Separatory i zwarcia: przeznaczenie, budowa, zasada działania

Aby obniżyć koszty wyposażenia w podstacji wysokiego napięcia, zamiast wyłączników stosuje się zwarcia i separatory po stronie wysokiego napięcia. Taki system jest oczywiście przestarzały i gorszy od wielu bardziej niezawodnych opcji ochrony, ale nadal jest używany w podstacjach o napięciu 35 kV i wyższym. W tym artykule rozważymy zasadę działania, przeznaczenie i konstrukcję separatorów i zwarć.

Zasada działania

Transformator to urządzenie, które jest urządzeniem elektromagnetycznym z 2 (lub więcej) uzwojeniami. To urządzenie jest przeznaczone głównie do konwersji prądu przemiennego z jednego napięcia na drugie. Transformacja energii następuje dzięki polu magnetycznemu. Kabiny transformatorowe w głównej części służą do przewodzenia energii elektrycznej do ogromnych odległości, z tym wszystkim rozdzielają i przesyłają do odbiorników, prostowników, wzmacniaczy różnego typu urządzenia. Głównym elementem powyższego urządzenia jest drut z uzwojeniami. W celu zapewnienia wysokiej jakości pracy w transformatorach instalowane są zwarcia i separatory, które regulują sprawność aparatury.

Krótko o zwarciu

Zwieracz – to urządzenie, które tworzy nienaturalny zwarcie. Gdzie są używane takie urządzenia? Przede wszystkim urządzenie jest instalowane w transformatorach. Służy do zapewnienia odłączenia uszkodzonego transformatora po powstaniu zwarcia podczas działania zabezpieczające przekaźnika, linia, która się karmi. Następnie zarówno transformator, jak i linia są odłączane od sieci.

Jak działa zwieracz? Urządzenie działa na 2 lub 1 biegunie w zależności od napięcia. Instalacje o napięciu 35kV pracują na dwóch biegunach, a przy napięciu 110kV lub większym stosuje się jeden biegun. Możesz wizualnie rozważyć zdjęcie i schemat zwarcia, aby zrozumieć, z czego się składa.

Schemat zwarć KZ-35: (1 - puszka stalowa; 2 - izolator wsporczy; 3 - nieruchomy kontakt; 4 - ruchomy nóż uziemiony (kontakt); 5 - wał).

Przekładnia zwarciowa posiada sprężynę, która odpowiada za włączenie ruchomego noża do stałego styku, który jest aktualnie zasilony. Przekaźnik zabezpieczeniowy daje impuls do uruchomienia przemiennika, ale jest ręcznie wyłączany. Aby uniknąć wyładowania łukowego i złamania urządzenia, konieczne jest zwiększenie prędkości noża. W takich konstrukcjach zwieracz włącza się w 0,15 - 0,5 s.

Krótko o separatorze

Separator jest rodzajem odłącznika, który szybko odłącza sieć bez prądu, gdy polecenie to wykona. Można go odróżnić od odłącznika dzięki siłownikowi sprężynowemu na separatorze. Włączenie tego urządzenia odbywa się ręcznie. Separatory mogą mieć również uziemioną nóżkę z jednej strony lub z obu. Zastanów się na zdjęciu i schemacie poniżej, z czego składa się separator:

Obwód separatora OD-220: (1 - odłącznik 2-kolumnowy z obracającym się nożem; 2 - kolumny; 3 - siłownik w postaci sprężyn).

Po zapoznaniu się ze schematem zobaczmy, jak działa separator. Rozłącza obwód (brak prądu) lub prąd magnesujący, ale nie można odłączyć prądu zwarciowego, który pojawia się podczas początku zwarcia. I przez ten niuans dochodzi do blokady w OD i zwarciu, które nie pozwala na wyłączenie separatora, pod warunkiem, że przez transformator przepływa prąd. Gdzie jest używane to urządzenie? W skrzynce transformatorowej, aby ustabilizować jego pracę.

