Urządzenie przełączników olejowych i zasada działania, jakie są zalety i wady.

Przełączniki olejowe: rodzaje, urządzenie i zasada działania

W tym materiale porozmawiamy o przełącznikach olejowych, ich urządzeniu, zasadzie działania, zakresie, zaletach i wadach, odmianach i wielu innych.

Czym są przełączniki olejowe, przeznaczenie, gdzie są używane

Wyłączniki olejowe to urządzenia elektryczne wysokiego napięcia służące do przełączania sieci od 6 kV, włączania i wyłączania silników elektrycznych, transformatorów, a także całych sekcji i przepustów podstacji wysokiego napięcia.

Ten przełącznik ma trzy bieguny. Każdy słupek z kolei składa się z opon i samego przełącznika.

Gdy urządzenie jest wyłączone, powstaje łuk elektryczny. Jego gaszenie odbywa się w naczyniu, do którego wlewa się dielektryk – olej transformatorowy.

Wyłączniki olejowe (SN) są stosowane w podstacjach elektrycznych zlokalizowanych w przedsiębiorstwach przemysłowych, a także w rozliczeniach.

Ogólne urządzenie, jak działają

MV składa się z następujących głównych elementów:

  1. Grupa kontaktów mocy. Zawiera ruchomy trzpień i stałe gniazdo, do którego jest wkładany. Łuk gaśnie w kadzi z olejem transformatorowym.
  2. izolatory porcelanowe. Z ich pomocą części przewodzące prąd są odizolowane od obudowy i od siebie.
  3. Zbiornik wypełniony olejem transformatorowym. Z powodu tego ostatniego łuk elektryczny gaśnie.
  4. Zablokuj kontakty kontrolne, które są połączone w jedną grupę.
  5. Jednostka napędowa. Zainstalowany ręczny i automatyczny, oparty na cewce elektromagnesu.
  6. Sprężyny. Styki przełącznika oleju są otwarte z powodu energii sprężania.

Po przyłożeniu napięcia do cewki elektromagnesu rdzeń cofa się, uruchamia mechanizm dźwigniowy, który łączy ruchome styki (piny) z nieruchomym gniazdem. W ten sposób wyłącznik oleju jest automatycznie włączany.

Można go również włączyć ręcznie. Aby to zrobić, musisz przyłożyć siłę do elektrozaworu za pomocą specjalnej dźwigni.

Konieczne jest działanie na dźwignię, aż mechanizm zostanie zablokowany specjalnym zatrzaskiem z charakterystycznym dźwiękiem. Prace należy wykonywać w kombinezonach i butach, w rękawicach elektroizolacyjnych.

Typy urządzeń (klasyfikacja)

Istnieją dwa rodzaje przełączników olejowych:

Zgodnie z zasadą działania gaśnicy łukowej są one podzielone na urządzenia:

  1. Z automatycznym wydmuchem. Mieszanka gazowo-olejowa porusza się dzięki energii wytwarzanej z łuku elektrycznego.
  2. Z podmuchem oleju. Specjalne mechanizmy hydrauliczne dostarczają olej pod ciśnieniem do punktu rozdzielenia styków.
  3. Z hartowaniem w oleju magnetycznie.

Przełączniki zbiorników, urządzenie, zasada działania

Wyłącznik kadzi to jeden lub więcej dużych zbiorników z olejem transformatorowym, w którym łuk gaśnie po wyłączeniu MW.

READ
Jaki jest schemat lampy LED: urządzenie najprostszych sterowników

Wyłącznik kadziowy konstrukcyjnie składa się ze zbiorników wypełnionych olejem transformatorowym, układu styków oraz jednostki sterującej. Łuk gaśnie bezpośrednio w zbiorniku(ach).

Olej w zbiorniku oprócz gaszenia łuku pełni funkcję substancji izolacyjnej.

Tego typu wyłączniki są stosowane głównie w instalacjach rozdzielczych 35-220 kV, najczęściej są duże i instalowane w otwartych podstacjach.

Ich zasada działania jest taka sama jak w przypadku niskoolejowych: jak wspomniano powyżej, tworzenie się łuku następuje, gdy styki się otwierają, i gaśnie on przez mieszankę gazowo-olejową, gdy uwalniana jest wysoka temperatura i olej odparowuje.

Przełączniki zbiorników mogą mieć zarówno napędy ręczne, jak i automatyczne. W drugim przypadku włączenie odbywa się za pomocą cewki elektromagnetycznej.

Pojedynczy zbiornik z otwartym łukiem

Najprostsza konstrukcja wyłącznika olejowego. Składa się z jednego dużego zbiornika, łuk wygaszany jest w nim za pomocą podwójnego zerwania styków.

