Меню

Аппараты цепей высокого напряжения



Высоковольтные электрические аппараты

Высоковольтные аппараты – это электротехнические агрегаты, основное предназначение которых – комплексное распределение электрического напряжения и управление как электрическими, так и неэлектрическими приборами и устройствами, а также обеспечение защиты этой аппаратуре в режиме работы от перенапряжения.

Как правило, высоковольтные электрические аппараты для промышленного сектора изготовляются с пропускной способностью напряжения свыше 1 кВ.

Потому в свою очередь они делятся на:

  • аппараты ручного способа управления;
  • с дистанционным управлением;
  • защитную аппаратуру;
  • датчики различных категорий и назначения.

На сегодняшний день таких аппаратов выпускается в большом количестве. Ниже рассмотрим основную классификацию.

Назначения и типизация высоковольтных электрических установок

Благодаря большому перечню функций, которые могут выполнять современные высоковольтные аппараты, провести строгую типизацию по конкретному и определенному признаку весьма сложно.

Потому высоковольтные электрические агрегаты делят по ряду выполняемых ими задач, потому мы рассмотрим следующие категории:

  1. Высоковольтные коммутационные аппараты. Они служат для включений и выключений самого различного рода. К ним относятся рубильники, включатели и переключатели, а также выключатели силового типа.
  2. Электромагнитные. Их работа отталкивается от электромагнитных условий, которые возникают во время эксплуатации аппарата.
  3. Индукционные. Их работа основывается на взаимодействии магнитного поля и тока.
  4. Ограничивающие. Их основное назначение – ограничивать потоки тока короткого замыкания от возможного перенапряжения. Такие аппараты называются реакторами или разрядниками.
  5. Высоковольтные аппараты защиты обеспечивают надлежащую работу электрической цепи, предохраняя ее от сбоев режимов, которые отклоняются от нормы. Например, от перегрузок, перенапряжения, замыкания и обрывов фаз.
  6. Пускорегулирующие аппараты регулируют управление различными электроприводами. К ним относятся реостаты, контакторы и пускатели.
  7. Аппараты, контролирующие исполнение заданных значений и параметров.
  8. Приборы, регулирующие заданные системе параметры и значения.
  9. Высоковольтные аппараты для испытания кабелей создают в подвергаемой опытам изоляции силовых кабелей повышенное напряжение электрического поля, что позволит обнаружить дефекты или слабые места.
  10. По типу тока: аппараты постоянного или переменного тока.
  11. По ряду других признаков, например, эффективность и быстродействие.

То есть все высоковольтные электрические аппараты различаются и типизируются в зависимости от характера их работы и целей, ради которых их устанавливают на предприятии.

Испытания для высоковольтных аппаратов

На сегодняшний день комплексные высоковольтные испытания необходимы для избегания дальнейших повреждений механического типа, перенапряжений и перегрузок, но качество проводимых опытов может сказаться на сроке службы оборудования и стабильности.

Все испытания высоковольтных аппаратов проводятся в лабораториях. Основные типы опытов для высоковольтного оборудования:

  • пробы трансформаторных масел на предмет пробоя;
  • на изменения в работе электродвигателя;
  • опыты для высоковольтных приводов и выключателей масляного, элегазового и вакуумного типа;
  • комплексные испытания для высоковольтных коммутаторов, КРУ и ряда других деталей для этой аппаратуры;
  • опыты для предохранителей, разъединителей и короткозамыкателей секций;
  • опыты для трансформаторов силового типа, что необходимы для проверки надежности обмоток с повышенным уровнем напряжения, определения, насколько проходит увлажнение изоляции, проверки всех значений и изменений тока.
Читайте также:  Блок питания айфона напряжение

Также лабораториями используются высоковольтные аппараты для испытания кабелей и их изоляции. Для этого источник повышенного выпрямленного напряжения присоединяется к каждой жиле кабеля в поочередном режиме.

Во время таких опытов другие жилы и сама оболочка должны заземляться. Эти исследования необходимы для определения прочности кабеля и для дальнейшего усовершенствования его долговечности.

Современные высоковольтные электрические аппараты демонстрируются на ежегодной выставке «Электро».

Источник

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В этот периодбыли созданыи внедрены пер­вые гибридныеЭА, сочетающие достоинства электромагнитных и полупроводниковых ЭА. Одновременно были существенно улучшены конструкции электромагнитных ЭА за счетис­пользования новых, высокоэффективных элек­трических материалов. Этопозволило улучшитьмассогабаритныепоказатели ЭА.

Промышленное освоение мощных тиристоров стало основой для возрождения и расшире­ния работ по созданию высоковольтных линий электропередачи постоянного тока. Для оснаще­нияэтих линий потребовались новые виды вы­ключателей, разъединителей, предохранителей и других видов ЭА. Так, например, для защиты тиристорных преобразователей потребовалось разработать специальные быстродействующие ЭА на основе жидких металлов.

