Kā ir sakārtoti un darbojas augstsprieguma atdalītāji
Augstsprieguma ierīces: kā tiek izkārtoti un darbojas atvienotāji Augstsprieguma elektroiekārtu vidū tiek izmantotas dažādas komutācijas ierīces. Viena no viņu grupām saucas "Atvienotāji".
Pieraksts
Šīs konstrukcijas tiek izmantotas, lai radītu pārtraukumu elektriskajā ķēdē, kas ne tikai atslēdz sprieguma padevi, bet arī ir jābūt vizuāli redzamam.
Fakts ir tāds, ka visā elektroenerģijas izmantošanas ilgajā vēsturē ir izveidojušās tradīcijas tās drošai lietošanai. Strāvas padeves pārtraukumi caur slodzes slēdžiem ar sarežģītām tehniskajām ierīcēm ir paslēpti no novērojumiem. Negadījumu gadījumā spriegums paliek ekspluatācijas pārtraukšanai paredzētajā zonā. Tas ir ļoti bīstami un ir tiešs priekšnoteikums elektriskās strāvas triecienam vai elektroiekārtu bojājumiem.
Šo iemeslu dēļ atdalītāji tiek uzstādīti augstsprieguma ķēdē virknē ar slēdžiem un, kā likums, pēc tiem, lai nodrošinātu darbības drošību.
Lai izprastu šo procesu, prezentēsim daļu no elektriskās ķēdes, kad elektroenerģiju no transformatoru apakšstacijas Nr.1 avota pa 5 darba sekcijās sadalītu elektrolīniju pārvada uz apakšstacijām Nr.2 un Nr.3.
Pieņemsim, ka sadaļā Nr.3 (atzīmēts ar sarkanu) ir jāveic tehniskie darbi, kuriem saskaņā ar drošības nosacījumiem nepieciešama spriedzes mazināšana.
Lai to izdarītu, jums būs jāizslēdz strāvas slēdži:
-
elektroenerģijas apakšstacija Nr.1;
-
patērējošās apakšstacijas Nr.2 un Nr.3, kas darbojas zemākā sprieguma pusē un reversās transformācijas efekta dēļ radīs elektroenerģiju līnijai, tai skaitā posmam Nr.3.
Jebkura slēdžu darbības traucējumu vai kļūdas vai to spontānas nesankcionētas ieslēgšanās gadījumā spriegums parādīsies darba sadaļā Nr.3, un tas ir nepieņemami.
Tāpēc aiz katra elektriskās ķēdes slēdža tiek uzstādīts atdalītājs, kas papildus rada drošu un redzamu ķēdes pārtraukumu.
Iepriekš redzamais attēls ir vienkāršs vienas līnijas dizains. Tomēr praksē augstsprieguma elektropārvades līnijās tiek izmantotas vismaz trīs fāzes. Precīzāka diagramma mūsu gadījumam par darba vietas Nr.3 sagatavošanu apkopei būs šāda.
Uz tā katra elektrolīnijas fāze «A», «B», «C» ir attēlota savā krāsā: dzeltenā, zaļā un sarkanā krāsā. Visās apakšstacijās to vispirms atvieno ar savu slēdzi un pēc tam ar atvienotāju. Tikai pēc tam tiek iezemēta katra elektrības līnijas fāze vietai Nr.3.
Šajā attēlā zemējuma jautājums nav parādīts pilnībā, bet tikai tāpēc, lai parādītu tā ieviešanas nepieciešamību.
Atdalītāja atrašanās vieta ķēdē nosaka tā vienkāršoto konstrukciju salīdzinājumā ar automātisko slēdzi. Tas ir saistīts ar faktu, ka slēdzim normālas darbības laikā droši jāpārtrauc caur to plūstošā elektrība un milzīgas avārijas īssavienojuma strāvas, kas var rasties neparedzētā brīdī jebkurā ķēdes posmā, ko aizsargā slēdzis.
Šie procesi ir ļoti sarežģīti, tie ir saistīti ar vides jonizāciju un spēcīga elektriskā loka rašanos, kas var sadedzināt kontaktus. Lai novērstu šo parādību, tiek izmantoti dažādi tehniskie risinājumi, kuru pamatā ir nesēju ar izolējošām īpašībām izmantošana. Tie aizpilda ķēdes pārtraucēja darba zonu, kur ķēde ir pārrauta.
