Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 086109 из ЭЭИ

ЛЕКЦИЯ №11

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ.

Ограниченный дугой ток при постоянном напряжении:

- напряжение сети

- сопротивление нагрузки в месте к.з.

- сопротивление дуги в аппарате

- сопротивление дуги в месте к.з.

График показывающий работу автоматического выключателя

1- кривая для не быстродействующих автоматических выключателей

2 - кривая для быстродействующих автоматических выключателей

Для быстродействующих

t1=0,002-0,008 c

Для не быстродействующих

t1=0,001 c Устройство универсального автоматического выключателя

В автоматическом выключателе имеются три основных узла:

1. Контактнодугогасительная система

2. Узел привода и передаточного механизма

3. Блок управления и защиты

Аппарат коммутирует электрическую цепь с током i в результате цепь отключается и дуга в аппарате гасится. Для ручного включения автоматического выключателя поворачивают рукоятку 5 в указанном направлении. До момента, когда привод встанет на защепку. Главные контакты 15 и дугогасительные контакты ..... будут замкнуты, а отключающая пружина 6 взведена. Кроме ручного в автоматическом выключателе может быть электромагнитный привод 8. При включении первыми замыкаются контакты 11 после них замыкаются контакты 15. При отключении в начале расходятся контакты 15 электрический ток переходит на дугогасительный контакт. В результате на главных контактах предотвращается образование дуги. Дуга гасится дугогасительным устройством 12. Гибкая латунная связь 16 необходима для создания цепи тока, когда он переходит в дугогасительные контакты. Детали 13 образуют компенсатор электродинамических сил, который создает дополнительное электродинамическое усилие. Взаимодействие двух деталей с противоположными токами. Это усилие суммируется с усилием контактной пружины 14. И компенсирует электродинамическую силу возникающую в самих контактах и отталкивающую их друг от друга. Деталь 9 осуществляет связь между рукояткой 5 и валом 7 является механизмом свободного расцепителя.

Расцепители.

Для выполнения защитных функций выключатели снабжают специальными устройствами воздействующими в аварийных режимах на механизм свободного расцепителя, в связи с этим они получили название расцепители. Расцепитель 1 с биметаллическим элементом осуществляет защиту от токов перегрузки, электромагнитный расцепитель 2 - от токов к.з., расцепитель - 3 то снижения напряжения в сетях (минимальный расцепитель), и расцепитель 4 осуществляет дистанционное отключение.

В зависимости от параметра аварийного режима на который реагирует расцепитель разделяют следующие типы расцепителей:

* Расцепитель макминального тока срабатывает при увеличении тока в главной цепи выше определенного уровня (уставка)

* Расцепители дифференциального тока, срабатывает при сверх допустимой разности токов в полюсах аппаратов

* Расцепители минимального напряжения, срабатывают при снижении контролируемого напряжения ниже заданного уровня или при исчезновении напряжения(нулевые расцепители).

ЛЕКЦИЯ № 12

Отключаемые аппаратом токи могут достигать 70-80 кА. Для гашения электрической дуги используются специальные щелевые дугогасительные камеры (дугогасительные решетки). Выключатели рассчитаны на массовое производство особенно на номинальные токи ниже 630 А. например, такой выключатель ВА50-52 содержит дешевые и простые электромагнитные и термобиметелические расцепители.

Полупроводниковые автоматические выключатели.

В связи с усложнением требований к качеству защиты низковольтных электроустановок (селективность, надежность, чувствительность, быстродействие) появились полупроводниковые расцепители. Из-за высокой себестоимости автоматические выключатели с полупроводниковыми расцепителем не получили широкое назначение. Однако в последние годы такие аппараты стали все чаще использоваться. Самый распространенный такой автоматический выключатель в России - автомат марки электрон, а также серии А3700. В настоящее время все чаще используется выключатели типа ВА-75 и ВА-53;-55. С расцепителями выполненными на базе микроэлектронных элементов. В последние годы в расцепителях стали применять микропроцессоры.

Схема расцепителя марки "Электрон"

С помощью полупроводниковых расцепителей удалось существенно повысить чувствительность защиты коротким замыканием с малыми токами замыкания. Токи соизмеримы с пусковыми токами.