С середины 80-х годов начала интенсивно развиваться силовая электроника. На основе дос­тижений электронных технологий были созданы силовые полупроводниковые приборы, отли­чающиеся полной управляемостью, низким по­треблением энергии на управление и высоким быстродействием. Использование нового поко­ления силовых электронных приборов в сочета­нии с достижениями в области микроэлектрон­ных технологий позволило создавать принципи­ально новые виды бесконтактных ЭА, сочетаю­щих функции регулирования, контроля, диагно­стики и защиты. В этом смысле в 90-х годах ста­ло возможным говорить о новом поколении «ин­теллектуальных» ЭА.

Классификация АВН.

Коммутационные аппараты. В эту группу входят высо­ковольтные выключатели, предохранители, выключатели нагрузки, разъединители, отделители и короткозамыкатели.

1) Высоковольтный выключатель — важнейший из АВН. Он служит для включения и отключения токов любых ре­жимов: номинальных, токов КЗ, токов холостого хода (XX) силовых трансформаторов, токов холостых линий и кабе­лей. Характерной особенностью этого аппарата является наличие дугогасительного устройства (ДУ), которое обес­печивает гашение дуги, возникающей в цепи высокого на­пряжения при ее размыкании.

2) Разъединитель служит для включения и отключения цепей высокого напряжения при отсутствии тока. Эти аппа­раты необходимы для изменения электрических схем энер­гоустановки и создания безопасных условий при ремонте и ревизии АВН и силового оборудования (трансформаторов, генераторов и др.). Отличительной особенностью разъеди­нителя является видимый разрыв между контактами в по­ложении «отключено». Разъединитель не имеет ДУ. После снятия напряжения с оборудования необходимо заземлить токоведущие части. Для этого разъединители часто снаб­жаются заземляющими устройствами.

3) Высоковольтный предохранитель — аппарат, произ­водящий отключение защищаемой цепи при КЗ и недопустимой перегрузке путем плавления металлического провод­ника малого сечения и последующего гашения дуги высоко­го напряжения в ДУ.

4) Выключатель нагрузки. Этот аппарат служит только для включения и отключения номинальных токов установ­ки. Отключение токов КЗ и перегрузок производит высоко­вольтный предохранитель, включенный с выключателем нагрузки последовательно. В отличие от разъединителя выключатель нагрузки имеет ДУ, рассчитанное на комму­тацию номинальных токов и токов XX трансформаторов и линий электропередачи.

Читайте также:  Характеристика электростатического поля напряжение

5) Отделители и короткозамыкатели. В связи с возрас­танием мощности приемников напряжение 35—220 кВ по­дается непосредственно на территории заводов, фабрик, го­родов. Выключатели на это напряжение имеют значитель­ные габаритные размеры и высокую стоимость. В связи с этим разработаны упрощенные схемы энергоснабжения, в которых выключатели на повышенное напряжение заме­няются простыми и дешевыми аппаратами — отделителями и короткозамыкателями, не требующими большого поме­щения.

Отделитель — это коммутационный аппарат, который служит для отключения обесточенной цепи высокого напря­жения за малое время. По своей конструкции отделитель похож на разъединитель, но имеет быстродействующий привод, который отключает его за относительно малое вре­мя (не более 0,1 с).

Короткозамыкатель — это коммутационный аппарат, который служит для создания КЗ в цепи высокого напря­жения. По своей конструкции он напоминает заземляющее устройство разъединителя. Включение и отключение короткозамыкателя производится также с помощью быстродей­ствующего привода. Время включения с момента подачи управляющего сигнала до момента замыкания контактов не превышает 0,1 с. Согласованная работа отделителя и замыкателя производится от специальной схемы автома­тики.

Ограничивающие аппараты. 1) Токоограничивающий ре­актор — катушка индуктивности, которая служит для огра­ничения тока КЗ и поддержания необходимого напряжения на сборных шинах распредустройства. Реакторы позволяют применить высоковольтные выключатели и другие АВН облегченного типа, а также повысить надежность работы электроустановки. Наряду с токоограничивающими реакторами в установках высокого напряжения нашли примене­ние реакторы иного назначения: шунтирующие, нагрузоч­ные, дугогасящие и др.

2) Разрядники — аппараты, ограничивающие напряже­ние в электроустановке при коммутационных и атмосфер­ных перенапряжениях. Они позволяют снизить требования к прочности электрической изоляции аппаратов и оборудо­вания, уменьшить габаритные размеры электроустановки и значительно удешевить ее.

