся и комплексные установки. Этот тип оборудования представляет собой металлическую или бетонную конструкцию.

Комплексные электроустановки могут отличаться по следующим критериям:

1. Типу конструкции;

2. Количеству трансформаторов;

3. Способу ввода и вывода;

4. Подсоединению к сети;

5. Месту установки.

В зависимости от типа конструкции подстанции бывают:

· Мачтовыми – они устанавливаются на специальных опорах;

· Подземными– выполненными в виде шкафов или киосков.

В зависимости от места установки комплексные подстанции подразделяются на:

• Внутренние;
• Наружные;
• Смешанные.

Классифицируется подобное оборудование по типу исполнения. Выделяют несколько групп изделий:

• Комплектные трансформаторные распределительные подстанции Сэндвич;
• С металлическим корпусом;
• КТП в бетонном корпусе.

С металлическим корпусом является наиболее распространенным. Техника исполнения «сэндвич» является утепленной благодаря обшивке из специальных панелей.

По типу РУВН (распределительное устройство высокого напряжения) оборудование данного рода разделяется на две группы:

1. Проходного типа;

2. тупиковые КТП.

Оба исполнения представляет КТП киоскового типа.

По назначению техника такого рода подразделяется на следующие исполнения:

• Столбовые/мачтовые – это КТП, предназначенные для установки на некотором возвышении;
• Киоскового типа.

Конструкция.

Конструкция КТП – корпус представляет собой сборно-сварную конструкцию, выполненную из специального фасонного проката. Каркас является несущим и выдерживает самые жесткие динамические воздействия.

Конструкцией предусматриваются коммутационные аппараты, элементы управления и защиты.

1. Транспортный блок, содержащий отдельные и уже готовые к сборке узлы .При этом предполагается установка РУНН, закрепленного на раме с готовым шинопроводом, трансформатор, УВН (устройство высшего напряжения).

2. Шинопровод представляет собой элементы, проводящие ток.

Основные типы.

1) КТПН –киоскового типа.

2) КТПН – киоскового типа модульной конструкции.

Состоит из 3х модулей, соединенных между собой болтовыми соединениями.

1. Отсек силового трансформатора;

2. Отсек ВН;

3. Отсек НН.

3) КТПН – контейнерного типа с коридорами обслуживания.

Подстанции контейнерного типа с коридорами обслуживания предназначены для энергоснабжения промышленных объектов, жилых комплексов, общественных зданий, населенных пунктов, сельскохозяйственных предприятий, стройплощадок, кустов газовых и нефтяных месторождений.

Обозначение.

Производители.

1) Челябинский завод электрооборудования;

2) «Электрощит-Самара»;

3) Завод «КТП-Энерго»;

4) Производственно-коммерческая группа «РусТранс»;

5) Росэнергосервис;

6) Озёрский завод энергоустановок.

Технические характеристики.

КВ.

Основная функция КТПБ это прием, преобразование и распределение электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Герц при номинальных напряжениях 10, 35, 110, 220 кВ.

КТПБ применяются:

• на стороне 35, 110 и 220 кВ сетевых подстанций;
• для крупных строительных площадок;
• для коммунальных потребителей;
• для электроснабжения нефтяных и газовых месторождений;
• на электрических станциях (при соответствующих условиях);
• для сельскохозяйственных районов;
• для электроснабжения промышленных потребителей;
• на многих других объектах, требующих данное устройство.

КТПБ состоят из следующих составляющих:

• 1 или 2 силовых трансформаторов;
• блоки открытого РУ (распределительное устройство) с элементами гибкой и жесткой ошиновки;
• блоки закрытого или открытого РУ 35 кВ;
• РУ 10 кВ, устанавливаемые в капитальном строении или же в сборном металлическом блочном сооружении;
• шкафы трансформаторов собственных нужд;
• Общестанционный пункт управления;
• Оборудование и аппаратура управления, релейной защиты, телемеханики и связи, источники резервного (запасного) питания;
• конструкции заземления, грозозащиты и освещения, запасные части, ограждение, принадлежности и инструменты, средства противопожарной и индивидуальной защиты.

КТПН-Б состоит из нескольких блочно-модульных зданий, после установки которых образуется единая конструкция, внутри которой смонтировано все необходимое оборудование.

Фотографии.

Список использованной литературы.

1) Челябинский завод электрооборудования «https://www.chelzeo.ru/catalog/ktp/ktp_naruzhnoy_ustanovki/»;

2) ООО «Малахит»

«http://malahit-irk.ru/index.php/2022-01-18-11-16-32.html»;

3) ООО «Электропромышленные изделия»

«http://epimsk.com/primeryi-uslovnogo-oboznacheniya-ktp»

4) Эзоис Электрощит издание 11

«http://www.ezois-es.ru/assets/content/upload/iblock/453/453da09e5c652895964211a049eafece.pdf»

5) Озёрский завод энергоустановок

«http://www.ozeu.ru/catalog/10kv/ktpn.shtml»

Реакторы

Устройство и принцип действия

Реактор– это катушка с постоянным индуктивным сопротивлением, включенная в цепь последовательно.

Реактивность прямо пропорциональна индуктивному сопротивлению катушки. При больших токах у катушек со стальными сердечниками происходит насыщение сердечника, что резко снижает реактивность, и, как следствие, реактор теряет свои токоограничивающие свойства.

Основные разновидности реакторов:

Дугогасящий реактор — электрический аппарат, предназначенный для компенсации емкостных токов в электрических сетях с изолированной нейтралью, возникающих при однофазных замыканиях на землю.

Токоограни́чивающий реа́ктор– электрический аппарат, предназначенный для ограничения ударного тока короткого замыкания.

Применение

Применяются для ограничения ударного тока короткого замыкания.

Конструкция реакторов.

Реакторы бывают: бетонные, масляные, сдвоенные

Бетонные реакторы

Получили распространение на внутренней установке и на напряжения до 35 кВ. Бетонный реактор представляет собой концентрически расположенные витки изолированного многожильного провода, залитого в радиально расположенные бетонные колонки. Сдвоенные реакторы

В сдвоенных реакторах реакторы соседних ветвей сближены так, что между ними существует сильная магнитная связь. Совмещение в одном реакторе двух уменьшает габариты аппарата, удешевляет и упрощает распредустройство. В номинальном режиме магнитные поля реакторов направлены встречно и оказывают размагничивающее действие друг на друга. В результате индуктивное сопротивление ветви падает. Соответственно уменьшается падение напряжения на реакторе. Стяжка реактора осуществляется с помощью металлических стержней и стержней из изоляционного материала. Катушка реактора уложена на изоляционных прокладках.

Виды реакторов

Масляные реакторы

Применяются в сетях с напряжением выше 35 кВ. Масляный реактор состоит из обмоток медных проводников, изолированных кабельной бумагой, которые укладываются на изоляционные цилиндры и заливаются маслом. Масло служит одновременно и изолирующей и охлаждающей средой. Для снижения нагрева стенок бака от переменного поля катушек реактора применяют электромагнитные экраны или магнитные шунты.

Электромагнитный экран представляет собой расположенные концентрично относительно обмотки реактора короткозамкнутые медные или алюминиевые витки вокруг стенок бака. Экранирование происходит за счет того, что в этих витках возникает встречное электромагнитное поле, которое компенсирует основное поле.

Магнитный шунт — это пакеты листовой стали, расположенные внутри бака около стенок, которые создают искусственный магнитопровод с магнитным сопротивлением, меньшим сопротивлением стенок бака, что заставляет основной магнитный поток реактора замыкаться по нему, а не через стенки бака.

Для предотвращения взрывов, связанных с перегревом масла в баке, согласно ПУЭ, все реакторы на напряжение 500кВ и выше должны быть оборудованы газовой защитой.

Классификация реакторов

Реакторы смешения — это емкостные аппараты с перемешиванием мешалкой или циркуляционным насосом.

Реакторы вытеснения — трубчатые аппараты, имеющие вид удлиненного канала. В них перемешивание имеет локальный характер и вызывается неравномерностью распределения скорости потока и её флуктуациями, а также завихрениями.

Для идеального смешения характерно абсолютно полное выравнивание всех характеризующих реакцию параметров по объему реактора.

Идеальное вытеснение предполагает, что любое количество реагентов и продуктов через реактор перемешается как твердый поршень, и по длине реактора устанавливается определенное распределение концентраций участников реакции, температуры и других параметров.

Производители

За 40 лет успешной работы фирма Trench стала мировым лидером в области разработки и изготовления воздушных катушек индуктивности с сухой изоляцией (далее: воздушные

сухие реакторы) различного назначения. Уникальность конструкции, максимальное

удовлетворение требований заказчиков, полная совместимость с промышленным оборудованием Северной Америки и Европы обеспечили Trench мировое лидерство в производстве

этого оборудования. Наличие мощной производственной базы, а также значительные инвестиции в научно-исследовательскую деятельность, модернизацию производства и испытательной базы

позволили фирме Trench обеспечить заказчиков высококачественной и надежной продукцией,

соответствующей их требованиям. Trench изготавливает реакторы в диапазоне от маломощных

токоограничивающих реакторов до уникальных реакторов сверхвысокого напряжения мощностью до 300 МВА на каждую фазу. Производство реакторов осуществляется в соответствии со стандартом качества ISO 9001. Trench постоянно разрабатывает и осуществляет научно-исследовательские программы по разработке и внедрению новых технологий при производстве реакторов, ищет новые области их применения. В данном проспекте приведены характеристики и области применения реакторов фирмы Trench. Наряду с воздушными сухими реакторами,

представляющими основную массу всех изготовляемых реакторов, фирма Trench производит

также высокоэффективные реакторы со стальным магнитопроводом и масляные реакторы специального применения (например, дугогасящие реакторы). Детальное описание таких

реакторов приведено в других разделах каталога продукции фирмы Trench.

Описание конструкции

воздушных сухих реакторов

• Отсутствие магнитопровода

• Пропитка из эпоксидной резины; защитный кожух из стекловолокна

• Использование алюминиевых сварных конструкций, в том числе для контактных клемм

• Высочайшая механическая прочность и стойкость к токам короткого замыкания

• Практически нулевая радиальная составляющая электрического поля и однородное распределение аксиальной составляющей электрического поля между выводами

• Низкий уровень шума в течение всего срока эксплуатации

• Устойчивая к атмосферным воздействиям конструкция; минимальные затраты при

установке

• Срок службы составляет не менее 30 лет

• Конструкция соответствует требованиям ANSI/IEEE, IEC и других международных

стандартов

Обычно реакторы устанавливаются горизонтально рядом друг с другом, однако при отсутствии свободного пространства на уже существующей подстанции они могут устанавливаться вертикально друг на друга. При ограничении монтажных площадей производитель может, используя специальные компьютерные программы, осуществить оптимизацию размеров катушек. Использование многолучевой крестовины позволяет осуществить подключение реактора с учетом особенностей места установки. Количество лучей крестовины зависит от типа реактора. При горизонтальной установке трехфазного комплекта реактора фаза СГ должна быть расположена на полу между двумя крайними фазами Г. Для ступенчатой установки фазы Г и СГ монтируют на полу, а фазу В располагают над фазой СГ. По вертикальной установке фазы Н–С–В располагают согласно рис. 19,а.
Расстояния фаз реактора от стен и потолка строго нормированы и указаны в проекте. Уменьшение расстояния от бетонных стен из-за наличия в них стальной арматуры может существенно влиять на увеличение потери электроэнергии в реакторах. Расстояние между краем реактора и стальными конструкциями в камере должно быть не менее половины диаметра реактора.

Технические характеристики одинарных токоограничивающих реакторов
	Тип реактора Номинальное напряжение, кВ длительно допустимый ток при естественной циркуляции, А номинальное индуктивное сопротивление, Ом ном. потери на фазу, кВт ток электродинамической стойкости, (амплитуда), к ток термической стойкости допустимое время действ тока термической стойкости цена за фазу, руб внутренней установки РБ 10-400-0,35УЗ 0,35 1,6 9,83 РБГ 10-400-0,35УЗ 0,35 1,6 9,83 РБ 10-400-0,45УЗ 0,45 1,9 9,83 РБГ 10-400-0,45УЗ 0,45 1,9 9,83 РБ 10-630-0,25УЗ 0,25 2,5 15,75 РБГ 10-630-0,25УЗ 0,25 2,5 15,75 РБ 10-630-0,40УЗ 0,4 3,2 12,6 РБГ 10-630-0,40УЗ 0,4 3,2 РБ 10-630-0,56УЗ 0,56 9,45 РБГ 10-630-0,56УЗ 0,56 9,45 РБ 10-630-0,7УЗ 0,7 • • •       РБ 10-630- 1,0УЗ • • •       РБ 10-630-1,6УЗ 1,6 • • •       РБ 10-630-2.0УЗ 3,5     РБ 10-1000-0,14УЗ 0,14 3,5 24,8 РБГ 10-1000-0,14УЗ 0,14 3,5 24,8 РБ 10-1000-0,22УЗ 0,22 4,4 19,3 РРУ 10-1000-0,22УЗ 0,22 4,4 19,3 РБГ 10-1000-0,22УЗ 0,22 4,4 25,6 РБ 10-1000-0.28У3 0,28 5,2 17,75 РБГ 10-1000-0,28УЗ 0,28 5,2 17,75 РБ 50-1000-0,35УЗ 0,35 5,9 14,6 РБГ 10-Ю00-0,35УЗ 0,35 5,9 14,6 РБ 10-1000-0.45УЗ 0,45 6,6 11,4 РБГ 10-1000-0,45УЗ 0,45 6,6 11,4 РБ 10-1000-0,56УЗ 0,56 7,8 9,45 РБГ 10-1000-0,56УЗ 0,56 7,8 9,45 РБ 10-1000-0.7УЗ 0,7 • • •         РБ 10-1000- 1,0УЗ • • • • • •       РБ 10-1600-0,14УЗ 0,14 6,1 РБГ 10-1600-0,14УЗ 0,14 6,1 31,1 РБ 10-1600-0,20УЗ 0,2 7,5 20,5 РБГ 10-1600-0.20УЗ 0,2 7,5 23,6 РБ 10-1600-0,25УЗ 0,25 8,3 19,3 РБГ 10-1600-0,25УЗ 0,25 8,3 19,4 РБ 10-1600-0,35УЗ 0,35 14,6 РБГ 10-1600-0,35УЗ 0,35 14,6 РБ 10-1600-0,56УЗ 0,56 • • • • • •       РБД 10-2500-0.14УЗ 0,14 РБГ 10-2500-0,14УЗ 0,14 31,1 РБД 10-2500 0,20УЗ 0,2 20,5 РБГ 10-2500-0,20УЗ 0,2 23,6 РБДГ 10-2500-0.25УЗ 0,25 16,1 19,3 РБДГ 10-2500-0,35УЗ 0,35 20,5 14,6 РБДГ 10-4000-0,105УЗ 0,105 18,5 38,2 РБДГ 10-4000-0,18УЗ 0,18 27,7 25,6 наружной установки РБНГ 10-1000-0,45У1 0,45 7,2 11,4 РБНГ 10-1000-0,56У1 0,56 8,2 9,45 РБНГ 10-1000-0,25У1 0,25 9,8 19,3 РБНГ 10-1600-0,35У1 0,35 12,8 14,6 РБНГ 10-2500-0,14У1 0,14 13,5 31,1 РБНГ 10-2500-0.2У1 0,24 16,8 23,6 РБНГ 10-2500-0.25У1 0,25 19,7 19,3 РБНГ 10-2500-0.35У1 0,35 23,9 14,6 Примечание: в типе реактора: Р — реактор, Б — бетонный, Д — принудительное охлаждение с дутьем (отсутствие буквы Д — естественное охлаждение), У — ступенчатая установка фаз, Г — горизонтальная установка фаз (отсутствие буквы У или Г — вертикальная установка фаз); первое число — номинальное напряжение, кВ; второе число — номинальный ток, А; третье число — номинальное индуктивное сопротивление, Ом; У (после цифр) — для работы в районах с умеренным климатом; 1 — для работы на открытом воздухе; 3 — для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией. Фото Фото 1: сухой токоограничивающий реактор.