Otrs virziens, kā rīkoties ar loku, ir nodrošināt maksimālo sprūda mehānisma ātrumu. Tā darbības laiks ir salīdzināms ar sprādzienu un notiek aptuveni divos sinusoidālās strāvas harmonikas svārstību periodos.
Tikpat daudz laika ir nepieciešams modernām aizsardzībā ar automātiskiem līdzekļiem ķēdes defekta noteikšanai un komandas nosūtīšanai uz slēdža piedziņu.
Tāpēc avārijas izslēgšanas laiks, izmantojot aizsardzību un automatizāciju, ir aptuveni 0,04 sekundes.
Atdalītājiem šādas sarežģītas ierīces nav vajadzīgas. Tie ir paredzēti bez steigas izslēgt ar operatora roku vai elektromotoriem. Tā kā atvienotāji ir uzstādīti pēc slēdžiem, tie darbojas tikai pēc sprieguma noņemšanas, kad nevar būt loka.
Atvienotāja un slēdža atrašanās vieta ir redzama dispečera darbības shēmas fragmentā.
Šādi izskatās šīs apakšstacijas atrašanās vietas attēls, ko pārraida satelīts.
Skats uz to pašu laukumu no zemes no vadošā atbalsta puses.
Tāpēc atvienotāji rada redzamu pārtraukumu elektriskajā ķēdē tās drošai apkopei pēc tam, kad slēdzis izslēdz spriegumu... Tas ir to galvenais mērķis.
Atvienotāja dizains
Augstsprieguma atdalītāja ierīce ir diezgan sarežģīta, taču tajā pašā laikā tā ir daudz vienkāršāka nekā tāda paša sprieguma strāvas slēdzis. Apskatīsim to ieviešanas piemērus 330 kV iekārtām.
Vienīgās strāvas, ko šādi atvienotāji atslēdz, ir iespējamās kapacitatīvās izlādes no inducētajiem spriegumiem. Atdalītāju strāvas kontakti ir paredzēti, lai pārtrauktu to barošanu. Darba stāvoklī caur tiem iet maksimālā slodzes strāva.
Piedziņas vadības skapji ir paredzēti, lai kontrolētu katru atdalītāja fāzi atsevišķi vai kombinācijā.
Uzmanīgi aplūkojot augstāk redzamos attēlus, redzēsiet, ka slēdža un atvienotāja komutācijas kontakti atrodas ievērojamā augstumā. Tas ir veikts pārējā aprīkojuma un apkopes personāla drošības apsvērumu dēļ.
110 kV āra sadales iekārtās atdalītāja drošais augstums ir mazāks.
Tāpēc labāk tos uzturēt, vieglāk un lētāk uzstādīt. Tomēr tas prasa īpašu uzmanību no ekspluatācijas personāla zem ekspluatācijā nodotā atvienotāja. Praksē bija gadījumi, kad strādnieki mitrā laikā pacēla matus, samazinot drošu attālumu līdz elektroiekārtām un nokrītot zem 110 kV sprieguma.
Tas vēlreiz apliecina, ka drošības pasākumiem jābūt ne tikai labi zināmiem, bet arī nevainojami izpildītiem.
Fotoattēlā redzams 10 kV gaisvadu elektropārvades līniju atdalītāju izvietojums uz stabiem pie iekštelpu sadales iekārtas ar apakšstacijas jaudas slēdžiem.
Nākamajā attēlā parādīts, kā darbināt 10 kV līnijas atdalītāju, izmantojot manuālo piedziņu. Netālu atrodas strāvas transformators.
Atdalītājiem 6 kV gaisvadu līnijām ir tāda pati ierīce kā 10 kV līnijām.
Visi fotoattēli parāda, ka katrs atvienotājs sastāv no šādiem konstrukcijas elementiem:
-
jaudas rāmis novietots drošā augstumā;
-
katrai fāzei izveidotās spraugas galos atbalsta izolatorus, kas stingri uzstādīti uz rāmja;
-
kontaktu sistēma, kas nodrošina drošu līnijas nominālās strāvas pāreju un atvieno sprieguma padevi atvērtā stāvoklī apkalpošanai paredzētajam posmam;
-
nažu kustības kontroles sistēmas.
Atdalītājiem, ko izmanto ķēdēm ar spriegumu 110 kV un vairāk, kontaktu sistēma ir izgatavota no diviem kustīgiem pusnažiem, kas ir saliekti pretējos virzienos. Citos dizainos biežāk tiek izmantots kustīgs nazis, kas tiek ievietots fiksētā kontaktā.
