 |
Лабораторна робота №2
|
|
|
|
Лабораторна робота № 2
Маломаслянимівимикачами
У маломасляних вимикачах з метою зменшення габаритних розмірів і маси ізоляція в основному здійснюється твердими матеріалами. Широко поширені маломаслянимівимикачами серії ВМП-10 (вимикач масляний підвісного типу), призначені для роботи при номінальному напрузі 10 кВ. Номінальний струм в залежності від контактної системи змінюється від 600 до 3200 А. Номінальний струм, відключення досягає 31,5 кА при напрузі 10 кВ, номінальна потужність 550 MB-А. Повний час відключення приблизно 0,12-0,13 с при номінальному струмі відключення.
Контактна система, ДУ і пристрій, що перетворює обертальний рух важелів у поступальний рух контактів, змонтовані у вигляді єдиного блоку полюса 1 (рис. 4). Цей блок за допомогою опорних ізоляторів 2 кріпиться до сталевої рами 3. У верхній голівці полюса S розташовані рухливий контакт і механізм, в нижній 9 - нерухомий контакт. У рамі встановлені вал вимикача 5, вимикаюча пружина, пружинний буфер включення і масляний буфер відключення 6. Вал 5 пов'язаний з вихідним важелем механізму полюса 7 за допомогою міцної ізоляційної тяги 4.
При включенні ізоляційна тяга 4 повертає вихідний важіль полюса 7 проти годинникової стрілки і виробляє замикання контактів. Вимикаюча пружина при цьому розтягується, а пружинний буфер включення стискається. Цей буфер розвиває велику силу на невеликому ході, відповідному ходу рухомого контакту в розетці, і створює необхідну для гасіння дуги швидкість переміщення рухомого контакту.
Розріз нижній частині блоку полюса представлений на рис. 5. Для зменшення обгорання кінці ламелей розеткова контакту 1, піддаються впливу дуги, облицьовані металокерамікою. Нижня головка 2 має знімну кришку 3, на якій і укріплений розетковий контакт 1, При ревізіях і ремонтах знімна кришка 3 виймається разом з розеткові контактом 7.
|
|
|
Рис 1. маломаслянимівимикачами ВМП-10
ДУ газового дуття укладено в склоепоксидні циліндр 4. ДУ збирається з пластин фібри, гетинаксу і електрокартону, в яких вирізані отвори, що утворюють канали і порожнини для гасіння дуги. Кожен із трьох каналів (один з них видно на рис. 5) спочатку йде горизонтально, а потім вертикально. Всі пластини ДУ стягуються фіброві або текстолітовими шпильками. Камера заповнена трансформаторним маслом 7.
Для обмеження тиску при великих струмах і створення необхідного тиску поблизу нульового значення струму ДУ має повітряний буфер А (рис. 5). Тиск в ДУ досягає найбільшого значення у районі максимального значення струму. Під дією цього тиску масло стискає повітря в буфері, в ньому акумулюється енергія. При наближенні струму до нуля потужність в дузі і тиск різко зменшуються. Енергія, накопичена в буфері, дозволяє створити у районі нуля струму такий тиск, що необхідно для гасіння дуги.
Під дією дуги, що виникає при розбіжності контактів, масло розкладається і утворюються гази створюють у камері тиск. У той момент, коли тіло рухомого контакту 6 (свічка) відкриє першу щілину, виникає газове дуття, і при проходженні струму через нуль можливо гасіння дуги. Обдув дуги газами ще більше посилюється після відкриття свічок другого і третього каналів.
Рис. 2. Нижня частина полюса вимикача ВМП-10
Зазвичай гасіння дуги з великим струмом відбувається після відкриття перших двох щілин.
При відключенні малих струмів в камері ДУ тиск невелика і дуга не гасне після відкриття всіх трьох щілин, а затягується в масляні кишені 5 в верхній частині ДУ. Коли рухливий контакт, піднімаючись вгору, входить в перший знизу кишеню 5 ', під дією дуги масло в кишені розкладається і гази прагнуть вийти вниз, охолоджуючи дугового проміжок. Процес посилюється в міру включення нових кишень. В результаті вдається надійно відключати критичні струми (1-2 кА).
|
|
|
Гази, що утворюються в процесі гасіння дуги, виходять через зигзагоподібний канал у верхній головці полюса.
Рис. 3. Верхня частина полюса вимикача ВМТ-110
Рис. 4. Дугогасна камера зустрічно-поперечного дуття
Щоб уникнути викиду масла з полюса в його верхній частині встановлено спеціальний масловіддільник.
При напрузі 110 і 220 кВ поки що широко використовуються бакові вимикачі з поминальним струмом відключення 20-40 кА. У 75% випадків струм КЗ не перевищує 20 кА і заміна їх маломаслянимівимикачами може дати великий техніко-економічний ефект.