Фото 2: дугогасящий реактор ASC

Список использованной литературы:

1. http://5fan.ru/wievjob.php?id=25933

2. http://studopedia.su/4_15531_lektsiya-.html

3. http://studopedia.ru/10_144676_naznachenie-konstruktsii-razryadnikov-opn.html

4. http://forca.ru/spravka/spravka/tehnicheskie-harakteristiki-odinarnyh-tokoogranichivayuschih-reaktorov.html

5.www.trenchgroup.com

Ограничители перенапряжения (ОПН) относятся к высоковольтным аппаратам, предназначенным для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжении.

Разрядник– электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электротехнических установках и электрических сетях.

Классификация

ОПН класса В:

· Устанавливается на вводе здания.

· Предназначен для защиты от атмосферных молний и коммутационных перенапряжений.

· Защищают силовую распределительную сеть, оборудование главного распределительного щита и вводный электрический счетчик.

ОПН класса С:

· Устанавливается в водном щите квартиры или офиса.

· Предназначен для защиты от наведенных атмосферных и коммутационных перенапряжений, проскочивших через ограничитель В.

· Защищает внутреннею электропроводку квартиры, офиса, автоматику щитовой, квартирный электрический счетчик.

ОПН класса D:

· Устанавливают в квартирном щите, возможна установка непосредственно в оборудовании.

· Предназначен для защиты от высокочастотных помех, прошедших через ограничители класса В и С.

· Защищает электрическое оборудование, электрические приборы, переносные электрические устройства

Разрядник вентильный и магнитовентильный

Промышленность выпускает вентильные разрядники серий РН, РВН, РНК, РВО, РВС, РВТ, РВМГ, РВРД, РВМ, РВМА, РМВУ и трубчатые.

Разрядник РН — низкого напряжения, предназначен для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования напряжением 0,5 кВ.

Разрядник РВН — вентильный, для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования.

Разрядник РНК предназначен для защиты устройств контроля изоляции вводов высокого напряжения трансформаторов.

Разрядник РВРД — вентильный, с растягивающейся дугой, предназначен для защиты изоляции электрических машин от атмосферных и кратковременных внутренних перенапряжений.

Разрядник РМВУ — вентильный, магнитный, униполярный, предназначен для защиты от перенапряжений изоляции тягового электрооборудования в установках постоянного тока.

Разрядник РА — серии А, предназначен для защиты от перенапряжений обмоток возбуждения крупных синхронных машин (турбогенераторов, гидрогенераторов и компенсаторов) с номинальным током возбуждения до 3000 А.

Разрядник РВО — вентильный облегченной конструкции; разрядник РВС — вентильный станционный; разрядник РВТ — вентильный, токоограничивающий;

Трубчатые разрядники РТВ и РТФ — винипластовые или фибробакелитовые, предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции линий электропередачи и с другими средствами защиты для защиты изоляции электрооборудования станций и подстанций напряжением 3, 6, 10, 35, 110 кВ.

Конструкция

Рис. 1 Конструкция ОПН классов напряжения 35-110 кВ Рис. 2 Конструкция ОПН/TEL

Вентильные разрядники

Рис. 3. Вентильный разрядник (а) и его искровые промежутки в увеличенном масштабе (б)

1-Вилитовые кольца

2-Искровые промежутки

3-Рабочие резисторы

4-Фарфоровый кожух

5-Фланец

6-Пластина, служащая для исключения проникновения влаги кожух разрядника герметизируется по торцам.

7-Уплотнительные резиновые прокладки.

Работа разрядника происходит в следующем порядке. При появлении перенапряжения пробиваются три последовательно включенных блока искровых промежутков 2 (рис.3,б). Импульс тока при этом через рабочие резисторы замыкается на землю. Возникший сопровождающий ток ограничивается рабочими резисторами, которые создают условия для гашения дуги сопровождающего тока.

Трубчатые разрядники

Рис.4. Трубчатый разрядник

1-Трубка

2,3-электроды

4-Заземленный электрод

5-Буферный объем, где накапливается потенциальная энергия сжатого газа

При появлении перенапряжения пробиваются промежутки S1 и S2 и импульсный ток отводится в землю.

При проходе тока через нуль создается газовое дутье из буферного объема, что способствует эффективному гашению дуги.

Обозначение на схемах

Рис.4. Обозначение разрядников и ОПН

На электрических принципиальных схемах в России разрядники обозначаются согласно ГОСТ 2.727-68.

1.Общее обозначение разрядника

2.Разрядник трубчатый

3.Разрядник вентильный и магнитовентильный

4.ОПН

Производители ОПН

ОПН фирмы «ABB» в полимерном корпусе могут состоять из одного или нескольких модулей, каждый из которых содержит одну колонку варисторов. Варисторы не обладают «кумулятивным» эффектом, т.е. их вольт-амперная характеристика не зависит от числа срабатываний ОПН. Силиконовая покрышка наносится на активную часть методом непосредственного вакуумного литья в специальной холдинговой машине. Фланцы соединены друг с другом двумя или более усиливающими элементами из стекловолокна, что придает ОПН высокие механические характеристики. Благодаря тому, что силиконовая изоляция наносится непосредственно на вариаторы, внутри нет воздуха и, как следствие, отсутствуют внутренние частичные разряды. Кроме того, улучшаются условия охлаждения варисторов, что улучшает энергопоглащающую способность ОПН.

Конструкция ОПН серии PEXLIM

1. Усиливающие элементы
2. Варисторы
3. Покрышка новой резины
4. Защитная лента
5. Фланец

Технические данные трубчатых разрядников РТВ-6, РТВ-10, РТВ-20, РТВ-35, РТВ-110

Фото(ОПН)

Фото 1.ОПН — ограничитель перенапряжения нелинейный.

Фото 2 Фото 3

Вентильный разрядник РВС-35

Трубчатый разрядник РТФ-105

Список использованной литературы

1. http://forca.ru/stati/podstancii/ogranichiteli-perenapryazheniya-nelineinye-opn-v-raionnyh-i-raspredelitelnyh-setyah.html

2. http://forca.ru/instrukcii-po-ekspluatacii/podstancii/instrukciya-po-ekspluatacii-ogranichitelei-perenapryazheniya-opn_2.html

3. http://velto.ru/OPN.htm

4. http://opn.ru/index.php/opn-s-farforovoj-izolyatsiej/opn-6-ukhl1-opno-6-ukhl1

5. http://fenix88.com/opn_nom_list.php

6. http://www.razrad.sp.ru/rtv6.html

7. http://www.eti.su/articles/visokovoltnaya-tehnika/visokovoltnaya-tehnika_626.html

8. http://electricalschool.info/main/visokovoltny/1225-trubchatye-razrjadniki.html

Измерительные трансформаторы напряжения от 10 кВ до 110 кВ

Измерительный трансформатор напряженияслужит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.

Назначение

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Обозначения типов сухих и масляных измерительных трансформаторов напряжения состоят из букв и цифр:
например, НОС–0,5; HOAV 35–66; ЗНОМ–35–65; НТМИ–10; НКФ–110–58

Ø Н – напряжение,

Ø О – однофазный,

Ø Т – трехфазный,

Ø М – масляный,

Ø К – каскадный или с компенсационной обмоткой,

Ø 3 – с заземленным вводом высшего напряжения,

Ø И – с обмоткой для контроля изоляции,

Ø Ф – в фарфоровом корпусе;

Ø первая цифра после букв обозначает напряжение, вторая – год разработки.

Ø На щитках трансформатора дробью указывают:

Ø в числителе – типовую мощность, кВ∙А;

Ø в знаменателе – напряжение, кВ.

Проходные измерительные трансформаторы, предназначенные для использования в качестве ввода и устанавливаемые в проемах стен, потолков или в металлических конструкциях;

Опорные измерительные трансформаторы предназначены для установки на опорной плоскости;

Встраиваемые измерительные трансформаторы, предназначенные для установки в полости электрооборудования

Проходной измерительный трансформатор

Опорный измерительный трансформатор

Измерительный трансформатор напряжения

Встраиваемый измерительный трансформатор

Виды измерительных трансформаторов:

Основной критерий – тип измеряемого значения. Существуют измерительные трансформаторы тока и напряжения,которые работают на линиях с постоянным или переменным током;

По коэффициенту трансформации изделия могут быть многодиапазонными или однодиапазонными;

Если в качестве критерия брать способ установки, то можно выделить внешние, накладные, переносные, встраиваемые и внутренние трансформаторы;

В зависимости от конструкции устанавливают различные типы диэлектриков – масляные, газовые или сухие.

Схемы включения трансформаторов напряжения

Первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а к вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу.

1 – первичная обмотка; 2 – магнитопровод; 3 – вторичная обмотка

Назначение обмоток

Двухобмоточный трансформатор – трансформатор напряжения, имеющий одну вторичную обмотку напряжения.

Трёхобмоточный трансформатор напряжения – трансформатор напряжения, имеющий две вторичные обмотки: основную и дополнительную.

Каскадный трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения, первичная обмотка которого разделена на несколько последовательно соединенных секций, передача мощности от которых к вторичным обмоткам осуществляется при помощи связующих и выравнивающих обмоток.

Схема включения в сеть трансформатора тока

На схеме:

Л1–Л2 первичная обмотка

И1–И2 вторичная обмотка

I₁ – ток линии; I₂ – ток протекающий во вторичной обмотке;

Трансформатор тока нормально работает в режиме короткого замыкания и не допускает работы в холостую. При работе с трансформаторами тока необходимо следить за тем, чтобы вторичная обмотка трансформатора тока при подключенной первичной не оставалась разомкнутой.

Вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой, если по первичной обмотке проходит измеряемый ток, по следующим причинам.

При размыкании вторичной цепи, что может быть, например, при отключении амперметра, исчезает встречный магнитный поток Ф2, следовательно, по сердечнику начинает проходить большой переменный поток Ф1, который вызывает наведение большой ЭДС во вторичной обмотке трансформатора тока (до тысячи вольт), так как вторичная обмотка имеет большое число витков. Наличие такой большой ЭДС нежелательно потому, что это опасно для обслуживающего персонала и может принести к пробою изоляции вторичной обмотки трансформатора тока.

Схема включения измерительного трансформатора тока

При возникновении в сердечнике большого потока Ф1 в самом сердечнике начинают наводиться большие вихревые токи, сердечник начинает сильно нагреваться, и при длительном нагреве может выйти из строя изоляция обеих обмоток трансформатора. Поэтому надо помнить, что, если надо отключить измерительные приборы, то необходимо сначала закоротить либо вторичную, либо первичную обмотку трансформатора.

У некоторых трансформаторов тока для этой цели предусмотрены специальные устройства (гнезда со штекерами, перемычки и т. д.). Если таких устройств нет, то необходимо их сделать самим.

Принципы работы и устройства

В конструкцию измерительного трансформатора тока заложено преобразование векторных величин токов больших значений, протекающих по первичной схеме, в пропорционально уменьшенные по величине и точно так же направленные вектора во вторичных цепях.

Устройство магнитопровода

Конструктивно трансформаторы тока, как и любой другой трансформатор, состоит из двух изолированных обмоток, расположенных вокруг общего магнитопровода. Он изготавливается шихтованными металлическими пластинами, для плавки которых используются специальные сорта электротехнических сталей. Это делается для того, чтобы снизить магнитное сопротивление на пути прохождения магнитных потоков, циркулирующих по замкнутому контуру вокруг обмоток и уменьшить потери на вихревые токи.

Трансформатор тока для схем релейных защит и автоматики может иметь не один магнитопровод, а два, отличающиеся количеством пластин и общим объемом используемого железа. Это делается для создания двух типов обмоток, которые могут надежно работать при:

1. номинальных условиях эксплуатации;

2. или при значительных перегрузках, вызванных токами коротких замыканий.

Поскольку первичный ток всегда больше вторичного, то обмотка для него значительно выделяется своими габаритами, как показано на картинке ниже для правого трансформатора.