Atdalītājus klasificē pēc:
-
stabu skaits;
-
uzstādīšanas veids (iekštelpā vai ārā);
-
naža kustības veids, lai izveidotu ķēdes pārrāvumu (rotācija, griešana vai šūpošana);
-
vadības metodes: manuāli ar funkcionējošu izolācijas stieni vai sviru sistēmu vai automātiski ar elektromotoriem (var izmantot hidrauliku un pat pneimatiku) ar vadības sistēmu.
Visas darbības ar atvienotājiem darba shēmā tiek klasificētas kā bīstams darbs, tās veic tikai apmācīts un apmācīts personāls, izmantojot speciāli izstrādātas veidlapas tiešā dispečera vadībā.
Bloķējošie atvienotāji
Augstsprieguma atvienotāju īpašība ir tāda, ka kopā ar tiem, uz vienas platformas, zemējuma naži bieži atrodas abās izveidotās spraugas pusēs. Ar tiem ir ērti manipulēt apkalpojošajam personālam, kurš veic pārslēgšanu strāvas ķēdēs.
Ieslēdzot, ir svarīgi pareizi ievērot zemējuma uzlikšanas / noņemšanas un atvienotāja ieslēgšanas / izslēgšanas secību. Strāvas slēdzi nedrīkst ieslēgt, kamēr abās atvienotāja pusēs ir uzstādīts zemējums. Tas izraisīs īssavienojumu.
Jūs arī nevarat piespiest zemējumu, kad ir ieslēgts atvienotājs un ķēdei ir pielikts spriegums, kas arī radīs īssavienojumu.
Lai novērstu nepareizas situācijas pārslēgšanas laikā, tiek izmantota apkalpojošā personāla darbību tehniskā bloķēšana ar stacionāriem zemētājiem, atvienotājiem un slēdžiem. Viņa var būt:
-
tīri mehānisks;
-
elektriskā (pamatojoties uz elektromagnētiskās slēdzenes izmantošanu);
-
apvienots.
Slēdzeņu dizains ir atšķirīgs. To sarežģītība un uzticamība palielinās, palielinoties primārajā cilpā izmantotajam spriegumam.
Lai kontrolētu bloķēšanas elektriskos veidus, uz kontaktlāpstiņu rotējošām vārpstām ir uzstādīti papildu kontakti, ko izmanto sekundārajās ķēdēs. Tos sauc par blokkontaktiem KSA. Viņi pilnībā atkārto atvienotāja pozīciju, tajā pašā laikā aizveras vai atveras.Lai paplašinātu vadības ķēžu, aizsardzības un slēdžu un līniju automatizācijas iespējas, šie bloka kontakti ir konstruēti gan ar parasti atvērtu, gan aizvērtu stāvokli.
Līdzīgs kontaktu bloks ir uzstādīts arī uz stacionāro zemējuma nažu piedziņām un slodzes pārtraukuma slēdžiem.
Elektromagnētiskās bloķēšanas vadības ķēdes ir balstītas uz elektrisko ķēžu virknes un paralēlo ķēžu izveidošanas principu no galvenā aprīkojuma stāvokļa atkārtotāju kontaktiem: slēdži, atvienotāji, zemējuma naži.
Kad apkalpojošais personāls maina vienas no šīm komutācijas ierīcēm pozīciju, attiecīgi tiek pārslēgti to sekundārie kontakti, kas samontēti noteiktā loģiskā shēmā. Ja tiek pārkāptas drošības prasības, tad elektromagnētiskā bloķēšana aizliedz turpmākas darbības ar spēka iekārtām.
Šajā gadījumā ir jāsaprot veikto darbību pareizība un jāmeklē pieļautā kļūda.
Apakšstaciju atdalītāju bloķēšanas ķēdes tiek darbinātas no īpašiem līdzstrāvas sprieguma avotiem.
Obligātās prasības atdalītājiem:
-
nodrošinot redzamu spraugu;
-
konstrukcijas izturība pret dinamiskiem un termiskiem efektiem;
-
izolācijas uzticamība jebkuros laika apstākļos;
-
darba skaidrība darba apstākļu pasliktināšanās gadījumā lietus, snigšanas, ledus veidojumu laikā;
-
dizaina vienkāršība, kas nodrošina ērtu lietošanu un apkopi.
Sīkāku informāciju par atvienotāju darbības raksturlielumiem sk Šis raksts.