Глава 2. Высоковольтные электрические аппараты

Подстанций и сетей

 

На главных понизительных подстанциях (ГПП) разрезов, карьеров, приисков, шахт, рудников, в ячейках распределительных устройств (РУ), на передвижных комплектных трансформаторных подстанциях (ПКТП) открытых горных работ, в приключательных пунктах типа ЯКНО, в ячейках экскаваторов используются различные высоковольтные электрические аппараты напряжением 6, 10, 35, 110 и 220 кВ (330, 500, 750 и 1150 кВ используются в энергосистемах).

Электрооборудование напряжением до 1 кВ относится к низковольтному (220, 380, 660 В). При проектировании ГПП для надежной и безаварийной эксплуатации, во избежание электротравматизма необходимо знать назначение, устройство и условные обозначения на принципиальных электрических схемах следующих электрических аппаратов:

1. Разъединители.

2. Выключатели нагрузки

3. Силовые выключатели.

4. Измерительные трансформаторы напряжения.

5. Трансформаторы тока.

6. Высоковольтные предохранители.

7. Разрядники.

8. Ограничители перенапряжения.

9. Короткозамыкатели и отделители.

10. Реакторы.

11. Силовые трехфазные трансформаторы.

 

Разъединители

 

Разъединители предназначены для включения и отключения под напряжением обесточенных участков электрических цепей и заземления отключенных участков с помощью заземляющих ножей (при их наличии).

Разъединители изготавливают двух видов:

для внутренней установки (в помещениях, шкафах, ячейках);

для наружной установки (под открытым небом).

Разъединитель для внутренней установки показан на рис. 2.1, для наружной – на рис. 2.2. Схема включения разъединителей представлена на рис. 2.3, 2.4.

Неподвижный и подвижный контакты закреплены на изоляторах, установленных на раме. Чтобы включить подвижный нож, рукоятку привода перемещают вверх, чтобы отключить – вниз. Разъединитель предназначен для отсоединения от сети высокого напряжения (6, 10, 35, 110 и 220 кВ) и создания видимого воздушного разрыва (промежутка). Это необходимо для безопасности работы при ревизии или ремонте отключенного электрооборудования.

Рис. 2.1. Трехполюсный разъединитель

для внутренней установки типа РВ-10/600:

1 – рама; 2 – опорный изолятор; 3 – неподвижный контакт;

4 – фарфоровый изолятор; 5 – подвижный контакт (нож); 6 – вал; 7 – рычаг

 

 

 

Рис. 2.2. Разъединитель для наружной установки

Типа РЛН-35 и РЛНД-110

Рис. 2.3. Схема включения разъединителя для внутренней установки:

1 – неподвижный контакт; 2 – подвижный контакт (нож); 3 – фарфоровый изолятор;

4 – тяга (труба диаметром 25 мм и длиной 1 м); 5 – рукоятка для включения

и отключения подвижного ножа (ручной привод)

 

Рис. 2.4. Схема включения разъединителя для наружной установки:

1 – неподвижный контакт; 2 – подвижный контакт; 3 – изолятор;

4 – труба; 5 – рукоятка привода

Известен несчастный случай с электриком, который после отключения масляного выключателя ВМП-10 приступил к ревизии трансформатора, не создав видимого разрыва цепи разъединителем. В выключателе в одной фазе не отключился подвижный контакт, и на трансформатор поступило напряжение фазы 6 кВ. В результате электрик погиб. Разъединителем ни в коем случае нельзя отключать работающий сетевой двигатель на экскаваторе, силовой трехфазный трансформатор под загрузкой, воздушную линию, питающую потребителей (нагрузку), так как произойдет «взрыв» при отключении. Контакты расплавятся, фарфоровые изоляторы разрушатся. Кроме того, отключающего может обжечь электрической дугой.

Почему происходит «взрыв» при отключении нагрузки разъединителем? При размыкании подвижных контактов от неподвижных тянутся дуги в каждой фазе, которые замыкаются между собой. Происходит трехфазное короткое замыкание, и за доли секунды расплавляются контакты и разрушаются изоляторы.

Как правильно пользоваться разъединителем? Сначала нужно отключить нагрузку силовым выключателем (масляным, вакуумным, элегазовым, воздушным, электромагнитным) и только после этого можно отключать разъединитель уже без тока в цепи. При включении нагрузки сначала включают разъединитель, затем силовой выключатель. Чтобы избежать ошибки при отключении разъединителя, в ЯКНО сделана механическая блокировка между разъединителем и приводом силового выключателя, не позволяющая отключать разъединитель при включенном выключателе («защита от дурака»). Допускается отключать и включать трехполюсными разъединителями ток 2,5 А при напряжении 6 кВ, т.е. трансформаторы на холостом ходу мощностью до 630 кВ·А.

Расшифровка марки разъединителя РВ-6/400:

Р – разъединитель,

В – внутренней установки,

6 – напряжение, кВ,

400 – номинальный ток, А.

Схема разъединителя для наружной установки показана на рис. 6. Рукоятку привода поворачивают в горизонтальной плоскости.

Расшифровка марки разъединителя РЛН-10/630:

Р – разъединитель,

Л – линейный,

Н – наружной установки,

10 – напряжение, кВ,

630 – номинальный ток, А.

На принципиальных электрических схемах трехполюсный разъединитель представляют либо в многолинейном, либо в однолинейном изображениях. В приключательных пунктах ЯКНО, КРУПЭ рядом с основным разъединителем установлен второй разъединитель, подвижные контакты которого замкнуты между собой и соединены с рамой, которая в свою очередь установлена на заземленной металлоконструкции. Этот разъединитель имеет свой привод с рукояткой и служит для замыкания всех трех фаз после отключения основного разъединителя. Это намного удобнее, быстрее и безопаснее, чем устанавливать и снимать переносное заземление.

Эти два разъединителя (основной и с заземляющими ножами) рассматривают как один разъединитель с заземляющими ножами типа РВЗ (рис. 2.5): разъединитель внутренней установки с проходными изоляторами и заземляющими ножами.

Условные обозначения разъединителей представлены на рис. 2.6.

 

 

Рис. 2.5. Разъединитель с зеземляющими ножами:

ПР1 – привод основного разъединителя; ПР2 – привод заземляющих ножей

 

 

 

 

1 2 3 4 5

Рис. 2.6. Условное обозначение разъединителей:

1 – трехполюсный в многолинейном изображении; 2 – трехполюсный

в однолинейном изображении; 3 – трехполюсный с заземляющими ножами;

4 – однополюсный; 5 – двухполюсный