2 Програма роботи

1 Ознайомлення з натурними взірцями комутаційних апаратів напругою вище 1000 В.

2 Вивчення конструкції і принципу роботи високовольтних комутаційних апаратів.

3 Вивчення особливостей конструкції і принципу роботи контактних систем та дугогасних пристроїв вимикачів, відділювачів та короткозамикачів.

4 Вивчення конструкції та принципу роботи високовольтних запобіжників.

3 Опис схеми установки

Для дослідження високовольтних вимикачів застосовуються стенди “Високовольтні комутаційні апарати” і “Апарати вище 1000 В” з розташованими на них натурними взірцями високовольтних вимикачів.

Для візуального сприйняття здійснено розрізи корпусів високовольтних вимикачів ВК-10, ВМП-10 і ВБВ-10, передбачено можливість знімання окремих деталей взірця з стенду та його розбирання і збирання. З цією ж метою в лабораторії електричних апаратів наявний універсальний слюсарно-монтажний інструмент.

4 Порядок виконання роботи

1 Використовуючи органолептичне сприйняття, вивчити особливості конструкції та принцип дії високовольтних вимикачів.

2 Нарисувати кінематичні схеми високовольтного вимикача ВМП-10, повітряного та електромагнітного вимикача.

3 Нарисувати ескіз вакуумної камери високовольтного вимикача.

4 Вивчити роботу та конструктивні особливості електричних контактів високовольтних вимикачів.

5 Вивчити основні параметри високовольтних вимикачів.

5 Оформлення звіту

1 Привести особливості застосування кожного високовольтного вимикача та короткий опис його роботи.

2 Нарисувати зовнішній вигляд і розріз, принципове позначення і типову схему увімкнення кожного високовольтного вимикача.

3 Вказати переваги і недоліки високовольтних вимикачів різних типів.

4 Виписати технічні дані і дати коротку характеристику основних типів високовольтних вимикачів.

5 Розшифрувати вказане викладачем маркування високовольтних вимикачів та їх номінальні параметри.

6 Контрольні запитання

1 Назвіть визначення високовольтного вимикача.

2 Яким пристроєм забезпечується швидке розмикання контактів високовольтного вимикача?

3 Поясніть принцип роботи електромагнітного вимикача.

4 Чим гаситься дуга у вакумних вимикачах?

5 Чому повітряні вимикачі не використовуються на номінальну напругу 6-10 кВ?

6 Яке явище є в основі роботи автогазових вимикачів навантаження? Поясніть його механізм.

7 Для чого у вимикачах передбачено головні та допоміжні контакти?

8 Якими параметрами характеризуються вимикачі?

9 Чоу вакуумні вимикачі спричинюють перенапруги при розмиканні контактів?

10 Якими елементами вирівнюють потенціал між контактами повітряних вимикачів?

11 Чому елегаз краще гасить дугу, ніж повітря?

Лабораторна робота № 4 дослідження схеми керування вимикачем

Мета роботи: вивчити схемотехнічні особливості дистанційного і автоматичного керування високовольтними вимикачами (тривалість роботи 2 год.).

1 Основні теоретичні положення

На електричних станціях і підстанціях вимикачі нормально керуються дистанційно і автоматично.

При увімкненні системи дистанційного керування вимикачами необхідно, щоб ця система забезпечувала керування вимикачем та отримання такої інформації;

- про положення апарату (увімкнений, вимкнений);

- про готовність кіл керування до передачі команди на зміну положення апарату;

- про правильність виконання проміжних операцій;

- про виконання команди і про нове положення апарату.

Система керування вимикачем повинна також, щоб уникнути небезпечних наслідків для людей і апарату, виключити можливість багатократних увімкнень-вимкнень при випадковому увімкненні на КЗ в мережі. По тій же причині привід вимикача повинен мати механізм вільного розчеплення.

Команда на увімкнення-вимкнення вимикача подається ключем керування. В даній схемі керування застосований ключ КВФ. Передбачається шість положень керування:

- "Попередньо увімкнено" – В1;

- "Увімкнути" – В2 - команда на увімкнення вимикача;

- "Увімкнено" – В - ключ повернуто в те саме положення, що і при В1, але контакти перебудовуються в інші комбінації.

