Устройство маслянного выключателя ВМГ-10

Выключатели серии ВМГ-10 маломасляные имеют металлический бак, который для выключателей на номинальный ток 1000 А выполнен из латуни, а для выключателей на номинальный ток 630 А — из стали и имеет продольный немагнитный шов. Выключатель имеет съемное дно с неподвижным розеточным контактом. Выключатели на 630 и 1000 А имеют одинаковые токоведущие стержни и розеточные контакты и отличаются размерами колодки и количеством гибких связей (одна на полюс 630 А и две на 1000 А) Применены рычаги из стеклопластика вместо фарфоровых тяг.

Выключатель имеет стальную раму, полюс для выключателей на номинальный ток 630А представляет собой стальной цилиндр, имеющий продольный немагнитный шов и латунный для выключателей на 1000А.

Каждый полюс имеет по две скобы для крепления к опорным изоляторам, дополнительный резервуар, маслоотделитель, маслоналивную пробку и маслоуказатель. Внутри цилиндра расположены изоляционные цилиндры и, между которыми устанавливается дугогасительная камера.

Нижняя часть цилиндра закрывается съемным силуминовым дном с усиленным розеточным контактом. Розеточный контакт состоит из пяти ламелеи, соединенных через гибкие связи с дном.
Давление ламелей на токоведущий стержень создается пружинами, расположенными внутри латунного кольца. Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги съемный наконечник подвижного контакта и верхние концы ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой. В дне имеется маслоспускная пробка.

Подвижный контактный стержень состоит из самого стержня и колодки, к торцу которой крепятся гибкие связи. В верхней части стержня имеется наконечник, служащий для соединения контактного стержня с изолирующим рычагом. Выключатели на 630 и 1000А имеют одинаковые токоведущие стержни и розеточные контакты. Токопровод у них отличается размерами колодки и числом гибких связей (на полюс 630А — 1 шт., на полюс 1000А — 2шт.).

6. Испытание, ревизия и диагностика подстанционного выключателя ускоренного действия ВМ – 35. (дать определение, структура условного обозначения, конструкция, принцип работы, испытание масла перед заливкой, конструкция дугогасительной камеры, организационные и технические мероприятия, сопротивление изоляции).

Выключатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения электрической цепи в различных режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание (КЗ), холостой ход, несинхронная работа.

Структура условного обозначения

ВМ-10М-Х/Х ХХ:
ВМ - выключатель маломасляный;
10 - номинальное напряжение, кВ;
М - модернизированный;
Х - номинальный ток отключения, кА (10; 12,5; 20);
Х - номинальный ток, А (320; 400; 630; 1 000);
ХХ - климатическое исполнение (У, Т) и категория размещения
(2, 3) по ГОСТ 15150-69.

Конструкция

Основными конструктивными частями выключателя являются: корпус, изоляционная конструкция, приводной механизм, токоведущие части, контактная система (подвижные и неподвижные контакты) с дугогасительным устройством (ДУ) или, за редким исключением, без такового (выключатель с открытой дугой).

В масляном выключателе (МВ) контакты замыкаются и размыкаются в изоляционном (трансформаторном) масле, которое вследствие высокой температуры электрической дуги между контактами (до 18000К в стволе дуги) испаряется и разлагается на газы (1 г масла дает приблизительно 1500 см³ газов).

Приблизительно половину (по объему) среды, в которой происходит электрический разряд в виде дуги, составляют пары масла, а остальную часть - водород (до 70%), ацетилен (около 17%), метан (9%) и другие газообразные углеводороды. Газы из-за отсутствия кислорода в масле не горят. Водород обладает наибольшей теплопроводностью из всех газов, что определяет его высокую охлаждающую способность и в значительной мере объясняет хорошую дугогасящую способность масла.

С целью облегчения гашения дуги в МВ некоторых серий используется многократный разрыв электрической цепи. Это приводит к уменьшению мощности дуги и ускорению ее гашения.

Для улучшения работы МВ часто применяют специальные ДУ (гасительные камеры). Давление в гасительных камерах при отключении тока КЗ может достигать 3-8 МПа.

 

По принципу действия ДУ разделяются на две основные группы:

- с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения паров масла и газов в зоне дуги создаются за счет энергии дуги;

- с принудительным масляным дутьем, у которых масло в зону дуги нагнетается с помощью специальных гидравлических устройств.

Наиболее эффективными и простыми являются ДУ первой группы.

