Контрольні запитання.

1. Типи трансформаторних підстанцій за способом приєднання до живлячої лінії.

2. Типові схеми електричних з’єднань трансформаторних підстанцій сільськогосподарського призначення.

3. Основне обладнання розподільних мереж та його характеристика.

4. Призначення розподільних пристроїв та їх класифікація.

5. Особливості виконання закритих РП.

6. Особливості виконання відкритих РП.

7. З якою метою в закритих РП використовують комплектні РП?

8. Які переваги надає використання висувного елементу КРП?

9. Позначення та маркування РП.

Лабораторна робота № 2 Вивчення конструкцій роз’єднувачів, короткозамикачів, віддільниківта приводів до них.

План роботи:

1. Вивчити конструкції роз’єднувачів: РВО, РВ, РНД і РНДЗ.

2.Вивчити конструкції короткозамикачів і віддільників: КЗ–35, ОД–35, КЗ–110 і ОД–110 та приводів до них.

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи.

Роз’єднувачами називають високовольтні апарати, призначені для включення та відключення ділянок електричного кола під напругою, але без навантаження. Їх використовують для зняття напруги зі струмоведучих частин апаратів або збірних шин, для створення видимого розриву при ремонтних роботах, змінах схеми розподільного пристрою (наприклад при переході з однієї системи шин на другу).

Контактна система роз’єднувачів не має дугогасильних пристроїв, тому відключення роз’єднувачами робочих струмів навантаження категорично заборонено (так як при цьому виникне електрична дуга, що може призвести до перекриття сусідніх фаз та аварії). Як виняток, роз’єднувачами можливо комутувати вимірювальні трансформатори напруги, невеликі силові трансформатори в режимі холостого ходу.

Конструктивно роз’єднувачі виконують однополюсними та триполюсними для внутрішнього чи зовнішнього встановлення напругою 6 кВ і вище. Роз’єднувачі внутрішнього встановлення мають ножі вертикально-рублячого типу, зовнішнього встановлення – поворотного типу, що замикаються в площині, перпендикулярній осям опорних ізоляторів. Роз’єднувачі можуть бути без заземлюючих ножів, з одним (встановлюється з будь-якої сторони полюсу) та двома заземлюючими ножами на кожному полюсі.

Триполюсний роз’єднувач вертикально-рублячого типу на напругу 6–10 кВ (рис. 2.1, а) призначений для внутрішнього встановлення та складається зі стальної рами 8, на якій встановлені ізолятори 7 та 3 відповідно з нерухомими та рухомими контактами 6 і 5. Останні фарфоровими тягами 4 з’єднані з валом 2, на кінці якого закріплений важіль 1 для тяги приводу. Для керування роз’єднувачем застосовують ручний привод (рис. 2.1, б) при включеному положенні якого рукоятка 12 знаходиться зверху, при відключеному положенні – внизу. Сигналізація положення роз’єднувача передбачена за допомогою допоміжних контактів 9, які переключаються важелем 10 та тягою 11, що з’єднані з приводом.

а) б)

Рис. 2.1. Триполюсний роз’єднувач вертикально-рублячого типу на напругу 10 кВ (а) та його привод (б).

Роз’єднувачі горизонтально-поворотного типу на напругу 35, 110, 220кВ призначені для зовнішнього встановлення. Вони можуть бути виконані із заземлюючими ножами або без них. Роз’єднувач серії РНД з двома заземлюючими ножами (РНДЗ–2) складається з рами 1 (рис. 2.2), яка виготовляється з швелера, та встановленими на ній опорними ізоляторами 4 та 11 (обертання ізоляторів забезпечують підшипники). Міжполюсний зв’язок здійснюється за допомогою тяг 18, які з’єднані важелями 12. Контактна система роз’єднувача складається з ножових рухомих контактів 8 та 10 з мідними ламелями 9 (на ножовому контакті 8), які мають плоскі пружини, та затискачів 5 (для приєднання ошиновки розподільного пристрою). Керування роз’єднувачем забезпечується за допомогою приводу ПРН–220М, вертикальна вісь 14 якого та вісь 13 крайнього ізолятора з’єднані трубою. Привод приводиться в дію рукоятками 15 та 16.

Приводи роз’єднувачів можуть бути ручними (важільні серії ПР (ПР–3) та з черв’ячною передачею серії ПЧ (ПЧ–50), із застосуванням електродвигунів серії ПД).

Короткозамикачі та віддільники використовують у спрощених схемах трансформаторних підстанцій (див. нижче) для автоматичного відключення пошкодженого трансформатора від живлячої мережі.

Короткозамикачі призначені для створення штучного короткого замикання в мережах 35, 110 та 220 кВ. В установках напругою 35 кВ застосовують двополюсні короткозамикачі, тому що мережі напругою 35кВ працюють з ізольованою нейтраллю (або з нейтраллю, заземленою через дугогасильну котушку) і для відключення головного вимикача необхідно створити двофазне коротке замикання. У мережах напругою 110 кВ, що працюють із глухозаземленою нейтраллю, застосовують однополюсні короткозамикачі (тут достатньо з’єднати із землею одну з фаз для створення аварійного режиму та послідовного відключення живлячої лінії).

Рис. 2.2. Роз’єднувач горизонтально-поворотного типу на напругу 35 кВ для зовнішнього встановлення.

