Работа короткозамыкателя и отделителя

Работа короткозамыкателя и отделителя

Короткозамыкатель

Короткозамыкатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного к. з. в электрической цепи.
Короткозамыкатели применяются для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного трансформатора после создания искусственного к. з. действием релейной защиты питающей линии.
В установках 35 кВ применяют два полюса короткозамыкателя, при срабатывании которых создается искусственное двухфазное к. з. В установках с заземленной нейтралью (110 кВ и выше) применяется один полюс короткозамыкателя. Конструкция короткозамыкателя КЗ-35. Привод короткозамыкателей имеет пружину, которая обеспечивает включение заземленнога ножа на неподвижный контакт, находящийся под напряжением. Импульс для работы привода подается от релейной защиты. Отключение производится вручную. При включении короткой замыкателя во избежание возникновения дуги и повреждения аппарата необходимо обеспечить большую скорость движения ножа. В существующих конструкциях время включения короткозамыкателя составляет 0,4—0,5 с. Для ускорения включения имеются конструкции короткозамыкателей, в которых движение ножу сообщается силой взрыва порохового заряда.

Отделитель

Отделитель внешне не отличается от разъединителя, но у него для отключения имеется пружинный привод. Включение отделителя производится вручную. Отделители, так же как разъединители, могут иметь заземляющие ножи с одной или двух сторон. Недостатком существующих конструкций ОД является довольно большое время отключения (0,5—1 с).
Отделители могут отключать обесточенную цепь или ток намагничивания трансформатора, но отключать ток к. з., возникающий при срабатывании короткозамыкателя, отделителем нельзя, поэтому в схемах управления ОД и КЗ имеется блокировка, которая запрещает отключение отделителя, если через трансформаторы тока ТТ, установленные в цепи короткозамыкателя, проходит ток .
Отделители и короткозамыкатели открытой конструкции недостаточно надежно работают в неблагоприятных погодных условиях (мороз, гололед). В эксплуатации наблюдаются случаи их отказа в работе. Взамен этих конструкций разработаны отделители и короткозамыкатели с контактной системой, расположенной в закрытой камере, заполненной элегазом.
Короткозамыкатели КЭ-110 и КЭ-220 выполняются в виде одного полюса. Полюс КЭ-110 состоит из основания и контактной камеры. В основании, изолированном от земли, расположен пружинный механизм включения и масляный буфер. Утечки элегаза компенсируются из баллона, связанного через фильтр с внутренней полостью контактной камеры. Давление контролируется по мановакуумметру. Пружинный привод ППК обеспечивает дистанционное включение и отключение короткозамыкателя. На заземляющей шинке установлен трансформатор тока.
Контактная камера короткозамыкателя имеет один разрыв 90 мм и состоит из фарфорового корпуса и двух вертикально расположенных электродов. Неподвижный контакт имеет вывод для присоединения токоведущей шины. Подвижный контакт через гибкие связи соединен с заземляющей шиной. Полость контактной камеры заполнена элегазом (SF6) с избыточным давлением 0,3 МПа. Как было сказано выше, элегаз обладает высокой электрической прочностью. При атмосферном давлении его прочность в 2—Зраза выше воздуха, а при давлении 0,3 МПа прочность элегаза сравнима с прочностью чистого трансформаторного масла. Элегаз не горит и не поддерживает горения, поэтому аппараты с элегазом не опасны в отношении взрыва и пожара. При снижении давления внутри камеры до атмосферного промежуток между контактами может держать, не пробиваясь, наибольшее рабочее напряжение. Герметичность камеры обеспечивается прокладками из резиновых колец между фарфоровыми корпусами и металлическими фланцами и гидравлическим затвором в месте прохождения подвижной тяги.
Нижний контакт представляет собой стержень, экранированный цилиндром. Неподвижный контакт розеточного типа. Ламели контакта от обгорания защищены экраном.
В короткозамыкателе на 220 кВ КЭ-220 две контактные камеры такой же конструкции.
Отделитель закрытого исполнения с элегазовым наполнением предназначен для отключения и включения токов намагничивания силовых трансформаторов и зарядных токов линий. Отделитель ОЭ-110 обеспечивает автоматическое включение и отключение.
Три полюса установлены на общем основании. Токоведущие провода присоединяются к контактным выводам на верхнем и среднем фланцах. Внутри контактной камеры находятся неподвижный контакт розеточного типа и полый подвижный контакт с экраном. Включение происходит за счет силы пружин привода ППО. Давление в контактах создается за счет сжатой пружины и пружинящего розеточного контакта. Отключение происходит автоматически за счет отключающих пружин расположенных в основании отделителя.
Специальных устройств для гашения дуги не предусмотрено так как элегаз обладает высокой электрической прочностью, а отделитель предназначен для отключения токов более 20 А. Разрыв между контактами в отключенном положении 90 мм. Избыточное давление элегаза в контактной камере 0,3 МПа, но даже при утечке элегаза и снижении давления до атмосферного промежуток между контактами может выдерживать, не пробиваясь, наибольшее рабочее напряжение 126 кВ. Для герметичного уплотнения подвижной тяги при выходе из камеры используется масляный гидрозатвор такой же конструкции, как в короткозамыкателе.
Контактная камера отделителя 110 кВ является модулем для аппаратов на более высокое напряжение. Так, в отделителе 220 кВ должно быть две камеры.
Достоинством короткозамыкателей и отделителей закрытого исполнения является четкая работа и малые времена включения (КЭ) и отключения (ОЭ).
по напряжению установки
Uуст.≤ Uном.;
по току
Інорм ≤ Іном; Іmax ≤ Іном;
по конструкции, роду установки;
по электродинамической стойкости
іу ≤ іпр.с; Іп.о ≤ Іпр.с,
где іпр.с, Іпр.с предельный сквозной ток к. з. (амплитуда и действующее значение); по термической стойкости

где Вк — тепловой импульс по расчету, кА2•с; Іт — предельный ток термической стойкости; Tx —длительность протекания предельного тока термической стойкости.
Короткозамыкатели выбираются по тем же условиям, но без проверки по току нагрузки.