Разновидности автоматических выключателей.

Широко распространен автоматический выключатель серии А3000 выпускается на напряжении Uном = 220-660 В и токах Iном ? 630 А, Iп.от? 100 кА. Коммутационная износостойкость 10 000 циклов.

Автоматический выключатель серии "Электрон"

Uном = 220-660 В

Iном ? 6300 А

Iп.от? 100 кА.

Номинальная износостойкость 1000 циклов.

Если нужны быстродействующие аппараты, используются марки ВБ, ВАБ, АП. Часто использующиеся аппараты в последнее время - АВМ; АВМ-?????

Контакторы электромагнитные

Контакторы - электрические аппараты дистанционного действия предназначенные для частых включений и отключений электрических цепей при номинальных режимах работы действие контакторов осуществляется под воздействием электромагнитного привода. Существуют пневматические и гидравлические приводы. Электромагнитные контакторы являются основными коммутирующими аппаратами схем автоматизированного электропривода. Контакторы различаются по роду тока - постоянного, переменного. Переменного бывают 50 Гц и переменного повышенной частоты 60 Гц. Частота коммутации контактора может превышать 3600 коммутаций в час. Общие требования контакторов регламентированы гостом ГОСТ 11206 - 77. Этот гост нормирует коммутационную способность контакторов по четырем категориям в зависимости от области применения от АС - 1 до АС - 4. Для контакторов переменного тока и для контакторов от ДС - 1 до ДС - 5 для постоянного тока . Контакторы состоят из системы главных контактов дугогасительной и электромагнитной систем и вспомогательных контактов. Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на большое число коммутаций.

Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги возникающей при размыкании главных контактов.

Электромагнитная система обеспечивает дистанционное управление контактов.

Вспомогательные контакты производят переключение в цепях управления контактора. Блокировки и сигнализации. Они рассчитаны на проведение тока более 20 А и отключение тока не более 5 А.

Контакторы постоянного тока.

Из-за развития электроприводов переменного тока использование контакторов постоянного тока с каждым годом сокращается. Контакторы выпускаются преимущественно на напряжения 220 - 380 В и токи до 630 А. существуют однополюсные, двухполюсные и многополюсные.

ЛЕКЦИЯ №13

Контакторы постоянного тока.

1 - Неподвижный контакт

2 - Подвижный контакт

3 - Дугогасительная катушка

4 - Пружинка, обеспечивающая контактное прижатие

5 - Выводы

(здесь электромагнитный способ гашения дуги, под воздействием магнита дуга растягивается и гасится)

Контакторы переменного тока промышленной частоты.

Это как правило трехполюсные контакторы с замыкающимися главными контактами. Выпускаются на ток от 100 до 1000 А

В качестве материала главных контактов применяется металлокерамика. В качестве материала вспомогательных контактов используют серебро или биметалл (медь покрытая тонким слоем серебра)

Электромагниты контакторов обеспечивают безопасную работу при колебаниях напряжения от 85% до 110%

Время срабатывания контакторов от 0,03 до 0,05 сек., а время отпускания (размыкания) 0,02 секунды

1 - Подвижный контакт

2 - Пружина

3 - Рычаг 4 - Якорь

5 - Вал контактора

6 - Гибкая связь с выводом

7 - Вывод 8 - Вывод

9 - Катушка

10 - Сердечник

11 - Неподвижный контакт

12 - Керамическая камера

Магнитные пускатели.

Магнитный пускатель - аппарат предназначенный для пуска и отключения и отключения электрических двигателей, чаще всего асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

В пускатель часто включается тепловое реле для защиты двигателя от токовых перегрузок и потери фазы, т.е. отсутствие одной из фаз. Потеря фазы может произойти у двигателя в результате перегорания одного из защитных предохранителей, что приводит к выходу его из строя из-за нагрева обмотки до высокой температуры. Тепловые реле пускателя должны срабатывать отключать двигателя в связи с этим пускателям предъявляются такие требования, как износостойкость, коммутационная способность и надежность защиты от перегрузок. В технических данных пускателя указывается их номинальный ток и мощность двигателя при различных напряжениях. Для повышения срока службы пускателя его рекомендуется выбирать на ток превышающий номинальный ток двигателя. Максимальное напряжение в пускателе 660 В.

