Квадрат D - вакуумная подстанция Powersub Тип выключателя FVR, от 15 кВ до 38 кВ, от 110 кВ до 200 кВ BIL, Ampacities 600, 800, 1200, 2000, 3000, 3500 и 4000 ампер, прерывающие амперы 12 кА до 40 кА (RMS Симметричный)
Автоматический выключатель определяется как «механическое коммутационное устройство, способное создавать, переносить и разрушать токи в нормальных условиях цепи, а также производить, переносить и ломаться в течение определенного времени и ток размыкания при указанных аномальных условиях цепи, таких как короткое замыкание» (IEEE Std. C37.100).
Автоматические выключатели обычно классифицируются в соответствии с прерывистой средой, используемой для охлаждения и удлинения прерывания подачи электрической дуги.
Типы выключателей:
• Воздушные магнитные
• Нефть
• Воздушный поток
• Вакуумный
• Газ SF6
Воздушные магнитные выключатели ограничены старым распределительным устройством и обычно заменяются вакуумом или SF6 для применения в распределительных устройствах. Вакуум используется для применения в распределительных устройствах и некоторых наружных выключателей, как правило, класса 38 кВ и ниже. Воздушные взрывные устройства, используемые для высоких напряжений (≥765 кВ), больше не производятся и заменены выключателями с использованием технологии SF6.
Масляные выключатели широко используются в коммунальной промышленности в прошлом, но были заменены другими технологиями выключателей для более новых установок. Существуют две конструкции: преобладающее в США основное масло (конструкции мертвых резервуаров); и технология минимального разрушения масла (конструкция резервуара). Масляные автоматические выключатели были разработаны как однобазовые или трехбалочные механизмы; как правило, при более высоких напряжениях доминировали три резервуара.
Масляные выключатели были большими и требовали значительных оснований для поддержки весовых и ударных нагрузок, возникающих во время работы.
Экологические проблемы, связанные с необходимостью систем удержания нефти, эксплуатационными расходами и разработкой газового автоматического выключателя SF6, привели к постепенной замене масляного выключателя для новых установок.
Масляные выключатели
Развитие масляного выключателя было относительно статичным в течение многих лет. В конструкции прерывателя используется дуга, возникающая при размыкании контактов и срабатывании выключателя. Электрическая дуга генерирует водородный газ из-за разложения изоляционного минерального масла. Прерыватель предназначен для использования газа в качестве охлаждающего механизма для охлаждения дуги и для использования давления для удлинения дуги через сетку (дуговые лотки), что позволяет тушить дугу, когда ток проходит через ноль.
Вакуумные выключатели используют прерыватель, который представляет собой небольшой цилиндр, охватывающий движущиеся контакты под высоким вакуумом. Когда контактная часть, дуга образуется от контактной эрозии. Продукты дуги сразу же вынуждаются и наносятся на металлический экран, окружающий контакты. Без ничего, чтобы поддерживать дугу, она быстро гаснет.
Вакуумные выключатели широко применяются в распределительных устройствах с металлическим покрытием до класса 38 кВ. Небольшой размер выключателя позволяет вертикально укладывать установки выключателей в двухфазной конфигурации в пределах одной вертикальной секции распределительного устройства, что позволяет значительно экономить пространство и материал по сравнению с более ранними конструкциями, использующими воздушную магнитную технологию. При использовании в наружных автоматических выключателях вакуумный цилиндр размещается в металлическом шкафу или заполненном маслом резервуаре для строительства мертвого резервуара, популярного на рынке США.
