Лекция 11. Разъединители на напряжения 110, 220 кВ серии SGF.Непрерывно растущий спрос на электроэнергию предъявляет повышенные требования к распределительным

Конструкция

Разъединители серии РГ на напряжения 110 и 220 кВ с нормальным уровнем изоляции по ГОСТ 1516.3 как и разъединители с повышенной электрической прочностью, выполнены с улучшенными эксплуатационными свойствами. Присоединительные размеры новых разъединтелей выбраны с учетом возможности установки их на существующие опорные конструкции разъединителей серии РДЗ.

Разъединители представляют собой двухколонковые аппараты с поворотом контактных ножей в горизонтальной плоскости. Разъединители состоят из главной токоведущей системы, опорно-поворотной изоляции, несущей рамы и заземлителей.

Контактные ножи разъединителей выполнены из медных шин (на 110 кВ) или труб (на 220 кВ), к которым закреплены ламели из бронзового сплава. Выводные контакты выполнены с переходными контактными роликами и герметично закрыты. Это обеспечивает стабильное контактное нажатие в течении всего срока службы и небольшие усилия оперирования на рукоятке ручного привода. Контактирующие поверхности разъемного и выводного контактов покрыты серебром.

Разъединители комплектуются высокопрочными фарфоровыми или полимерными изоляторами.

Управление главными контактными ножами разъединителей и заземлителями может осуществляться как электродвигательными приводами ПД-14УХЛ1, так и ручными приводами ПРГ-6УХЛ1. Приводы ПД-14УХЛ1 комплектуются блоками коммутации на базе микровыключателей. Все приводы комплектуются модернизированной электромагнитной блокировкой типа ЗБ-1М с электромагнитным ключом КЭЗ-1М и ключом КМ-1 для аварийного деблокирования.

Разъединители и их основные составные части защищены свидетельствами РФ на полезные модели.

Назначение и где применяются

Использование разъединителей в энергетике для разрывов цепей продиктовано, в первую очередь, соображениями безопасности. Их применяют для выполнения подключений контактных сетей для запитки током от питающих линий. Эти механизмы также служат для безопасного изменения схем соединений участков цепей.

На рисунке 1 изображён участок линии с высоковольтными разъединяющими устройствами.

Рассматриваемые коммутационные механизмы обладают двумя важными качествами, позволяющими контролировать процесс коммутации:

1. Возможностью визуального наблюдения за положением подвижных контактов в местах разъединения.
2. Отсутствием механизма, допускающего вероятность свободного (произвольного) расцепления. Применение ручных приводов гарантирует выполнение специалистом запланированной операции по обесточиванию или подключению электрической сети в нужный момент.

Такая конструкция разъединителя позволяет обслуживающему персоналу быстро оценивать состояние рабочих частей механизма коммутации перед включениями, а также визуально контролировать положение контактных ножей в конкретной ситуации. Разъединители всегда работают с использованием высоковольтных выключателей, как на открытом пространстве, так и в закрытых помещениях.

Допускается коммутация такими приборами трансформаторов, работающих на холостом ходу, а также для отключения линий с циркулирующими токами наводки. При наличии соответствующих шунтирующих устройств можно разъединять электрические цепи, находящиеся под током или отключать маломощные токи нагрузки трансформаторов. При этом всегда наблюдается дуговой разряд на начальной стадии отключения или перед включением, когда контакты приблизятся на расстояние пробоя.

Время горения дуги сокращает наличие контактных пружин. Исключение составляет класс выключателей нагрузки, в конструкции которых предусмотрены автогазовые дугогасительные устройства – ВНА. Такие выключатели могут использоваться в качестве высоковольтных разъединителей, которые применяются для коммутации участков цепей до 10 кВ. (Рис. 2).

Основные области применения

Разъединители высоковольтных цепей используются во многих областях. С их помощью обслуживают:

• сети комплектных трансформаторных подстанций, в том числе и передвижные КТП;
• семейство комплектных распределительных устройств КРУ и КРУН;
• конденсаторные установки;
• камеры сборные, предназначенные для одностороннего обслуживания;
• ГРЩ, шкафы ввода и распределения и другое оборудование.

