Întrerupătoare SF6 de 110 kV și mai sus

Întreruptoarele de înaltă tensiune, în care SF6 este folosit ca mediu de izolare și de arc, devin din ce în ce mai răspândite, deoarece au rate de comutare și resurse mecanice ridicate, capacitate de rupere, compactitate și fiabilitate în comparație cu aerul, uleiul și tensiunea înaltă cu conținut scăzut de ulei. întrerupătoare de circuit.

Succesul în dezvoltarea întreruptoarelor SF6 a avut un impact semnificativ direct asupra punerii în funcțiune a aparatelor de comutație compacte pentru exterior, a aparatelor de distribuție interioare și a aparatelor de comutație izolate cu gaz SF6. Întreruptoarele SF6 folosesc diferite metode de stingere a arcului în funcție de tensiunea nominală, curentul nominal de rupere și caracteristicile sistemului de alimentare (sau instalația electrică individuală).

În dispozitivele de stingere a arcului izolat cu gaz, spre deosebire de dispozitivele de stingere a arcului de aer, atunci când arcul este stins, scurgerea gazului prin duză nu are loc în atmosferă, ci în volumul închis al camerei umplute cu gaz SF6 la o temperatură relativ mică. mic exces de presiune.

Conform metodei de stingere a arcului electric în timpul declanșării, se disting următoarele întreruptoare SF6:

1. Comutator de compresie automat SF6, unde debitul necesar de gaz SF6 prin duzele dispozitivului de stingere a arcului de compresie este creat de sistemul de mișcare al comutatorului (comutator de compresie automat cu o singură etapă de presiune).

2. Întrerupător SF6 cu explozie electromagnetică, la care stingerea arcului în dispozitivul arcului este asigurată prin rotirea acestuia de-a lungul contactelor inelare sub acțiunea câmpului magnetic creat de curentul de stins.

3. Întrerupător SF6 cu camere de înaltă și joasă presiune, în care principiul furnizării unei explozii de gaz prin duzele din dispozitivul de stingere a arcului este similar cu dispozitivele de stingere a arcului de aer (comutator SF6 cu două trepte de presiune).

4. Întrerupător auto-generator SF6, în care debitul masic necesar de gaz SF6 prin duzele dispozitivului de stingere a arcului este creat prin încălzirea și creșterea presiunii gazului SF6 prin arcul de declanșare într-o cameră specială (SF6 auto- întrerupător generator cu o treaptă de presiune).

Să ne uităm la câteva modele tipice de întrerupătoare SF6 pentru 110 kV și mai sus.

Întreruptoarele SF6 110 kV și mai mari pentru o singură întrerupere a diferitelor companii au următorii parametri nominali: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, presiunea gazului SF6 = 0,45 -0,7 MPa (abs), timp de declanșare 2-3 perioade de curent de scurtcircuit.Cercetarea și testarea intensivă a companiilor naționale și străine au făcut posibilă dezvoltarea și punerea în funcțiune a unui întrerupător SF6 cu o singură întrerupere la Unom = 330-550 kV la Io.nom = 40-50 kA și un timp de declanșare curent de un curent perioadă în scurtcircuit.

Un design tipic de întrerupător SF6 este prezentat în Fig. 1.

Dispozitivul este în poziția oprit și pinii 5 și 3 sunt deschiși.

Orez. 1.

Curentul este furnizat contactului fix 3 prin flanșa 2 și contactului mobil 5 prin flanșa 9. În capacul superior 1 este instalată o cameră cu un adsorbant. Structura de izolație portantă a întreruptorului SF6 este fixată pe suportul de picior 11. Când întrerupătorul este pornit, este activat un actuator pneumatic 13, a cărui tijă 12 este conectată printr-o tijă izolatoare 10 și o tijă de oțel 8. cu unul mobil. contactul 5. Acesta din urmă este ferm conectat la o duză fluoroplastică 4 și un cilindru mobil 6. Întregul sistem mobil al EV (elementele 12-10-8-6-5) se deplasează în sus față de pistonul staționar 7 și cavitatea K. a sistemului de stingere a arcului întrerupător crește.