На левой и средней конструкции силовой обмотки вообще нет. Вместо нее предусмотрено отверстие в корпусе, через которое пропускается питающий силовой электрический провод или стационарная шина. Такие модели используются, как правило, в электроустановках до 1000 вольт.

На выводах обмоток трансформаторов всегда предусмотрено стационарное крепление для подключения шин и соединительных проводов с помощью болтов и винтовых зажимов.

Вторичные обмотки

Как уже отмечено выше, выходные керны трансформаторов тока собираются для работы с измерительными приборами или защитными устройствами. Это влияет на сборку схемы.

Если необходимо контролировать по амперметрам ток нагрузки в каждой фазе, то используется классический вариант подключения – схема полной звезды.

В этом случае каждый прибор показывает величину тока своей фазы с учетом угла между ними. Использование автоматических самописцев в этом режиме наиболее удобно позволяет отображать вид синусоид и строить по ним векторные диаграммы распределения нагрузок.

Часто на отходящих фидерах 6÷10 кВ в целях экономии устанавливают не три, а два измерительных трансформатора тока без задействования одной фазы В. Этот случай показан на расположенном выше фото. Он позволяет включить амперметры по схеме неполной звезды.

За счет перераспределения токов на дополнительном приборе получается отобразить векторную сумму фаз А и С, которая противоположно направлена вектору фазы В при симметричном режиме нагрузки сети.

Случай включения двух измерительных трансформаторов тока для контроля линейного тока с помощью реле показан на картинке ниже.

Схема полностью позволяет контролировать симметричную нагрузку и трехфазные короткие замыкания. При возникновении двухфазных КЗ, особенно АВ или ВС, чувствительность такого фильтра сильно занижена.

Распространенная схема контроля токов нулевой последовательности создается подключением измерительных трансформаторов тока в схему полной звезды, а обмотки контрольного реле к объединенному проводу нуля.

Ток, проходящий через обмотку создан сложением всех трех векторов фаз. При симметричном режиме он сбалансирован, а во время возникновения однофазных или двухфазных КЗ происходит выделение в реле составляющей дисбаланс величины.

Характеристики:

Номинальное напряжение 0,66 кВ

Номинальный вторичный ток 5А

Номинальный первичный ток 15000А, 25000А

Для измерительных трансформаторов тока принята следующая шкала номинальных напряжений, кВ;

0,66; 6; 10; 15; 20; 24; 27; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150

Для измерительных трансформаторов тока принята следующая шкала номинальных первичных токов, А:

1; 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 8000; 10000; 12000; 14000; 16000; 18000; 20000; 25000; 28000; 32000; 35000; 40000.

В измерительных трансформаторах тока, предназначенных для комплектования турбо– и гидрогенераторов, значения номинального тока свыше 10 000 А могут отличаться от приведенных в данной шкале значений.

Измерительные трансформаторы тока, рассчитанные на номинальный первичный ток 15; 30; 75; 150; 300; 600; 750; 1200; 1500; 3000 и 6000 А, должны допускать неограниченно длительное время наибольший рабочий первичный ток, равный соответственно 16; 32; 80; 160; 320; 630; 800; 1250; 1600; 3200 и 6300 А. В остальных случаях наибольший первичный ток равен номинальному первичному току.

Номинальный вторичный ток принимается равным 1 или 5 А, причем ток 1 А допускается только для измерительных трансформаторов тока с номинальным первичным током до 4000 А. По согласованию с заказчиком допускается изготовление измерительных трансформаторов тока с номинальным вторичным током 2 или 2,5 А

Коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока равен отношению первичного тока ко вторичному току.

Источники

1. http://www.elecmet.ru/production/electric/transformators/measuring–trans–amperage/

2. http://electricalschool.info/spravochnik/eltehustr/278–izmeritelnye–transformatory–toka–i.html

3. http://www.tor–trans.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=16&Itemid=21

4. http://zametkielectrika.ru/odnovitkovye–i–mnogovitkovye–transformatory–toka/

5. http://electricalschool.info/relay/1652–izmeritelnye–transformatory–toka–v.html

Для того чтобы отключить элементы электрической цепи и исключить при этом повреждение коммутационного аппарата, необходимо не только разомкнуть его контакты, но и погасить появляющуюся между ними дугу.

Способы гашения дуги в коммутационных аппаратах до 1 кВ:

В коммутационных аппаратах используют различные способы гашения дуги.

· Удлинение дуги

При расхождении контактов в процессе отключения электрической цепи возникшая дуга растягивается. При этом улучшаются условия охлаждения дуги, так как увеличивается ее поверхность и для горения требуется большее напряжение.

Рисунок 1 – Удлинение дуги и её охлаждение при расхождении контактов

· Деление длинной дуги на ряд коротких дуг

Если дугу, образовавшуюся при размыкании контактов, разделить на К коротких дуг, то она погаснет. Дуга обычно затягивается в металлическую решетку под воздействием электромагнитного поля, наводимого в пластинах решетки вихревыми токами. Этот способ гашения дуги широко используется в частности в автоматических воздушных выключателях.

Рисунок 2 – Дугогасительная решетка: 1 и 2 – контакты, 3 – неподвижные и изолированные друг от друга стальные пластины, 4– дуга

· Охлаждение (гашение) дуги в узких щелях

Гашение дуги в малом объеме облегчается. Поэтому в коммутационных аппаратах широко используют дугогасительные камеры с продольными щелями (ось такой щели совпадает по направлению с осью ствола дуги) (рис. 3). Благодаря соприкосновению дуги с холодными поверхностями происходят ее охлаждение.

Рисунок 3 – Дугогасительные камеры

Втягивание дуги в узкие щели обычно происходит под действием магнитного поля, взаимодействующего с дугой, которая может рассматриваться как проводник с током, на который действует сила, определяемая по правилу левой руки. Если создать магнитное поле, направленное перпендикулярно оси дуги, то она получит поступательное движение и будет затянута внутрь щели дугогасительной камеры. (рис. 4).

Рисунок 4 – Втягивание дуги в узкие щели под действием магнитного поля

· Магнитное дутье

Способ дугогашения с использованием внешнего магнитного поля называется магнитным дутьем.

Внешнее магнитное поле для перемещения электрической дуги в низковольтных аппаратах, например в контакторах (рис.6), может быть получено при помощи: электромагнитов с катушкой, включаемой последовательно с контактами, между которыми возникает электрическая дуга; электромагнитов с катушкой, включаемой на напряжение сети; постоянных магнитов.

На рисунке 5 показана конструкция дугогасительного устройства на основе магнитного дутья.

При протекании тока дуги по катушке 1 ее МДС создает в сердечнике 2 магнитный поток Ф, который выводится из сердечника при помощи пластин 3 (плотно примыкающих к сердечнику, располагаются по обе стороны контактов) в область горения электрической дуги между размыкающимися контактами. Взаимодействие тока дуги с потоком Ф приводит к возникновению электродинамической силы F_ЭДУ, действующей на дугу. Под действием этой силы дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

Рисунок 5 – Магнитное дутье

Рисунок 6 – Контактор электромагнитный серии КТ–5043Б предназначен для включения и отключения приемников электрической энергии с номинальным током 400 А и напряжением 380 В

Способы гашения дуги в коммутационных аппаратах свыше 1 кВ:

· Гашение дуги в масле

Если контакты выключателя помещены в масло, то возникающая при их размыкании дуга приводит к интенсивному испарению масла. В результате вокруг дуги образуется газовый пузырь (водород и пары масла). Газы с большой скоростью проникают в зону ствола дуги, вызывают перемешивание холодного и горячего газа в пузыре, обеспечивают интенсивное охлаждение дугового промежутка (рис. 7). Также охлаждающую способность газов повышает давление внутри пузыря.

Рисунок 7 – Гашение дуги в масле: 1 – неподвижный контакт; 2 – ствол дуги; 3 – водородная оболочка; 4 – зона газа; 5 – зона паров масла; 6 – подвижный контакт

· Газовоздушное дутье

Охлаждение дуги улучшается, если создать направленное движение газов – дутье (рис. 8).

Дутье вдоль или поперек дуги способствует проникновению газовых частиц в ее ствол, и охлаждению дуги. Газ создается при разложении масла дугой (масляные выключатели) или твердых газогенерирующих материалов (автогазовое дутье).

Более эффективно дутье холодным неионизированным воздухом, поступающим из специальных баллонов со сжатым воздухом (воздушные выключатели).

Рисунок 8 – Газовоздушное дутье (вдоль и поперек дуги)

· Другие способы гашения дуги в аппаратах на напряжение выше 1 кВ

1)

Многократный разрыв цепи тока.

Отключение большого тока при высоких напряжениях затруднительно. Поэтому в

выключателях высокого напряжения

применяют многократный разрыв дуги в каждой фазе. Такие выключатели имеют несколько гасительных устройств. Число разрывов на фазу зависит от типа выключателя и его напряжения.2)

Гашение дуги в вакууме.

Если контакты размыкаются в

вакууме

, то сразу же после первого прохождения тока в дуге прочность промежутка восстанавливается и дуга не загорается вновь. Это свойство используется в

вакуумных выключателях

.3)

Гашение дуги в газах высокого давления.

Воздух при давлении 2 МПа и более обладает высокой электрической прочностью. Более эффективно применение высокопрочных газов, например шестифтористой серы SF

₆

(

элегаза

), обладающего большей электрической прочностью, чем

воздух

и

водород

, и лучшими дугогасящими свойствами даже при атмосферном давлении. Элегаз применяется в

выключателях, отделителях, короткозамыкателях и другой аппаратуре высокого напряжения.

Источники

1. http://electricalschool.info/naladka/388–process–obrazovanija–jelektricheskojj.html;

2. http://www.eti.su/articles/visokovoltnaya–tehnika/visokovoltnaya–tehnika_599.html;

3. http://lms.tpu.ru/pluginfile.php/52710/mod_resource/content/0/content/2.pdf

Разъединитель

Назначение

Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ.

Разъединители не имеют дугогасительных устройств и поэтому предназначаются, главным образом, для включения и отключения электрических цепей при отсутствии тока нагрузки и находящихся только под напряжением или даже без напряжения.

Требования, предъявляемые к разъединителям

Требования, предъявляемые к разъединителям с точки зрения обслуживания их оперативным персоналом, заключаются в следующем:

· разъединители должны создавать ясно видимый разрыв цепи, соответствующий классу напряжения установки;

· приводы разъединителей должны иметь устройства жесткой фиксации ножей в каждом из двух оперативных положений: включенном и отключенном. Кроме того, они должны иметь надежные упоры, ограничивающие поворот ножей на угол, больший заданного;

· разъединители должны включаться и отключаться при любых наихудших условиях окружающей среды (например, обледенении);

· опорные изоляторы и изоляционные тяги должны выдерживать механические нагрузки, возникающие при выполнении операций;

· главные ножи разъединителей должны иметь блокировку с ножами заземляющего устройства, исключающую возможность одновременного включения тех и других.

Конструкция разъединителей

Устройство высоковольтного разъединителя довольно сложное, но в то же время оно намного проще, чем у силового выключателя такого же напряжения. Рассмотрим примеры их исполнения для оборудования 330 кВ.

Для оперирования каждой фазой разъединителя по отдельности или в комплексе предназначены шкафы управления приводами.

.

На ОРУ–110 кВ безопасная высота расположения разъединителя меньше.

Так лучше их обслуживать, проще и дешевле монтировать. Однако, это требует от обслуживающего персонала, находящегося под введенным в работу разъединителем, повышенного внимания. На практике встречались случаи, когда работники в сырую погоду поднимали вверх косу, сокращая безопасное расстояние до электрооборудования и попадая под напряжение 110 кВ.

Месторасположение разъединителей воздушных ЛЭП 10 кВ на опорах около крытого распределительного устройства с силовыми выключателями подстанции показано на фотографии.

На следующей снимке виден способ управления разъединителем линии 10 кВ с помощью ручного привода. Питающий трансформатор находится рядом.

Разъединители воздушных линий на 6 кВ имеют такое же устройство, как и для линий 10 кВ.

На всех приведенных фотографиях видно, что любой разъединитель состоит из следующих конструктивных элементов:

· силовой рамы, размещенной на безопасной высоте;

· опорных изоляторов, жестко смонтированных на раме по концам образуемого разрыва для каждой фазы;

· контактной системы, обеспечивающей надежное прохождение номинального тока линии и исключающей в разомкнутом состоянии подачу напряжения на участок, выделенный для обслуживания;

· системы управления перемещением ножей.

У разъединителей, используемых для цепей с напряжением 110 кВ и выше, контактная система выполнена из двух подвижных полуножей, которые разводятся в противоположные стороны. В остальных конструкциях чаще используется один подвижный нож, вводимый в неподвижно закрепленный контакт.

Выключатель нагрузки отличается от разъединителя главным образом наличием пристроенных к отключающим ножам дугогасительных камер.

L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34 UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAPB2PCMMA AADbAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbERPy2qDQBTdF/IPww1014wRWsRkFBGkpbSLPDbZ3Tg3 KnHuGGdqbL syh0eTjvbT6bXkw0us6ygvUqAkFcW91xo B4qJ4SEM4ja wtk4JvcpBni4ctptre eUfT3jcihLBLUUHr/ZBK6eqWDLqVHYgDd7GjQR/g2Eg94j2Em17GUfQiDXYcGlocqGypvu6/jIL3 svrE3Tk2yU9fvn5ciuF2PD0r9biciw0IT7P/F/ 537SCJKwPX8IPkNkvAAAA//8DAFBLAQItABQA BgAIAAAAIQDw94q7/QAAAOIBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1s UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADHdX2HSAAAAjwEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALgEAAF9yZWxzLy5yZWxz UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADMvBZ5BAAAAOQAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAKQIAAGRycy9zaGFwZXht bC54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAPB2PCMMAAADbAAAADwAAAAAAAAAAAAAAAACYAgAAZHJzL2Rv d25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA9QAAAIgDAAAAAA== » filled=»f» stroked=»f» strokeweight=».5pt»>

Рисунок. 1. – Вакуумный и автогазовый выключатели.