Створено маломаслянимівимикачами серії ВМТ на напругу 110 і 220 кВ з номінальним струмом 1000 А і номінальним струмом відключення 20 кА. Час відключення 0,08, час включення 0,15 с. Ці вимикачі працюють в циклі АПВ згодом бестоковой паузи 0,3 с. У трифазному вимикачі ВМТ на напругу 110 кВ (рис. 9) включення всіх трьох полюсів проводиться одним пружинним приводом. Верхня частина одного полюса показана на рис. 6. На цьому малюнку 1 - нижній токоподвод, 2 - рухомий контакт круглого перетину, 3 - дугогасна камера, 4 - ізолятор, 5 - ковпак, 6 - розширювальний обсяг, 7 - маслоуказателе, 8 - верхній токоподвод, 9 - нерухомий контакт. Внутрішня порожнина ДУ герметизирована, і нагорі знаходиться розширювальний обсяг 6, в якому є повітря або азот при тиску 0,5-1 МПа. При відключенні ємнісних струмів ненавантажених ліній наявність розширювального обсягу полегшує гасіння дуги, так як масло впливає на дугу під тиском 0,5 - 1 МПа. Сама дуга через малість струму не може створити необхідний тиск газу.
ДУ вимикача залито трансформаторним маслом. При відключенні контакт 2 рухається вниз і між контактами 2 Н9 спалахує електрична дуга. У камері швидко піднімається тиск. У вимикачі використовується камера зустрічно-поперечного дуття (рис. 7). Під тиском утворилися газів масляний потік підводиться з каналів А і Б перпендикулярно дузі. При зіткненні з дугою масло утворює газопарових суміш, яка витікає через дутьевие щілини В і Г. При цьому стовп дуги інтенсивно охолоджується і дуга гасне за 0,02 - 0,03 с.
|
|
|
В вимикачі застосований оригінальний механізм приводу контактів (рис. 8). Сталеві троси 3 обвивають шків 1, що сидить на головному валу 2 механізму управління (на нього діють відключають пружини і включає привід). Троси 3 пов'язаний з склопластиковими тягами 4, які переміщують рухливий контакт 8. Плавний останов механізму в крайніх положеннях здійснюється масляним 5 і гумовим 9 буферами. Верхні кінці тяг 4 Зв'язатися з тросом 7, який перекочується по блоку 6. Простий і легкий механізм дозволяє отримати високий ККД і повідомити контактам швидкість при включенні до 9 м / с, що забезпечує надійну роботу вимикача в режимі АПВ. При цьому потрібно пружинний привід з відносно невеликою роботою включення (2300 Дж). Заведення включають пружин вимикача за час 20 с виробляється електродвигуном потужністю 1,1 кВт.
Рис. 5. Механізм приводу контактів вимикача ВМТ-110
Для забезпечення роботи при низьких температурах (до -60 ° С) вимикач забезпечений електроподогревающім пристроєм. Загальний вигляд вимикача дано на рис. 9. Вимикач на напругу 220 кВ має два розриву на полюс. Кожен полюс змонтований на окремій рамі. Номінальний струм відключення вимикача 20 кА.
При напрузі вище 220 кВ доцільне застосування декількох розривів, з'єднаних послідовно. В даний час маломаслянимівимикачами з такою компонуванням будуються на напругу до 500 кВ.
У порівнянні з баковими і повітряними маломаслянимівимикачами володіють наступними перевагами:
1. Вони мають менші масу і габаритні розміри при малому обсязі масла.
2. ДУ завжди готове до роботи незалежно від наявності стисненого повітря.
3. Огляд і ремонт дугогасних камер і контактів можливий без зливу масла, що забезпечує зручність експлуатації.
4. Шляхом застосування уніфікованих вузлів вимикач досить легко можна виконати на напругу до 500 кВ.
Проте ці вимикачі мають і недоліки:
1. Вони менш надійні в роботі, ніж бакові. Ізоляційні деталі - сорочки, опорна ізоляція - піддаються підвищеним механічним навантаженням. Номінальний струм відключення маломасляних вимикачів поки нижче, ніж у бакових.
|
|
|
2. Маломаслянимівимикачами, як правило, не допускають установки вбудованих трансформаторів струму.
Завдяки своїм перевагам маломаслянимівимикачами знайдуть широке поширення в установках з напругою 6-10 кВ.
При напрузі 35-220 кВ масляні вимикачі будуть витіснятися вакуумними і елегазовими.
Міністерство освіти,молоді та спорту України
Вінницький Національний технічний університет
Кафедра ЕСС
Лабораторна робота №2
На тему: «Маломасляні вимикачі»
Перевірив:Нетребський
Виконали ст..групи 3Есм-08
1.Шамолюк А.Ю
2.Крукова Ю.О
3.Дубов М.М
Вінниця 2011
|
|
|