Când întrerupătorul este oprit, tija 12 a mecanismului de acţionare trage sistemul mobil în jos şi se creează o presiune crescută în cavitatea K în comparaţie cu presiunea din camera comutatorului. O astfel de autocomprimare a gazului SF6 asigură scurgerea mediului gazos prin duză, răcirea intensă a arcului electric care are loc între contactele 3 și 5 în timpul opririi. Indicatorul de poziție 14 dă posibilitatea controlului vizual poziţia de pornire a sistemului de contact al comutatorului.Într-o serie de modele de întrerupătoare cu autocompresie SF6, se folosesc arcuri, actuatoare hidraulice, iar fluxul de gaz SF6 prin duze în jgheabul arcului se realizează conform principiului suflarii în două sensuri.

În fig. 2 prezintă un întrerupător de rezervor de 220 kV cu izolație de gaz tip VGBU (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC cu acţionare hidraulică autonomă 5 și transformatoare de curent încorporate 2. EV are control trifazat (o unitate pentru trei faze) și este echipat cu capace din porțelan (polimer) pentru 1 bucșă aer-SF6.

În rezervorul umplut cu gaz 3, există un dispozitiv de stingere a arcului, care este conectat la acţionarea hidraulică 5 printr-un mecanism de transmisie situat în camera umplută cu gaz 4. Structura comutatorului rezervorului de gaz este fixată pe un cadru metalic 6. Pentru a umple întrerupătorul cu SF6 se folosește cuplajul 7. este egal cu un atm (abs.) și atunci este necesar să se asigure p = pnom.

Orez. 2.

Avantajele întrerupătoarelor cu rezervor izolate cu gaz cu transformatoare de curent încorporate față de trusele „întrerupător izolat cu miez plus transformator de curent autonom” sunt: ​​rezistență seismică crescută, suprafață de distribuție mai mică a stației, mai puține lucrări majore necesare la momentul construcției a substațiilor, siguranță sporită a personalului din stație (dispozitivele de stingere a arcului sunt amplasate în rezervoare metalice împământate), posibilitatea utilizării gazului de încălzire SF6 atunci când este utilizat în regiuni cu climă rece.

La proiectarea întreruptoarelor cu rezervor de 220 kV și mai mari pentru aparatele de distribuție exterioare, este necesară creșterea presiunii nominale a gazului SF6 (pH> 4,5 atm (abs.)). Prin urmare, se introduce încălzirea mediului gazos pentru a preveni utilizarea gazului SF6 de la lichefiere la temperaturi ambientale scăzute sau amestecuri de gaz SF6 cu azot sau tetrafluormetan.

După cum arată practica, pentru o tensiune nominală de 330-500 kV, întrerupătoarele cu un singur rezervor pentru curenți nominali de 40-63 kA sunt cel mai promițător tip de echipament de comutare pentru aparate de comutație și aparate de distribuție pentru exterior.

Întrerupătorul VGB-750-50 / 4000 U1 dezvoltat de JSC NIIVA (Fig. 3) cu un dispozitiv de autocompresie cu două deplasări pentru stingerea arcului, transformatoare de curent încorporate, bucșe de aer polimeric SF6, este echipat cu două unități hidraulice pe stâlp. , care permite un timp total de declanșare nu mai mare decât durata a două perioade de curent la frecvența de alimentare.

Orez. 3.

În fig. 4 prezintă o secțiune a unui supresor de arc unipolar VGB-750-50 / 4000U1 cu rezistențe în amonte (pentru a limita supratensiunile de comutare). Contactul mobil al acestor rezistențe este conectat mecanic la sistemul de întrerupător mobil.

Orez. 4

În poziția închisă a întreruptorului SF6, rezistențele sunt conectate prin contactele principale. La oprire, contactele rezistenței se deschid mai întâi, apoi contactele principale, apoi contactele arcului electric. La pornire, contactele rezistenței se închid mai întâi, urmate de arcul și contactele principale. Pentru a egaliza distribuția tensiunii, fiecare întrerupere este conectată cu condensatoare.

Distributia se obtine din intreruptoare coloana cu o singura intrerupere de tip SF6 pentru tensiunea nominala 110-220 kV cu curent nominal de rupere 40-50 kA.

Orez. 5

Un design tipic al unui întrerupător de sârmă izolat cu gaz VGP de 110 kV (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) cu o antrenare cu arc a Electroapparat OJSC este prezentat în fig. 5.

Vezi și pe acest subiect: Caracteristici comparative ale întrerupătoarelor de ulei, vid și SF6 pentru tensiune înaltă