Kuinka korkeajännitteiset erottimet on järjestetty ja toimivat

Suurjännitelaitteet: Miten erottimet järjestetään ja toimivat Suurjännitesähkölaitteiden joukossa käytetään erilaisia ​​kytkinlaitteita. Yksi heidän ryhmistään on nimeltään "Disconnectors".

Nimittäminen

Näitä rakenteita käytetään luomaan katkos sähköpiiriin, joka ei vain katkaise jännitesyöttöä, vaan sen on myös oltava visuaalisesti näkyvä.

Tosiasia on, että sähkön hyödyntämisen pitkän historian aikana sen turvalliselle käytölle on kehittynyt perinteitä. Tehokasuttajien, joissa on edistykselliset tekniset laitteet, aiheuttamat sähkökatkot ovat piilossa havainnoista. Onnettomuustapauksissa jännite jää käytöstäpoistoalueelle. Tämä on erittäin vaarallista ja suora edellytys sähköiskulle tai sähkölaitteiden vaurioille.

Näistä syistä korkeajännitepiiriin asennetaan erottimet sarjaan kytkimien kanssa ja pääsääntöisesti niiden jälkeen käyttöturvallisuuden varmistamiseksi.

Tämän prosessin ymmärtämiseksi esittelemme osan sähköpiiristä, kun muuntajan sähköaseman nro 1 lähteestä sähköä siirretään 5 työosaan jaetun voimajohdon kautta sähköasemille nro 2 ja nro 3.

Oletetaan, että kohdassa nro 3 (merkitty punaisella) on suoritettava teknisiä töitä, jotka vaativat turvallisuusehtojen mukaan jännityksenpoistoa.

Tätä varten sinun on sammutettava virtakytkimet:

• sähköasema nro 1;

• kuluttavat sähköasemat nro 2 ja nro 3, jotka ovat käytössä alemman jännitteen puolella ja tuottavat sähköä linjalle, mukaan lukien osa nro 3, käänteisen muunnosvaikutuksen vuoksi.

Jonkin kytkimen toimintahäiriön tai virheen tai niiden spontaanin luvattoman päällekytkennän sattuessa työskentelyosaan nro 3 tulee jännite, jota ei voida hyväksyä.

Siksi jokaisen sähköpiirin kytkimen jälkeen asennetaan erotin, joka lisäksi luo turvallisen ja näkyvän katkaisun piiriin.

Yllä oleva kuva on yksinkertainen yksirivinen malli. Käytännössä suurjännitejohdot käyttävät kuitenkin vähintään kolmea vaihetta. Tarkempi kaavio tapauksestamme, jossa työmaa nro 3 valmistellaan kunnossapitoa varten, on seuraava.

Siinä jokainen voimalinjan vaihe «A», «B», «C» näkyy omalla värillään: keltainen, vihreä ja punainen. Kaikilla sähköasemilla se katkaistaan ​​ensin omalla kytkimellään ja sitten erottimella. Vasta sitten paikan nro 3 voimajohdon jokainen vaihe maadoitettu.

Tässä kuvassa maadoituskysymystä ei esitetä kokonaan, vaan vain sen toteuttamistarpeen osoittamiseksi.

Erottimen sijainti piirissä määrää sen yksinkertaistetun rakenteen verrattuna katkaisijaan. Tämä johtuu siitä, että kytkimen on luotettavasti keskeytettävä sen läpi kulkeva sähkö normaalin toiminnan aikana ja suuret hätäoikosulkuvirrat, jotka voivat tapahtua odottamattomalla hetkellä missä tahansa kytkimellä suojatussa piirin osassa.

Nämä prosessit ovat hyvin monimutkaisia, ja ne liittyvät ympäristön ionisaatioon ja voimakkaan sähkökaaren syntymiseen, joka voi polttaa koskettimet. Tämän ilmiön estämiseksi käytetään erilaisia ​​teknisiä ratkaisuja, jotka perustuvat eristysominaisuuksien omaavien kannattimien käyttöön. Ne täyttävät katkaisijan työalueen, jossa piiri on katkennut.

Toinen suunta kaaren käsittelyssä on varmistaa laukaisumekanismin suurin nopeus. Sen toiminta-aika on verrattavissa räjähdykseen ja esiintyy noin kahdessa sinimuotoisen virran harmonisen värähtelyjaksossa.