Схема включения не реверсивного пускателя.

ЛЕКЦИЯ № 14

КК - нагревательные элементы тепловых реле.

F - плавкие предохранители

КМ1 - КМ3 - главные контактопускатели

КМ - катушка конденсатора

Работа схемы: при нажатии кнопки "пуск" подается напряжение на катушку КМ через замкнутые контакты кнопки "стоп" и замкнутые контакты тепловых реле. При срабатывании контактора замыкаются вспомогательные контакты КМ. Для отключения двигателя нажимается кнопка "стоп" после чего контакты КМ1 - КМ - 3размыкаются двигатель останавливается при токовой перегрузке срабатывают КК1, КК2, размыкаются контакты КМ1 и КМ2. Двигатель отключается.

Способы гашения электрической дуги

Воздействие на столб электрической дуги

Дугогасительные устройства (ДУ) предназначены для того чтобы за малое время с допустимым уровнем перенапряжения при наименьшем износе частей аппарата при минимальном объеме расхода газов с минимальным звуковым и световым эффектом проводить гашение дуги. Для гашения дуги необходимо увеличивать градиент напряжения электрического поля в столбе дуги и обеспечить подъем давления среды в которой она горит. Охлаждение дуги можно создать за счет перемещения дуги в газе или воздухе за счет перемещения газа и воздуха относительно дуги , либо размещение дуги в узкой щели стенки которой имеют высокую теплопроводимость и дугостойкость. В электрических аппаратах низкого напряжения наиболее часто используют дугогасительные устройства с узкой щелью. Для увеличения эффективности охлаждения ширина щели ?? делается меньше диаметра дуги. Это увеличивает длину дуги и отвод тепла от нее. Перемещение дуги в такой камере осуществляется за счет действия магнитного поля установленного в аппарате катушки с током.

Наиболее характерные формы щели в керамических пластинах ДУ

1, 2 - зоны наибольшего охлаждения дуги

3 - продольная щель в которую втягивается дуга

4 - расширение облегчающее вхождение дуги в камеру

5 - местные уширения в щели

График зависимости продольного градиента напряженности от ширины щели ??

Перемещение дуги под воздействием поля. Электрическая дуга является своеобразным проводником с током который может взаимодействовать с магнитным полем. Силы взаимодействия между током дуги и магнитным полем перемещает дугу в камеру создавая так называемое магнитное дутье. В ЭА при размыкании контактов между ними возникает сначала жидкий металлический мостик, а затем дуга. Под воздействием магнитного поля катушки возникает сила Р которая перевешает дугу в керамическую камеру, эта сила равна

В - индукция магнитного поля катушки в месте расположения дуги.

Эта сила перемещает дугу сначала в воздухе, а потом в узкой щели дугогасительной камеры и расходуется на преодоление аэродинамического сопротивления воздуха и силы трения дуги о трение щели. Магнитное поле создается последовательными или параллельными катушками ЭА.

Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки.

В дугогасительной решетке для гашения дуги используется околоэлектродное падение напряжения UЭ (в аппаратах постоянного тока) и околоэлектродная электрическая прочность (в аппаратах переменного тока). После расхождения контактов возникшая между ними дуга под воздействием магнитного поля движется вверх на пластины и разбивается на ряд коротких дуг. На каждой пластине образуется катод и анод падение напряжения на каждой паре пластин составляет 20 - 25 В при большом числе пластин удается поднять статическую ВАХ и обеспечить условия гашения дуги. Этот способ сделан Добровольским

Вид дугогасительной решетки

1, 2 - контакты

3 - дуга

4 - ряд коротких дуг

5 - пластины

Для аппаратов постоянного тока напряжение дугогасительной решетки равно

- сумма околоэлктродных падений напряжений(В)

- число пластин

- градиент напряженности в дуге (В/см)

- длина дуги

- зазор между пластинами

Для того чтобы дуга не образовывала жидких мостиков расстояние между пластинами берется не менее двух миллиметров. Материал пластин обычно ферримагнитный. Недостатком дугогасительной решетки является прогорание пластин в повторно - кратковременном режиме ЭА при токе I = 600 А.