Способность трёхполюсных и однополюсных разъединителей коммутировать зарядные токи воздушных проводов и кабельных линий, включать и отключать индукционные токи силовых трансформаторов, отсекать уравнительные токи, разъединять цепи с небольшими токами нагрузки делает эти приборы незаменимыми в различных энергосистемах.

Сферы применения высоковольтных разъединителей регламентируют ПТЭЭП. Правила разрешают их использование в сетях на 6 – 10 кВ, для включения либо отключения нагрузочных токов до 15 А или до 70 А уравнительных.

Условное обозначение

на напряжение 110 кВ

РГНП.Х1Х2- Х3-110.II/ Х4-Х5УХЛХ1

• Р – разъединитель;
• Г – горизонтально-поворотный тип;
• Н – уровень изоляции по ГОСТ 1516.3-96 (в усиленном исполнении индекс не проставляется);
• П – с полимерной изоляцией (в исполнении с фарфоровой изоляцией индекс отсутствует);
• В – вертикальная установка;
• Х1 – количество заземлителей (1 или 2);
• Х2 — расположение заземлителей относительно ведущей и ведомой колонок: а – со стороны ведущей колонки, б – со стороны ведомой колонки;
• Х3 – тип установки (К – для килевой установки, СК – для ступенчато-килевой установки, В – для установки на вертикальной плоскости, ОП – для однополюсной установки);
• 110 — номинальное напряжение, кВ;
• II- степень загрязнения изоляции по ГОСТ 9920-89 (в исполнении I индекс не проставляется);
• Х4 – номинальный ток (1000, 1600, 2000 или 3150), А;
• Х5 — номинальный кратковременный выдерживаемый ток с повышенной стойкостью к воздействию токов к.з. 40, 50, 63 кА (в нормальном исполнении параметр не проставляется);
• УХЛ – климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69;
• 1 — категория размещения по ГОСТ 15150-69

на напряжение 150, 220 кВ

РГНП.-Х1 -Х2Х3- Х4.II/ Х5-Х6УХЛХ1

• Р – разъединитель;
• Г – горизонтально-поворотный тип;
• Н – уровень изоляции по ГОСТ 1516.3-96 (в усиленном исполнении индекс не проставляется);
• П – с полимерной изоляцией (в исполнении с фарфоровой изоляцией индекс отсутствует);
• Х1 – тип установки (К – для килевой установки)
• Х2 – количество заземлителей (1 или 2);
• Х3 — расположение заземлителей относительно ведущей и ведомой колонок: а – со стороны ведущей колонки, б – со стороны ведомой колонки;
• Х3 – тип установки (К – для килевой установки, СК – для ступенчато-килевой установки, В – для установки на вертикальной плоскости, ОП – для однополюсной установки);
• Х4 — номинальное напряжение 150 или 220 кВ;
• II- степень загрязнения изоляции по ГОСТ 9920-89 (в исполнении I индекс не проставляется);
• Х5 – номинальный ток (1000, 2000 или 3150), А;
• Х6 — номинальный кратковременный выдерживаемый ток с повышенной стойкостью к воздействию токов к.з. 40, 50, 63 кА (в нормальном исполнении параметр не проставляется);
• УХЛ – климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69;
• 1 — категория размещения по ГОСТ 15150-69

Классификация

Отечественной промышленностью выпускаются высоковольтные разъединители разных типов. Их можно классифицировать по следующим признакам:

• по количеству полюсов;
• типу контактного ножа (поворотного, рубящего, качающегося);
• месту установки (открытое пространство или помещение);
• по способу управления: ручной (посредством изоляционной штанги или рычагов), электромеханический, гидравлический, пневматический.

Кроме того устройства различаются по номинальному напряжению и показателям номинального тока, на который они рассчитаны. Изделия бывают с заземлителями (разъединители РВЗ, рис. 4), с фигурными ножами (РВФ) и другие.

Тип прибора можно определить по его обозначению.

Буквами обозначают:

• Р – тип изделия, в данном случае разъединитель;
• Н – наружный;
• Г – горизонтальная установка;
• Л – линейный;
• З – разъединитель с заземляющими ножами. Цифрами 1, 2 … указывают количество заземлителей;
• Д – с двумя опорно-изоляционными колонками;
• Числа 10, 35, 110, 220 – означают номинальное напряжение в киловольтах.

Например, РВ – внутренний разъединитель, а аббревиатура РЛНД означает, что перед вами линейный тип прибора с двумя опорно-изоляционными колонками, для наружного использования.