Saman ajan kuluvat nykyaikaiset suojaukset automaattisilla menetelmillä, jotka havaitsevat vian piirissä ja lähettävät komennon katkaisijakäyttöön.

Siksi hätäpysäytysaika suojauksen ja automaation kautta on noin 0,04 sekuntia.

Erottimissa tällaisia ​​monimutkaisia ​​laitteita ei tarvita. Ne on suunniteltu sammutettavaksi käyttäjän kädellä tai sähkömoottoreilla ilman kiirettä. Koska erottimet asennetaan kytkimien jälkeen, ne toimivat vasta jännitteen poistamisen jälkeen, kun valokaaren muodostuminen ei ole mahdollista.

Erottimen ja katkaisijan sijainti näkyy pätkän toimintakaaviossa.

Tältä näyttää satelliitin lähettämä kuva tämän sähköaseman sijainnista.

Näkymä samalle alueelle maasta johtotuen puolelta.

Siksi erottimet luovat näkyvän katkaisun sähköpiiriin sen turvallisen ylläpidon vuoksi, kun kytkin katkaisee jännitteen... Tämä on niiden päätarkoitus.

Erottimen muotoilu

Suurjänniteerottimen laite on melko monimutkainen, mutta samalla se on paljon yksinkertaisempi kuin saman jännitteen virtakytkin. Katsotaanpa esimerkkejä niiden toteutuksesta 330 kV laitteille.

Ainoat virrat, jotka tällaiset erottimet laukeavat, ovat mahdollisia kapasitiivisia purkauksia indusoituneista jännitteistä. Erotinten tehokoskettimet on suunniteltu katkaisemaan niiden virransyöttö. Toimintatilassa suurin kuormitusvirta kulkee niiden läpi.

Taajuusmuuttajan ohjauskaapit on suunniteltu ohjaamaan kutakin erottimen vaihetta erikseen tai yhdistelmänä.

Kun katsot yllä olevia kuvia huolellisesti, huomaat, että kytkimen ja erottimen kytkentäkoskettimet sijaitsevat huomattavan korkealla. Tämä on muiden laitteiden ja huoltohenkilöstön turvallisuussyistä.

110 kV ulkokojeistossa erottimen turvakorkeus on pienempi.

Joten on parempi huoltaa niitä, helpompi ja halvempi asentaa. Tämä vaatii kuitenkin erityistä huomiota käyttöönotetun erottimen alla olevilta käyttäjiltä. Käytännössä oli tapauksia, joissa työntekijät kostealla säällä nostivat hiuksiaan, mikä pienensi turvaetäisyyttä sähkölaitteisiin ja putosi 110 kV jännitteen alle.

Tämä vahvistaa jälleen kerran, että turvallisuustoimenpiteiden ei tarvitse olla vain tunnettuja, vaan myös moitteettomasti toteutettuja.

Kuvassa näkyy 10 kV ilmajohtojen erottimien sijainti pylväissä lähellä sähköaseman tehokytkimillä varustettua sisäkojeistoa.

Seuraavassa kuvassa näkyy, kuinka 10 kV:n erotinta käytetään käsikäyttöisellä käyttölaitteella. Tehomuuntaja on lähellä.

6 kV ilmajohtojen erottimissa on sama laite kuin 10 kV johtojen.

Kaikki valokuvat osoittavat, että jokainen erotin koostuu seuraavista rakenneosista:

• voimarunko sijoitettu turvalliselle korkeudelle;

• tukieristimet, jotka on kiinnitetty tukevasti runkoon kullekin vaiheelle muodostetun raon päihin;

• kosketinjärjestelmä, joka varmistaa johdon nimellisvirran luotettavan kulun ja katkaisee jännitteensyötön avoimessa tilassa huoltoon tarkoitettuun osaan;

• veitsen liikkeenohjausjärjestelmät.

110 kV:n ja sitä suuremmissa piireissä käytettävien erottimien kosketinjärjestelmä koostuu kahdesta liikkuvasta puoliveitsestä, jotka on taivutettu vastakkaisiin suuntiin. Muissa malleissa käytetään useammin liikkuvaa veistä, joka työnnetään kiinteään koskettimeen.

