МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра Электрических Станций

Лабораторная работа №1

Выключатели баковые и маломасляные.

Группа: ____________________________

Студент: ___________________________

Преподаватель: ______________________

Работу выполнил:______________________

Работу защитил:_______________________

Москва 2008

Цель работы:

Изучить принципы действия конструкцию баковых выключателей. Освоить основные положения теории процесса отключения цепей переменного тока. Так же изучить конструкции и принцип действия маломасляных выключателей. Освоить методику выбора выключателей.

Основные элементы выключателей:

Баковые выключатели без дугогасительных камер

Эскиз поперечного разреза (по одной фазе) простейшего бакового выключателя без специальных устройств для гаше­ния дуги представлен на стенде (а также на рис. 1.1). Основ­ными частями выключателя являются: стальной (сварной) бак 3, крышка 2, проходные изоляторы 1, контакты 8 и 9. Бак заполнен маслом 5. Между поверхностью бака и крышкой обязательно оставляют буферное пространство, имеющее сообщение с окружающим воздухом. Буферное пространство позволяет снизить скорость нарастания давления в баке при разложении масла под действием температуры дуги.

Внутренняя поверхность бака изолируется одним или несколькими слоями элек­тротехнического картона 4 для предупреждения пере­крытия с контактов на за­земленный бак. В выключа­телях до 35 кВ все три фа­зы были расположены в од­ном баке. Для более на­дежной изоляции фаз в та­ких выключателях имелись междуфазные перегородки.

Неподвижные контакты 8 укреплены на концах токоведущих стержней про­ходных изоляторов 1. Под­вижные контакты 9 подве­шены на штанге из изоля­ционного материала (напри­мер, бакелита) к общей тра­версе. При движении травер­сы вверх или вниз одновременно перемещаются подвижные контакты всех трех фаз.

Баковые выключатели типа у-110

Современные баковые выключатели снабжены дугогасительными камерами. Они нашли широкое применение в оте­чественных электроустановках напряжением 35—220 кВ.

В лаборатории представлен макет одного полюса выклю­чателя типа У-110-2000-50 завода «Уралэлектротяжмаш». Выключатель рассчитан на номинальное напряжение 110 кВ, номинальный ток 2000 А и номинальный ток отключения 50 кА. Каждая фаза (полюс) выключателя помещается в отдельном баке (трехбаковые выключатели), имеющем ци­линдрическую форму (см. фото на стенде). К днищу баков приварено стальное кольцо с лапами, которое болтами кре­пится к бетонному фундаменту выключателей. В стенке бака предусмотрены люки для проведения ремонтных работ в вык­лючателе (после слива масла).

Полюс выключателя состоит из следующих основных час­тей (см. макет или рис. 1.2): маслонаполненного бака 1, внутренней изоляции бака 2 (выполненной из листового элек­трокартона), маслонаполненных вводов 8, встроенных транс­форматоров тока 9, дугогасительных камер 3, подвижной траверсы 7 с контактами, изоляционной штанги 6 и механиз­ма выключателя 5.

Уровень масла контролируется с помощью маслоуказателя 10, укрепленного на баке. В нижней части бака предусмотрена система для слива масла 22. В дне бака расположено нагревательное устройство 21. При низких температурах уве­личивается вязкость масла и снижается скорость перемещения

подвижных частей выключателя. Поэтому при темпера­турах ниже —15°С включается нагревательное устройство.

Выключатель имеет два разрыва внутри каждой гаситель­ной камеры и два разрыва вне камер — в баке. Корпусом камеры служит бакелитовый цилиндр 11, закрытый по тор­цам. Внутри камеры имеются два торцевых контакта 13 и 17, расположенных на разных осях. Торцевые контакты снабже­ны пружиной, внутри которых проходят направляющие стерж­ни. Торцевые контакты электрически соединены гибкой связью с токосъемами 12.

Подвижными контактами камеры служат два контактных стержня 15 и 19, укрепленных на подвижном торцевом розеточном контакте 20. Левый подвижный стержень 15 связан с розеточным контактом через изоляционный стержень 16. На розеточный контакт опирается отжимная контактная пру­жина (на макете не показана). Дугогасительные контакты снабжены вольфрамосеребряными металлокерамическими на­пайками для повышения их дугостойкости. На внутренней стенке цилиндра камеры укреплены дугогасительные решет­ки 14 и 18, против которых имеются выхлопные отверстия-в цилиндре камеры.

Во включенном положении выключателя подвижная тра­верса, а вместе с ней и вся подвижная система дугогасительных камер занимают крайнее верхнее положение. При этом создается путь тока через токосъем 12, дугогасительные кон­такты 13 и 15, 17 и 19, розеточный контакт 20 одной камеры, траверсу 7 и аналогичные дугогасительные контакты второй камеры. Электрическая связь левого (верхнего) подвижного контакта 15 и правого токосъема осуществляется через сколь­зящий контакт.

К дугогасительным камерам прикреплены резисторы 4 по 750 Ом каждый, шунтирующие разрывы камер. Шунти­рующие резисторы обеспечивают равномерное распределение восстанавливающегося напряжения между двумя камерами, а также несколько снижают скорость и величину этого на­пряжения и способствуют успешному отключению малых ин­дуктивных и емкостных токов.

Во включенном положении пружины механизма включе­ния 5, а также отжимающие пружины торцевых 13, 17 и розеточных контактов 20 сжаты. При отключении траверса под действием отключающих пружин и собственного веса пере­мещается вниз. Вначале движения торцевые контакты сле­дуют за подвижными контактами. Затем торцевые контакты доходят до упора, и далее двигаются только подвижные кон­такты. Образуются разрывы между контактами 13 и 17, 15 и 19, на которых возникают электрические дуги. Под дей­ствием дуги масло разлагается с образованием большого ко­личества газов. Пока дутьевые щели дугогасительной решет­ки закрыты подвижными контактными стержнями, давление в камере быстро увеличивается. По мере перемещения кон­тактных стержней вниз дутьевые щели открываются и воз­никает поперечное дутье выходящими через выхлопные отверстия газами. Под действием дутья дуги на основных раз­рывах внутри камер быстро гаснут.

Подвижные торцевые контакты 20, дойдя до упора, оста­навливаются, однако траверса продолжает движение вниз. На внешних контактах 20 и 7 образуются разрывы цепи со­провождающего тока, обусловленного шунтирующими сопро­тивлениями. Этот ток невелик и близок к чисто активному, поэтому его отключение не вызывает трудностей. На внешних контактах дуга гасится простым разрывом цепи в масле (так же, как в выключателях без дугогасящих камер).

Движение подвижных частей макета выключателя У-110 осуществляется плавным поворотом рукоятки, расположенной на стенде справа. Для включения выключателя рукоятку нуж­но вращать по часовой стрелке. Положение контактов выклю­чателя фиксируется световым табло. В промежуточном по­ложении табло не горит.