ЛЕКЦИЯ № 15

Гашение дуги высоким давлением.

Степень коммутации уменьшается обратно пропорционально квадратному корню давления. С ростом давления возврат плотность газа при этом увеличивается теплопроводность и отвод тепла от дуги. Если при данном токе в дуге увеличить давление окружающей среды, то увеличиться отвод тепла на этом принципе основано гашение дуги в предохранителе и других аппаратах низкого напряжения. Внутренний объем предохранителя герметизирован при перегорании плавкой вставки дуга загорается и выделяет энергию, которая расходуется на повышение давления во внутреннем объеме предохранителя в некоторых аппаратах(предохранители, пакетные выключатели и другие) стенки дугогасящий камеры делаются из газогенерирующих материалов таких как фибра. Благодаря высокой температуре дуги такие стенки выделяют газ и давление в объеме поднимается до 10 - 15 МПа за доли полупериода.

Гашение электрической дуги в потоке сжатого газа

В электрических ЭА высокого напряжения коммутируются токи в десятки кА при напряжении 106 В. Для решения такой сложной задачи используются воздействия на электрическую дугу потока сжатого воздуха или других газов. Сжатый воздух обладает высокой плотностью и теплопроводностью. Омывая дугу с большой скоростью он охлаждает ее и обеспечивает деонизацию дугового столба. Воздух при высоком давлении обладает так же высокой электрической прочностью что создает высокую скорость нарастания электрической прочности промежутка.

Камера с воздушным дутьем

а) перпендикулярный воздушный поток

б) продольное дутье

в) продольное дутье

Давление в воздушных выключателях равно 1 - 4 МПа. Наилучшие результаты позволившие увеличить Uном и Iкз были получены с помощью электротехнического газа. Элегаз применили впервые в Советском Союзе.

Преимущества элегаза перед воздухом:

1) Электрическая прочность элегаза в 2,5 раза выше чем у воздуха и при давлении 0,2 МПа близка к электрической прочности трансформаторного масла

2) ДУ продольного дутья дугогасящая способность элегаза примерно в5 раз выше чем у воздуха

3) Высокая удельная плотность улучшает теплоотдачу токоведущих систем

4) Элегаз является инертным газом не вступающим в реакции с кислородом и водородом, слабо разгорается дугой и не токсичен.

Недостатки.

Недостатком является его высокая температура сжижения, что заставляет прибегать при высоком давлении к подогревающим устройствам. В настоящее время воздушное ДУ вытесняется элегазовыми.

Гашение дуги в трансформаторном масле.

Это один из простейших способов дугогашения. ДУ из прочного изоляционного материала, такого как гетинакса или стеклотекстолита заполняется трансформаторным маслом. В данном случае под воздействием энергии дуги происходит взрывоподобное разложение масла на водород и газы в виде паров масла.

Водород за счет своей высокой теплопроводимостью является одним из лучших дугогасящих средств. Температура газа достигает 2000 - 3000 К., давление 2 - 4 МПа. Образовавшийся в результате газовый пузырь стремиться вырваться из камеры со скоростью звука. Здесь чем больше отключаемый ток тем быстрее происходит гашение дуги.

Камера куда заливается трансформаторное масло

3 - отверстие для отвода газов

4 - дуга

5 - газовый пузырь

6 - дугогасительная камера

7 - подвижный контакт

8 - щель

Гашение дуги в вакуумной среде

В вакуумном ДУ контакты расходятся в среде с давлением 10-4 Па при котором плотность воздуха мала. Пробивное напряжение промежутка длиной 1 мм в вакууме достигает 100 кВ. после размыкания контактов и образования жидкометаллического мостика загорается дуга, которая горит в среде паров металла электродов. Вакуумная дуга при токах менее 10 кА характеризуется малым падением напряжения 20 - 30 кВ. после прохождения тока через ноль вакуумная дуга гаснет. Вакуумные ДУ являются в настоящее время наиболее эффективными и долговечными, их срок службы без ревизии достигает 25 лет.

Гашение электрической дуги с помощью полупроводниковых приборов. Бесконтактная коммутация.