Erottimet luokitellaan seuraavasti:

• napojen lukumäärä;

• asennuksen luonne (sisä- tai ulkotiloihin);

• veitsen liiketyyppi ketjun katkeamiseksi (pyörivä, leikkaus tai keinuminen);

• ohjausmenetelmät: manuaalisesti toimivalla eristystanko- tai vipujärjestelmällä tai automaattisesti sähkömoottoreilla (hydrauliikkaa ja jopa pneumatiikkaa voidaan käyttää) ohjausjärjestelmällä.

Kaikki työsuunnitelman erottimilla tehtävät toimenpiteet on luokiteltu vaarallisiksi töiksi, ja niitä suorittaa vain koulutettu ja koulutettu henkilöstö erityisillä lomakkeilla lähettäjän suorassa valvonnassa.

Lukittavat erottimet

Suurjänniteerottimien ominaisuus on, että yhdessä niiden kanssa samalla alustalla maadoitusveitset sijaitsevat usein syntyneen raon molemmilla puolilla. Niitä on kätevää käsitellä käyttöhenkilöstölle, joka suorittaa kytkennän tehopiireissä.

Päälle kytkemisen yhteydessä on tärkeää noudattaa oikein maadoituksen asettamisen/poiston ja erottimen päälle-/poiskytkentäjärjestystä. Katkaisijaa ei saa kytkeä päälle, kun maadoitus on asennettu erottimen molemmille puolille. Tämä aiheuttaa oikosulun.

Et myöskään voi pakottaa maadoitusta, kun erotin on päällä ja piiriin on kytketty jännite, mikä myös aiheuttaa oikosulun.

Virheellisten tilanteiden välttämiseksi kytkennän aikana käytetään huoltohenkilöstön toiminnan teknistä estoa kiinteillä maadoittimilla, erottimilla ja kytkimillä. Hän voi olla:

• puhtaasti mekaaninen;

• sähköinen (perustuu sähkömagneettisen lukon käyttöön);

• yhdistetty.

Lukkojen mallit ovat erilaisia. Niiden monimutkaisuus ja luotettavuus lisääntyvät, kun ensiösilmukassa käytettävä jännite kasvaa.

Sähköisten lukitustyyppien ohjaamiseksi toisiopiireissä käytetyt lisäkoskettimet on asennettu kosketinsiipien pyöriviin akseleihin. Näitä kutsutaan lohkokontakteiksi KSA. Ne toistavat täysin erottimen asennon, samalla kun ne sulkeutuvat tai avautuvat.Ohjauspiirien, suojausten ja kytkimien ja linjojen automatisoinnin ominaisuuksien laajentamiseksi nämä lohkokoskettimet on suunniteltu sekä normaalisti auki- että kiinniasennossa.

Samanlainen kosketinlohko on asennettu myös kiinteiden maadoitusveitsien ja kuorman katkaisijoiden käyttöihin.

Sähkömagneettisen eston ohjauspiirit perustuvat periaatteeseen luoda sähköpiirien sarja- ja rinnakkaispiirit päälaitteiden sijainnin toistimien koskettimista: kytkimet, erottimet, maadoitusveitset.

Kun huoltohenkilöstö muuttaa jonkin näistä kytkinlaitteista asentoa, niiden toissijaiset koskettimet, jotka on koottu tietyllä logiikalla, kytketään vastaavasti. Jos turvallisuusvaatimuksia rikotaan, sähkömagneettinen esto estää jatkotoimenpiteet voimalaitteilla.

Tässä tapauksessa on välttämätöntä ymmärtää suoritettujen toimien oikeellisuus ja etsiä tehty virhe.

Sähköasemien erottimien lukituspiirit saavat virran erillisistä tasajännitelähteistä.

Pakolliset vaatimukset erottimille:

• näkyvän aukon tarjoaminen;

• rakenteellinen kestävyys dynaamisille ja lämpövaikutuksille;

• eristyksen luotettavuus kaikissa sääolosuhteissa;

• työn selkeys, jos työolosuhteet heikkenevät sateen, lumisateen, jäämuodostelmien aikana;

• suunnittelun yksinkertaisuus, joka tarjoaa helpon käytön ja huollon.

Katso lisätietoja erottimien toimintaominaisuuksista Tämä artikkeli.