110 kV ve üzeri SF6 devre kesiciler

Yalıtım ve ark ortamı olarak SF6'nın kullanıldığı yüksek gerilim devre kesiciler, hava, yağ ve düşük yağ yüksek gerilime kıyasla yüksek anahtarlama oranlarına ve mekanik kaynaklara, kesme kapasitesine, kompaktlığa ve güvenilirliğe sahip oldukları için daha yaygın hale geliyor. Devre kesiciler.

SF6 devre kesicilerin geliştirilmesindeki başarı, kompakt dış mekan şalt panosu, iç mekan şalt panosu ve SF6 gaz yalıtımlı şalt panosunun devreye alınması üzerinde doğrudan önemli bir etkiye sahipti. SF6 devre kesiciler, anma gerilimi, anma kesme akımı ve güç sisteminin (veya bireysel elektrik tesisatının) özelliklerine bağlı olarak farklı ark söndürme yöntemleri kullanır.

Gaz yalıtımlı ark söndürme cihazlarında, hava arklı söndürme cihazlarından farklı olarak, ark söndürüldüğünde nozuldan gaz çıkışı atmosfere değil, SF6 gazı ile dolu haznenin kapalı hacmine nispeten bir oranda gerçekleşir. küçük aşırı basınç.

Açma sırasında elektrik arkını söndürme yöntemine göre, aşağıdaki SF6 devre kesiciler ayırt edilir:

1. SF6 otomatik sıkıştırma anahtarı, burada sıkıştırma arkı söndürme cihazının nozüllerinden gerekli SF6 gazı akış hızı, anahtarın hareketli sistemi tarafından oluşturulur (tek basınç kademeli otomatik sıkıştırma anahtarı).

2. Söndürülecek akımın yarattığı manyetik alanın etkisi altında halka kontakları boyunca dönmesiyle ark cihazındaki arkın söndürülmesinin sağlandığı elektromanyetik patlamalı SF6 devre kesici.

3. Ark söndürme cihazındaki nozullardan bir gaz patlaması sağlama prensibinin hava arkı söndürme cihazlarına benzer olduğu yüksek ve alçak basınç bölmeli SF6 devre kesici (iki basınç kademeli SF6 anahtarı).

4. SF6 gazının ark söndürme cihazının nozüllerinden gerekli kütlesel akış hızının, SF6 gazının basıncının özel bir haznede (SF6 kendinden- bir kademeli basınç ile devre kesici üreten).

110 kV ve üstü için bazı tipik SF6 devre kesici tasarımlarına bakalım.

Çeşitli firmaların tek kesme için SF6 110 kV ve üzeri devre kesiciler aşağıdaki nominal parametrelere sahiptir: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, SF6 gaz basıncı = 0,45 -0,7 MPa (abs), açma süresi 2-3 dönem kısa devre akımı.Yerli ve yabancı firmaların yoğun araştırma ve testleri, Io.nom = 40-50 kA'da Unom = 330-550 kV'de tek kesmeli ve bir akımın akım açma süresine sahip bir SF6 devre kesicinin geliştirilmesini ve devreye alınmasını mümkün kılmıştır. Kısa devre süresi.

Tipik bir SF6 devre kesici tasarımı, Şekil 1'de gösterilmektedir. 1.

Cihaz kapalı konumda ve 5 ve 3 numaralı pinler açık.

Pirinç. 1.

Sabit kontağa 3 flanş 2 aracılığıyla ve hareketli kontağa 5 flanş 9 aracılığıyla akım verilir. Üst kapağa 1 adsorban içeren bir hazne yerleştirilmiştir. SF6 devre kesicinin yük taşıyan yalıtım yapısı ayak pedine 11 sabitlenmiştir. Anahtar açıldığında, çubuğu 12 bir yalıtım çubuğu 10 ve bir çelik çubuk 8 ile bağlanan bir pnömatik aktüatör 13 etkinleştirilir. hareketli olanla. temas 5. İkincisi, bir floroplastik memeye 4 ve hareketli bir silindire 6 sıkıca bağlıdır. EV'nin tüm hareketli sistemi (12-10-8-6-5 elemanları), sabit pistona 7 ve boşluğa K göre yukarı doğru hareket eder. anahtarın ark söndürme sistemi artar.