При большом числе коммутаций в час возрастает износ контактов при обычной дуговой коммутации. Для повышения износостойкости контактов используют полупроводниковые приборы - тиристоры, транзисторы, диоды. Схема бездуговой коммутации с тиристорами широко не применяются из - за сложности, высокой стоимости и больших габаритов. Чаще всего это схемы на основе транзисторов.

ЛЕКЦИЯ 16

Выключатели.

Основные параметры выключателей Uном, Iном , Iном.т - номинальный ток электрической стойкости.

Iном - номинальный ток электродинамической стойкости.

Iном.откл - номинальный ток отключения.

Pном.откл - номинальная мощность отключения.

Iном.вкл - номинальный ток включения.

Tвкл - время включения

Tвыкл - время выключения

T - полное время включения и отключения.

Номинальный ток отключения - токи к.з в цепях высокого напряжения достигают сотни кА, при таких токах процесс гашение дуги очень сложен из-за высокого номинального напряжения и из-за высокой стойкости восстановления напряжения. Номинальный ток отключения наибольший ток, который выключатель способен надежно выключать при возвращающемся напряжении между фазами равным наибольшему рабочему напряжению сети. Таким образом, этот ток характеризует отключающую способность выключателя. Отключающая способность определяется номинальной мощностью отключения.

Sном.откл = v3 Uном Iном.откл 10-6

S - полная мощность

Эта S близка к мощности к.з сети в которой установлен выключатель ( существуют еще высоковольтные выключатели которые выключают функцию АПВ)

Автоматическое повторное включение ( АПВ )

В большинстве случаев причина вызывающая к.з носит временный характер, например, в результате перенапряжений произошло перекрытие фарфорового изолятора и возникло к.з на землю. Если причина быстро исчезла, а фарфоровая изоляция не повреждена, то при новом включении удается возобновить подачу электроэнергии потребителю. Подобным случаем может быть случаем наброс ветки на провода воздушной линии.

Если такие ситуации возможны в электрической сети, то рекомендуется устранить устройство АПВ, которое автоматически повторно через определенный промежуток времени включает высоковольтный выключатель после его отключения от к.з.

Применение АПВ позволяет повысить надежность электроснабжения, время с момента выключения, выключателя до нового включения должно быть достаточно малым чтобы обеспечить непрерывную работу потребителя. Если к моменту повторного включения к.з не исчезает в цепи тогда отключатель вновь отключает место к.з. В некоторых выключателях отключения его к.з происходит в более тяжелых условиях. Согласно ГОСТу 687-78 для выключателей. Работающих с АПВ существуют следующие циклы отключения:

а) отключение - бестоковая пауза tбт ? 0,5с - включение отключение - 180с - ВО

б) О - tбт - ВО 180с - ВО

О- 180с - ВО - 180с - ВО

О - операция отключения

Tбт - нормированная бестоковая пауза, зависит от типа выключателя 0,3 ? 1,2с

ВО - операция включения, а затем немедленного отключения

180с - безтоковая пауза

Требования к выключателям.

Выключатель наиболее ответственный используют, высоковольтной системы при отказе выключатели создает аварии ведущая к тяжелым разрушениям и большим материальным потерям, обязанное недовыпуском электроэнергии прекращение работы крупных потребителей. В связи с этим к выключателям предъявляются высокие требования работы в эксперементальных ситуациях: отключение цепи при к.з должно происходить за минимально возможное время. В связи с ростом мощности единицы оборудование генераторов трансформаторов двигателей растет скорость восстановления напряжения. Выключатель должен обеспечить надежное отключение цепи при условиях восстановления напряжения определенных ГОСТом 687- 78. Выключатель должен допускать возможно большее число отключений к.з без ревизии и ремонта.

ЛЕКЦИЯ 17

Классификация выключателей.

Выключатели классифицируются по методу гашения дуги, по виду изоляции токоведущих частей, по конструктивному исполнению.

