SF6 katkaisijat 110 kV ja enemmän

Suurjännitekatkaisijat, joissa SF6:ta käytetään eristys- ja valokaariväliaineena, ovat yleistymässä, koska niillä on korkea kytkentänopeus ja mekaaniset resurssit, katkaisukyky, tiiviys ja luotettavuus verrattuna ilmaan, öljyyn ja vähäöljyiseen korkeaan jännitteeseen. katkaisijat.

Menestys SF6-katkaisijoiden kehityksessä vaikutti suoraan kompaktien ulkokojeiston, sisäkojeiston ja SF6-kaasueristeisten kytkinlaitteiden käyttöönottoon. SF6-katkaisijat käyttävät erilaisia ​​valokaaren sammutusmenetelmiä riippuen nimellisjännitteestä, nimelliskatkaisuvirrasta ja voimajärjestelmän (tai yksittäisen sähköasennuksen) ominaisuuksista.

Kaasueristeisissä valokaarisammutuslaitteissa, toisin kuin ilmakaarisammutuslaitteissa, kaari sammutettaessa kaasun ulosvirtaus suuttimen läpi ei tapahdu ilmakehään, vaan SF6-kaasulla täytetyn kammion suljettuun tilavuuteen suhteellisen suurella nopeudella. pieni ylipaine.

Sähkökaaren sammutusmenetelmän mukaan laukaisun aikana erotetaan seuraavat SF6-katkaisijat:

1. SF6-automaattinen puristuskytkin, jossa tarvittava SF6-kaasun virtausnopeus puristuskaarisammutuslaitteen suuttimien läpi muodostetaan kytkimen liikkuvalla järjestelmällä (yksipainevaiheinen automaattinen puristuskytkin).

2. SF6-katkaisin sähkömagneettisella puhalluksella, jossa kaaren sammuminen kaarilaitteessa varmistetaan sen pyörimisellä rengaskoskettimia pitkin sammutettavan virran synnyttämän magneettikentän vaikutuksesta.

3. SF6-katkaisin korkea- ja matalapainekammioilla, joissa kaasupurskeen periaate kaarisammutuslaitteen suuttimien kautta on samanlainen kuin ilmakaarisammutuslaitteissa (SF6-kytkin kahdella paineportaalla).

4. Itsestään generoiva SF6-katkaisin, jossa vaadittu SF6-kaasun massavirtaus kaarisammutuslaitteen suuttimien läpi luodaan kuumentamalla ja lisäämällä SF6-kaasun painetta laukaisukaaren läpi erityiskammiossa (SF6-itse- generoiva katkaisija yhdellä paineella).

Katsotaanpa joitain tyypillisiä SF6-katkaisijamalleja 110 kV:lle ja sitä korkeammalle.

Katkaisijat SF6 110 kV ja sitä suuremmat eri yhtiöiden kertakatkaisua varten ovat seuraavat nimellisparametrit: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, SF6 kaasun paine = 0,45 -0,7 MPa (abs), laukaisuaika 2-3 oikosulkuvirran jaksoa.Kotimaisten ja ulkomaisten yritysten intensiivinen tutkimus ja testaus mahdollisti SF6-katkaisijan kehittämisen ja käyttöönoton yhdellä katkaisijalla Unom = 330-550 kV Io.nom = 40-50 kA ja yhden virran laukaisuaika oikosulkuaika.

Tyypillinen SF6-katkaisijarakenne on esitetty kuvassa. 1.

Laite on off-asennossa ja nastat 5 ja 3 ovat auki.

Riisi. 1.

Kiinteään koskettimeen 3 syötetään virtaa laipan 2 kautta ja liikkuvaan koskettimeen 5 laipan 9 kautta. Yläkanteen 1 on asennettu kammio adsorptioaineella. SF6-katkaisijan kantava eristerakenne on kiinnitetty jalkatyynyyn 11. Kytkimen ollessa päällä aktivoituu pneumaattinen toimilaite 13, jonka tanko 12 on yhdistetty eristystankoon 10 ja terästankoon 8 liikkuvan kanssa. kosketin 5. Jälkimmäinen on liitetty tiukasti fluoroplastiseen suuttimeen 4 ja liikkuvaan sylinteriin 6. EV:n koko liikkuva järjestelmä (elementit 12-10-8-6-5) liikkuu ylöspäin suhteessa kiinteään mäntään 7 ja onteloon K kytkimen valokaaren sammutusjärjestelmä kasvaa.