Ten typ wyłącznika ma standardową budowę i składa się z bloków stykowych (ruchomych, stałych, łukowych), kadzi z olejem transformatorowym, izolatorów porcelanowych, płyt, trawersu, sprężyn i wałka.

Sześć porcelanowych izolatorów przechodzi przez pokrywę SN i kończy się miedzianymi wspornikami. Te ostatnie to stałe kontakty robocze.

Styki ruchome umieszczone są na trawersie i napędzane prętem izolacyjnym.

Przełącznik magnetyczny jest włączony, gdy trawers znajduje się w górnym położeniu. W tym momencie sprężyna jest ściśnięta, a styki są zamknięte.

Przełącznik jest podłączony do zatrzasku, który utrzymuje go w pozycji włączonej. Po odłączeniu zatrzask jest zwolniony, sprężyna jest zwolniona, styki otwierają się. W tym przypadku na każdym biegunie obwód otwiera się w dwóch punktach. Powstaje łuk, który pali się nie dłużej niż 0,1 sekundy.

Ten typ przełączników jest jednym z najprostszych w konstrukcji i działaniu, bezpretensjonalnym i niedrogim.

Z komorą łukową

Wyłączniki olejowe z komorą łukową są lepsze pod względem zdolności wyłączania i niezawodności.

Osiąga się to właśnie dzięki obecności komory łukowej. Ten ostatni znajduje się wewnątrz zbiornika w oleju.

Konstrukcja tego typu SN jest bardziej złożona: istnieją przekładniki prądowe, element grzejny i urządzenie do spuszczania oleju.

Łuk gaśnie w komorze łukowej. Specyfika procesu polega na tym, że wielkość ciśnienia występującego podczas gaszenia jest znacznie wyższa niż obserwowana w MW bez komory łukowej.

READ
Zaciskanie skrętki: prawidłowy schemat zaciskania kabli w Internecie

Wyższe ciśnienie zmniejsza średnicę łuku, co powoduje szybsze wygaszenie łuku.

Przełączniki niskiego poziomu oleju (garnek), urządzenie, zasada działania

Ten typ SN jest przeznaczony do włączania / wyłączania odbiorników energii elektrycznej w trybie normalnym lub w sytuacjach awaryjnych. Wyłączenie następuje w trybie ręcznym i automatycznym.

Rozważmy urządzenie przełącznika oleju na przykładzie VMG-10.

Składa się z następujących głównych elementów:

  1. Metalowa obudowa, na której montowane są słupki.
  2. Garnki z olejem transformatorowym. Są to trzy bieguny odizolowane od siebie za pomocą powietrza i izolatorów i umieszczone na jednej wspólnej ramie.
  3. Ruchome pręty i stałe kontakty.
  4. izolatory porcelanowe. Z ich pomocą garnki są izolowane od metalowej obudowy.
  5. Trawers.
  6. Bufor oleju.
  7. Bariery izolacyjne.
  8. Wiosna
  9. Wał.
  10. Dźwignie. Za pomocą mechanizmu dźwigniowego następuje włączenie/wyłączenie SN.

Zasada działania tego typu wyłącznika olejowego polega na wygaszeniu łuku elektrycznego, który pojawia się przy otwarciu styków, które są pod napięciem w mieszaninie gazowo-olejowej.

Ta mieszanina powstaje w wyniku rozkładu oleju pod wpływem wysokich temperatur (może osiągnąć 6000 stopni).

Jak wyłącza się wyłącznik oleju?

MW wyłącza się, naciskając odpowiedni przycisk.

Jednocześnie uruchamiany jest zatrzask, który uniemożliwia samoczynne wyłączenie się w trybie normalnym, sprężyna zostaje zwolniona i pręty wychodzą z gniazd – wyłącznik jest wyłączony.

Gdy styki są rozłączone i otwarte w biegunach, w oleju powstaje łuk elektryczny (jeśli rozłączenie nastąpiło pod napięciem), który pali się przez ułamek sekundy.

Podczas jego gaszenia olej bardzo mocno się nagrzewa w miejscu rozdzielenia styków, uwalnia się gaz. Łuk gaśnie.

Jak podłączyć przełącznik tranzytowy zgodnie ze schematem: jak zwykle pojedynczy, podwójny, schematy, kryteria wyboru

Oznaczenie wyłącznika oleju

Wszystkie podstawowe informacje o MW można uzyskać badając oznaczenia na specjalnej tabliczce przymocowanej z przodu urządzenia.

Rozważ oznaczenie na podstawie MV VMG-133:

  1. Pierwsza litera „B” to przełącznik.
  2. Druga litera “M” – rodzaj przełącznika – niski poziom oleju.
  3. Trzecia litera „G” – należąca do gatunku – doniczkowa.
  4. 133 – seria.