В масляных выключателях дуга, образующая между контактами в момент коммутации горит трансформаторном масле. Под действием дуги масло разлагается, образуются газы и пары, которые гасят дугу. И зависимости от изоляции токоведущих частей делятся на баковые и маломасляные. В баковых изолируются между собой с помощью масла находящийся в стальном баке. В маломасляных выключателях в токоведущих частей от земли и между собой производятся с помощью твердых диэлектриков масла. В воздушном выключателе в качестве гасящей среды используется сжатый воздух, находящийся в баке под давлением от 1 до 5 МПа. При отключении или при коммутации сжатый воздух находится в дугогасительном устройстве. Происходит сдувание дуги интенсивным потоком воздуха. Изоляция токоведущих частей воздушных выключателей производятся с помощью твердых диэлектриков и воздуха. В элегазовых выключателях гашение дуги осуществляется за счет охлаждения элегазом SF6 , которая используется как изолирующая среда.

Электромагнитные выключатели по своему принципу аналогично контакторам постоянного тока с лабиринта- щелевой камерой. Гашение дуги происходит за счет увеличения сопротивления дуги, вследствие ее интенсивного удаления и охлаждения. В вакуумных выключателях контакторы находятся в вакуумной среде, давление 10-4 МПа, дуга гаснет благодаря интенсивной деформации зарядов в вакууме.

Выключатели нагрузки.

Если длительный той установки не велик от 400 до 600 А, при напряжении 6-10 кВ вместо выключателя с релейной защитой можно использовать выключатели нагрузки или предохранители, так как их стоимость значительно ниже высоковольтных выключателей. Выключатели нагрузки имеют дугогасительные устройства для отключения номинальных токов, в случае к.з используется высоковольтные предохранители. В выключателях нагрузки для гашения дуги применяются камеры с автогазовым, электромагнитным, элегазовым дутьем и вакуумными элементами.

В камерах с автогазовым дутьем гашение дуги осуществляется параметром который определяется под действием высокой температурой дуги, стенками из газогенерирующего материала, это орг.стекло, випипласт. Управление выключателя осуществляется ручным рычажным приводом со встроенным электромагнитным для дистанционного выключателя. При размыкании контактов дуга гаснет за счет паров и газов выделяемых из газогенерирующих материалов. Газы при этом стремятся выйти из дугогасящей камеры через зазор между подвижным и неподвижным контактом создавая при этом продольный обдув дуги последующую с выключателем нагрузки включается предохранитель типа ПК (предохранители с кварцевым наполнением) которые защищают установку. Без замены вкладышей в дугогасящей камере допускается 75 отключений тока 200 А и напряжения 10 кВ.

Разъединители.

Служат для выключения и включения цепи высокого напряжения при токах значительно меньше номинальных или в случаях, когда отклоняется номинальный ток на напряжение, на контактах не достаточно для образования дуги "бестоковая" точка.

Для гашения токов холостого хода, а также токов небольших нагрузок контакты QS разъединители снабжается дугогасительными рогами. Отличительной чертой разъединителей - QS, а также отделителей и короткозамыкателей.

От высоковольтных выключателей отсутствует дугогасящее устройство. Разъединители бывают как внутренней, так и наружной установок однополюсные и трехполюсные до 35 кВ, могут иметь ручной и электрический пневматический и гидравлический привод под током разъединитель всегда имеет блокировку. Блокировка допускает операцию разъединителя только при отключенном выключателе.

Отделители и короткозамыкатели.

В ряд случаев для удешевления схем вместо высоковольтных выключателей на питающих линий устанавливают группу следующих аппаратов. Короткозамыкатель QK и отделитель QN, разъединитель QS. QK - быстродействующий контактный аппарат для создания исскуственного к.з. QN- представляет собой быстродействующий разъединитель который отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод.

Эффект данной схемы тем выше чем больше напряжение сети, данная схема удовлетворяет схему электроснабжения, уменьшает площадь подстанции сокращает строительство удешевление до 40-45%. Сейчас в данное время такие схемы не используются.

Лекция 18 Выключатель нагрузки.

Вне рабочем состоянии (разомкнут)

1. Подвижный дугогасительный контакт

2. Неподвижный главный контакт

3. Неподвижный дугогасительный контакт точечного типа

4. Два вкладыша из газогенерирующего материала

5. Дугогасительная камера

Схема включения разъединителя

Действие схемы

1. Цепь обесточивается выключателем Q подлежащим ремонту.

2. Затем размыкается контакты разъединительной QS1 и QS2, при этом отключаются небольшие емкостные токи созданные между опорами и проводами

3. Выключатель Q размыкается с обеих сторон с помощью дополнительных разъединителей QS3 и QS4 с разделяющими ножами после этих действий можно проводить работу на выключатели Q.

Сейчас схема используется

Еще один вариант использования

Иногда разъединители используют для перевода нагрузки с одной ветви на другую, таким образом основная функция разъединителя обеспечение видимого разрыва при отключении какого-либо участка цепи, а так же для права необходимых переключений. Все операции с разъединителями, как правило, выполняется при обесточенных цепях.

Разъединитель.

Отделитель и короткозамыкатели.

Принцип совместной работы отделители, короткозамыкатели.

Релейная защита обнаружения межвитковое замыкание в Т1 которые возникли следствии ухудшения изоляции эти электрические разряды приводят к разложению масла и выделению газов. Газовые пузырьки поднимаются вверх и приводят к срабатыванию газового реле. Такие замыкания необходимо отключать, т.к они могут вывести из строя трансформатор. Однако этих токов недостаточно для срабатывания выключателя Q1(выключатель энергосистемы). Поэтому на срабатывание газового реле реагирует короткозамыкатель и создает в цепи исскуственное к.з.

Под действием тока к.з. срабатывает выключатель защиты Q1 с помощью релейной защиты трансформатора Т1 отключается также выключатель Q2 . После чего с некоторой задержкой времени отключается отделитель QN1 затем срабатывает разъединитель QS1 . После чего выключается выключатель Q1 , так как искусственное к.з уже отключено и трансформатор Т2 снова подключен к сети. После включается секционный выключатель Q4 через который будет поступать питание для группы 1. Таким образом питание для групп 1 и 2 полностью восстановлен (но Т2 перегружен).

Итак, короткозамыкатель - быстродействующий контактный аппарат, с помощью которого создается по сигналу релейной защиты искусственное к.з сети.

Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод. Отличие состоит в том, что в разъединители скорость срабатывания мало, отделитель отключает цепь за 0,5-1 секунду. Отделитель не показывает визуально разрыв.

Лекция 19

Трансформаторы тока

Для удобства измерения в установках высокого напряжения и изоляции измерительных приборов и устройств релейной защиты и автоматики от высокого напряжения служат трансформатор тока (ТТ). ТТ имеет замкнутый магнитопровод с двумя обмотками через первичную пропускается измеряемый ток. Вторичная обмотка подключается к измерительным приборам или реле. Первичная обмотка изолирована от вторичной в зависимости от класса изоляции аппарата. Вывод вторичной обмотки обязательно заземляется.

Основными параметрами ТТ являются:

1)Номинальное напряжение энергосистемы в которой ТТ должен работать - это напряжение определяет изоляцию между вторичной и первичной обмоткой

2)Номинальные первичные и вторичные токи , которые аппарат может пропустить. ТТ тока обычно имеют запас по нагреву и позволяет длительно пропускать токи на 20 % больше номинальных за счет запаса по нагреву номинальный вторичный ток ТТ принимается равным 1 или 5 А

3)Номинальный коэффициент трансформации. Отношение номинального первичного и вторичного токов:

Действительный равен номинальному вследствие наличие погрешности, вызываемые потерями в трансформаторе

4)Различают угловую и токовую погрешности. Токовая погрешность в % определяется выражением

В реальном ТТ между векторами существует угол, который называется угловой погрешностью. Измеряется в минутах. Если вторичный ток опережает первичный, то погрешность по углу положительная. Угловую погрешность необходимо учитывать при определении активной мощности

И также при измерении энергии в ряде релейных защит, работа которых зависит от угла

5) класс точности ТТ определяется его погрешностью по току в % при первичном токе равном 100-120% от , в зависимости от погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3;5; 10.