Ponadto, aby separator się nie rozłączył, do konstrukcji wprowadzany jest przekaźnik prądowy, który jest podłączony bezpośrednio do przekładnika prądowego znajdującego się w zwarciu. Po odłączeniu linii przekaźnik zamknie styk i kondensator, co doprowadzi do jego pracy. Ponadto, dzięki kondensatorowi 2, nastąpi wyłączenie.

Współpraca

Jeśli konstrukcja jest typu otwartego, działanie wyżej wymienionych urządzeń jest niestabilne (aż do awarii), ponieważ są one wrażliwe na mróz i lód. Z tego powodu opracowano zamknięte komory gazowe. Gaz może ulatniać się iw tym stanie jest odzyskiwany z butli, która jest przymocowana do płaszcza komory. Ciśnienie w takich komorach jest stale regulowane przez manowakuum.

Zwieracz zawiera porcelanową komorę stykową i 2 elektrody z pojedynczą przerwą 0,9 cm. W nieruchomym styku znajduje się wyjście do podłączenia szyny przewodzącej prąd. Elastyczne linki łączą kontakt. Komora kontaktowa wypełniona jest gazem pod ciśnieniem 0,3 MPa. Gaz w komorze jest niepalny, co nie stwarza niebezpieczeństwa wybuchu lub pożaru. Na tej podstawie urządzenia do gaszenia łuku nie mają sensu w projektowaniu. Styk dolny jest podobny do pręta z cylindrem w postaci ekranu i jest typu żeńskiego.

Schemat współpracy wygląda tak:

gdzie:

• Q - przełącznik;
• QR - separator;
• QN - zwieracz;
• T1, T2 - transformatory mocy;
• TA1, TA2, TA3 - przekładniki prądowe;
• YAT - wyłączenie separatora;
• YAC - włączenie zwieracza.

Ten system, kombinacja jest prawie analogiczna do przełącznika wysokiego napięcia. W sytuacji awaryjnej wewnątrz chronionego obszaru transformator mocy działa jako element ochronny, który za pomocą niektórych procesów odłącza energię od wszystkich odbiorców tego transformatora.

Również w czasie, gdy nie ma zasilania, separator jest odłączany, aby zapobiec jego własnemu pęknięciu pod wpływem prądu. Taki system jest stosowany w sieciach o dużych prądach. Jak wspomnieliśmy powyżej, system OD-KZ jest tani, ale w naszych czasach jest już przestarzały i jest zastępowany nowszymi przełącznikami. Możesz dowiedzieć się więcej o tym problemie, oglądając wideo:

Przegląd systemu OD-KZ

Zalety i wady

Otwierane separatory i zwarcia nie sprawdzają się zbyt dobrze w niesprzyjających warunkach atmosferycznych. Z tego powodu powstała pewna struktura z układem stykowym, umieszczona w komorze z gazem SF6.

Instalacja o mocy 35 kilowatów wykorzystuje 2 słupy. Mocniejszy (110 kilowatów lub więcej) używa jednego bieguna. Typowe zwarcia działają bardzo długo i dlatego bardziej wskazane jest zastosowanie urządzenia opartego na ładowaniu proszkowym. Wysadzanie wprawia nóż w ruch.

Ważne jest, aby wiedzieć, że podczas monitorowania stanu urządzeń przede wszystkim należy sprawdzić izolację wszystkich części.

To wszystko, co chciałem opowiedzieć o zasadzie działania, budowie i przeznaczeniu zwarć i separatorów. Mamy nadzieję, że informacje były dla Ciebie przydatne i zrozumiałe!

Radzimy również przeczytać:

• Jak energia elektryczna jest przesyłana na odległość do odbiorców
• Jak rozpoznać zwarcie w sieci?
• Sprzęt ochronny w instalacjach elektrycznych o napięciach powyżej 1000 V