Kytkimen ollessa pois päältä, käyttömekanismin tanko 12 vetää liikkuvaa järjestelmää alas ja onkaloon K syntyy kohonnut paine verrattuna kytkinkammion paineeseen. Tällainen SF6-kaasun automaattinen puristus varmistaa kaasuväliaineen ulosvirtauksen suuttimen läpi, voimakkaan sähkökaaren jäähdytyksen, joka tapahtuu koskettimien 3 ja 5 välillä sammutuksen aikana. Asennonosoitin 14 antaa mahdollisuus visuaaliseen hallintaan kytkimen kosketusjärjestelmän aloitusasento.Useissa SF6-automaattipuristuskatkaisijoiden malleissa käytetään jousia, hydraulisia toimilaitteita, ja SF6-kaasun virtaus suuttimien kautta kaarikouruun tapahtuu kaksisuuntaisen puhalluksen periaatteen mukaisesti.

Kuvassa Kuvassa 2 on 220 kV säiliökatkaisija kaasueristyksellä tyyppi VGBU (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC autonomisella hydraulikäytöllä 5 ja sisäänrakennetuilla virtamuuntajilla 2. EV:ssä on kolmivaiheinen ohjaus (yksi taajuusmuuttaja kolmivaiheinen) ja se on varustettu posliinisuojalla (polymeeri) 1 air-SF6-holkille.

Kaasusäiliössä 3 on valokaarisammutuslaite, joka on kytketty hydrauliseen käyttölaitteeseen 5 kaasutäytteisessä kammiossa 4 sijaitsevan voimansiirtomekanismin kautta. Kaasusäiliön kytkinrakenne on kiinnitetty metallirunkoon 6 Katkaisijan täyttämiseen SF6-kytkimellä käytetään kytkintä 7. on yhtä atm (abs.) ja sitten on varmistettava p = pnom.

Riisi. 2.

Kaasueristeisten säiliökatkaisijoiden, joissa on sisäänrakennettu virtamuuntaja, etuja «ydinkaasueristeisen katkaisijan ja erillisen virtamuuntajan» sarjoihin verrattuna ovat: lisääntynyt seisminen vastus, pienempi sähköaseman jakelualue, vähemmän tarvittavia suuria töitä rakennusaikana. sähköasemien, sähköaseman henkilökunnan lisääntynyt turvallisuus (kaarisammutuslaitteet sijaitsevat maadoitetuissa metallisäiliöissä), mahdollisuus käyttää SF6-lämmityskaasua käytettäessä kylmän ilmaston alueilla.

Suunniteltaessa 220 kV ja korkeampia säiliökatkaisijoita ulkokojeistoille on tarpeen nostaa SF6-kaasun nimellispainetta (pH> 4,5 atm (abs.)). Siksi kaasuväliaineen kuumennusta käytetään estämään SF6-kaasun nesteytyminen matalissa ympäristön lämpötiloissa tai SF6-kaasun seoksia typen tai tetrafluorimetaanin kanssa.

Kuten käytäntö osoittaa, 330–500 kV:n nimellisjännitteellä yksikatkaisijat 40–63 kA:n nimellisvirroille ovat lupaavimpia kytkentälaitteita kojeistoille ja ulkokojeistoille.

JSC NIIVA:n kehittämä katkaisija VGB-750-50 / 4000 U1 (kuva 3), jossa on kaksisiirtymäinen automaattinen puristuslaite valokaaren sammuttamiseen, sisäänrakennetut virtamuuntajat, polymeeri-ilmaholkit SF6, on varustettu kahdella hydraulikäytöllä napaa kohden. , joka sallii kokonaislaukaisuajan enintään kahden virran jakson keston syöttötaajuudella.

Riisi. 3.

Kuvassa Kuva 4 esittää osan yksinapaisesta VGB-750-50 / 4000U1 kaarenvaimentimesta, jossa on vastavirtavastukset (kytkentäpiikkien rajoittamiseksi). Näiden vastusten liikkuva kosketin on kytketty mekaanisesti liikkuvaan katkaisijajärjestelmään.

Riisi. 4

SF6-katkaisijan suljetussa asennossa vastukset on sillotettu pääkoskettimilla. Pois päältä kytkettäessä avautuvat ensin vastuskoskettimet, sitten pääkoskettimet ja sitten valokaarikoskettimet. Päälle kytkettäessä vastuskoskettimet sulkeutuvat ensin, sitten kaari- ja pääkoskettimet. Jännitteen jakautumisen tasaamiseksi jokainen katkos on kytketty kondensaattoreihin.

Jakelu saadaan SF6-tyyppisistä yksikatkaisista pylväskatkaisijoista nimellisjännitteelle 110-220 kV ja nimelliskatkaisuvirta 40-50 kA.

Riisi. 5

Tyypillinen VGP 110 kV:n kaasueristeisen johdinkatkaisijan rakenne (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA), jossa on Electroapparat OJSC:n jousikäyttö, on esitetty kuvassa. 5.

Katso myös tästä aiheesta: Korkeajännitteisten öljy-, alipaine- ja SF6-katkaisijoiden vertailuominaisuudet