Измерительные аппараты.В эту группу входят высоко­вольтные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они изолируют силовые цепи высокого напряжения от то­ковых цепей и цепей напряжения измерительных приборов и релейной защиты. Кроме того, они позволяют различные номинальные токи и номинальные напряжения силовых цепей высокого напряжения привести к стандартным зна­чениям тока (1 и 5 А) и напряжения (100 В).

Комплектные распределительные устройства(КРУ) представляют собой совокупность АВН (выключатель, разъединители, ТТ, ТН, реактор и др.), которая позволяет осуществлять управление потоком энергии и защиту от аварийных режимов. КРУ изготовляются на аппаратном заводе и поставляется на подстанцию в готовом виде. Определенный набор ячеек КРУ позволяет на месте монта­жа создать распределительное устройство высокого напря­жения по одной из типовых схем. КРУ позволяет резко сократить время монтажа распределительного устройства, повысить надежность работы электроустановки, уменьшить затрату активных материалов и трудоемкость.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Высоковольтное оборудование (ВКУ) — типы

Один из ключевых элементов в обеспечении потребителей электроэнергией — высоковольтный прибор. Оборудование коммутирует, измеряет, тестирует, преобразовывает, распределяет электрическую энергию с напряжением свыше 1000 Вольт.

  • камеры КСО;
  • ячейки ЯКНО;
  • пункты коммерческого учета;
  • реклоузеры;
  • трансформаторные подстанции.
Читайте также:  Вольт автоматы для защиты по напряжению

Камеры КСО_1Ячейки ЯКНО_1

Камеры КСО

Камеры сборные одностороннего обслуживания применяют в электроустановках с трехфазным переменным током частотой 50 (60) Гц, напряжением 6 (10) кВ.

Оборудование имеет вид металлической конструкции с ячейками. Внутри размещена аппаратура главных цепей, снаружи — вспомогательных. Кроме этого, на фасаде закреплены приводы выключателей и разъединителей. Обслуживание одностороннее.

КСО используют для электроснабжения в:

  • городах;
  • сельских населенных пунктах;
  • промышленных предприятиях;
  • на стройплощадках.

Прибор ставят на подстанциях с простыми схемами электрических соединений, небольшим током коротких замыканий (не более 20 кА). Камеры могут быть частью распредпункта, нейтраль системы которого должна быть изолирована или заземлена через дугогасящий реактор.

Ячейки ЯКНО

Ячейки карьерные наружной установки принимают и распределяют электроэнергию 3-фазного тока напряжением 6 (10) кВ частотой 50 Гц. ЯКНО подключают и защищают электроприборы крупных карьерных потребителей:

  • силовой трансформатор;
  • буровую установку;
  • электрические экскаваторы и др.

Оборудование состоит из сварного корпуса из стального листа, внутри которого находится коммутационный аппарат, измерительные, защитные, сигнальные и другие приборы. Вводы могут быть кабельные или воздушные. Дополнительная комплектация включает механические, электрические блокировки. Количество схем исполнения — девять.

Пункты коммерческого учета

Оборудование измеряют, вычисляют и передают параметры электросети на диспетчерские пункты, либо требуют снятия показаний вручную. ПКУ применяют вместе с автоматическими системами контроля и учета электрической энергии. Прибор работает с цепями переменного тока напряжение 6 (10) / 35 кВ частотой 50 Гц.

Пункты монтируют на опоры воздушных линий электропередач на границе балансовой принадлежности электросетей. ПКУ состоит из:

  • модулей низковольтного и высоковольтного оборудования;
  • трансформаторов тока и напряжения;
  • шкафа учета.

Последний представляет собой сборно-сварной корпус с покатой крышей, на которой закреплены изоляторы.

ПКУ_1

Реклоузеры

Автоматический пункт секционирования производит мониторинг работы отдельных участков электролиний, предохраняет их от аварий. При появлении угрозы устройство переключает участок с основного источника питания на альтернативный. Реклоузер работает с электросетями на 6 (35) кВ, позволяет им функционировать в автономном режиме без вмешательства человека.

Прибор монтируют к опорам ЛЭП или размещают на земле в виде киоска. Реклоузер состоит из:

  • шкафов высоковольтной аппаратуры и управления;
  • измерительных трансформаторов напряжения;
  • кабелей;
  • пульта дистанционного управления.

Трансформаторные подстанции

Электроустановка принимает, преобразовывает напряжение в сетях переменного тока, распределяет энергию между потребителями. В роли последних могут выступать сельские населенные пункты, города, предприятия промышленности.

Главной деталью ТП являются силовые трансформаторы. Кроме этого, в состав прибора входят:

  • устройства распределительное и автоуправления, защиты;
  • модули управления;
  • другие дополнительные детали.

Размер и комплектация прибора зависит от номинальных значений мощности. ТП работает на понижение и повышение напряжения 6 (10) кВ.

Источник