SF6 afbrydere 110 kV og derover

Højspændingsafbrydere, hvori SF6 bruges som isolerings- og lysbuemedier, bliver mere udbredt, fordi de har høje koblingshastigheder og mekaniske ressourcer, brudkapacitet, kompakthed og pålidelighed sammenlignet med luft, olie og lav-olie højspænding afbrydere.

Succesen med udviklingen af ​​SF6-afbrydere havde direkte en væsentlig indflydelse på idriftsættelsen af ​​kompakt udendørs koblingsudstyr, indendørs koblingsudstyr og SF6 gasisoleret koblingsudstyr. SF6-afbrydere bruger forskellige lysbueslukningsmetoder afhængigt af den nominelle spænding, nominelle brydestrøm og karakteristika for strømsystemet (eller individuel elektrisk installation).

I gasisolerede lysbueslukkere sker i modsætning til luftbueslukkere, når lysbuen slukkes, udstrømningen af ​​gas gennem dysen ikke finde sted i atmosfæren, men ind i det lukkede rumfang af kammeret fyldt med SF6-gas ved en relativ lille overtryk.

I henhold til metoden til at slukke den elektriske lysbue under udløsning, skelnes følgende SF6-afbrydere:

1. SF6 automatisk kompressionsafbryder, hvor den nødvendige strømningshastighed af SF6-gas gennem dyserne på kompressionsbueslukkeren skabes af kontaktens bevægelige system (automatisk kompressionsafbryder med et enkelt tryk).

2. SF6-afbryder med elektromagnetisk udblæsning, hvor slukning af lysbuen i lysbueanordningen sikres ved, at den roterer langs ringkontakterne under påvirkning af det magnetiske felt, der skabes af strømmen, der skal slukkes.

3. SF6-afbryder med høj- og lavtrykskamre, hvor princippet om at give et gasudbrud gennem dyserne i lysbueslukkeren svarer til luftbueslukkere (SF6-afbryder med to tryktrin).

4. SF6 selvgenererende afbryder, hvor den nødvendige massestrømshastighed af SF6-gas gennem dyserne på lysbueslukkeren skabes ved at opvarme og øge trykket af SF6-gas gennem udløsningsbuen i et specielt kammer (SF6-selv- genererer afbryder med ét tryktrin).

Lad os se på nogle typiske SF6-afbryderdesign til 110 kV og derover.

Strømafbrydere SF6 110 kV og højere for en enkelt pause i forskellige virksomheder har følgende nominelle parametre: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, SF6 gastryk = 0,45 -0,7 MPa (abs), udløsningstid 2-3 perioder med kortslutningsstrøm.Intensiv forskning og test af indenlandske og udenlandske virksomheder gjorde det muligt at udvikle og sætte en SF6-afbryder i drift med et enkelt brud ved Unom = 330-550 kV ved Io.nom = 40-50 kA og en strømudløsningstid på én strøm periode ved kortslutning.

Et typisk SF6-afbryderdesign er vist i fig. 1.

Enheden er i slukket position, og ben 5 og 3 er åbne.

Ris. 1.

Strøm tilføres til den faste kontakt 3 gennem flange 2, og til den bevægelige kontakt 5 gennem flange 9. Et kammer med en adsorbent er installeret i det øvre dæksel 1. Den bærende isoleringsstruktur af SF6-afbryderen er fastgjort på trædepuden 11. Når kontakten er tændt, aktiveres en pneumatisk aktuator 13, hvis stang 12 er forbundet med en isoleringsstang 10 og en stålstang 8 med en bevægelig. kontakt 5. Sidstnævnte er fast forbundet med en fluoroplastisk dyse 4 og en bevægelig cylinder 6. Hele det bevægelige system af EV (elementerne 12-10-8-6-5) bevæger sig opad i forhold til det stationære stempel 7 og hulrummet K af afbryderens lysbueslukningssystem stiger.