6) номинальная нагрузка ТТ. сопротивление нагрузки в Ом

(рис)

Поскольку значения вторичного тока стандартное, то номинальное сопротивление нагрузки однозначно определяет номинальную мощность

7) номинальная предельная кратность первичного тока. По отношению к его номинальному значению при которой полная погрешность достигает 5 или 10 % соответственно ТТ имеет класс точности 5Р или 10Р

8) максимальная кратность вторичного тока - это отключение колебаний вторичного тока к его номинальному значению при номинальной вторичной нагрузке определяется насыщением магнитопровода. Порог насыщения - когда увеличение первичного тока не приведет к увеличению магнитного потока

9) динамическая стойкость трансформатора тока (кратность) определяется отношением допустимого ударного тока к.з. и амплитуде номинального первичного тока.

10) термическая стойкость отношение допустимого в течении одной секунды токе к.з. к номинальному значению первичного тока.

Конструкция ТТ

Различают одновитковые и многовитковые ТТ. в одновитковых первичная обмотка может быть выполнена в виде шин или пакета шин. Недостатком является большая погрешность при малом номинальном первичном токе. Одновитковые применяют при токах от 400 А и более 2 кА. Также применяются одновитковые шинные ЕЕ, где в качестве первичной обмотки используется пакет шин распределительного устройства, которое проходит через окно магнитопровода. При малых первичных токах меньше 400 А. для получения высокого класса точности применяется многовитковые ТТ. при любом значении первичного тока необходимая точность получается за счет увеличения числа витков первичной обмотки. При к.з. на витке первичной обмотки действуют разрывающие электродинамические силы, что снижает стойкость трансформатора тока. Кроме того вследствие индуктивности первичной обмотки может возникать значительные падения напряжения, это является недостатком данной конструкции. С ростом номинального напряжения стоимость ТТ возрастает по квадрату напряжения в основном за счет изоляции.

Выбор ТТ Осуществляется по его основным характеристикам. Ориентируются на первичные токи и мощность нагрузки.

Трансформаторы напряжения (ТН)

ТН служат для преобразования высокого напряжения в низкое стандартное которое удобно для измерения. Обычно за номинальное вторичное напряжение применяют напряжение 100 В. Это позволяет для измерения любого высокого напряжения применять одни и те же измерительные приборы.

Конструкция ТН

Основные параметры ТН:

1) номинальное напряжение вторичной и первичной обмоток

2) номинальный коэффициент трансформации

3) погрешность по напряжении.

4) номинальная вторичная нагрузка. Ток вторичной обмотки определяется сопротивлением нагрузк

При котором погрешность ТН не выходит за пределы определенного класса точности. При напряжении до 35 кВ конструкция ТН и силовых трансформаторов аналогичны. При напряжении до 35 кВ выпускаются однофазные ТН. Перспективным является отказ от масляной изоляции. В этом случае применяется заливка ТН эпансидным компаундом. На ряду с резким сокращением массы и габаритов упрощается эксплуатация делается ненужным уход за маслом.

Разрядники

Существуют

* Трубчатые

* Вентильные

* Нелинейные ограничители напряжения

При коммутациях, а также вследствие атмосферных разрядов в электрических установках, часто возникают импульсы перенапряжения. Они могут значительно превышать номинальное напряжение в 6-8 раз. Эти перенапряжения могут пробить электрическую изоляцию, элементов оборудования, вывести установку из строя, привести к тяжелой аварии. Коммутационное перенапряжение относится к внутренним, возникает в результате коммутации электрических цепей. Для них характеризуется низкая частота и длительность воздействия до 1 секунды.

f < 1000 Гц

Атмосферное перенапряжение возникает при воздействии атмосферного электричества и имеет импульсный характер и малую длительность примерно 10-5. Для ограничения возникающих перенапряжения применяются разрядники. Их использование позволяет снизить требования к управлению электрической изоляции оборудования.

Разрядник - электрический аппарат, имеющий искровой промежуток, который пробивается при определенном значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжением в установке. Разрядник состоит из электродов с искровым промежутком между ними дугогасительное устройство. Один из электродов присоединяется к защищаемой цепи, а другой заземляется.

Вольт - секундная характеристика.

Показать полностью… https://vk.com/doc219671921_447293026
3 Мб, 24 июня 2017 в 10:02 - Россия, Москва, ЭЭИ, 2017 г., doc
Рекомендуемые документы в приложении