Аналогічні положення при вимкненні:

- "Попередньо вимкнено" – О1;

- "Вимкнути" – О2;

- "Вимкнено" – О.

Широко використовується типова схема керування і сигналізації вимикача з світловим контролем кіл керування (рисунок 4.1), де ШУ, ШМ, ШС, ШЗА, ШВ позначають відповідно шинки керування, блимаючого світла, сигналізації, звукової аварійної сигналізації, увімкнення приводу вимикачів; ЛЗ – лампа зелена; ЛЧ – лампа червона; В – блок-контакти вимикачів; КП – контактор проміжний; ЕО – електромагніт вимкнення.

Рисунок 4.1 – Схема керування і сигналізації з світловим контролем кіл керування

Електромагніти увімкнення на відміну від електромагнітів вимкнення споживають значні струми, тому в коло увімкнення вимикачів вводиться проміжний контактор, розділяючи коло керування від кола електромагніта увімкнення.

В схемі ключа керування (рисунок 4.1) чорними крапками вказуються контакти, які замикаються при визначеному положенні ключа (наприклад, при положенні В1, замикаються контакти 9-10, 14-13, 1-3).

При вимкненому положенні вимикача (ключ перебуває в положенні О) рівномірно світиться зелена лампа ЛЗ, напруга на яку подається від шинки +ШУ через контакти 11-10 і замкнутий блок-контакт вимикача В на шинку – ШУ.

Дня увімкнення вимикача ключ керування спочатку ставиться в положення В1 ("Попередньо увімкнено").

При цьому лампа ЛЗ починає блимати, живлячись від шинки +ШМ через контакти 9-10. Це свідчить про готовність кіл керування до передачі команди на увімкнення. Потім ключ переводиться в положення В2 ("Увімкнути"). При цьому від шинки +ШУ через контакти 5-8 і В1 заживлюється котушка контактора КП, через контакти якої подається живлення на електромагніт увімкнення ЕВ. Вимикач вмикається, змінюється положення його блок-контактів, ключ переводиться в положення В ("Увімкнено"), червона лампа ЛЧ починає рівномірно світити, живлячись через контакти 16‑13 і В.

Аналогічно працює схема керування при вимкненні вимикача (студентам рекомендується самостійно розібратись, які контакти і з якою метою замикаються при положеннях ключа О1, О2 , О).

Схемою керування передбачається також можливість автоматичного вимкнення вимикача від релейного захисту або від системної автоматики. На схемі РЗ – вихідний контакт схеми релейного захисту, РА – схеми автоматики (на лабораторному стенді ці контакти імітуються кнопками керування).

Розглянемо роботу схеми при відключенні вимикача від релейного захисту. Нехай вимикач увімкнений, ключ керування в положенні В, контакти В знаходяться в положеннях зворотних по відношенню до показаних на схемі.

Якщо замикається контакт РЗ, то через нього і замкнутий контакт В2 подається живлення на електромагніт вимкнення ЕО, який вимикає виосковольтний вимикач. При цьому замикається контакт В1, і оскільки ключ залишається в положенні В, лампа ЛЗ починає блимати, живлячись від шинки +ШМ через замкнуті контакти 9-10. Одночасно від шинки ШЗА через контакти 1-3, 19-17 і ВЗ вмикається сирена аварійної сигналізації. Блимання лампи свідчить про невідповідність положення вимикача положенню ключа (вимикач вимкнений, а ключ в положенні "Увімкнено"). Зняття блимаючого світла і аварійного сигналу проводиться "квитацією" ключа, тобто встановленням ключа в положення, яке відповідає положенню вимикача.

Аналогічно працює схема при автоматичному увімкненні вимикача від контакту РА за тією лише різницею, що аварійна сигналізація при цьому не працює (студентам необхідно розібратись самостійно гри підготовці до роботи!).

Імпульсне живлення шинок ШМ здійснюється з допомогою спеціальної релейної схеми, яка приєднується до мережі оперативного струму.

В кола сигнальних ламп вводяться додаткові резистори, що виключають помилкову роботу кіл керування при випадковому закороченні контактів ламп.

В даній схемі блокування від багаторазових увімкнень виконане на механічному принципі (блок-контакти вимикача відрегульовані так, що коло на вимкнення утворюється раніше, ніж вимикач цілком увімкнеться).