Конструкция.

Выключатель состоит из дугогасящей камеры, контактов, изоляторов, устройства заземления и предохранителей.

Принцип действия.

Коммутация происходит путем отсоединения подвижного контакта от контакта в дугогасящей камере.

Классификация.

Выключатели отличаются от друг друга по виду дугогасящей камеры: а) Автогазовые камеры; б) Вакуумные камеры; в) Элегазовые выключатели.

Обозначение на схемах

Таблица. 1. – Обозначение выключателя нагрузки на схеме

Q, QS– выключатель нагрузки.

Структура условного обозначения

ВНА–10/630 У2:

В – выключатель

Н – нагрузки

А – автогазовый

10 – номинальное напряжение сети, кВ

630 – номинальный ток, А

У2 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 и

Производители

Производством выключателей нагрузки занимаются:

«ABB»,

«Самарский завод «электрощит»,

«Самарский электротехнический завод»,

«Кореневский завод низковольтной аппаратуры»,

«Элтехника» и др.

Технические характеристики

Таблица. 2. – Технические характеристики выключателей нагрузки

Выключатели на 10 кВ используются при мощности до 10,9 М В·А, а при 6 до 6,5 М В·А.

Минус

Невысокая надёжность выключателей, выключатели нагрузки с автогазовым дутьём при напряжении 10 кВ могут отключать токи 200 А 75 раз, а в случае тока 400 А – только 3 раза.

Фотографии

Рисунок. 2. – Выключатель нагрузки с автогазовой камерой ВНА–10/630 У2

Рисунок. 3. – Вакуумные выключатели нагрузки ВНВР–10/630–20

Рисунок. 4. – Элегазовый выключатель нагрузки SL 10

Источники

1. Электрощит [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// www.electroshield.ru /

2. ЭЛТЕХНИКА. Производственное объединение [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // www.elteh.ru / (дата обращения: 3.05.2022).

3. Кореневский завод низковольной аппаратуры [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http: // www.nva–korenevo.ru /

4. Большая Энциклопедия нефти и газа [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // www.ngpedia.ru /

5. Коротков Г. С. и др. Эксплуатация подстанций 6–10 кВ городского типа. – М: Энергоиздат, 1983. – 320 с., ил.

Определение.

Автоматические выключатели (автоматы)– защитно–коммутационные аппараты, применяющиеся для автоматического отключения электрической цепи при перегрузках, КЗ, чрезмерном понижении напряжения питания, изменения направления мощности и т.д., а также для редких включений и отключений вручную номинальных токов нагрузки.

Принцип действия.

Токоведущая цепь имеет главные 3 и дугогасительные контакты. Включение автомата может производиться вручную рукояткой 12 или электромагнитом 4. Звенья 6, 7 и упор 13 образуют механизм свободного расцепления. Отключение автомата может производиться рукояткой 12 или с помощью теплового расцепителя 5 или магнитных расцепителей 8, 10, 11. Необходимая скорость расхождения контактов обеспечивается пружиной 9. Гашение дуги происходит в камере 2.

Конструкция.

Модульные автоматические выключатели (МСВ).

Самые распространённые автоматы, применяются в основном в жилых домах, а также ограниченно – для защиты электродвигателей и трансформаторов.

Рассчитаны на ток от 0,5 А до 125 А.

Выключатели в компактном литом корпусе (МССВ).

Компактное исполнение выключателей (в литом корпусе) подразумевает наличие изоляционного корпуса, в котором заключены все компоненты выключателя. Изоляционный корпус изготавливается из специальной термореактивной пластмассы, состав которой при воздействии дуги и открытого пламени не поддерживает горение.

Рассчитаны на ток от 10 А до 2500 А.

Автоматические воздушные выключатели (АСВ).

Открытое исполнение выключателей, как правило, имеет металлический корпус, и размер много больше, чем выключатели в литом корпусе.

Рассчитаны на ток от 800 А до 6 300 А.

Классификация.

По роду тока главной цепи:

1. Постоянного тока;

2. Переменного тока;

3. Постоянного и переменного тока.

По типу расцепителя:

В автоматические выключателиустанавливается один или комбинация, из указанных ниже расцепителей:

1. Тепловой расцепитель или расцепитель перегрузки:

расцепитель замедленного действия, не реагирует на кратковременные броски тока; выполняет функцию защиты при небольшом, но действующем в течении относительно длительного промежутка времени, превышении допустимого значения тока.

Конструктивно представляет закрепленную в корпусе биметаллическую пластину, свободный конец которой с помощью рычага взаимодействует с механизмом расцепления.

2. электромагнитный расцепитель или расцепитель КЗ:

прост по конструкции; обладает высокой термической и электродинамической стойкостью, стойкостью к механическим воздействиям. Расцепление происходит за счёт удара, в котором основную роль играет кинетическая энергия якоря, накопленная при его движении.

Конструкция электромагнитного расцепителя представляет собой соленоид с подпружиненным сердечником, который связан с подвижным силовым контактом.

3. Комбинированный расцепитель:

Часто применяется последовательное соединение теплового и электромагнитного расцепителя. В зависимости от производителя, такое связывание двух устройств называют комбинированным или термомагнитным расцепителем.

4. Полупроводниковый расцепитель:

Складывается из блока управления, измерительных трансформаторов (для переменного тока) или магнитные усилители (для постоянного тока) и исполнительного электромагнита, который также выступает как независимый расцепитель.

Блок управления полупроводниковым расцепителем (БУПР) позволяет выстраивать определённую пользователем программу, по которой будет производиться расцепление главных контактов.

5. Независимый расцепитель:

С его помощью осуществляют удалённое управление конкретным автоматическим выключателем. Он допускает колебания рабочего напряжения в диапазоне от 0,7 до 1,2 от Un. Режим работы кратковременный.

6. Расцепитель минимального напряжения:

Отключает включённый автоматический выключатель без выдержки времени при падении напряжения от 0,7 до 0,35 от Un; препятствует повторному включению при значении напряжения в сети ниже, чем 0,85 Un.

7. Расцепитель нулевого напряжения:

Вызывает расцепление главных контактов при напряжении от 0,35 до 0,1 от номинального; позволяет повторное включение при восстановлении напряжения более 0,85 от номинального.

По принципу гашения дуги:

1. Без токоограничения:

Автоматические выключатели без токоограничения отключают переменный ток в момент его естественного прохождения через ноль. Размеры контактных поверхностей главных контактов выбираются по термической стойкости таким образом, чтобы иметь возможность пропустить весь установившийся ток КЗ. Все нижестоящие электроприемники и аппараты подбираются также в соответствии с этим условием.

2. С токоограниечением:

Принцип гашения дуги с токоограничением заключается в ограничении токов короткого замыкания благодаря малому собственному времени отключения и быстрому расхождению главных контактов. К моменту расхождения главных контактов ток короткого замыкания не достигает установившегося значения за первый полупериод, потому что такие автоматы реагируют не на ток, а на скорость его нарастания.

По числу полюсов главной цепи:

1.Однополюсные;

2.Двухполюсные;

3.Трёхполюсные;

4.Четырехполюсные.

Для защиты элементов систем электроснабжения применяется множество различных серий автоматических воздушных выключателей. Одними из самых распространённых являются серии А3700 и «Электрон».

Серия А3700.

Сокращенное условное обозначение А37ХХХ. Расшифровка в порядке написания: А – автоматический выключатель; 37 – номер разработки; X – модификация и величина выключателя: 1 – первая, 2 – вторая, 3 – третья, 4 – четвертая, 9–модифицированные 3 и 4 величины; X – исполнение по виду защиты и числу полюсов, 1 или 2 –с электромагнитными расцепителями, 3 или 4 – с электромагнитными и полупроводниковыми расцепителями (для селективных выключателей – только с полупроводниковыми), 5 или 6 – с электромагнитными и тепловыми расцепителями, 7 или 8– без максимальных расцепителей, нечетные цифры – двухполюсные, четные– трехполюсные; X – дополнительная характеристика исполнения; Б – токоограничивающие или выполненные на их базе, С – селективные или выполненные на их базе, Ф – нетокоограничивающие неселективные в фенопластовом корпусе, Н – неселективные нетокоограничивающие модернизированные. Двухполюсные выключатели переменного тока имеют такие же характеристики, как трехполюсные.

Таблица 5.1.1. – Трехполюсные автоматические выключатели А3700 с полупроводниковым расцепителем на напряжение до 660 В.

* Выключатели А3790С при токе более 20 кА (действующее значение) отключаются без выдержки времени.

** ПКС и ОПКС выражены для всех выключателей (кроме А3790) мгновенным значением ударного тока, для А3790 указаны дробью, в числителе которой – наибольшая включающая способность (ударный ток), в знаменателе – наибольшая отключающая способность (действующее значение).

Таблица 5.1.2. – Трехполюсные автоматические выключатели А3700 переменного тока с электромагнитными и тепловыми расцепителями.

Таблица 5.1.3. – Трехполюсные автоматические выключатели А3700 переменного тока с электромагнитными расцепителями.

Серия «Электрон».

Условное обозначение ЭХХХ. Расшифровка в порядке написания; Э – обозначение серии «Электрон»; XX – условное обозначение номинального тока; 06–1000 А, 16 – 1600 А, 25–2500 А, 40–4000 А; X –способ установки; С – стационарные, В – выдвижные.

Таблица 5.2.1. – Выключатели «Электрон» с полупроводниковым реле РМТ на напряжение до 680 В.

* Т – тропическое исполнение.
** Значение ОГ1–КС составляет 110 % указанного в таблице значения Г1КС.

Таблица 5.2.2. – Выключатели «Электрон» с полупроводниковым реле МТЗ на напряжение до 660 В.

* Значение ПКС указано дробью, в числителе – наибольшая включающая способность (ударный ток), в знаменателе – наибольшая отключающая способность (действующее значение).

Отечественные производители.

a. Курский электроаппаратный завод (КЭАЗ).

b. Группа компаний IEK.

c. Завод низковольтной аппаратуры «Контактор» (Акционерное общество «Контактор» – АО «Контактор»), г. Ульяновск.

d. DEKraft.

Источники.

1. http://electricvdome.ru/

2. http://www.energostandart.ru/

3. http://samelectrik.ru/

4. ru.wikipedia.org

Выключатели 10 кВ

Назначение

Выключателя –коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

Выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например, электромагнитный привод, ручной привод).

Классификация выключателей

По способу гашения дуги

Элегазовый выключатель – коммутационный аппарат, использующий элегаз (шестифтористую серу, SF6) в качестве среды гашения электрической дуги. Изолирующей и гасящей средой выключателей служит гексафторид серы SF6 (элегаз).

Принцип работы аппаратов основан на гашении электрической дуги возникающей между расходящимися контактами при отключении тока потоком элегаза.

Источников возникновения потока газа – два:

повышение давления в одной из заполненных газом полостей дугогасительного устройства, обусловленное уменьшением её замкнутого объема,

повышение давления газа в этой же полости вследствие его расширения под действием тепловой энергии самой электрической дуги.

Полюс выключателя

Колонковое исполнение. Полюс представляет собой вертикальную колонну, состоящую из двух (и более) изоляторов, в верхнем из которых размещено дугогасительное устройство (ДУ), а нижний служит опорой ДУ и обеспечивает ему требуемое изоляционное расстояние от заземленной рамы.

Баковое исполнение. Полюс представляет собой металлический цилиндрический бак, на котором установлены два изолятора, образующие высоковольтные вводы выключателя. ДУ в таком выключателе размещено в заземленном металлическом корпусе.

Комбинированное исполнение. Полюс представляет собой металлический корпус в виде сферы, на котором установлены фарфоровые изоляторы, образующие высоковольтные вводы выключателя, в одном из которых размещено дугогасительное устройство, а в другом – встроенные трансформаторы тока.

Газовая система

Газовая система аппаратов включает в себя:

· клапаны автономной герметизации (КАГ) и заправки колонн;

· коллектор, обеспечивающий во время работы аппарата связь газовых полостей колонн между собой и с сигнализатором изменения плотности элегаза;

· сам сигнализатор, представляющий собой стрелочный электроконтактный манометр с устройством температурной компенсации, приводящим показания к величине давления при температуре 20ºС;

· соединительные трубки с ниппелями и уплотнениями.

Привод

Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем – включение, удержание во включенном положении и отключение.

В элегазовых выключателя применяют два типа приводов:

1. Пружинный привод:

· аккумулятором энергии является комплект винтовых цилиндрических пружин;

· управляющим органом является кинематическая система рычагов, кулачков и валов.

2. Пружинно–гидравлический привод:

· аккумулятором энергии является комплект тарельчатых пружин;

· управляющим органом является гидросистема.

·

Вакуумный выключатель

Вакуумный выключатель – высоковольтный выключатель, в котором вакуум служит средой для гашения электрической дуги. Вакуумный выключатель предназначен для коммутаций (операций включения–отключения)электрического тока – номинального и токов короткого замыкания(КЗ) в электроустановках.

Масляный выключатель

Масляный выключатель – коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном или автоматическом управлении. Дугогашение в таком выключателе происходит в масле.

Электромагни́тный выключа́тель

Электромагни́тный выключа́тель – высоковольтный коммутационный аппарат, в котором гашение электрической дуги производится взаимодействием плазмы дуги с магнитным полем в дугогасительных камерах с узкими щелями или с камерами с дугогасительными решётками.

По назначению

Сетевые выключатели на напряжения от 6 кВ и выше, применяемые в электрических цепях, кроме цепей электрических машин и электротермических установок.

Генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ, применяемые в цепях электрических машин и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях.

Реклоузерыподвесные секционирующие дистанционно управляемые выключатели, снабжённые защитой и устанавливаемые на опорах воздушных ЛЭП.

По виду установки

Опорные, – имеющие основную изоляцию на землю опорного типа.

Подвесные, – имеющие основную изоляцию на землю подвесного типа.

Настенные, – укрепленные на стенах закрытых распредустройств.

Выкатные, – имеющие приспособления для выкатывания из ячеек распредустройств (для обслуживания, ремонта и для создания т.н. «видимого разрыва» при работах на линиях).

Требования к выключателям

При отказе выключателя авария развивается, что ведет к тяжелым разрушениям и большим материальным потерям, связанных с не доступом электроэнергии, прекращением работы крупных предприятий.

В связи с этим основным требованием к выключателям является особо высокая надежность их работы во всех возможных эксплуатационных режимах.

Общие требования к конструкциям и характеристикам выключателей устанавливается стандартами:

ГОСТ Р52565–2006 «Выключатели переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Общие технические условия».

ГОСТ 12450–82 «Выключатели переменного тока высокого напряжения. Отключение ненагруженных линий».

ГОСТ 8024–84 «Допустимые температуры нагрева токоведущих элементов, контактных соединений и контактов аппаратов и электротехнических устройств переменного тока на напряжение свыше 1000 В.»

ГОСТ 1516.3–96 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции».

Выключатели 35 кВ.

Назначение

Выключателя – коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

Выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например, электромагнитный привод, ручной привод).

Классификация выключателей:

Вакуумные выключатели

Вакуумный выключатель – высоковольтный выключатель, в котором вакуум служит средой для гашения электрической дуги. Вакуумный выключатель предназначен для коммутаций (операций включения–отключения) электрического тока – номинального и токов короткого замыкания (КЗ) в электроустановках.

Общий вид выключателя

Выключатель состоит из следующих основных частей: рамы полюсов (2) с валом выключателя, отключающей пружиной и масляным буфером; трёх полюсов (1) с вакуумными дугогасительными камерами; блока управления (4) с приводом (5); рамы выключателя (3).

Достоинства

• простота конструкции;
• простота ремонта – при выходе из строя камеры она заменяется как единый блок;
• возможность работы выключателя в любом положении в пространстве;
• надежность;
• высокая коммутационная износостойкость;
• малые размеры;
• пожаро– и взрывобезопасность;
• отсутствие шума при операциях;
• отсутствие загрязнения окружающей среды;
• удобство эксплуатации;

Недостатки

Условное обозначения вакуумного выключателя:

Элегазовый выключатель

Элегазовый выключатель – это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз(шестифтористую серу, SF₆) в качестве среды гашения электрической дуги; предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

К преимуществам элегазовых выключателей можно отнести:

· гашение дуги происходит в замкнутом объеме без выхлопа в атмосферу;

· относительно малые габариты и масса;

· пожаро– и взрывобезопасность;

· быстрота действия;

· высокая отключающая способность;

· надежное отключение малых индуктивных и емкостных токов в момент перехода тока через нуль без среза и возникновения перенапряжений;

· малый износ дугогасительных контактов;

· бесшумная работа;

· возможность создания серий с унифицированными узлами;

· пригодность для наружной и внутренней установки.

К недостаткам элегазовых выключателей можно отнести:

· сложность и дороговизна изготовления – при производстве необходимо соблюдать высокую чистоту и точность;

· высокие требования к качеству элегаза;

· температурные недостатки SF6, необходимость подогрева и использования смесей элегаза с азотом, хладоном и другими веществами, позволяющими работать элегазовым выключателям в условиях низких температур окружающей среды;

· необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки и очистки SF6;

· относительно высокая стоимость SF6;

· требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза.

Воздушные выключатели

Воздушный выключатель – высоковольтный выключатель, у которого гашение электрической дуги и перемещение контактов производится потоком сжатого воздуха, который создаётся отдельным устройством (в отличие от автогазового выключателя – здесь газы для дугогашения создаются внутри самого аппарата).

Поскольку воздушный выключатель не способен самостоятельно создавать поток сжатого воздуха, то для его работы необходимы следующие дополнительные элементы:

· Устройство создания сжатого воздуха – компрессор;

· Система пневмопроводов;

· Устройство хранения сжатого воздуха – ресивер

Воздушный выключатель ВВ–35:1 – тележка; 2 – опорный изолятор; 3, 4 – привод ножей; 5 – шунтирующее сопротивление; 6 – вывод; 7 – камера основания; 8 – ножи разъединителя; 9 – охладители; 10 – шунтирующее сопротивление; 11 – камера вспомогательная; 12 – штанга; 13 – нож отделителя

Достоинства

• Воздушные выключатели давно эксплуатируются в энергосистемах России и СНГ и имеется большой опыт их эксплуатации и ремонта;
• Ремонтопригодность (особенно по сравнению с элегазовыми выключателями).

Недостатки

• Необходимость наличия развитой пневмосистемы и компрессорного оборудования;
• Сильный шумовой эффект при отключении токов К.З.
• Большие габариты (особенно по сравнению с элегазовыми), что вызывает большие размеры ОРУ.

Масляный выключатель

Масляный выключатель – коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном или автоматическом управлении. Дугогашение в таком выключателе происходит в масле.

Литература

1. http://www.electroshield.ru

2. Нижнетуринский электроаппаратный завод (ООО «НТЭАЗ Электрик»).

3. Компания ООО «Элар» г. Новосибирск

Выключатели 110 кВ

Масляные выключатели.

Существует две разновидности масляных выключателей – маломасляные и баковые. В настоящее время баковые выключатели не производятся, в связи с тем, что обладают рядом недостатков, таких как:

–взрыво– и пожароопасность,

–необходимость больших запасов масла,

–непригодность для установки внутри помещений,

–необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке.

В нашем случае, с напряжением 110 кВ расскажу о масляном баковом выключателе У–110–2000–40.

Достоинства масляных баковых выключателей:

1. Высокая надежность.
2. Простота конструкции камер и механизма.
3. Высокая механическая прочность элементов (камер, бака, механизма, вводов).

4.Использование трансформаторов тока.

Не требовался высококвалифицированный персонал для обслуживания.

Среда для гашения дуги масло – оно не являлось дефицитным.

Общие сведения

Маломасляные выключатели широко используются в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений. Масло в этих выключателях в основном выполняет функцию дугогасящей среды и только частично является изоляцией между разомкнутыми контактами.

Выключатели обладают следующими достоинствами:

1) простотой и надежностью конструкции;

2) малыми массой и габаритами

3) высокой заводской готовностью

4) легким доступам к контролируемым элементов механизмов, к контактам и камерам и минимальный объём работ при их замене;

5) автономностью, обусловленной применением пружинного привода – не требуется мощный источник питания,

6) малым временем включения и отключения;

7) возможностью эксплуатации в различных климатических зонах. гарантийный срок эксплуатации – 5 лет со дня ввода в эксплуатацию

Серия ВМТ включает в себя следующие типы исполнения выключателей:ВМТ–110Б–25/1250 УХЛ1; ВМТ–220Б–25/1250 УХЛ1;ВМТ–110Б–25/1000 Т1;ВМТ–220В–25/1000 Т1;ВМТ–110Б–40/2000 УХЛ1; ВМТ–220–40/2000 УХЛ1; ВМТ–110Б–40/1600 Т1;ВМТ–220Б–40/16

Воздушные выключатели

Воздушный выключатель – гашение электрической дуги и перемещение контактов производится потоком сжатого воздуха, который создаётся отдельным устройством (в отличие от автогазового выключателя – здесь газы для дугогашения создаются внутри самого аппарата).

По сути является сложным пневматическим аппаратом автоматического действия.

Распространенными в нашей стране воздушными выключателями являются выключатели серии: ВВН 110–330 кВ; ВВШ – с шунтирующими резисторами(110–330кв),Выключатель серии ВВБ (Uном = 110 кВ; Iном = 2000 А; I0ТКном = 31,5 кА) для номинальных напряжений от 110 до 750 кВ,так же выключатели серии ВНВ ,которые рассчитаны на линии напряжением от 110 до 1150 кВ.Рассмотренные выключатели способны отключать токи номиналом от 30–до 50 кА, в зависимости от разрыва на линию,что в свою очередь зависит от номинального напряжения ,например выключатели на линии 110 кв и выше устанавливаются с двумя разрывами (не менее).

Достоинства воздушных выключателей:

1)Взрыво– и пожаробезопасность,

2)быстродействие и возможность осуществления быстродействующего АПВ,

3)высокую отключающую способность,

4)надежное отключение емкостных токов линий,

5)малый износ дугогасительных контактов,

6)легкий доступ к дугогасительным камерам,

7) возможность создания серий из крупных узлов,

8)пригодность для наружной и внутренней установки.

Недостатки воздушных выключателей:

1)Необходимость компрессорной установки,

2) Сложная конструкция ряда деталей и узлов,

3) относительно высокая стоимость,

4) трудность установки встроенных трансформаторов тока

5) дополнительного электрического обогрева в распределительном шкафу и в шкафах управления полюсов при понижении темпера­туры ниже 5°С.

Принципиальная конструктивная схема воздушного выключателя на напряжение 110 кВ:

В воздушных выключателях для открытой установки дугогасительная камера расположена внутри фарфорового изолятора, на линиях 110 кВ – два разрыва на фазу, в отличии от 35 кВ.

Вакуумные выключатели.

В них дугогашение происходит в вакуумной дугогасительной камере (ВДК). Электрическая прочность вакуума значительно превышает прочность других сред, которые применяют в выключателях.

.

Достоинства

· простота конструкции;

· простота ремонта – при выходе из строя камеры она заменяется как единый блок;

· возможность работы выключателя в любом положении в пространстве;

· надежность;

· высокая коммутационная износостойкость;

· малые размеры;

· пожаро– и взрывобезопасность;

· отсутствие шума при операциях;

· отсутствие загрязнения окружающей среды;

· удобство эксплуатации;

· малые эксплуатационные расходы.

Недостатки

· сравнительно небольшие номинальные токи и токи отключения;

· возможность коммутационных перенапряжений, обусловленных «срезом» тока, при отключении малых индуктивных токов – современная разработка вакуумного выключателя с возможностью синхронной коммутации решает эту проблему;

· небольшой ресурс дугогасительного устройства по отключению токов короткого замыкания;

· относительная высокая стоимость в виду сложности технологии изготовления.

Элегазовый выключатель – это разновидностьвысоковольтного выключателя,коммутационный аппарат, использующийэлегаз(шестифтористую серу, SF₆) в качестве среды гашения электрической дуги; предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

К достоинствам этих выключателей относят:

– простота дугогасительной камеры, которая не нуждается во вспомогательных камерах

–высокая сопротивляемость воздействиям электрического тока;

–надёжность при сравнительно невысокой стоимости; пониженный уровень шума

К недостаткам элегазовых выключателей можно отнести:

–сложность и дороговизна изготовления – при производстве необходимо соблюдать высокую чистоту и точность;

– образование газов низшего порядка. Некоторые из этих побочных продуктов являются токсичными и могут вызвать болезненное раздражение глаз и дыхательной системы

Современные выключатели типа– ВРС–110 являются колонными ,и применяются для комплектации открытых распределительных устройств 110 кВ трансформаторных подстанций, могут применяться для расширения существующих подстанций. Ими можно заменить устаревший:

· воздушный выключатель ВВН–110,

· баковые маломасляные выключатели ВГП–110

· элегазовый выключатель ВГТ– 110 кв.

Вывод:

Многолетний опыт показывает, что два типа выключателей – маломасляные и воздушные – являются пригодными для всего диапазона напряжений и мощностей короткого замыкания.

При сравнении элегазовых и вакуумных выключателей следует отметить, что элегаз обладает лучшими свойствами электрической прочности, чем вакуум. В связи с этим элегаз используется в качестве изоляционного материала и дугогасительной среды. Также одним из преимуществ элегазовых выключалей является то, что номинальные токи и токи отключения у данных выключателей выше, чем у вакуумных. Использование элегаза позволяет делать электро­оборудование более компактного размера и предоставляет больше пространства для его устройства.

Список литературы:

1. Агафонов Г.Е., Бабкин И.В., Берлин Б.Е. Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией. – СПб.: Энергоатомиздат, 2002. – 727 с.

2. ГОСТ Р 52565–2006. Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.

3. Кравченко А.Н., Метельский В.П., Рассальский А.Н. Высоковольтные выключатели // Электрик. – 2006. – № 9. – С. 11–12.

4. Соколов Б.А., Соколова Н.Б. Монтаж электрических установок, – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 592 с.

5. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрообору­дованию. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 592 с.

6. 6.http://sibac.info/conf/natur/xii/29852.

Введение

Изоляторы предназначены для крепления токоведущих частей , для изоляции их от земли и других частей установки, находящихся под иным потенциалом. Изоляторы шинные служат для крепления токоведущих шин внутри силовых шкафов и сборок с целью фиксации и изоляции токоведущих частей от корпуса и панелей сборки, с последующим подключением силовых проводников для распределения электроэнергии внутри щита.

Опорный изолятор Шинный изолятор Лесенка Шинный изолятор

Классификация:

– по конструкции

Для работы в помещении (для внутренней установки)

Для работы в открытой атмосфере (для наружной установки)

–по назначению

Опорные

Проходные

Линейные
–по материалу изготовления

Фарфоровые–Химические и физические свойства материала остаются с течением времени неизменными, так как химические реакции закончились при температуре 1300ºС. В течение всего срока эксплуатации, механическая прочность не изменяется.

Стеклянные–Электроизоляционным материалом служит закаленное стекло, либо отожженное стекло. Данные материалы имею высокую механическую прочность, термическую, а так же химическую устойчиво

Полимерные– Химические и физические свойства материалов непрерывно изменяются, что вызвано непрекращающимся химическим процессом, продолжающимся до полного распада полимеров на мономеры. Из–за старения полимера и при повышенных температурах уменьшается механическая прочность. Ультрафиолетовое излучение и солнечная радиация ускоряет старение полимера. Материал является водопроницаемым и пожароопасным.

Назначение

Опорные изоляторы –предназначены для изоляции и крепления токоведущих частей в электрических аппаратах, распределительных устройствах электрических станций и подстанций и в комплектных распределительных устройствах.

Проходные изоляторы – для внутренней установки предназначены для механического крепления и изоляции токоведущих частей электрических аппаратов и закрытых распределительных устройств электрических станций и подстанций, комплектных устройств и трансформаторных подстанций.

Линейные изоляторы –применяются для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях и в распределительных устройствах электрических станций и подстанций.

Конструкция :

Опорный изолятор а) состоит из фарфорового корпуса 2, чугунного основания 1 с овальным, круглым или квадратным фланцем и чугунного колпачка 3. Колпачок и фланец скреплены с фарфоровым корпусом цементирующим составом. Чугунные фланцы имеют одно или несколько отверстий для крепления изолятора к стальным конструкциям или стенам, а колпачок – отверстия с резьбой для крепления шин к изолятору.
Проходной изолятор б) состоит из фарфорового корпуса 2, верхнего и нижнего колпачков 5, чугунного фланца 4 и медной или алюминиевой токоведущей шины 6. Колпачки и фланец скрепляют с фарфоровым корпусом цементирующим составом или механическим способом. В чугунном фланце имеются отверстия для крепления его к стене, металлическим конструкциям или плитам.
Линейный изолятор Фиг1) 1 – изоляционная деталь; 2 – головка; 3 – тарелка; 4 – металлическая шапка; 5 – металлический стержень; 6 – шплинт; 7 – цементно–песчаная связка; 8 – кольцевое ребро; 9 – нижняя поверхность тарелки 3; 10 – утолщение; 11 – край тарелки 3; 12 – выступ.

Выбор изоляторов:

Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффициента запаса прочности. Коэффициент запаса прочности представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной нагрузке на изолятор. Согласно ПУЭ, коэффициенты запаса прочности в режиме наибольшей нагрузки должны быть не менее 2,7, а в режиме среднегодовой температуры – не менее 5,0.

В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды. С учетом этого расчетные условия для выбора типа изоляторов в подвесной гирлянде имеют вид:

G_г–нагрузка от веса провода, покрытого гололедом; G_и–нагрузка от веса гирлянды;G_n–нагрузка от веса провода ;G_эм– разрушающая электромеханическая нагрузка

После выбора типа изоляторов определяется их количество в гирлянде. Оно должно быть таким, чтобы обеспечить надежную работу ЛЭП в условиях тумана, росы или моросящего дождя в сочетании с загрязнением поверхности изоляторов.

При одинаковых загрязнениях значение грязеразрядного напряжения гирлянды пропорционально длине пути утечки изолятора l_ym , представляющей собой наименьшее расстояние по поверхности изолирующей части между двумя электродами изолятора.

Выбор шинных изоляторов:

Жесткие шины в распределительных устройствах крепятся на опорных изоляторах, которые выбираются:

по номинальному напряжению Uуст ≤ Uном

по допустимой нагрузке Fрасч ≤ Fдоп , где Fрасч −сила, действующая на изолятор; Fдоп − допустимая нагрузка на головку изолятора.

Производители:

· ЮМЭК –Завод стеклянных изоляторов

· АО «Южноуральский арматурно–изоляторный завод»

· Акционерное общество «Энеръгия 21»

Расположение шин:

В закрытых распредустройствах при вертикальном расположении сборных шин фаза А располагается сверху и окрашивается в желтый цвет, фаза В посередине – в зеленый цвет и фаза С внизу – в красный цвет.

При расположении шин горизонтально, наклонно или по треугольнику шина, наиболее удаленная от персонала фаза (А), окрашивается в желтый, средняя (В) – в зеленый и ближайшая к персоналу (С) – в красный цвет.

Ответвления от сборных шин: левая шина (А) окрашивается в желтый, средняя шина (В) – в зеленый, правая шина (С) – в красный цвет, если смотреть на шины из коридора обслуживания, а при наличии трех коридоров – из центрального.

Способы расположения однополосных шин

Способы расположения многополосных шин

Шины профильного (коробчатого) сечения, имеют значительно более высокую механическую прочность. Пакет шин, состоящий из двух коробчатых шин, позволяет передавать ток 12,5 кА в медных шинах и 10,8 кА в алюминиевых шинах.

Шины являются жесткими неизолированными проводниками, из которых выполняются сборные шины распределительных устройств, электрическое соединение между аппаратами и присоединение их к сборным шинам.

Сборные шины распределительных устройств представляют собой неизолированные, сравнительно массивные токоведущие проводники. В пределах помещения закрытого РУ все ответвления от шин и присоединения к аппаратам выполняются также голыми проводниками, образующими ошиновку.

Шины распределительных устройств (РУ) выполняются гибкими и жесткими:– Гибкие шины представляют собой сталеалюминевые провода, подвешиваемые к опорным конструкциям (порталам) с помощью гирлянд подвесных изоляторов.

– Жесткие шины прокладываются по опорным изоляторам, устанавливаемым на различных конструкциях.

Материал.

–Медные шины имеют малое удельное сопротивление, но используются только в особых случаях и при соответствующем технико–экономическом обосновании, из–за высокой стоимости.

–Стальные шины используются в маломощных электроустановках при рабочих токах до 200–300 А.

–Шины из алюминия и его сплавов.имеютвысокую степень электропроводности, коррозийную стойкость, сравнительно малый вес, относительно невысокую стоимость.

Исполнение.

–Прямоугольник – плоские шины (рис. 1. а) (допустимый ток до 2000А), обеспечивают хороший отвод тепла в окружающую среду, так как имеют большую поверхность охлаждения.

–Пакет шин (рис. 1. б, в), допустимый ток выше (две полосы–3200А, три–4100А). Недостатки: неравномерно распределенного тока, ухудшенное охлаждение, плохая механическая устойчивость, к токам КЗ.

–Коробчатые шины (рис. 1. г)используются в сетях напряжением 10–35 кВ. Достоинства: малое влияние эффекта близости, хорошее охлаждение. Недостатки: неравномерное распределение токов, что вызывает возникновение коронного разряда при пробое воздуха, и последующее разрушение изоляции и металла.

–Трубчатые шины (рис. 1. д)хорошо отводят тепло и отличается высокими характеристиками по прочности. электрическое поле распределяется равномерно, препятствуя появлению коронирования.

Рис. 1. Формы поперечного сечения шин: a – прямоугольник; б – пакет из двух полос; в – пакет из трех полос; г – коробчатые шины; д – трубчатые шины

Окраска.

Шины должны быть обозначены:

–при переменном трехфазном токе: (Рис. 2.1; 2.2; 2.3)

шины фазы А – желтый,

фазы В – зеленый,

фазы С – красный,

Нулевая рабочая N – синий,

Защитная заземляющая

PE

– чередующиеся желто–зеленая окраска или черный цвет,

Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие PEN – голубой цвет по всей

длине и желто–зеленые полосы на концах.

–при переменном однофазном токе: шина B, присоединенная к концу обмотки источника питания – красным цветом; шина A, присоединенная к началу обмотки источника питания, – желтым цветом.

–при постоянном токе: положительная шина ( ) – красным цветом, отрицательная (–) – синим и нулевая рабочая М – голубым цветом.

Расположение.

1.При трёхфазном переменном токе:

а) при горизонтальном расположении:

– одна под другой: сверху вниз А–В–С;

– одна за другой (Рис. 3), наклонно или треугольником: наиболее удаленная шина –А, средняя – В, ближайшая к коридору обслуживания – С;

Рис. 3 – горизонтальное расположение шин фаз А–В–С

б) при вертикальном расположении (в одной плоскости или треугольником):

–слева направо А–В–С или наиболее удаленная шина – А, средняя – В, ближайшая к коридору обслуживания – С;

2. В пяти– и четырехпроводных цепях трехфазного переменного тока в электроустановках напряжением до 1 кВ расположение шин должно быть следующим:

–при горизонтальном расположении: одна под другой: сверху вниз А–В–С–N–PE (PNE);

одна за другой: наиболее удаленная шина A, затем фазы B–C–N, ближайшая к коридору обслуживания – PE (PEN);

–при вертикальном расположении: слева направо А–В–С–N–PE (PNE) или наиболее удаленная шина A, затем фазы B–C–N, ближайшая к коридору обслуживания – PE (PEN);

3. При постоянном токе шины должны располагаться:

–сборные шины при вертикальном расположении: верхняя М, средняя (–), нижняя ( );

–сборные шины при горизонтальном расположении: наиболее удаленная М, средняя (–) и ближайшая ( ), если смотреть на шины из коридора обслуживания;

Выбор.

Шины распределительных устройств выбираются исходя из:

1) Значения допустимого тока,

2) Устойчивости к токам КЗ,

3) Термической стойкости,

4) Электродинамической стойкости,

5) Устойчивости к коронированию.

Измерительные приборы СЭС

Назначение

Измерительные приборы предназначены для выработки сигналов в форме, доступной для непосредственного наблюдения.

К ним относятся, например: счетчик, амперметр, вольтметр, ваттметр, измерительные трансформаторы тока и напряжения.

К основным мерам электрических величин относятся меры: эдс, электрического сопротивления, индуктивности, электрической емкости , активная и реактивная мощность.

По виду получаемой информации электроизмерительные приборы делятся на приборы для измерения электрических и неэлектрических величин;

Основной частью каждого такого прибора является измерительный механизм. При воздействии измеряемой электрической величины на измерительный механизм прибора подается соответствующий сигнал на отсчетное устройство, по которому определяют значение измеряемой величины.

по методу измерения :

1) на приборы непосредственной оценки (амперметр, вольтметр и др.)

2) приборы сравнения (измерительные мосты и компенсаторы);

по способу представления измеряемой информации :

1)на аналоговые

2) дискретные (цифровые).

Счетчики

Счетчики серии ЕвроАЛЬФА предназначены для управления и учета электроэнергии так и автономно и служат для:

· Измерения активной и реактивной энергии и мощности в режиме многотарифности.

· Учета потребления и сбыта электроэнергии.

• Контроля и управления энергопотреблением.

Счетчики ЕвроАЛЬФА предназначены для применения на перетоках, генерации, высоковольтных подстанциях, в распределительных сетях и у промышленного потребителя.

Цена: 57000 руб

Счетчик АЛЬФА A1801RAL–P4G–DW–3

Счетчик типа СЭТ

· Счетчик предназначен для учета активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направления, в трех и четырех проводных сетях переменного тока с напряжением 3×57,7/100 В или 3×120–230/208–400 В, частотой (50 ± 2,5) Гц, номинальным током от 1 А до 5 А, максимальным током 10 А.

· Счетчик может применяться как средство коммерческого учета электрической энергии на предприятиях промышленности и в энергосистемах, осуществлять учет потоков мощности в энергосистемах и межсистемных перетоков.

· Счетчик измеряет мгновенные значения физических величин, характеризующих трехфазную электрическую сеть, и может использоваться как измеритель параметров, приведенных в таблице ниже.

· Счетчик может использоваться как регистратор утренних и вечерних максимумов мощности (активной, реактивной прямого и обратного направления) с использованием двенадцати сезонного расписания.

· Счетчик позволяет формировать сигналы индикации превышения программируемого порога мощности (активной реактивной прямого и обратного направления) на четырех конфигурируемых испытательных выходах.

· Счетчик позволяет вести журналы событий, журналы показателей качества электричества, журналы превышения порога мощности и статусный журнал.

· Счетчик имеет жидкокристаллический индикатор для отображения учтенной энергии и измеряемых величин и три кнопки управления режимами индикации.

Схема.

Цена: 27000

Счетчик СЭТ–4ТМ.03М

Амперметр

Амперметр – прибор для измерения силы тока в амперах.

В электрическую цепь амперметр включаетсяпоследовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют.

Для увеличения предела измерений амперметр снабжается шунтом (для цепей постоянного и переменного тока), трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока).

Токовые клещи–амперметр для бесконтактного измерения больших токов.

Типы Ампертметров:

· Магнитоэлектрический

· Электромагнитный

· Электродинамический

· Ферродинамический

Так же существуют цифровые Амперметры. Это приспособление крайне удобно в работе, им легко пользоваться, к тому же прибор имеет небольшие размеры и выдает точные показания. Плюс ко всему – он очень мало весит.

Цифровой прибор можно применять в самых разнообразных условиях, он не боится ни тряски, ни вибрации. Механический прибор с такими условиями не справится и не даст точных показаний, в отличие от цифрового.

Цифровой амперметр

Вольтметры.

Вольтметр – измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения.

Типы Вольтметров:

1) По принципу действия вольтметры бывают электромеханические и электронные (цифровые и аналоговые).

2) По назначению – импульсные, постоянного и переменного тока.

3) По способу применения: щитовые (встроенные) и переносные.

Вольтметры

Ваттметр

Ваттметр– измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.

Неподвижная последовательная катушка или катушка тока ваттметра соединяется последовательно с приемниками электрической энергии. Подвижная параллельная катушка или катушка напряжения, соединенная последовательно с добавочным сопротивлением, образует параллельную цепь ваттметра, которая

присоединяется параллельно приемникам энергии.

По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории:

· Низкочастотные(постоянного тока)

· Радиочастотные

· Оптические

Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида:

· проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи,

· поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки.

В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и её вывода оператору ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.

Омметр

Омметр– измерительный прибор непосредственного отсчета для определения электрических активных(омических) сопротивлений.

Разновидности омметров:

· Мегаомметры

· Гигаомметры

· Тераомметры

· Миллиометры

· Микромметры

По исполнению омметры подразделяются:

· Щитовые

· Лабораторные

· Переносные

По принципу действия омметры бывают магнитоэлектрические – с магнитоэлектрическим измерителем или магнитоэлектрическим мегаомметром и электронные(аналоговые или цифровые).

Переносной мегаомметр.

Шинопроводы 0,4 кВ

Шинопровод представляет собой систему жестких медных или алюминиевых шин, помещенных в защитную металлическую оболочку; изолированную систему шин, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии.

Типы шинопроводов и предназначение:

В зависимости от назначения шинопроводы подразделяются на:

· магистральные, предназначенные в основном для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных электроприемников;

· распределительные, предназначенные в основном для присоединения к ним электроприемников;

· троллейные, предназначенные для питания передвижных электроприемников;

· осветительные, предназначенные для питания светильников и электроприемников небольшой мощности.

Конструкция шинопроводов:

· трехфазные;

· трехфазные с нулевым рабочим проводником;

· трехфазные с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником.

Основными элементами распределительных шинопроводов являются:

· прямые секции – для прямолинейных участков линии, имеющие места для присоединения одного или двух ответвительных устройств для секций длиной до 2 м включительно, двух, трех, четырех или более устройств – для секций длиной 3 м;

· прямые подгоночные секции – для прямолинейных участков линий, где присоединение ответвительных устройств не требуется;

· угловые секции – для поворотов линии на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

Секции шинопровода: а – прямая; б – прямая подгоночная; в – угловая горизонтальная.

· присоединительные фланцы – для сочленения оболочек шинопроводов с оболочками щитов или шкафов;

· торцовые крышки (заглушки) – для закрытия торцов крайних секций шинопровода;

· устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;

Основными элементами магистральных шинопроводов являются:

· прямые секции – для прямолинейных участков линий;

· угловые секции – для поворотов линий на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

· тройниковые (Т–образные) секции – для разветвления в трех направлениях под углом 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

· подгоночные секции – для подгонки линии шинопроводов до необходимой длины;

· разделительные секции с разъединителем – для секционирования магистральных линий шинопроводов;

· компенсационные секции – для компенсации температурных изменений длины линии шинопроводов;

Секции шинопровода: а – тройниковая вертикальная; б – разделительная; в – компенсационная.

· переходные секции – для соединения шинопроводов на разные номинальные токи;

· ответвительные устройства (секции, коробки) – для неразборного, разборного или разъемного присоединения распределительных пунктов, распределительных шинопроводов или приемников электрической энергии. Коробки выпускаются с разъединителем, с разъединителем и предохранителями или с автоматическим выключателем; секции могут выпускаться без указанных аппаратов;

· присоединительные секции – для присоединения шинопроводов к комплектным трансформаторным подстанциям;

· проходные секции – для прохода через стены и перекрытия;

· устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;

· крышки (заглушки) торцовые и угловые для закрытия торцов концевых секций шинопровода и углов.

Элементы шинопровода: а – присоединительная секция; б – торцевая заглушка; в – корпус стыкового соединения.

Трасса магистрального шинопровода: 1 – короб, для дополнительной защиты шинопровода; 2 – стыковочный блок; 3 – Z–образная секция; 4 – тройниковая секция; 5 – прямая секция; 6 – присоедениетельная секция; 7 – Z–образная секция с изменением направления трассы; 8 – подвес; 9 – трансформатор; 10 – распредустройство; 11 – проходная секция.

Назначение и область применения шзк–0,4:

Шинопроводы закрытые ШЗК–0,4 переменного тока напряжением 380 В на номинальный ток 1600 А с общей для трех фаз металлической оболочкой предназначены для выполнения электрического соединения трансформаторов собственных нужд мощностью до 1000 кВ∙А с панелями ПСН или шкафами КТПСН–0,5 на электрических станциях.

Структура условного обозначения:

Пример: Шинопровод закрытый переменного тока в общей для трех фаз оболочке круглой формы напряжением 0,4 кВ, номинальный ток 1600 А, ток электродинамической стойкости 51 кА, климатическое исполнение Т, категория размещения 3: ШЗК–0,4–1600–51 Т3 ТУ 3414–011–00110496–01

Основные технические данные шинопроводов закрытых напряжением 0,4 кВ ШЗК приведены в табл:

Конструкция шинопроводов:

Внешний вид прямолинейных секций шинопроводов ШЗК напряжением 0,4 кВ.

Состав и устройство шинопроводов:

В комплект каждого токопровода и шинопровода входят:

· составные части, определяемые сборочным чертежом трассы или комплектовочной ведомостью конкретного заказа;

· запасные детали, инструмент и принадлежности по ведомости ЗИП (по требованию).

В комплект сопроводительной документации, поставляемой в 2–х экземплярах, входят:

· комплектовочная ведомость;

· комплект сборочных чертежей трасс токопровода;

· Инструкция по эксплуатации (Руководство по эксплуатации);

· ведомость ЗИП (при наличии); паспорт (в 1 экземпляре).

Достоинства и недостатки:

Основными достоинствами шинопроводов являются:

· простота монтажа;

· гибкость в эксплуатации – в отличие от кабельных, шинные системы можно легко изменять, дополнять или переносить в другое помещение, здание и устанавливать заново без особых капитальных затрат;

· компактность конструкции, простота осмотра и высокая эксплуатационная надежность;

· шинопроводы в меньшей степени горючи по сравнению с обычными силовыми кабелями.

К недостаткам шинопроводов можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с кабелями.

Маркировка:

· товарный знак завода–изготовителя;

· условное обозначение изделия;

· обозначение технических условий;

· номинальное напряжение;

· номинальный ток;

· степень защиты по ГОСТ 14254–96; заводской номер заказа;

· год изготовления.

На паспортных табличках токопроводов и шинопроводов, предназначенных для атомных станций, должна быть нанесена надпись «для АЭС», а на предназначенных на экспорт, должна быть надпись «Сделано в России».

Производители:

Ведущие бренды шинопроводов в России

Список литературы:

3. http://elektro–montagnik.ru/

4. http://shinoprovod.ru/

5. http://samelectrik.ru/

Жесткие токопроводы 6–10 кВ

Назначение

Токопроводы напряжения 6–10 кВ предназначены для электрических соединений на электрических станциях, в цепях 3–фазного переменного тока частотой 50 Гц турбогенераторов мощностью до 1500 МВт с силовыми повышающими трансформаторами, трансформаторами собственных нужд, преобразовательными трансформаторами и трансформаторами тиристорного возбуждения генераторов.

Основные типы

§ Токопровод с литой изоляцией типа ТПЛ и ТКЛ

§ Токопроводы открытые типа ТПО (жесткая ошиновка)

§ Токопровод с воздушной изоляцией

· Токопроводы комплектные закрытые напряжением 6 и 10 кВ типа ТЗК, ТЗКР, ТЗКЭП

· Токопроводы комплектные пофазноэкранированные генераторного напряжения 6, 10, 20, 24, 35 кВ типа ТЭНЕ

Конструкция

Токопровод с литой изоляцией типа ТПЛ (1 – Токоведущий проводник (Al, Cu); 2 – Полупроводящие слои; 3 – Изоляционный слой; 4 – Заземляющий слой; 5 – Контакт (Al, Cu).)

Токопровод с литой изоляцией типа ТКЛ (1 – Алюминиевый профиль (для крепления токопровода и для установки экрана); 2 – Токопроводящая шина; 3 – Залитое соединение; 4 – Секция токопровода; 5 – Болтовое соединение; 6 – Технологическое отверстие для естественного охлаждения.)

Токопроводы открытые типа ТПО (жесткая ошиновка) (1 – Шина; 2 – Гибкая связь; 3 – Шинодержатель (полиамидный хомут); 4 – Изолятор.)

Токопроводы комплектные закрытые напряжением 6 и 10 кВ типа ТЗКЭП

Токопроводы комплектные закрытые напряжением 6 и 10 кВ типа ТЗКР

Токопроводы комплектные закрытые напряжением 6 и 10 кВ типа ТЗК

Элементы токопроводов подразделяют на секции: ƒ

· прямолинейные; ƒ

· угловые; ƒ

· с трансформаторами тока;

· с разрядниками;

· с проходными изоляторами;

· с транспозицией фаз;

· с поворотом фаз;

· тройниковые;

· подсоединения к шкафам КРУ;

· подсоединения к трансформаторам.

Токопроводы комплектные пофазноэкранированные генераторного напряжения 6, 10, 20, 24, 35 кВ типа ТЭНЕ (1 – Кожух; 2 – Шина токоведущая; 3 – Изолятор; 4 – Балка блока.)

Элементы токопроводов подразделяют на секции: ƒ

· прямолинейные;

· угловые;

· z–образные;

· тройниковые;

· секции со встроенным оборудованием (с трансформаторами тока, с трансформаторами напряжения, с заземлителем, с разрядником, с ограничителями перенапряжения, с проходным изолятором).

Технические характеристики

ü Номинальное напряжение, кВ

ü Номинальный ток , А

ü Ток электродинамической стойкости, кА

ü Ток термической стойкости, кА

ü Удельные потери на фазу при номинальном токе, Вт/пог.м

ü Шаг изоляторов, мм

ü Масса 1 пог.метра фазы токопровода, кг

Производители

§ ОАО «САМАРСКИЙ ЗАВОД «ЭЛЕКТРОЩИТ», г. Самара

§ ОАО «ВНИИР«, г.Чебоксары

§ ООО «КапрАл Бридж» CUPRAL BRIDGE, г.Екатеринбург;

§ ОАО Невский завод «ЭЛЕКТРОЩИТ», г.Санкт–Петербург;

§ ООО «РТК–ЭЛЕКТРО–М», г.Санкт–Петербург;

§ Eaton Corporation, г.Москва.

Список использованных источников:

1. В.И. Бойченко – Монтаж токопроводов 6–10 кВ;

2. Б.И. Кудрин – Электроснабжение промышленных предприятий;

3. В.И. Идельчик – Электрические системы и сети;

4. http://cpbr.ru

5. http://nze.ru/

6. http://www.rtc–electro–m.ru/

7. http://www.eaton.ru/EatonRU/index.htm

Гибкие токопроводы 6–10 кв

Назначение

Крупные промышленные предприятия черной и цветной металлургии, химии и других производств характеризуются высокой энергоемкостью, в связи с этим при передаче электроэнергии от источников питания (теплоцентраль ТЭЦ или ГПП) до удаленных на 1–3 км основных цехов на этих участках образуются большие потоки мощности. Применение здесь кабельной канализации на напряжении 6–10 кВ громоздко, дорогостояще и привело к внедрению магистральных шинных токопроводов.

Схемы присоединения токопроводов к распредустройствам ГПП или ТЭЦ и к распредустройствам цехов показаны на рис. 1. Для ограничения токов КЗ токопроводы обычно подключают через реакторы.

Рис. 1. Схемы присоединения токопроводов.

Классификация

В сетях 6–10 кВ промышленных предприятий экономически целесообразно применять гибкие или жесткие токопроводы при передаваемой мощности 15–40 MB • А на напряжении 6 к В и 20–70 MB • А на 10 кВ. (ПУЭ)

Преимущества токопроводов по сравнению с кабельными линиями:

1. Большая надежность, в основном из–за отсутствия кабельных муфт;

2. Меньше стоимость и простота изготовления;

3. Лучшие условия эксплуатации за счет возможности визуального осмотра;

4. Большая перегрузочная способность, за счет лучших условий охлаждения.

Недостатки токопроводов:

1. Большее индуктивное сопротивление, что приводит к дополнительным потерям напряжения; сопротивления фаз различны, что приводит к несимметрии напряжения фаз протяженных токопроводов при токах 2,5 кА и более;

2. Дополнительные потери электроэнергии в шинодержателях, арматуре и конструкциях при токах 1 кА и более от воздействия магнитного поля;

3. Укрупнение единичной мощности токопровода по сравнению с несколькими кабельными линиями. Для увеличения надежности токопроводы применяются, как правило, состоящими из двух линий с секционированием и автоматическим включением резерва.

Конструкция

Каждая фаза гибкого токопровода выполняется из нескольких алюминиевых или сталеалюминиевых проводов, располагаемых по окружности с помощью крепежных деталей (Рис. 2), которые осуществляют их крепление к изоляторам и противодействие схлестыванию при КЗ. Механическую нагрузку обычно несут два сталеалюминиевых провода, токовую – остальные.Число проводов определяется расчетом с учетом экономической плотности тока. Несущие провода подвешены на натяжных гирляндах к стене главного корпуса и к опорам.

Рис. 2. Крепление одной фазы гибких токопроводов:

а – на кольцах; б – на распорках: 1 – скоба для двух проводов: 2 – дюралевое кольцо; 3 – скоба из алюминиевого сплава; 4 – несущий провод: 5 – стальные скобы; 6 – распорка

Из–за значительного реактивного сопротивления шинопроводов при токах 2,5 кА и более предусматриваются меры по снижению и выравниванию индуктивного сопротивления (располагают полосы в пролетах по сторонам квадрата, применяют спаренные фазы, профильные шины, круглые и квадратные полые трубы, внутрифазные транспозиции для протяженных гибких токопроводов).

Для уменьшения значения наведенного напряжения фазы цепи протяженного токопровода рекомендуется располагать по вершинам равностороннего треугольника. (Рис.3)

Симметричное расположение фаз является наиболее рациональным, так как уменьшает полное электрическое сопротивление токопровода и обеспечивает его одинаковое значение во всех фазах. Активное сопротивление симметричного токопровода на 35–40 % меньше, чем токопровода с горизонтальным или вертикальным расположением шин; потери электроэнергии снижаются в 2–2,5 раза.

Рис. 3. Симметричный гибкий токопровод, выполненный неизолированными проводами больших сечений

а – гибкие провода фазы А, в – то же фазы В, с – те же фазы С 1–подвесные изоляторы, 2 – изоляторы фиксаторы между фазами А и С; 3 – траверса опоры, 4 – междуфазные фиксаторы, 5 – конструкция для крепления проводов одной фазы

Рис. 4. Гибкий симметричный токопровод 10 кВ конструкции ГПИ Электропроект.

Во избежание схлестывания между собой проводов расщепленных фаз от динамических усилий, возникающих при КЗ, предусматривается установка внутрифазных распорок. Для предотвращения возможности схлестывания проводов разных фаз устанавливают междуфазные фиксаторы с изоляторами.

Маркировка

На одном из блоков (секций) в узлах подсоединения к генератору, либо трансформатору, шкафу КРУ или в других местах, указанных в технической документации, устанавливается паспортная табличка, на которой указаны:

· товарный знак завода–изготовителя;

· знак соответствия;

· условное обозначение изделия;

· обозначение технических условий;

· номинальное напряжение;

· номинальный ток;

· степень защиты по ГОСТ 14254–96;

· заводской номер заказа;

· год изготовления.