Различают следующие типы ДУ с автодутьем:

- простая гасительная камера, в которой газомасляное дутье происходит только после выхода подвижного контакта из отверстия в нижней части камеры;

- ДУ с принудительным газомасляным дутьем еще до выхода подвижного контакта из ДУ, в которых используется направленное продольное, поперечное или встречно-поперечное дутье.

 

Недостатки баковых МВ: взрыво- и пожароопасность, необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла и связанные с этим большие габариты и масса МВ.

 

Перед заливкой в баки масла необходимо:

а) обтереть бензином первого сорта все внутренние изоляционные части, выключателя: бакелитовые втулки вводов, направляющую бакелитовую трубу, штангу₎ гетинаксовые экраны гасительных камер и т. п.;

б) очистить, протереть дно бака и масловыпускной вентиль, промыть маслом;

в) проверить исправность маслоуказателя;

г) просушить изоляцию бака и другие изоляционные части выключателя.

 

Просушку рекомендуется производить продуванием сухого горячего воздуха при помощи воздуходувки с подогревом. Во избежание коробления фанеры и прессшпана температуру продуваемого воздуха повышают постепенно и равномерно, чтобы в баках конечная температура 70±5° С установилась примерно через три часа. Просушка длится 10-12 часов.

Если на месте монтажа отсутствует воздуходувка с подогревом, просушку можно производить, помещая в каждый бак (подвешивая па нож) одну или несколько электроламп общей мощностью 1000 Вт, включенных через соответствующий реостат. Бак должен быть несколько опущен для обеспечения вентиляции. При помощи реостата регулируется накал лампы с таким расчетом, чтобы требуемая температура воздуха у стенок бака 70±5°С установилась примерно в течение трех часов.

Во время просушки баков при помощи ламп необходимо все время следить за температурой воздуха в баке и ни в коем случае не допускать повышения температуры свыше 100-120° С.

При указанном режиме воздуха просушку производят в течении 8-10 часов. После просушки воздухом производится окончательная сушка и пропитка изоляции баков трансформаторным маслом при температуре 60±5°С центрифугой с подогревом.

Для этого сразу после воздушной сушки необходимо:

а) залить баки сухим трансформаторным маслом (почти до маслоуказателя),

б) поднять баки выключателя почти доверху, оставив щель, достаточную для пропуска шлангов центрифуги;

в) включить центрифугу не менее чем на 12 часов при ее производительности 3000 л/час и не менее 18 часов при ее производительности 300 л/час.

По окончании процесса заливки необходимо дать маслу отстояться не менее 24 часов, после чего взять пробу масла из нижней части бака (каждый бак вмещает около 100 кг масла) через масловыпускной вентиль. При взятии проб некоторое количество масла спускается из вентиля с целью его промывки; посуда также несколько раз промывается маслом из бака, а затем заполняется для испытания. Перед испытанием масло в разряднике должно отстояться не менее 15 мин, приняв температуру помещения.

Если прочность масла окажется ниже 35 кв/2,5 мм, то цикл сушки и пропитки следует продлить до получения требуемой прочности масла.

Техника безопасности

Один раз в год производится осмотр и чистка всех частей выключателя, для чего баки освобождают от масла и подвергают очистке. Кроме плановых ежегодных ревизий, осмотр выключателя с обязательным опусканием баков производится каждый раз после отключения выключателем тяжелого короткого замыкания.

 

7. Диагностика, испытание и ревизия силового трансформатора ТМ – 30 (дать определение, структура условного обозначения, принцип работы, основные конструктивные части трансформатора, регулировка напряжения силового трансформатора, организационные и технические мероприятия, определение целостности трансформатора).

Силовой трансформатор - это электрический аппарат, который предназначен для преобразования электрической энергии одного значения напряжения в электрическую энергию другого значения напряжения. Трансформаторы бывают:

· в зависимости от количества фаз: однофазные и трехфазные;

· по количеству обмоток: двухобмоточные и трехобмоточные;

· в зависимости от места их установки: наружной и внутренней установки;

· по назначению: понижающие и повышающие;

Кроме того, силовые трансформаторы различают по группам соединения обмоток, по способу охлаждения. Также при установке трансформаторов учитывают климатические условия.

