Выполнил: Морозов М. ЭЭ-314 Лабораторная работа №1 Масляные выключатели 1. Цель работы. Изучить назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики, область применения масляных выключателей. 2. Конструкция выключателя (схематично): общий вид с указанием основных элементов; дугогасительное устройство (основные элементы, потоки масла и газов на разных этапах гашения дуги); контактная система (положение подвижных и неподвижных контактов на разных этапах отключения выключателя). разрез фазы выключателя У–110 1 - бак; 2 - траверса; 3 - дугогасительная камера; 4 - шунтирующий резистор; 5 - направляющее устройство; 6 - изоляция бака выключателя; 7 - трансформатор тока; 8 - маслоуказатель; 9 - приводной механизм; 10 - ввод маслонаполненный; 11 - выхлопное отверстие (сопло); 12 - устройство подогрева масла разрез дугогасительной камеры выключателя У–110; 13 - держатель; 14 - корпус камеры; 15 - неподвижный контакт; 16 и 23 - дугогасительные решетки; 17, 21 и 22 - подвижные контакты; 18 - изолирующая втулка; 19 - экран; 20 - поджимающая пружина; 24 - промежуточный контакт; 25 и 26 - дутьевые щели; 27 - внешний подвижный контакт Принцип работы выключателя основан на гашении дуг, возникающих между контактами при коммутации токов в трансформаторном масле, которое выполняет функции изолирующей и гасящей сред. При отключении выключатель работает по двухступенчатому циклу: при расхождении контактов в четырех разрывах камер каждого полюса гасятся дуги и прерывается цепь основного тока, продукты разложения масла от действия дуг выдуваются через поперечные щели этих камер; при расхождении контактов траверс и контактов камер прерывается ток, протекающий через шунты. Выключатель представляет собой быстродействующий коммутационный аппарат, состоящий из трех полюсов, заполненных трансформаторным маслом, и управляемый подвесным пневматическим приводом либо подвесным электромагнитным приводом. Несущий частью конструкции каждого полюса является бак цилиндрической формы. На крышке каждого бака смонтированы маслонаполненные вводы категории А или Б, механизм, предохранительный клапан, коробки со встроенными трансформаторами тока и патрубок для заливки масла. На каждом баке имеются лазы для доступа внутрь бака и к панели устройства электроподогрева. Внутри к стенке каждого бака крепятся два слоя изоляции из картона и один слой из фибры. Приводной механизм соединен со штангой, движущейся в вертикальном направлении. На нижних концах вводов каждого полюса закреплены дугогасительные камеры. В изоляционном цилиндре камеры расположены со смещением от оси два подвижных контактных стержня, два торцевых контакта с контактными пружинами, двухрядное токосъемное контактное устройство для перехода тока с одного стержня на другой, два устройства гасительных и отключающие пружины. Для повышения дугостойкости контактные стержни и торцевые контакты имеют напайки из металлокерамики. К каждой камере крепится шунт сопротивлением 750 Ом. Для подогрева масла при низких температурах к днищу каждого бака крепятся три электронагревателя. Выводы от электронагревателей присоединяются к зажимам на панели, на которой электронагреватели соединяются в две секции. На первом полюсе к специальной плите крепится пневматический привод либо электромагнитный привод. 3. Электрическая схема с указанием путей протекания тока на разных этапах процесса отключения. Электрическая схемы управления электромагнитным приводом и пневматическим приведены на рисунках выше (положение элементов схем показано после отключения выключателя QF переключателем универсальным). Цепи включения и отключения приводов проходят через SА2 и SА3, которые автоматически прекращают питание включающего и отключающего электромагнитов после совершения ими соответствующих операций, а также готовят схему к следующей операции. Схема электрическая управления приводом ШПЭ-46 SA - выключатель управляемый; SA1 - контакт коммутирующий внешних вспомогательных цепей; SA2 - контакт блокировочный в цепи включения выключателя; SA3 - контакт блокировочный в цепи отключения выключателя; YA1 - электромагнит включающий; YA2 - электромагнит отключающий; КМ - контактор МК2-20Б У3; ЕК - устройство для подогрева, состоящее из нагревателей ТЭН-71А13/0, С 220 УХЛ4; ХТ1, ХТ2 - контактные зажимы; FU - предохранители плавкие; ПУ - переключатель универсальный; EL1, EL2, EL3 - лампы сигнальные отключения, включения и автоматического отключения; R - добавочный резистор Схема электрическая управления приводом ШПВ-46 а - исполнение с YA1 на 220 В; б - исполнение с YA1 на 110 В; РЦ - рабочий цилиндр; БД - блок дросселя; ПК - пусковой клапан; Р - резервуар; М - манометр ЭКМ-1У-40; ОК - обратный клапан; Ф - фильтр 4. Основные технические параметры (в форме таблицы) с указанием диапазона значений для заданного типа выключателя. Напряжение, кВ: номинальное - 110 наибольшее рабочее - 126 Номинальный ток, А - 2000 Номинальный ток отключения*, кА - 50 Параметры тока включения, кА: с пневматическим приводом: наибольший пик - 135 начальное действующее значение периодической составляющей 50 с электромагнитным приводом: наибольший пик - 102** (80***) начальное действующее значение периодической составляющей - 40** (31,5***) Параметры сквозного тока КЗ, кА: наибольший пик (ток электродинамической стойкости) - 135 начальное действующее значение периодической составляющей - 50 среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости) - 50 Время протекания тока (время КЗ), с - 3 Содержание апериодической составляющей, % - 30 Время отключения выключателя, с: собственное - 0,05 полное при номинальном токе отключения, не более - 0,08 Собственное время включения выключателя, с, не более: с электромагнитным приводом - 0,7 с пневматическим приводом - 0,3 Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с: с электромагнитным приводом - 0,9 с пневматическим приводом - 0,7 Номинальное напряжение постоянного тока электромагнитов, В: электромагнитного привода: включающего - 220 отключающего - 110 или 220 пневматического привода: включающего - 110/220 отключающего - 110 или 220 Ток потребления включающего электромагнита электромагнитного привода при напряжении 220 В, А, не более - 500 Ток потребления (установившееся значение) при напряжении 110/220 В, А: включающего электромагнита пускового клапана пневматического привода - 10/5 отключающего электромагнита пневматического и электромагнитного привода - 20 или 10 Диапазон рабочего напряжения на зажимах электромагнитов, В: электромагнитного привода при питании от независимого источника постоянного тока: включающего на 220 В - 187-242 отключающего на 110 В - 71,5-132 отключающего на 220 В - 143-264 пневматического привода: включающего на 110 В - 88-121 включающего на 220 В - 176-242 отключающего на 110 В - 71,5-132 отключающего на 220 В 243-264 Давление сжатого воздуха в воздухосборнике пневматического привода, МПа (кгс/см2): номинальное - 2,0(20) верхний предел - 2,2(22) нижний предел - 1,8(18) Расход воздуха при одном включении, приведенный к атмосферному давлению, м3, не более - 0,34 Количество коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей (КСА) - 10 Допустимое значение тока, отключаемого контактами КСА, А: при напряжении 127/220 В переменного тока - 10/10 при напряжении 110/220 В постоянного тока 2/1 Допустимое число операций (суммарное) включения и отключения без осмотра и ремонта дугогасительного устройства: в диапазоне от 30 до 60% номинального тока отключения - 20 в диапазоне от 60 до 100% номинального тока отключения - 12 при нагрузочных токах, не превышающих Iном - 150 Номинальное напряжение устройства подогрева масла в баке и шкафа привода, В - 220 Мощность устройств подогрева, кВт: одного бака - 3,75 шкафа привода ШПЭ-46 - 0,8 шкафа привода ШПВ-46 1,6 * Для исполнения выключателей с электромагнитным приводом ток отключения в цикле АПВ составляет 40 кА. ** Параметры обеспечиваются при напряжении на включающем электромагните привода 0,85 Uном *** Параметры обеспечиваются при напряжении на включающем электромагните привода 0,75 Uном 5. Расшифровка условного обозначения заданного выключателя. У – серия (Уралэлектротяжмаш); 110 - номинальное напряжении, кВ; 6. Отличительные особенности выключателя по сравнению с другими. Особенности условий эксплуатации: Высота над уровнем моря не более 1000 м. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли в концентрациях, нарушающих нормальную работу выключателя. Эффективное значение температуры воздуха, окружающего выключатель, 35°С по ГОСТ 8024-84. Выключатель соответствует требованиям ТУ 16-520.227-80. Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.3-75. ТУ 16-520.227-80 7. Область применения выключателя. Выключатель высокого напряжения типа У-110-2000-50 У1 предназначен для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах. Устанавливается в открытых распределительных устройствах станций и подстанций энергетических систем на номинальное напряжение 110 кВ переменного тока частотой 50 Гц. Выключатели рассчитаны для внутренних поставок. Выключатель управляется электромагнитным приводом типа ШПЭ-46 или пневматическим приводом типа ШПВ-46. Снабжен встроенными трансформаторами тока типа ТВ110-II У2 и вводами категории А или Б по длине пути утечки внешней изоляции по ГОСТ 9920-75.