Газовый автоматический выключатель Toshiba GSPF 245 - автоматические выключатели автономного действия с номинальным напряжением 245 кВ. Каждый из выключателей состоит из трех прерывателей SF6 с псевдоожиженным слоем, обеспечивающих высокий уровень изоляции, а также превосходную способность к разрыву и пружинный механизм, обеспечивающий высокую эксплуатационную надежность
Газовые автоматические выключатели обычно используют SF6 (гексафторид серы) в качестве прерывания, а иногда и в качестве изолирующей среды. В механизмах «одиночный пуффер» прерыватель предназначен для сжатия газа во время хода открытия и использования сжатого газа в качестве механизма переноса для охлаждения дуги и удлинения дуги через решетку (дуговые лотки), что позволяет тушить дугу когда ток проходит через ноль.
В других конструкциях дуга нагревает газ SF6, и результирующее давление используется для удлинения и прерывания дуги. Некоторые старые двухфазные выключатели SF6 использовали насос для подачи газа SF6 высокого давления для прерывания дуги.
Газовые автоматические выключатели обычно работают при давлениях от шести до семи атмосфер. Диэлектрическая прочность газа SF6 значительно снижается при более низких давлениях, как правило, в результате более низких температур окружающей среды. Мониторинг плотности газа SF6 является критическим, и некоторые конструкции будут блокировать работу автоматического выключателя в случае низкой плотности газа.
Автоматические выключатели выпускаются в виде резервуаров-цистерн или резервуаров-цистерн. Конструкции мертвого резервуара помещают прерыватель в заземленный металлический корпус. Техническое обслуживание прерывателя находится на уровне земли, а сейсмическая стойкость улучшается по сравнению с проектами на живые резервуары. Втулки используются для подключения линии и нагрузки, которые позволяют устанавливать трансформаторы тока втулки для релейной и измерительной аппаратуры с номинальной стоимостью.
Для отключения изоляции между прерывателем и корпусом заземленного резервуара для защиты от останова требуется дополнительное изолирующее масло или газ.
Автоматический выключатель реального бака - предназначен для системного напряжения 145 кВ, тока короткого замыкания до 31, 5 кА и номинального тока 2500 ампер.
Автоматические выключатели в реальном времени состоят из камеры прерывателя, которая смонтирована на изоляторах и имеет потенциал линии. Этот подход позволяет модульную конструкцию, так как прерыватели могут быть последовательно соединены для работы при более высоких уровнях напряжения. Работа контактов обычно осуществляется через изолированный рабочий стержень или вращение узла фарфорового изолятора оператором на уровне земли. Эта конструкция минимизирует количество масла или газа, используемых для прерывания дуги, поскольку для изоляции корпуса мертвого резервуара не требуется дополнительного количества. Конструкция также легко адаптируется к добавлению предварительно вставленных резисторов или конденсаторов градуировки, когда они требуются. Сейсмическая способность требует особого внимания из-за высокого центра тяжести узла прерывающей камеры.
Время прерывания обычно указывается в циклах и определяется как максимально возможная задержка между включением цепи отключения при номинальном управляющем напряжении и прерыванием основных контактов во всех полюсах. Это относится ко всем токам от 25 до 100% от номинального тока короткого замыкания.
Значения автоматического выключателя должны быть тщательно проверены. Рейтинги напряжения и прерывания указаны с максимальным рабочим напряжением, т. Е. Номинальным напряжением 38 кВ для выключателя, применяемого на номинальной схеме 34, 5 кВ. У выключателей есть рабочий диапазон, обозначенный как коэффициент K для IEEE C37.06.
Для выключателя на 72 кВ диапазон напряжения составляет 1, 21, что указывает на то, что прерыватель способен полностью превышать номинальную мощность до 60 кВ. Рейтинги выключателей необходимо проверять для некоторых конкретных приложений. Приложения, требующие повторного включения, должны быть пересмотрены, чтобы убедиться, что рабочий цикл автоматического выключателя не превышен.
Некоторые приложения для несинхронного переключения или резервного переключения конденсаторных блоков также требуют обзора и могут потребовать специальные выключатели для обеспечения правильной работы автоматического выключателя во время сбоя.
Ссылка: Высоковольтное коммутационное оборудование Дэвида Л. Харриса