Буквенное обозначение трансформатора содержит следующие данные в указанном порядке:

1. число фаз — для трехфазных Т, О — однофазный;
2. вид охлаждения — естественная циркуляция воздуха и масла М, естественное воздушное при открытом исполнении С, естественное воздушное при защищенном исполнении СЗ;
3. принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла Д;
4. число обмоток — трехобмоточный трансформатор Т; выполнение одной обмотки с устройством РПН обозначают буквой Н.
5. Трансформатор с расщепленной обмоткой НИ обозначают буквой Р (например ТРДН).
6. Исполнение трансформатора для собственных нужд электростанций обозначают буквой С (например, ТРДНС);
7. Г — грузоупорное исполнение.
8. Для обозначения автотрансформатора добавляют букву А впереди букв, указанных выше.
9. Исполнение трансформатора с естественным масляным охлаждением с защитой при помощи азотной подушки, без расширителя, обозначают дополнительной буквой З после вида охлаждения (например, ТМЗ).
Например, ТМ-320/10 — трехфазный трансформатор с естественным масляным охлаждением мощностью 320 кВ. А и высшим напряжением 10 кВ, ТДТНг-2000О/I 10 — трехфазный масляный трансформатор, дутьевое охлаждение, трехобмоточный, регулированием напряжения под нагрузкой, грузоупорный, мощностью 20000 кВ А и высшим напряжением 110 кВ.

Принцип работы любого силового трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. Если к обмотке данного устройства подключить источник переменного тока, то по виткам этой обмотки будет протекать переменный ток, который создаст в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток. Замкнувшись в магнитопроводе, переменный магнитный поток будет индуктировать электродвижущую силу (ЭДС) в другой обмотке трансформатора. Это объясняется тем, что все обмотки трансформатора намотаны на один магнитопровод, то есть они связаны между собой магнитной связью. Значение индуктируемой ЭДС будет пропорционально количеству витков данной обмотки.

Далее рассмотрим основные конструктивные части силового трансформатора. Три обмотки высокого, среднего и низкого напряжения намотаны на сердечник (магнитопровод), выполненный из шихтованной стали.

Магнитопровод с обмотками помещен в специальный бак. На крышке бака расположены выводы обмоток. В данном случае трех обмоток: высокого (ВН), среднего (СН) и низкого напряжений (НН). Обмотка ВН и СН имеет нулевой вывод, предназначенный для заземления обмотки. Если нулевой вывод трансформатора заземляется, то эта обмотка называется глухозаземленной, в противном случае именуется с изолированной нейтралью. Также на крышке бака расположена выхлопная труба, газовая защита, устройство регулировки напряжения (РПН), расширитель и маслопровод, соединяющий расширитель непосредственно с самим баком. Выхлопная труба служит для защиты бака трансформатора от разрыва при резком увеличении давления газа, который выделяется при внутренних повреждениях аппарата.

Магнитопровод представляет собой магнитную цепь силового трансформатора, по которой замыкается магнитный поток. Магнитопровод силового трансформатора изготавливается из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали. Магнитопровод состоит из стержней, на которых расположены обмотки, и ярм, замыкающих магнитную цепь. Поверхность пластин изолирована либо жаростойкой пленкой или лаком, либо жаростойкой и лаковыми пленками в сочетании. Различают броневые, бронестержневые и стержневые магнитопроводы. Наибольшее распространение в силовых трансформаторах получили стержневые магнитопроводы. По способу сборки магнитопроводы подразделяются на стыковые и шихтованные. В стыковом магнитопроводе стержни и ярма собраны и закреплены раздельно и при сборке соединяются в стык. Такие магнитопроводы имеют ряд существенных недостатков, хотя и отличается простотой сборки.

Газовая защита выполнена на газовом реле, которое действует на сигнал либо на отключение трансформатора в случае повреждения внутри самого аппарата.

Расширитель предназначен для обеспечения постоянного заполнения бака маслом при изменении температуры окружающего воздуха или нагрузки трансформатора, а также для уменьшения площади поверхности соприкосновения масла с воздухом. Соединение расширителя с атмосферой осуществляется через воздухоосушитель (дыхательный патрон).

Термосифонный фильтр заполняется силикагелем и служит для защиты масла от увлажнения и окисления. То есть осуществляет непрерывную регенерацию трансформаторного масла. Для заливки и слива масла на баке аппарата расположены соответствующие задвижки, а также пробка для слива остатков масла. Для взятия пробы масла используется расположенный в нижней части бака кран.

Обмотки – это электрические цепи, по которым протекает электрический ток.

Различают следующие типы обмоток силовых трансформаторов: однослойные, двухслойные и многослойные. Тип обмотки зависит от габарита силового трансформатора.

Охлаждение

По способу охлаждения силовые трансформаторы делятся на три группы:

- с естественным воздушным охлаждением,

- с форсированным воздушным охлаждением,

- с естественным масляным охлаждением, с форсированным масляным охлаждением.

 

Силовые трансформаторы с воздушным охлаждением называют сухими, силовые трансформаторы с масляным охлаждением – масляными.