Obsługa i konserwacja

Przełącznik oleju w podstacji roboczej jest przez większość czasu w pozycji włączonej. Wyłączenie jest wykonywane w przypadku awarii, napraw planowych i niezależnych.

Konserwację urządzeń przeprowadza specjalnie przeszkolony personel elektryczny organizacji odpowiedzialnej za eksploatację podstacji.

READ
3 najpopularniejsze domowe anteny kablowe do telewizji cyfrowej

Obejmuje następujące prace:

  1. Sprawdzenie poziomu oleju transformatorowego w garnkach, uzupełnienie w razie potrzeby.
  2. Sprawdzenie dokręcenia połączeń śrubowych opon. W razie potrzeby luźne połączenia są zaciskane, aby zapobiec przegrzaniu i pęknięciu.
  3. Czyszczenie za pomocą szmat, słupów, garnków, opon z kurzu, brudu, pajęczyn.
  4. Kontrola, ponowny montaż, czyszczenie styków.
  5. Czyszczenie połączeń stykowych w częściach przewodzących.

Schematy projektowe i zastosowania wyłączników olejowych (szeregowo)

Istnieją następujące główne serie MV:

  1. VMP. To jest przełącznik oleju. W nim styki łukowe znajdują się wewnątrz zbiornika, a pracownicy znajdują się na zewnątrz przełącznika. Służą do dużych prądów wyłączających w zamkniętej rozdzielnicy 6-10 kV.
  2. VK – przełącznik kolumny olejowej. Znajduje zastosowanie w rozdzielnicach o konstrukcji wysuwanej.
  3. VGM. Służy do wyłączania dużych prądów. Urządzenia tego typu posiadają 2 pary styków roboczych i łukowych. Podwójne przerwanie prądu pozwala na bardziej efektywne gaszenie łuku.
  4. VMUE – rdzeń. Znajduje zastosowanie w instalacjach 35 kV.
  5. TDC. Znajduje zastosowanie w instalacjach 110 i 220 kV.

Jaka jest różnica między przełącznikami VMP i VPM

Oba typy wyłączników są klasyfikowane jako wyłączniki niskoolejowe i są trójbiegunowymi urządzeniami przełączającymi.

Ogólnie są bardzo podobne, ale mają kilka różnic:

  1. Cechy konstrukcyjne.
  2. Wymiary.
  3. Funkcje instalacji.

System sterowania i napędu

MV można kontrolować za pomocą przycisków obwodu sterującego lub ręcznie działając na cewkę elektromagnesu.

Napęd przeznaczony jest do włączania urządzenia w trybie ręcznym lub automatycznym, a także do utrzymywania go w stanie włączonym.

Istnieją następujące rodzaje napędów:

  1. Ręczny (automatyczny). Napęd ten umożliwia sterowanie wyłącznikiem olejowym zarówno ręcznie, jak i automatycznie za pomocą wbudowanego elektromagnesu.
  2. Wiosna. Ten typ napędu włącza MW dzięki energii nawiniętej sprężyny. Sprężyna nawijana jest ręcznie za pomocą elektromagnesu lub silnika elektrycznego.
  3. Ładunek wiosenny. Włączenie odbywa się za pomocą energii napiętych sprężyn i obciążenia podniesionego do górnej pozycji.
  4. Elektromagnetyczny. Sterowanie wyłącznikiem olejowym odbywa się poprzez wytworzenie siły trakcyjnej w cewce elektromagnetycznej z rdzeniem. Aby włączyć rdzeń, współdziała z mechanizmem dźwigni.

Możliwe awarie

Przełączniki olejowe nie są najbardziej niezawodnym sprzętem elektrycznym, okresowo się psują.

Lista najczęstszych awarii:

  1. Przegrzanie połączeń stykowych w oponach, garnkach, a następnie awaryjne wyłączenie.
  2. Złe włączenie.
  3. Częste przestoje.
  4. Pogorszenie izolacji, nakładanie się biegunów podczas zwarcia (zwarcie).
  5. Awarie mechanizmów i napędów.
  6. Awarie układu stykowego (niepełne włączenie ruchomych styków, ich zamarznięcie w pozycji pośredniej, zerwanie styków gniazdowych).
READ
Oświetlenie w łazience: zasady, wymagania, pomysły na zdjęcia

Zalety i wady wyłączników olejowych

Wymieńmy najpierw główne zalety tego typu MW:

  1. Bezpretensjonalność, możliwość działania w różnych temperaturach.
  2. Prosta konstrukcja.
  1. Wysokie zagrożenie wybuchem i pożarem.
  2. Konieczne jest ciągłe monitorowanie poziomu oleju w garnkach, uzupełnianie w razie potrzeby, oszczędność oleju.
  3. Potrzeba wykwalifikowanego personelu, który byłby zaangażowany w konserwację i naprawy.