Короткозамикач КЗ–110 (рис. 2.3) складається зі зварної рами 4, на якій встановлена колонка з трьох ізоляторів 3 з нерухомим контактом 2 та екрануючим кільцем 1. Ніж 12 короткозамикача виготовлений з сталевої труби, в верхній частині передбачений мідний контакт. Рама та ніж електрично з’єднані за допомогою гнучкого зв’язку. Ніж закріплений на валу, який з’єднаний двоплечим важелем 11 з приводом 8, тягою 9 з ізолюючою вставкою 10. Короткозамикач встановлений на ізоляторах 5, його ніж з’єднаний із заземлюючим пристроєм шиною 6, яка пропущена через спеціальний трансформатор струму 7 (ТШЛ–0,5).

Для включення короткозамикача комутують коло електромагніту відключення миттєвої дії через пристрої релейного захисту чи контакти ключа керування. Привод (рис. 2.4) короткозамикача оснащений пружиною, яка забезпечує включення ножа на нерухомий контакт, що знаходиться під напругою. Відключають короткозамикач вручну.

б)

а)

Рис. 2.3. Короткозамикач КЗ–110 (а) та його привод (б):

1 – екрануюче кільце; 2 – нерухомий контакт; 3 – колонка; 4 – зварна рама; 5 – ізолятор; 6 – шина, що з’єднує короткозамикач із землею; 7 – трансформатор струму; 8–привод; 9, 24 – тяги; 10 – ізолююча вставка; 11, 13, 17, 23, 25 – важелі; 12 – ніж; 14, 19, 26 – планки; 15 – вал; 16 – утримуюча стійка; 18 – защіпка; 20 – електромагніт відключення; 21 – блокуюче реле; 22 – втулка.

Віддільник призначений для автоматичного відключення пошкодженої ділянки лінії чи силового трансформатора у безструмову паузу (безструмова пауза виникає після спрацювання короткозамикача і знеструмлення живлячої лінії засобами релейного захисту), комутації ділянок лінії та елементів схеми, з яких знята напруга та ємнісних струмів ненавантажених ліній і струмів холостого ходу трансформаторів. Віддільники виготовляють на напругу 35, 110 та 220 кВ на базі роз’єднувачів серії РНД відповідної напруги.

Віддільник ОД–110/600 (рис. 2.4) виконаний у вигляді двоколонкового апарата з обертанням ножів в горизонтальній площині. Ізоляційні колонки 3 встановлені на підшипниках, які вбудовані в цоколь 9. До верхньої частини ізоляційних колонок прикріплені головні контактні ножі 6, на одному з яких встановлені контактні ламелі 7. Контактні виводи 4 з’єднані з головними контактними ножами 6 за допомогою гнучких зв’язків 5 із стрічкової міді. Відключення віддільника відбувається за рахунок енергії, що накопичується одночасно з включенням віддільника в двох пружинах стиснення, які встановлені на міжколонковій тязі та закритих зверху захисним кожухом 8. Зусилля від приводу 1 на включення віддільника передається через систему важелів 2. Віддільник включають вручну, а відключають дистанційно та автоматично.

Рис. 2.4. Віддільник ОД–110/600.

Приводи короткозамикачів (ПРК–1) та віддільників (ПРО–1) призначені для включення короткозамикачів та відключення віддільників автоматично та дистанційно від засобів захисту або з місця встановлення, а також для відключення короткозамикача та включення віддільника вручну.

Автоматичне керування віддільником та короткозамикачем.

На підстанціях 35 кВ та вище широко застосовують замість вимикачів схеми з віддільниками та короткозамикачами (рис. 2.5). Це дозволяє використовувати більш просту та дешеву апаратуру, значно зменшувати витрати на будівництво підстанцій.

Схема автоматичного керування віддільником та короткозамикачем, показана на рис. 2.6, дозволяє відключати трансформатор від живлячої лінії напругою 35 кВ при спрацюванні максимального струмового захисту МТЗ–М або газового захисту KSQ. При замиканні контактів К1 або К2 захисту МТЗ–М або контактів KSQ газового реле від батареї конденсаторів СВ1 спрацьовує електромагніт УАС і короткозамикач QK вмикається. Таким чином здійснюється штучне коротке замикання.

Рис. 2.5. Схема спрощеної трансформаторної підстанції 35/10 кВ з віддільником та короткозамикачем.

Рис. 2.6. Схема автоматичного керування віддільником та короткозамикачем.

Короткозамикач при включенні замикає свої контакти QK і батарея конденсаторів СВ2 заряджається. Контакти КВТ блокуючого реле (на схемі не показане), яке включене в коло трансформатора струму ТА2, будуть розімкнені до тих пір, поки живляча лінія не знеструмиться. Відключення лінії створює безструмову паузу, контакти КВТ замикаються, проміжне реле KL спрацьовує від батарей конденсаторів СВ3 та СВ4 і замикає свої контакти KL. В результаті батарея конденсаторів СВ4 розряджається через електромагніт УАТ і віддільник QR відключається. Це фіксує вказівне реле КН. Батарея конденсаторів СВ2 та резистор R створюють витримку часу на спрацювання реле KL. Віддільник QR можна відключати оперативно кнопкою SB, якщо навантаження на стороні низької напруги трансформатора повністю зняте.