Separatoare și scurtcircuite: scop, proiectare, principiu de funcționare

Pentru a reduce costul echipamentelor din substația de înaltă tensiune, în locul întreruptoarelor de circuit sunt utilizate scurtcircuite și separatoare pe partea de înaltă tensiune. Un astfel de sistem, desigur, este învechit și inferior multor opțiuni de protecție mai fiabile, dar este încă folosit la substații cu o tensiune de 35 kV și mai mult. În acest articol, vom lua în considerare principiul funcționării, scopul și proiectarea separatoarelor și a scurtcircuitelor.

Principiul de funcționare

Un transformator este un dispozitiv care este un dispozitiv electromagnetic cu 2 (sau mai multe) înfășurări. Acest aparat este conceput în principal pentru a converti curentul alternativ de la o tensiune la alta. Transformarea energiei are loc datorită câmpului magnetic. Cabinele transformatoarelor din partea principală sunt folosite pentru a conduce electricitatea la uriaș distanțe, cu toate acestea se separă și îl trimit la receptoare, redresoare, amplificatoare de diferite tipuri dispozitive. Componenta principală a dispozitivului de mai sus este un fir cu înfășurări. Pentru lucrări de înaltă calitate în transformatoare, sunt instalate scurtcircuite și separatoare, care reglementează funcționalitatea aparatului.

Pe scurt despre scurtcircuit

Scurtcircuitator – este un dispozitiv care creează un nefiresc scurt circuit. Unde se folosesc astfel de dispozitive? În primul rând, dispozitivul este instalat în transformatoare. Este folosit pentru a se asigura că un transformator defect este deconectat după ce a fost creat un scurtcircuit în timpul acțiuni de protecție a releului linia care se alimentează. După aceea, atât transformatorul, cât și linia sunt deconectate de la rețea.

Cum funcționează un scurtcircuitator? Aparatul functioneaza pe 2 sau 1 poli, in functie de tensiune. Instalatiile cu 35kV functioneaza cu doi poli, iar la o tensiune de 110kV sau mai mult se foloseste un pol. Puteți lua în considerare vizual fotografia și schema de scurtcircuit pentru a înțelege în ce constă.

Schema de scurtcircuit KZ-35: (1 - cutie de otel; 2 - izolator suport; 3 - contact imobil; 4 - mișcare cuțit împământat (contact); 5 - arbore).

Transmisia în scurtcircuit are un arc, care este responsabil pentru pornirea cuțitului în mișcare la contactul imobil, care este în prezent alimentat. Releul de protecție dă un impuls pentru a porni unitatea, dar este dezactivat manual. Pentru a evita formarea arcului și ruperea dispozitivului, este necesar să creșteți viteza cuțitului. În astfel de modele, scurtcircuitorul pornește în 0,15 - 0,5 s.

Pe scurt despre separator

Separatorul este un fel de deconectator care deconectează rapid rețeaua fără curent, atunci când se execută comanda. Se poate distinge de separator datorită unui actuator cu arc de pe separator. Includerea acestui dispozitiv se face manual. Separatoarele pot avea și un picior împământat pe o parte sau pe ambele. Luați în considerare în fotografia și diagrama de mai jos în ce constă separatorul:

Circuit separator OD-220: (1 - separator cu 2 coloane cu un cutit care se roteste; 2 - coloane; 3 - actuator sub formă de arcuri).

După revizuirea diagramei, să vedem cum funcționează separatorul. Deconectează circuitul (fără curent) sau curentul de magnetizare, dar este imposibil să se deconecteze curentul de scurtcircuit care apare în timpul pornirii scurtcircuitului. Și prin această nuanță, există o blocare în circuitele OD și scurtcircuite, care nu permite separatorului să se oprească, cu condiția ca un curent să treacă prin transformator. Unde este folosit acest dispozitiv? Într-o cutie de transformator, pentru a-și stabiliza funcționarea.

De asemenea, pentru ca separatorul să nu se deconecteze, în structură este introdus un releu de curent, care este conectat direct la transformatorul de curent situat în scurtcircuit. După deconectarea liniei, releul va închide contactul și condensatorul, ceea ce îl va duce la funcționare. În plus, datorită condensatorului 2, va fi declanșată o oprire.

Colaborare

Dacă designul este de tip deschis, atunci funcționarea dispozitivelor menționate mai sus este instabilă (până la eșecul funcționării), deoarece sunt sensibile la îngheț și gheață. Din acest motiv, au fost dezvoltate camere de gaz închise. Gazul poate scăpa și, în această condiție, este recuperat din cilindrul, care este atașat de carcasa camerei. Presiunea în astfel de camere este reglată constant de un manometru.

Scurtcircuitorul conține o cameră de contact din porțelan și 2 electrozi cu o singură rupere de 0,9 cm. Există o ieșire pentru atașarea curentului conducător al magistralei în contactul imobil. Legăturile flexibile conectează contactul. Camera de contact este umplută cu gaz la o presiune de 0,3 MPa. Gazul din cameră este incombustibil și nu prezintă pericol în caz de explozie sau incendiu. Pe baza acestui fapt, dispozitivele de stingere a arcului nu au sens în design. Contactul de jos este asemănător unei tije cu un cilindru sub formă de ecran și este de tip feminin.

Schema de colaborare arată astfel:

Unde:

• Q - comutator;
• QR - separator;
• QN - scurtcircuitator;
• T1, T2 - transformatoare de putere;
• TA1, TA2, TA3 - transformatoare de curent;
• YAT - dezactivarea separatorului;
• YAC - includerea unui scurtcircuit.

Acest sistem, combinația este aproape analogă cu un comutator de înaltă tensiune. Într-o situație de urgență în interiorul zonei protejate, un transformator de putere acționează ca element de protecție, care, cu ajutorul unor procese, scoate sub tensiune toți consumatorii acestui transformator.

De asemenea, în timpul în care nu există alimentare cu curent, separatorul este deconectat pentru a preveni propria sa ruptură de influența curentului. Un astfel de sistem este utilizat în rețelele cu curenți mari. După cum am spus mai sus, sistemul OD-KZ este ieftin, dar în prezent este deja depășit și este înlocuit cu comutatoare mai noi. Puteți afla mai multe despre această problemă urmărind videoclipul:

Prezentare generală a sistemului OD-KZ

Avantaje și dezavantaje

Separatoarele deschise și scurtcircuitele nu funcționează foarte bine în condiții meteorologice nefavorabile. Din acest motiv, a fost creată o anumită structură cu sistem de contact, plasată într-o cameră cu gaz SF6.

O instalație de 35 de kilowați folosește 2 poli. Mai puternic (110 kilowați sau mai mult) folosește un singur stâlp. Scurtcircuitele obișnuite funcționează foarte mult timp și, prin urmare, este mai indicat să folosiți un dispozitiv bazat pe o încărcare cu pulbere. Sablarea pune cuțitul în mișcare.

Este important să știți că atunci când monitorizați starea dispozitivelor, în primul rând, trebuie să verificați izolația pe toate părțile.

Atât am vrut să vă spun despre principiul de funcționare, proiectarea și scopul scurtcircuitelor și separatoarelor. Sperăm că informațiile au fost utile și de înțeles pentru tine!

De asemenea, vă sfătuim să citiți:

• Cum se transmite electricitatea la distanță către consumatori
• Cum se identifică un scurtcircuit în rețea
• Echipamente de protectie in instalatii electrice cu tensiuni peste 1000 Volti