Преимущества

Разъединители серии РГ на напряжения 110 и 220 кВ по сравнению с выпускаемыми ранее разъединителями имеют следующие преимущества:

1. Изоляция разъединителей РГ выдерживает более высокие испытательные напряжения грозового импульса относительно земли и между полюсами, поэтому он может эксплуатироваться и в высокогорных районах.
2. Контакты главных ножей и заземлителей выполнены с использованием контактных стержней из бронзового сплава, что позволило отказаться от пружин и не требует регулировок контактного нажатия в эксплуатации в течении всего срока службы.
3. Выводные контакты скользящего типа (вместо гибких связей) с вращением на закрытых шарикоподшипниках качения с заложенной в них долговременной смазкой на весь срок службы и с герметичным уплотнением подшипников и контактов.
4. В основаниях поворотных колонок установлены закрытые шарикоподшипники с заложенной в них долговременной смазкой и не требующие дополнительной смазки в течении всего срока службы.
5. Шарниры тяг и валов имеют полимерные вкладыши с низким коэффициентом трения и поэтому не требуют обслуживания.
6. Увеличена жесткость цоколей.
7. Предусмотрена возможность бесступенчатой регулировки наклона поворотных оснований с изоляторами для установки захода контактных ножей в разъемных контактах.
8. Малые моменты на рукоятках приводов при оперировании и стабильные в течение всего срока службы.
9. Разъединители работоспособны при гололеде до 20 мм, тогда как ранее выпускаемые разъединители допускали оперирование при толщине корки до 10 мм.
10. Все стальные части разъединителей имеют стойкие антикоррозийные покрытия горячим и термодиффузионным цинком. Контактная система изготовлена из меди с покрытием серебром и оловом.
11. В комплекты поставок входят соединительные элементы между полюсами, между разъединителем и приводом, сочленяемые в процессе монтажа без применения сварки.
12. Разъединители поставляются укрупненными узлами (более полная заводская готовность) и, как следствие, имеет меньше затрат при монтаже.
13. В комплект поставки входит кронштейн для установки приводов, крепящийся к цоколю разъединителя.

Примечание:

1. Разъединители на классы напряжения от 72,5 до 245 кВ, выпускаются без заземлителя, с одним заземлителем или двумя заземлителями, в однополюсном и трехполюсном исполнениях.
2. РГП, РГНП – разъединители с полимерной изоляцией, соответствующей II степени загрязнения по ГОСТ 9920.
3. II – степень загрязнения по ГОСТ 9920 (в исполнении I индекс отсутствует); IV – степень загрязнения по ГОСТ 9920 для разъединителей в исполнении Т1.
4. Уровень изоляции разъединителей РГН по ГОСТ 1516.3 (испытательный грозовой импульс относительно земли 450 и 900 кВ на номинальные напряжения 110 и 220 кВ соответственно).
5. Разъединители РГ выполнены с повышенной электрической прочностью (испытательный грозовой импульс относительно земли 550 и 1050 кВ на номинальные напряжения 110 и 220 кВ соответственно).
6. Разъединители могут комплектоваться приводами с электродвигателем постоянного тока, при этом обозначение привода будет ПД-14ПУХЛ1 или ПД-14ПТ1.
7. 50*; 125* — Параметры разъединителей с повышенной стойкостью к воздействию токов к.з.
8. Масса разъединителя приведена для разъединителей с 2-мя ножами заземления

Предъявляемые требования

Главным требованием ко всем высоковольтным разъединителям является такая конструкция, которая предусматривает такое отключение, когда хорошо виден разрыв цепи. На приборы, применяемые для расцепления линий свыше 1 кВ распространяются требования ГОСТ Р 52726-2007, предусматривающие:

• термическую и электродинамическую устойчивость конструкции;
• высокое качество изоляции, способной работать в различных атмосферных условиях и выдерживать всевозможные перенапряжения;
• уверенное включение или отключение при всех допустимых условиях, включая обледенение элементов конструкции;
• простота конструкции, обеспечивающая надежность разъединения, удобство монтажа и эксплуатации.

Отдельные требования распространяются на соблюдение особенностей установки, правил эксплуатации и профилактических мер по поддержанию разъединителей в актуальном состоянии.