Separadores e curtos-circuitos: finalidade, projeto, princípio de operação

Para reduzir o custo dos equipamentos da subestação de alta tensão, curtos-circuitos e separadores do lado da alta tensão são usados ​​no lugar de disjuntores. Esse sistema, é claro, está desatualizado e inferior a muitas opções de proteção mais confiáveis, mas ainda é usado em subestações com tensão de 35 kV e superior. Neste artigo, consideraremos o princípio de operação, finalidade e projeto de separadores e curtos-circuitos.

Princípio de operação

Um transformador é um dispositivo eletromagnético com 2 (ou mais) enrolamentos. Este aparelho é projetado principalmente para converter a corrente alternada de uma voltagem para outra. A transformação de energia ocorre devido ao campo magnético. Cabines de transformadores na parte principal são usadas para conduzir eletricidade a enormes distâncias, com tudo isso eles separam e enviam para receptores, retificadores, amplificadores de vários tipos dispositivos. O principal componente do dispositivo acima é um fio com enrolamentos. Para trabalhos de alta qualidade em transformadores, são instalados curtos-circuitos e separadores, que regulam a operacionalidade do aparelho.

Resumidamente sobre o curto-circuito

Curto-circuito – é um dispositivo que cria um ambiente não natural curto circuito. Onde esses dispositivos são usados? Em primeiro lugar, o dispositivo é instalado em transformadores. É usado para garantir que um transformador defeituoso seja desconectado após a criação de um curto-circuito durante ações de proteção de relé a linha que alimenta. Depois disso, tanto o transformador quanto a linha são desconectados da rede elétrica.

Como funciona um curto-circuito? O dispositivo opera em 2 ou 1 pólo, dependendo da tensão. Instalações com 35kV operam com dois pólos, e com tensão de 110kV ou mais utiliza-se um pólo. Você pode considerar visualmente a foto e o diagrama de curto-circuito para entender em que consiste.

Esquema de curto-circuito KZ-35: (1 - caixa de aço; 2 - isolador de suporte; 3 - contato imóvel; 4 - faca móvel aterrada (contato); 5 - eixo).

A transmissão de curto-circuito possui uma mola, que é responsável por acionar a faca em movimento para o contato imóvel, que atualmente está energizado. O relé de proteção dá um pulso para iniciar o inversor, mas é desabilitado manualmente. Para evitar formação de arco e quebra do dispositivo, é necessário aumentar a velocidade da faca. Em tais projetos, o curto-circuito liga em 0,15 - 0,5 s.

Resumidamente sobre o separador

O separador é uma espécie de seccionador que desliga rapidamente a rede sem corrente, quando o comando passa por ela. Ele pode ser diferenciado do seccionador graças a um atuador tipo mola no separador. A inclusão deste dispositivo é realizada manualmente. Os separadores também podem ter uma perna aterrada de um lado ou de ambos. Considere na foto e no diagrama abaixo em que consiste o separador:

Circuito separador OD-220: (1 - seccionadora de 2 colunas com uma faca que gira; 2 - colunas; 3 - atuador em forma de molas).

Depois de revisar o diagrama, vamos ver como o separador funciona. Ele desconecta o circuito (sem corrente) ou a corrente de magnetização, mas é impossível desconectar a corrente de curto-circuito que aparece durante o início do curto-circuito. E através dessa nuance, ocorre um bloqueio no OD e um curto-circuito, que não permite o desligamento do separador, desde que passe uma corrente pelo transformador. Onde este dispositivo é usado? Em uma caixa de transformador, para estabilizar seu trabalho.

Além disso, para que o separador não se desconecte, um relé de corrente é introduzido na estrutura, o qual é conectado diretamente ao transformador de corrente localizado no curto-circuito. Após desconectar a linha, o relé irá fechar o contato e o capacitor, que o fará funcionar. Além disso, graças ao capacitor 2, um desligamento será acionado.

Colaboração

Se o projeto for do tipo aberto, o funcionamento dos dispositivos acima mencionados é instável (até a falha de funcionamento), uma vez que são sensíveis ao gelo e geada. Por esta razão, câmaras de gás fechadas foram desenvolvidas. O gás pode escapar e, nessa condição, é recuperado do cilindro, que está preso ao invólucro da câmara. A pressão nessas câmaras é constantemente regulada por um manovacuum meter.

O curto-circuito contém uma câmara de contato de porcelana e 2 eletrodos com um único intervalo de 0,9 cm. Existe uma saída para conectar a corrente condutora do barramento no contato imóvel. Links flexíveis conectam o contato. A câmara de contato é preenchida com gás a uma pressão de 0,3 MPa. O gás na câmara não é combustível e não apresenta perigo em caso de explosão ou incêndio. Com base nisso, os dispositivos de extinção de arco são insignificantes no design. O contato inferior é semelhante a uma haste com cilindro em forma de tela e é do tipo fêmea.

O esquema de colaboração é parecido com este:

Onde:

• Q - interruptor;
• QR - separador;
• QN - curto-circuito;
• T1, T2 - transformadores de potência;
• TA1, TA2, TA3 - transformadores de corrente;
• YAT - desabilitando o separador;
• YAC - inclusão de um curto-circuito.

Neste sistema, a combinação é quase análoga a uma chave de alta tensão. Em uma situação de emergência dentro da área protegida, um transformador de potência atua como elemento de proteção, que, com o auxílio de alguns processos, desenergiza todos os consumidores deste transformador.

Além disso, durante o tempo em que não há alimentação de corrente, o separador é desconectado para evitar sua própria ruptura por influência da corrente. Esse sistema é usado em redes com altas correntes. Como dissemos acima, o sistema OD-KZ é barato, mas em nosso tempo já está desatualizado e está sendo substituído por switches mais novos. Você pode aprender mais sobre esse problema assistindo ao vídeo:

Visão geral do sistema OD-KZ

Vantagens e desvantagens

Separadores abertos e curtos-circuitos não funcionam muito bem em condições climáticas adversas. Por conta disso, foi criada uma determinada estrutura com sistema de contato, colocada em uma câmara com gás SF6.

Uma instalação de 35 quilowatts usa 2 pólos. Mais potente (110 quilowatts ou mais), use um pólo. Os curtos-circuitos típicos operam por muito tempo e, portanto, é mais aconselhável usar um dispositivo baseado em uma carga de pó. Explodi-la coloca a faca em movimento.

É importante saber que ao monitorar o estado dos dispositivos, em primeiro lugar, é necessário verificar o isolamento em todas as partes.

Isso é tudo o que eu queria dizer a vocês sobre o princípio de operação, design e finalidade de curtos-circuitos e separadores. Esperamos que as informações tenham sido úteis e compreensíveis para você!

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