Når kontakten er slukket, trækker stangen 12 af aktiveringsmekanismen det bevægelige system ned, og der skabes et øget tryk i hulrummet K sammenlignet med trykket i omskifterkammeret. En sådan autokompression af SF6-gas sikrer udstrømning af gasmediet gennem dysen, intens afkøling af den elektriske lysbue, der opstår mellem kontakt 3 og 5 under nedlukning. Positionsindikator 14 giver mulighed for visuel kontrol startpositionen af ​​kontaktens kontaktsystem.I en række designs af SF6-autokompressionsafbrydere, anvendes fjedre, hydrauliske aktuatorer, og strømmen af ​​SF6-gas gennem dyser ind i lysbuen udføres efter princippet om tovejsblæsning.

I fig. 2 viser en 220 kV tankafbryder med gasisolering type VGBU (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC med autonomt hydraulisk drev 5 og indbyggede strømtransformatorer 2. EV har trefasestyring (et drev for tre faser) og er udstyret med porcelæn (polymer) dæksler til 1 luft-SF6 bøsninger.

I den gasfyldte tank 3 er der en lysbueslukningsanordning, som er forbundet med det hydrauliske drev 5 gennem en transmissionsmekanisme placeret i det gasfyldte kammer 4. Gastankens kontaktstruktur er fastgjort på en metalramme 6 Til at fylde afbryderen med SF6 bruges kobling 7. er lig med en atm (abs.), og så er det nødvendigt at sikre p = pnom.

Ris. 2.

Fordelene ved gasisolerede tankafbrydere med indbyggede strømtransformatorer frem for «kernegasisolerede afbrydere plus enkeltstående strømtransformatorer»-sæt er: øget seismisk modstand, mindre distributionsområde for transformerstationer, mindre nødvendige større arbejder på byggetidspunktet af transformerstationer, øget sikkerhed for understationspersonale (bueslukningsanordninger er placeret i jordede metaltanke), muligheden for at bruge SF6-varmegas, når det bruges i kolde klimaregioner.

Ved design af 220 kV og højere tankafbrydere til udendørs koblingsudstyr er det nødvendigt at øge det nominelle tryk for SF6-gas (pH> 4,5 atm (abs.)). Derfor indføres opvarmning af gasmediet for at forhindre, at SF6-gas anvendes i flydende virkning ved lave omgivelsestemperaturer eller blandinger af SF6-gas med nitrogen eller tetrafluormethan.

Som praksis viser, for en nominel spænding på 330-500 kV, er enkeltbruds-tankafbrydere til mærkestrømme på 40-63 kA den mest lovende type omskifterudstyr til koblingsudstyr og udendørs koblingsudstyr.

Afbryderen VGB-750-50 / 4000 U1 udviklet af JSC NIIVA (fig. 3) med en to-forskydnings autokompressionsanordning til lysbueslukning, indbyggede strømtransformatorer, polymer luftbøsninger SF6, er udstyret med to hydrauliske drev pr. pol , som tillader en samlet udkoblingstid på højst to perioder med strøm ved forsyningsfrekvens.

Ris. 3.

I fig. 4 viser et udsnit af en enpolet VGB-750-50 / 4000U1 lysbuedæmper med opstrømsmodstande (for at begrænse koblingsoverspænding). Den bevægelige kontakt af disse modstande er mekanisk forbundet med det bevægelige afbrydersystem.

Ris. 4

I den lukkede position af SF6-afbryderen er modstandene brokoblet af hovedkontakterne. Ved slukning åbner modstandskontakterne først, derefter hovedkontakterne og derefter lysbuekontakterne. Ved tænding lukker modstandskontakterne først, efterfulgt af lysbuen og hovedkontakterne. For at udligne spændingsfordelingen er hver pause forbundet med kondensatorer.

Fordelingen er opnået fra SF6 type enkeltbrudssøjleafbrydere til mærkespænding 110-220 kV med mærkebrudstrøm 40-50 kA.

Ris. 5

Et typisk design af en VGP 110 kV gasisoleret ledningsafbryder (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) med et fjederdrev af Electroapparat OJSC er vist i fig. 5.

Se også om dette emne: Sammenlignende egenskaber for olie-, vakuum- og SF6-afbrydere til højspænding