Jak testowane są wyłączniki olejowe

Po naprawach i planowej konserwacji wyłączników olejowych obowiązkowe są testy wysokonapięciowe. Obejmują one doprowadzenie wysokiego napięcia do biegunów urządzeń.

W przypadku wyłączników olejowych o napięciu 6 kV najczęściej napięcie probiercze 30-36 kV jest dostarczane z transformatora podwyższającego napięcie ze specjalnego laboratorium.

Napięcie testowe jest przykładane przez 5 minut kolejno do każdej fazy (lub natychmiast do 3 faz, jeśli pozwala na to konstrukcja laboratorium badawczego). Jeżeli w tym czasie izolacja wytrzyma to napięcie i nie nastąpi przebicie, test uznaje się za udany.

Również przed i po teście mierzona jest rezystancja izolacji każdego bieguna, która powinna być 1,3 razy większa niż przed testem.

Jeżeli test wypadnie pomyślnie uruchamiany jest wyłącznik olejowy, ale jeżeli awaria nastąpi na pewnym etapie, to przeprowadzana jest inspekcja i ewentualnie naprawa (poszukiwanie miejsca awarii, wzmocnienie lub wymiana izolacji w to miejsce).

Następnie ponownie przeprowadza się testy wysokonapięciowe, aż wszystkie trzy fazy wytrzymają napięcie testowe przez określony czas.

Celowość zastąpienia próżnią

Wyłączniki olejowe stały się najbardziej popularne i rozpowszechnione w XX wieku, w XXI wieku wszystkie są aktywnie zastępowane przez wyłączniki próżniowe.

Te ostatnie mają następujące zalety:

  1. Znacznie mniejsze wymiary i waga.
  2. Wysoka niezawodność.
  3. Łatwy w utrzymaniu.
  4. Znacznie łatwiejsze i bezpieczniejsze włączanie i wyłączanie.
  5. Dużo więcej zasobów.

W oparciu o powyższe punkty staje się oczywiste, że wyłączniki próżniowe są lepsze pod każdym względem w porównaniu z wyłącznikami olejowymi.

Oczywiście wymiana całej sekcji podstacji lub całej podstacji, od wyłączników olejowych po wyłączniki próżniowe, jest trudna: jest czasochłonna i kosztowna.

Jednak na długim dystansie kilkudziesięciu lat taka inwestycja w pełni się uzasadnia.

Cechy remontu

Remont wyłącznika oleju może obejmować następujące prace:

  1. Wyzwolenie wyłącznika, demontaż, odłączenie opon.
  2. Spuszczanie oleju z garnków.
  3. Demontaż, czyszczenie, smarowanie, naprawa, regulacja napędu.
  4. Czyszczenie, naprawa, testowanie, wymiana izolatorów.
  5. Czyszczenie stykowych powierzchni przewodzących.
  6. Test.
  7. Pomiar rezystancji izolacji bieguna.
  8. Testowanie izolatorów.
  9. Pomiar rezystancji przejściowej opon.
  10. Regulacja włączenia.
  11. Smarowanie szczęk w celu bardziej miękkiego połączenia wyłącznika z szynami zbiorczymi w szafie.
  12. Montaż wyłącznika po naprawie, uzupełnianie oleju.
  13. Usuwanie kurzu, brudu, oleju z opon i garnków.
  14. Dokręcanie luźnych śrub opon.
  15. Sprzątanie miejsca pracy po zakończeniu wszystkich prac.
READ
Wzmacniacz sygnału telewizyjnego: jak to działa i jak wybrać cyfrowy wzmacniacz sygnału telewizyjnego

Remont jest wykonywany przez ściśle specjalnie przeszkolony personel, który posiada wszystkie niezbędne zezwolenia i zezwolenia na pracę w instalacjach i podstacjach o napięciu 6 kV i wyższym.

Praca jest wykonywana pod nadzorem osoby odpowiedzialnej z grupą bezpieczeństwa elektrycznego co najmniej 5. Osoby postronne nie powinny mieć dostępu do miejsca pracy, a samo miejsce pracy powinno być ogrodzone, należy wywiesić plakaty ostrzegawcze i zakazowe.

Remont i testowanie wyłączników olejowych przeprowadza się z reguły raz na 6 lat, przy intensywnym użytkowaniu znacznie częściej.

Po każdym awaryjnym wyłączeniu urządzenia przeprowadzane są testy wysokonapięciowe przed jego ponownym włączeniem.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: