Билет №6. Билет 6 Назначение, устройство, принцип действия, техническая характеристика короткозамыкателей и отделителей
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
Билет №6
Отделитель – коммутационный аппарат, предназначенный для быстрого отсоединения поврежденного участка электрической сети в бестоковую паузу (реже для операций включения). По конструкции токоведущих частей отделители не отличаются от разъединителей. Их контактная система не приспособлена для коммутаций под рабочим током нагрузки. Для быстрого отключения (не более 0,5с) в отделителях используется энергия взведенной пружины привода. В основном, в целях экономии, отделители применяются на подстанциях 35, 110 кВ вместо выключателей по стороне высшего напряжения. Отделители работают в связке с короткозамыкателями. Отделителями допускаются операции отключения и включения: - трансформаторов напряжения, зарядного тока шин и подстанционного оборудования всех напряжений (кроме конденсаторных батарей); - параллельных ветвей, находящихся под током нагрузки, если разъединители этих ветвей шунтированы другими включенными разъединителями или выключателями; - намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий; - нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек при отсутствии в сети замыкания фазы на землю. На напряжение 10 кВ отделители представляют собой трёхполюсные аппараты, напоминающие по внешнему виду и конструкции разъединители наружной установки. Они отключаются не только после исчезновения в цепи тока, но не очень на продолжительное время (не более 0.5 с), что позволяет выключателю быстро включиться вновь и максимально сократить перерыв в подаче электроэнергии потребителям. Отделители устанавливают в разветвлённых электрических сетях для автоматического отключения участка линии в бестоковую паузу ( при исчезновения в цепи тока) после первого отключения выключателя на питающем конце линии до повторного его включения от схемы АПВ. Все три полюса отделителя смонтированы на общей сварной раме 1. Каждый полюс имеет четыре изолятора – два поворотных, на которых установлены токоведущие полуножи, и два опорных с токоприёмными контактами. Полуножи соединены с токоприёмными контактами гибкими связями. На двух соседних полюсах, снабженными первичными токовыми реле, вместо одного из опорных изоляторов установлен проходной, через который проходит изоляционная тяга, связывающая реле с механизмом привода. Вал ведущего полюса соединен муфтой с валом привода. Во включенном положении отделитель и привод удерживаются защелкой с упором, установленным на валу привода. Полюс отключается с помощью пружин отделителя при расцепления защелки с упором после прекращения второго импульса тока, вызванного коротким замыканием. У  стройство отделителя типа ОД-35 показано на рисунке:
 Устройство и принцип действия короткозамыкателя. Короткозамыкатель – электрический аппарат, предназначенный создания искусственного короткого замыкания, в случае внутреннего повреждения силового трансформатора в цепи которого по стороне высшего напряжения от установлен в паре с отделителем. При таком КЗ, действием линейных защит на питающих подстанциях ВЛ обесточивается, поврежденный трансформатор отсоединяется от сети отключением отделителя, а линия включается в работу действием АПВ. В сетях 110-220 кВ короткозамыкатели имеют один полюс, в сетях 35 кВ - два. Подвижный нож включается действием взведенных включающих пружин короткозамыкателя. Короткозамыкатель 1 - привод; 2 - тяга; 3 - колонка изолятора; 4 - неподвижный контакт; 5 - изолятор; 6 - трансформатор тока. Допустимое количество включений на КЗ без смены контактов — не менее пяти, из них не менее трех на предельно допустимую амплитуду тока КЗ. Подвижный нож изоляционной тягой соединяется с пружинным приводом встроенным в шкаф. Привод служит для завода включающих пружин короткозамыкателя, удержания ножа в отключенном положении и для ручного отключения включившегося ножа. В приводе встроен электромагнит включения и реле максимального В отключенном положении короткозамыкателя пружины привода заведены, и он готов к действию. Для включения короткозамыкателя защита повреждённого трансформатора подает оперативный ток на электромагнит включения, боек которого через систему рычагов воздействует на защелку, и нож включается. Время от момента подачи команды на электромагнит включения до полного замыкания контактов короткозамыкателя не превышает 0,35 с. Нормальное положение короткозамыкателя отключенное. При этом нож отведен от неподвижного контакта на разрядное расстояние, а его включающие пружины растянуты. Это положение ножа фиксируется приводом. При подаче сигнала на привод короткозамыкателя привод освобождает нож короткозамыкателя, который под действием пружины входит в неподвижный контакт, создавая короткое замыкание на землю.
Выпрямители — это устройства, предназначенные для преобразования переменных напряжений (токов) в постоянные напряжения (токи). Сущность выпрямления заключается в сохранении неизменным направления протекания тока в нагрузке вне зависимости от полярности приложенного напряжения. Однополупериодный выпрямитель. Простейшим выпрямителем может служить обычный полупроводниковый диод, включаемый последовательно с нагрузкой в цепь переменного тока . В этом случае нелинейность вольтамперной характеристики диода обусловливает протекание тока в цепи нагрузки только в одном направлении. При воздействии напряжения положительной полярности («+») приложен к аноду диода, как показано на диод открывается, падение напряжения на нем мало по сравнению с питающим напряжением, и через нагрузку протекает ток, определяемый напряжением питания и сопротивлением нагрузки. При воздействии питающего напряжения обратной полярности диод закрывается, и ток в нагрузку не поступает. Максимальное обратное напряжение на закрытом диоде будет равно амплитуде вторичного напряжения (U2m).  Таким образом, напряжение на выходе рассматриваемого выпрямителя имеет вид однополярных импульсов, форма которых практически повторяет форму положительной волны питающего напряжения переменного тока. Так как, при однополупериодном выпрямлении, выходное напряжение один раз за период достигает максимального значения, частота его пульсаций равна частоте сети. fп=fсети Подобные выпрямители используют во вспомогательных маломощных источников постоянного тока, так как они характеризуются плохим использованием силового трансформатора и выходного сглаживающего фильтра. Такую схему выпрямления имеют, например, слаботочные высоковольтные выпрямители, служащие для питания анодов электронно-лучевых трубок, для питания электронных приборов СВЧ: ламп бегущей волны, ламп обратной волны, клистронов. Двухполупериодный выпрямитель. Схема относится к двухполупериодным (двухтактным) выпрямительным схемам, в которых ток по цепи нагрузки протекает в течение обоих полупериодов питающего напряжения переменного тока. Выпрямители подобного типа получили в литературе название выпрямителей с выводом нулевой точки вторичной обмотки трансформатора.  В этой схеме , временные диаграммы которой показаны на, в первый полупериод в точке 1 относительно точки 2 действует положительное напряжение, а в точке 3 — отрицательное. Вторичную обмотку трансформатора Тр выполняют так, чтобы в точках 1 и 3 были одинаковые, но противофазные относительно точки 2 напряжения U`2 и U``2. Напряжение U'2 вызывает ток I1, который протекает по цепи: точка 1, диод VD1, резистор Rн, точка 2 (т, е. ток в нагрузку поступает с верхней половины вторичной обмотки трансформатора Тр). Ток I1 создает на резисторе Rн падение напряжения URн, полярность которого указана, а амплитуда равна амплитуде напряжения U2m между точками 1 и 2. В течение этого полупериода диод VD2 закрыт напряжением, действующим между точками 1 и 3, максимальное значение которого равно амплитудному значению напряжения на всей вторичной обмотке трансформатора или двойной его амплитуде (2U2m) на ее половине. При этом на диоде VD1, проводящем ток в течение всего полупериода образуется небольшое прямое падение напряжения Unp. В следующий полупериод диод VD2 начинает проводить ток по цепи: точка 3, диод VD2, резистор Rн, точка 2. При этом на нагрузке появляется синусоидальный импульс напряжения той же полярности, что и в первый полупериод. Диод VD1 в течение второго полупериода закрыт. Таким образом, диоды поочередно проводят ток в нагрузку. Частота пульсаций выходного напряжения при двухполупериодном выпрямлении равна удвоенной частоте напряжения сети fп=2fсети, так как за один период ток нагрузки дважды достигает максимума. Такую схему выпрямления используют в сильноточных низковольтных выпрямителях, так как она содержит только два диода, каждый из которых поочерёдно включается в цепь тока нагрузки. Однофазный мостовой выпрямитель. В схеме однофазного мостового выпрямления временные диаграммы , вторичная обмотка трансформатора рассчитана на то же напряжение U2, что и половина вторичной обмотки трансформатора в схеме двухполупериодного выпрямления. Выпрямители, выполненные по мостовой схеме, содержат вдвое большее количество выпрямительных диодов и характеризуются большими потерями мощности в них, однако позволяют использовать диоды с вдвое меньшим допустимым обратным напряжением. В первый полупериод в точке 1 трансформатора Тр действует положительное по отношению к точке 2 напряжение U2 и ток I2 протекает по цепи: точка 1, диод VD1, резистор Rн, диод VD3, точка 2. На нагрузке Rн образуется падение напряжения URн. В течение этого полупериода диоды VD2 и VD4 тока не проводят, так как закрыты поступающим на них через открытые диоды VD1 и VD3 напряжением U2, максимальное значение которого равно его амплитуде U2m. Таким образом, в однофазной мостовой схеме максимальное напряжение закрытого диода вдвое меньше, чем в двухполупериодной. В следующий полупериод при изменении напряжения на вторичной обмотке трансформатора Тр на противофазное ток I2 нагрузки протекает по цепи: точка 2, диод VD4, резистор Rн, диод VD2, точка 1, т. е. через нагрузку в том же направлении, что и в первый полупериод.  Мостовая схема выпрямления используется в схемах наиболее часто. Кроме того, мостовая выпрямительная схема характеризуется лучшим использованием трансформатора вследствие того, что ток в его вторичной обмотке протекает в течение обоих рабочих полупериодов. Достоинством однофазной мостовой схемы по сравнению с двухполупериодной является то, что при одинаковых выходных напряжениях диоды имеют вдвое меньшее обратное напряжение. Однако в цепь тока нагрузки в каждый момент времени последовательно включены два диода, что снижает экономичность схемы из-за прямого падения напряжения на них. Частота пульсаций выпрямленного напряжения в мостовой схеме, как и в двухполупериодной, равна удвоенной частоте сети fп=2fсети. Выпрямители, выполненные по мостовой схеме, принципиально могут подключаться к сети переменного тока и без трансформатора. Такое включение используется в тех случаях, когда не требуется электрической изоляции цепи нагрузки выпрямителя от питающей сети, а выходное напряжение выпрямителя определяется только напряжением питания.
2.3.8. На ВЛ должны быть организованы периодические и внеочередные осмотры. Периодические осмотры ВЛ проводятся по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя. Периодичность осмотров каждой ВЛ по всей длине должна быть не реже 1 раза в год. Конкретные сроки в пределах, установленных настоящими Правилами, должны быть определены ответственным за электрохозяйство Потребителя с учетом местных условий эксплуатации. Кроме того, не реже 1 раза в год административно-технический персонал должен проводить выборочные осмотры отдельных участков линий, включая все участки ВЛ, подлежащие ремонту. Верховые осмотры с выборочной проверкой проводов и тросов в зажимах и дистанционных распорках на ВЛ напряжением 35 кВ и выше, эксплуатируемых 20 лет и более, или на их участках, и на ВЛ, проходящих по зонам интенсивного загрязнения, а также по открытой местности, должны производиться не реже 1 раза в 5 лет; на остальных ВЛ (участках) напряжением 35 кВ и выше – не реже 1 раза в 10 лет. На ВЛ 0,38–20 кВ верховые осмотры должны осуществляться при необходимости. 2.3.9. Внеочередные осмотры ВЛ или их участков должны проводиться при образовании на проводах и тросах гололеда, при пляске проводов, во время ледохода и разлива рек, при пожарах в зоне трассы ВЛ, после сильных бурь, ураганов и других стихийных бедствий, а также после отключения ВЛ релейной защитой и неуспешного автоматического повторного включения, а после успешного повторного включения – по мере необходимости. 2.3.10. Периодические осмотры токопроводов должны выполняться по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, с учетом местных условий их эксплуатации. 2.3.11. При осмотре ВЛ и токопроводов необходимо проверять: -противопожарное состояние трассы: в охранной зоне ВЛ не должно быть посторонних предметов, строений, стогов сена, штабелей леса, деревьев, угрожающих падением на линию или опасным приближением к проводам, складирования горючих материалов, костров; не должны выполняться работы сторонними организациями без письменного согласования с Потребителем, которому принадлежит ВЛ; -состояние фундаментов, приставок: не должно быть оседания или вспучивания грунта вокруг фундаментов, трещин и повреждений в фундаментах (приставках), должно быть достаточное заглубление; -состояние опор: не должно быть их наклонов или смещения в грунте, видимого загнивания деревянных опор, обгорания и расщепления деревянных деталей, нарушений целостности бандажей, сварных швов, болтовых и заклепочных соединений на металлических опорах, отрывов металлических элементов, коррозии металла, трещин и повреждений железобетонных опор, птичьих гнезд, других посторонних предметов на них. На опорах должны быть плакаты и знаки безопасности; -состояние проводов и тросов: не должно быть обрывов и оплавлений отдельных проволок, набросов на провода и тросы, нарушений их регулировки, недопустимого изменения стрел провеса и расстояний от проводов до земли и объектов, смещения от места установки гасителей вибрации, предусмотренных проектом ВЛ; -состояние гибких шин токопроводов: не должно быть перекруток, расплеток и лопнувших проволок; -состояние изоляторов: не должно быть боя, ожогов, трещин, загрязненности, повреждения глазури, неправильной насадки штыревых изоляторов на штыри или крюки, повреждений защитных рогов; должны быть на месте гайки, замки или шплинты; -состояние арматуры: не должно быть трещин в ней, перетирания или деформации отдельных деталей; -состояние разрядников, коммутационной аппаратуры на ВЛ и концевых кабельных муфт на спусках: не должно быть повреждений или обрывов заземляющих спусков на опорах и у земли, нарушений контактов в болтовых соединениях молниезащитного троса с заземляющим спуском или телом опоры, разрушения коррозией элементов заземляющего устройства. 2.3.12. Профилактические проверки и измерения на ВЛ и токопроводах выполняются в объемах и в сроки, предусмотренные нормами испытания электрооборудования . 2.3.13. Неисправности, обнаруженные при осмотре ВЛ и токопроводов и в процессе профилактических проверок и измерений, должны быть отмечены в эксплуатационной документации (журнале или ведомости дефектов) и в зависимости от их характера по указанию ответственного за электрохозяйство Потребителя устранены в кратчайший срок или при проведении технического обслуживания и ремонта.
Установка заземления 3.4.1. Устанавливать заземления на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. 3.4.2. Переносное заземление сначала нужно присоединить к заземляющему устройству, а затем, после проверки отсутствия напряжения, установить на токоведущие части. Снимать переносное заземление необходимо в обратной последовательности: сначала снять его с токоведущих частей, а затем отсоединить от заземляющего устройства. 3.4.3. Установка и снятие переносных заземлений должны выполняться в диэлектрических перчатках с применением в электроустановках напряжением выше 1000 В изолирующей штанги. Закреплять зажимы переносных заземлений следует этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках. 3.4.4. Не допускается пользоваться для заземления проводниками, не предназначенными для этой цели, Установка заземлений в распределительных устройствах 3.5.1. В электроустановках напряжением выше 1000 В заземляться должны токоведущие части всех фаз (полюсов) отключенного для работ участка со всех сторон, откуда может быть подано напряжение. При работах на отключенном линейном разъединителе на провода спусков со стороны ВЛ независимо от наличия заземляющих ножей на разъединителе должно быть установлено дополнительное заземление, не нарушаемое при манипуляциях с разъединителем. 3.5.2. Заземленные токоведущие части должны быть отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением, видимым разрывом. Установленные заземления могут быть отделены от токоведущих частей, на которых непосредственно ведется работа, отключенными выключателями, разъединителями, отделителями или выключателями нагрузки, снятыми предохранителями, демонтированными шинами или проводами, выкатными элементами комплектных устройств. Непосредственно на рабочем месте заземление на токоведущие части дополнительно должно быть установлено в тех случаях, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом). 3.5.7. В электроустановках напряжением до 1000 В операции по установке и снятию заземлений разрешается выполнять одному работнику, имеющему группу III, из числа оперативного персонала. 3.5.8. В электроустановках напряжением выше 1000 В устанавливать переносные заземления должны два работника: один - имеющий группу IV (из числа оперативного персонала), другой - имеющий группу III; работник, имеющий группу III, может быть из числа ремонтного персонала, а при заземлении присоединений потребителей - из персонала потребителей. На удаленных подстанциях по разрешению административно-технического или оперативного персонала при установке заземлений в основной схеме разрешается работа второго работника, имеющего группу III, из числа персонала потребителей; включать заземляющие ножи может один работник, имеющий группу IV, из числа оперативного персонала. Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления единолично может работник из числа оперативного персонала, имеющий группу III. 3.6. Установка заземлений на ВЛ 3.6.1. ВЛ напряжением выше 1000 В должны быть заземлены во всех РУ и у секционирующих коммутационных аппаратов, где отключена линия. Допускается: ВЛ напряжением 6-20 кВ заземлять только в одном РУ или у одного секционирующего аппарата либо на ближайшей к РУ или секционирующему аппарату опоре. В остальных РУ этого напряжения и у секционирующих аппаратов, где ВЛ отключена, допускается ее не заземлять при условии, что на ВЛ будут установлены заземления между рабочим местом и этим РУ или секционирующими аппаратами. На ВЛ указанные заземления следует устанавливать на опорах, имеющих заземляющие устройства. На ВЛ напряжением до 1000 В достаточно установить заземление только на рабочем месте. 3.6.3. При монтаже проводов в анкерном пролете, а также после соединения петель на анкерных опорах смонтированного участка ВЛ провода (тросы) должны быть заземлены на начальной анкерной опоре и на одной из конечных промежуточных опор (перед анкерной опорой конечной). 3.6.4. Не допускается заземлять провода (тросы) на конечной анкерной опоре смонтированного анкерного пролета, а также смонтированного участка ВЛ во избежание перехода потенциала от грозовых разрядов и других перенапряжений с проводов (тросов) готового участка ВЛ на следующий, монтируемый, ее участок. 3.6.5. На ВЛ с расщепленными проводами допускается в каждой фазе заземлять только один провод; при наличии изолирующих распорок заземлять требуется все провода фазы. 3.6.8. Переносные заземления следует присоединять на металлических опорах - к их элементам, на железобетонных и деревянных опорах с заземляющими спусками - к этим спускам после проверки их целости. На железобетонных опорах, не имеющих заземляющих спусков, можно присоединять заземления к траверсам и другим металлическим элементам опоры, имеющим контакт с заземляющим устройством. В электросетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью при наличии повторного заземления нулевого провода допускается присоединять переносные заземления к этому нулевому проводу. Места присоединения переносных заземлений к заземляющим проводникам или к конструкциям должны быть очищены от краски. Переносное заземление на рабочем месте можно присоединять к заземлителю, погруженному вертикально в грунт не менее чем на 0,5 м. Не допускается установка заземлителей в случайные навалы грунта. 3.6.10. На ВЛ, отключенных для ремонта, устанавливать, а затем снимать переносные заземления и включать имеющиеся на опорах заземляющие ножи должны работники из числа оперативного персонала: один, имеющий группу IV (на ВЛ напряжением выше 1000 В) или группу III (на ВЛ напряжением до 1000 В), второй - имеющий группу III. Допускается использование второго работника, имеющего группу III, из числа ремонтного персонала, а на ВЛ, питающих потребителя, - из числа персонала потребителя. Отключать заземляющие ножи разрешается одному работнику, имеющему группу III, из числа оперативного персонала. На рабочих местах на ВЛ устанавливать переносные заземления может производитель работ с членом бригады, имеющим группу III. Снимать эти переносные заземления могут по указанию производителя работ два члена бригады, имеющие группу III. 3.6.11. На ВЛ при проверке отсутствия напряжения, установке и снятии заземлений один из двух работников должен находиться на земле и вести наблюдение за другим. Требования к переносным заземлениям 2.17.3. Провода заземлений должны быть гибкими, могут быть медными или алюминиевыми, неизолированными или заключенными в прозрачную защитную оболочку. 2.17.4. Сечения проводов заземлений должны удовлетворять требованиям термической стойкости при протекании токов трехфазного короткого замыкания, а в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью – также при протекании токов однофазного короткого замыкания. Провода заземлений должны иметь сечение не менее 16 мм2 в электроустановках до 1000 В и не менее 25 мм2 в электроустановках выше 1000 В. 2.17.15. В оперативной документации электроустановок должен проводиться учет всех установленных заземлений. 2.17.16. В процессе эксплуатации заземления осматривают не реже 1 раза в 3 месяца, а также непосредственно перед применением и после воздействия токов короткого замыкания. При обнаружении механических дефектов контактных соединений, обрыве более 5% проводников, их расплавлении заземления должны быть изъяты из эксплуатации. |