На паспортных табличках токопроводов и шинопроводов, предназначенных для атомных станций, должна быть нанесена надпись «для АЭС», а на экспорт, должна быть надпись «Сделано в России».

Характеристики

Токопроводы характеризуются степенью защиты от попаданий твердых тел и от проникновения воды. Нормируются семь степеней защиты | от попадания твердых тел и девять – от проникновения воды.

Характеристика защиты от попадания твердых посторонних тел:

· 0 – защита оборудования от попадания твердых посторонних тел отсутствует;

· 1 – от крупных тел диаметром не менее 52,5 мм;

· 2 – от тел среднего размера диаметром не менее 12,5 мм;

· 3 – от мелких тел не менее 2,5 мм;

· 4 – от мелких тел диаметром не менее 1 мм;

· 5 – зашита оборудования от вредных отложений пыли;

· 6 – защита оборудования от попадания пыли.

Характеристики защиты от проникновения воды:

· 0 – защита отсутствует;

· 1 – защита от капель сконденсировавшейся воды; капли воды, вертикально падающие на оболочку, не должны оказывать вредного воздействия на оборудование, помещенное в оболочку;

· 2 – от капель воды, падающих на оболочку, наклоненную к вертикали под углом не более 15°;

· 3 – защита от дождя; дождь, попадающий на оболочку, наклоненную под углом не более 60° к вертикали, не должен оказывать вредного влияния на оборудование, помещенное в оболочку;

· 4 – защита от брызг любого направления;

· 5 – защита от водяных струй;

· 6 – защита от воздействий, характерных для палубы корабля, включая палубное водонепроницаемое оборудование;

· 7 – защита от погружения в воду; вода не должна проникать в оболочку при давлении и в течение времени, указанных в стандартах или технических условиях на отдельные виды электрооборудования;

· 8 – защита при неограниченно длительном погружении в воду при давлении, указанном в стандарте или технических условиях на отдельные виды электрооборудования; вода не должна проникать внутрь оболочки.

Асинхронные ЭД 6–10кВ

Асинхронный двигатель– это электрический двигатель переменного тока, частота вращения ротора которого не равна частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

Асинхронные двигатели– наиболее распространённые электрические двигатели из–за хорошей надежности и относительно малой стоимости.

Один из самых крупных асинхронных двигателей 6кВ является ДАЗО–450Y–12Y1, его высота составляет 1615мм, длинной 2022мм и шириной 1700мм при массе равной 3450кг. Если же брать двигатель 10кВ, например, ДАЗО4–56ОУ–12Д, то его масса составляет 5610кг.

Неподвижная часть машины называется статор, подвижная – ротор. Сердечник статора набирается из листовой электротехнической стали и запрессовывается в станину. На рис. 1 показан сердечник статора в сборе. Станина (1) выполняется литой, из немагнитного материала. Чаще всего станину выполняют из чугуна или алюминия. На внутренней поверхности листов (2), из которых выполняется сердечник статора, имеются пазы, в которые закладывается трёхфазная обмотка (3). Обмотка статора выполняется в основном из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения, реже – из алюминия.

Обмотка статора состоит из трёх отдельных частей, называемых фазами. Начала фаз обозначаются буквами c₁,c₂,c₃, концы – c₄,c₅,c₆.

Начала и концы фаз выведены на клеммник (рис. а), закреплённый на станине. Обмотка статора может быть соединена по схеме звезда (рис. б) или треугольник (рис.в). Выбор схемы соединения обмотки статора зависит от линейного напряжения сети и паспортных данных двигателя. В паспорте трёхфазного двигателя задаются линейные напряжения сети и схема соединения обмотки статора. Например, 660/380, Y/∆. Данный двигатель можно включать в сеть с U_л=660В по схеме звезда или в сеть с U_л=380В – по схеме треугольник.

Основное назначение обмотки статора – создание в машине вращающего магнитного поля.

Сердечник ротора (рис. 3.б) набирается из листов электротехнической стали, на внешней стороне которых имеются пазы, в которые закладывается обмотка ротора. Обмотка ротора бывает двух видов: короткозамкнутая и фазная. Соответственно этому асинхронные двигатели бывают с короткозамкнутым ротором и фазным ротором (с контактными кольцами).

Короткозамкнутая обмотка (рис. 3) ротора состоит из стержней 3, которые закладываются в пазы сердечника ротора. С торцов эти стержни замыкаются торцевыми кольцами 4. Такая обмотка напоминает “беличье колесо” и называют её типа “беличьей клетки” (рис. 3.а). Двигатель с короткозамкнутым ротором не имеет подвижных контактов. За счёт этого такие двигатели обладают высокой надёжностью. Обмотка ротора выполняется из меди, алюминия, латуни и других материалов.

Доливо-Добровольский первым создал двигатель с короткозамкнутым ротором и исследовал его свойства. Он выяснил, что у таких двигателей есть очень серьёзный недостаток – ограниченный пусковой момент. Доливо–Добровольский назвал причину этого недостатка – сильно закороченный ротор. Им же была предложена конструкция двигателя с фазным ротором.

На рис. 4 приведен вид асинхронной машины с фазным ротором в разрезе: 1 – станина, 2 – обмотка статора, 3 – ротор, 4 – контактные кольца, 5 – щетки.

У фазного ротора обмотка выполняется трёхфазной, аналогично обмотке статора, с тем же числом пар полюсов. Витки обмотки закладываются в пазы сердечника ротора и соединяются по схеме звезда. Концы каждой фазы соединяются с контактными кольцами, закреплёнными на валу ротора, и через щётки выводятся во внешнюю цепь.

На рис. 6 приведен вид асинхронной машины с короткозамкнутым ротором в разрезе: 1 – станина, 2 – сердечник статора, 3 – обмотка статора, 4 – сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой, 5 – вал.

На щитке машины, закреплённом на станине, приводятся данные: P_н,U_н,I_н,n_н, а также тип машины.

P_н – это номинальная полезная мощность (на валу)

U_н и I_н – номинальные значения линейного напряжения и тока для указанной схемы соединения. Например, 380/220, Y/∆, I_нY/I_н∆.

n_н – номинальная частота вращения в об/мин.

Тип машины, например, задан в виде 4AH315S8. Это асинхронный двигатель (А) четвёртой серии защищённого исполнения. Если буква Н отсутствует, то двигатель закрытого исполнения.

315 – высота оси вращения в мм;

S – установочные размеры (они задаются в справочнике);

8 – число полюсов машины.

1. 4 –номер серии.

2. А – обозначает, что двигатель асинхронный.

3. Вторая буква за буквой А обозначает исполнение электродвигателя по способу защиты от окружающей среды.

4. Третья буква указывает исполнение двигателя по материалу станины и щитов (А – Станина и щиты алюминиевые; Х – станина алюминиевая, щиты – чугунные; отсутствие буквы означает, что станина и щиты чугунные или стальные).

5. Три или две последующие цифры указывают высоту оси вращения в миллиметрах от 50 до 355.

6. Следующими буквами обозначают установочные размеры по длине станины (S – короткая, M – средняя, L – длинная).

7. В двигателях с одинаковыми длинами станины, но с разными длинами сердечников статора применены дополнительные обозначения сердечников: А – короткие, В – длинные.

8. Последующие цифры (2, 4, 6, 8, 10, 12) означают число полюсов.

9. Конечные буквы и цифры указывают на климатическое исполнение и категорию размещения.

Режимы работы трехфазной асинхронной машины.

Режим двигателя

Этот режим служит для преобразования потребляемой из сети электрической энергии в механическую.

Режим генератора

Этот режим служит для преобразования механической энергии в электрическую, т.е. асинхронная машина должна развивать на валу тормозной момент и отдавать в сеть электрическую энергию.

Режим электромагнитного тормоза

Этот режим работы наступает, если ротор и магнитное поле вращаются в разные стороны. Этот режим работы имеет место при реверсе асинхронного двигателя, когда изменяют порядок чередования фаз, т.е. изменяется направление вращения магнитного поля, а ротор по инерции вращается в прежнем направлении.

Крупнейшие производители асинхронных двигателей (%)

Примеры асинхронных двигателей 6–10кВ.

Двигатели серии А4 и ДА304 имеют диапазон мощностей А4 от 200 до 1000 кВт, ДА304 – от 200 до 800 кВт. Асинхронные электродвигатели серии «ДАЗО»(Двигатель асинхронный закрытый обдуваемый) и А используются в качестве привода различных мощных механизмов с тяжелыми условиями пуска, которые не требуют регулировки частоты вращения–в насосных станциях, централизованных системах вентиляции, промышленных дымососах и пр. Одно из основных отличий между сериями высоковольтных электродвигателей ДАЗО (иногда используется обозначение ДАЗО4) и А (либо же А4) состоит в различном уровне защиты корпуса мотора. При эксплуатации подобного вида двигателей учитываются климатические условия – они рассчитаны на работу в тропическом и умеренном климатах. При эксплуатации двигателей в окружающем пространстве не должно быть химически агрессивных и огневзрывоопасных примесей.

Кратность пускового тока таких двигателей составляет 5–7 раз, а момента от 2 до 3 раз.

Двигатели АКСБ с фазным ротором, предназначенные для привода буровых установок имеют диапазон мощностей 600, 800, 1000 кВт.

Двигатели ВАКЗ с фазным ротором вертикального исполнения предназначены для привода главных циркуляционных насосов АЭС. Их мощность – 1600 и 3400 кВт

Асинхронные двигатели АТД4 основного исполнения выпускаются на напряжение 6 кВ, а также 10 кВ, диапазон мощностей от 500 до 8000 кВт. Тяговой асинхронный двигатель серии АТД применяется для привода компрессоров, насосов, нагнетателей и быстроходных механизмов.

Источники

1.http://megavattspb.ru/proizvoditely_elektrodvigately.html

2.Леонтьев Г. А., Зенина Е. Г. Исследование асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. – Волгоград.: Волгоградский гос. тех. ун–т., 2000.

3.Вешеневский С. Н.Характеристики двигателей в электроприводе. Издание 6–е, исправленное. Москва, Издательство «Энергия», 1977. Тираж 40 000 экз. УДК 62–83:621,313.2

4.http://electricalschool.info/main/osnovy/413–ustrojjstvo–i–princip–dejjstvija.html

5.http://eprivod.com/

Синхронные двигатели 6–10кВ

Конструкция:

Рис 1 – конструкция

Рис 2 –Горизонтальное и вертикальное расположение вала

Рис 3 –конструкция ротора

Рис 4 –ротор явнополюсной и неявнополюсной машины

Основные свойства синхронных двигателей:

Синхронные электродвигатели не являются самозапускающимся механизмом. Они требуют определенного внешнего воздействия, чтобы выработать определенную синхронную скорость.

Двигатель работает синхронно с частотой электрической сети. Поэтому при обеспечении бесперебойного снабжения частоты он ведет себя так, как двигатель с постоянной скоростью.

Этот двигатель имеет уникальные характеристики, функционируя под любым коэффициентом мощности. Поэтому они используются для увеличения фактора силы.

Принципы работы синхронного двигателя:

Электромагнитное поле синхронного двигателя обеспечивается двумя электрическими вводами. Это обмотка статора, которая состоит из 3–х фаз и предусматривает 3 фазы источника питания и ротор, на который подается постоянный ток.

3 фазы обмотки статора обеспечивают вращение магнитного потока. При частоте 50 Гц 3–х фазный поток вращается около 3000 оборотов в 1 минуту. В определенный момент полюса ротора и статора могут быть одной полярности ( или – – ), что вызывает отталкивания ротора. После этого полярность сразу же меняется ( –), что вызывает притягивание.

Но ротор по причине своей инерции не в состоянии вращаться в любом направлении из–за силы притяжения или силы отталкивания и не может оставаться в состоянии простоя. Он не самозапускающийся.

Чтобы преодолеть инерцию силы, необходимо определенное механическое воздействие, которое вращает ротор в том же направлении, что и магнитное поле, обеспечивая необходимую синхронную скорость. Через некоторое время происходит замыкание магнитного поля, и синхронный двигатель вращается с определенной скоростью.

Способы запуска:

Пуск синхронного двигателя при помощи вспомогательного двигателя. Синхронный двигатель механически соединяется с другим двигателем. Это может быть либо 3–х фазный индукционный двигатель, либо двигатель постоянного тока. Постоянный ток изначально не подается. Двигатель начинает вращаться со скоростью, близкой к синхронной скорости, после чего подается постоянный ток. После того, как магнитное поле замыкается, связь со вспомогательного двигателя прекращается.

Асинхронный пуск. В полюсных наконечниках полюсов ротора устанавливается дополнительная короткозамкнутая обмотка. При включении напряжения в обмотку статора возникает вращающееся магнитное поле. Пересекая короткозамкнутую обмотку, которая заложена в полюсных наконечниках ротора, это вращающееся магнитное поле индуцирует в ней токи, который взаимодействуя с вращающимся полем статора, приводят ротор во вращение. Когда достигнута синхронная скорость, ЭДС и крутящийся момент уменьшается. И наконец, когда магнитное поле замыкается, крутящий момент также сводится к нулю. Таким образом, синхронность вначале запускается индукционным двигателем с использованием дополнительной обмотки.

Применение:

Синхронный двигатель используется для улучшения коэффициента мощности. Широко применяются в энергосистеме, поскольку они работают при любом коэффициенте мощности и имеют экономичные эксплуатационные показатели.

Находят свое применение там, где рабочая скорость не превышает 500 об / мин и требуется увеличить мощность. Для энергетической потребности от 35 кВт до 2500 кВт, стоимость, размер, вес и соответствующего индукционного двигателя будет довольно высоким. Такие двигатели часто используются для работы поршневых насосов, компрессоров, прокатных станков и другого оборудования.

Рис 5 –Синхронный компрессор

CД 6–10кB