Anahtar kapalıyken, çalıştırma mekanizmasının çubuğu (12) hareketli sistemi aşağı çeker ve anahtar odasındaki basınca kıyasla boşlukta (K) daha yüksek bir basınç oluşur. SF6 gazının bu tür bir otomatik sıkıştırması, gaz ortamının nozülden dışarı akışını, kapatma sırasında 3 ve 5 numaralı kontaklar arasında oluşan elektrik arkının yoğun bir şekilde soğutulmasını sağlar. Pozisyon göstergesi 14 verir görsel kontrol imkanı anahtarın kontak sisteminin başlangıç ​​konumu.SF6 otomatik sıkıştırmalı devre kesicilerin bir dizi tasarımında yaylar, hidrolik aktüatörler kullanılır ve SF6 gazının memelerden ark oluğuna akışı iki yönlü üfleme prensibine göre gerçekleştirilir.

İncirde. Şekil 2, gaz yalıtım tipi VGBU'ya (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC, otonom hidrolik sürücü 5 ve dahili akım trafoları 2) sahip 220 kV'luk bir tank devre kesiciyi göstermektedir. EV üç fazlı kontrole sahiptir (bir sürücü için bir sürücü üç fazlı) ve 1 hava-SF6 burcu için porselen (polimer) kapaklarla donatılmıştır.

Gazla doldurulmuş tankta (3), gazla doldurulmuş haznede (4) bulunan bir aktarma mekanizması yoluyla hidrolik sürücüye (5) bağlanan bir ark söndürme cihazı vardır. Gaz tankının anahtar yapısı, metal bir çerçeve (6) üzerine sabitlenmiştir. • Devre kesiciyi SF6 ile doldurmak için kaplin 7 kullanılır.1 atm'ye (mutlak) eşittir ve ardından p=pnom'u sağlamak gerekir.

Pirinç. 2.

Yerleşik akım trafolu gaz yalıtımlı tank devre kesicilerin «çekirdek gaz yalıtımlı devre kesici artı bağımsız akım trafosu» kitlerine göre avantajları şunlardır: artan sismik direnç, daha küçük trafo merkezi dağıtım alanı, inşaat süresinde daha az gerekli büyük işler trafo merkezlerinin sayısı, trafo merkezi personelinin artan güvenliği (ark söndürme cihazları topraklanmış metal tanklarda bulunur), soğuk iklim bölgelerinde kullanıldığında SF6 ısıtma gazı kullanma imkanı.

Harici şalt için 220 kV ve üzeri tank devre kesicileri tasarlarken, SF6 gazının anma basıncını (pH> 4,5 atm (mutlak)) artırmak gerekir. Bu nedenle, SF6 gazının düşük ortam sıcaklıklarında veya SF6 gazının nitrojen veya tetraflorometan ile karışımlarında sıvılaşmasını önlemek için gaz ortamının ısıtılması sağlanır.

Uygulamada görüldüğü gibi, 330-500 kV anma gerilimi için, 40-63 kA anma akımları için tek kesmeli tank devre kesiciler, şalt ve dış şalt için en umut verici anahtarlama ekipmanı türüdür.

JSC NIIVA tarafından geliştirilen VGB-750-50 / 4000 U1 devre kesici (Şekil 3), ark söndürme için iki yer değiştirmeli bir otomatik sıkıştırma cihazı, dahili akım trafoları, polimer havalı yataklar SF6, kutup başına iki hidrolik sürücü ile donatılmıştır , bu, besleme frekansında iki akım periyodundan fazla olmayan bir toplam açma süresine izin verir.

Pirinç. 3.

İncirde. Şekil 4, yukarı akış dirençlerine sahip (anahtarlama dalgalanmalarını sınırlamak için) tek kutuplu bir VGB-750-50 / 4000U1 ark bastırıcının bir bölümünü gösterir. Bu dirençlerin hareketli kontağı, hareketli devre kesici sistemine mekanik olarak bağlıdır.

Pirinç. 4

SF6 devre kesicinin kapalı konumunda dirençler ana kontaklar tarafından köprülenir. Kapatma sırasında önce direnç kontakları, ardından ana kontaklar ve ardından ark kontakları açılır. Açma sırasında önce direnç kontakları, ardından ark ve ana kontaklar kapanır. Gerilim dağılımını eşitlemek için, her bir kesinti kapasitörlerle bağlanır.

Dağılım, anma gerilimi 110-220 kV ve anma kesme akımı 40-50 kA olan SF6 tipi tek kesme kolonlu devre kesicilerden elde edilmiştir.

Pirinç. 5

Electroapparat OJSC yay tahrikli bir VGP 110 kV gaz yalıtımlı telli devre kesicinin (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) tipik bir tasarımı şekil 2'de gösterilmektedir. 5.

Bu konuda ayrıca bakınız: Yüksek gerilim için yağ, vakum ve SF6 devre kesicilerin karşılaştırmalı özellikleri