Shtëpi Kërpudha Vrs 110 transkript. Çelësa me vakum. Sipas tensionit më të lartë të punës

Kërpudha

Vrs 110 transkript. Çelësa me vakum. Sipas tensionit më të lartë të punës

A. Nazarychev, inxhinier kryesor i Kontakt T&D LLC, drejtues. Departamenti i Universitetit të Inxhinierisë së Energjisë në Ivanovo, Prorektor për Kërkime, PEIPC, Doktor i Shkencave Teknike, Profesor; A. Surovov, drejtor i Kontakt T&D LLC; V. Chaika, projektuesi kryesor i OAO NPP Kontakt; A. Tadzhibaev, Rektor i Institutit të Energjisë për Studime të Avancuara në Shën Petersburg (PEIPK), Doktor i Shkencave Teknike, Profesor

Ri-pajisja teknike e kompleksit të rrjetit të shpërndarjes është baza për modernizimin e ekonomisë së rajoneve të Rusisë. Programi për Renovimin e Kompleksit të Rrjetit Elektrik për periudhën 2011-2020, i zhvilluar nga IDGC Holding, vendos si prioritet reduktimin e konsumit të pajisjeve në 46-48%, humbjet e energjisë elektrike në 6.1%, si dhe të dyfishtë. zvogëlimi i numrit të dështimeve të procesit.

ÇELËSAT E AJRIT DHE VAJIT

Pajisjet më të rëndësishme të rrjeteve të shpërndarjes janë pajisjet komutuese, nga funksionimi i të cilave varet besueshmëria e të gjitha nënstacioneve, linjave të energjisë dhe stabilimenteve në të gjitha mënyrat e funksionimit.

Çelësat e tensionit të lartë janë pajisjet kryesore komutuese në instalimet elektrike dhe përdoren për të fikur dhe ndezur qarqet në çdo modalitet: të vlerësuar të vazhdueshëm, mbingarkesë, qark të shkurtër (qark i shkurtër), në boshe, funksionim josinkron. Operacioni më i vështirë dhe i përgjegjshëm është fikja e rrymave të qarkut të shkurtër dhe ndezja e qarkut të shkurtër ekzistues. Numri i përgjithshëm i ndërprerësve të tensionit të lartë me një tension prej 110-750 kV në funksion është rreth 30 mijë. Sipas klasave të tensionit, ato shpërndahen siç tregohet në tabelë. një.

Nga Tabela. 1 tregon se numri më i madh i ndërprerësve - 95,7% funksionon në klasën e tensionit 110-220 kV.

Për një kohë mjaft të gjatë në sistemet e energjisë në këto klasa të tensionit, u përdorën rezervuari i vajit, kolona me vaj të ulët dhe ndërprerësit e ajrit të llojeve të ndryshme. Sot, numri i ndërprerësve që kanë skaduar jetën standarde të shërbimit është 40% e numrit të përgjithshëm të ndërprerësve në funksionim, duke përfshirë 90% të ndërprerësve të vajit të rezervuarit të tipit MKP-110 dhe 40% të ndërprerësve U-110 , 30% e ndërprerësve të ajrit VVN-110, 40% e ndërprerësve të ajrit VVN-220. Vitet e fundit, numri i dëmtimeve të çelsave shtëpiake është rritur ndjeshëm. Arsyet kryesore janë:
. veshja e njësive kryesore të montimit të çelsave;
. papërsosmëria e dizajnit të pajisjeve në funksionim;
. mosrespektimi i kushteve klimatike të funksionimit;
. defekte të shkaktuara nga cilësia e ulët e riparimit dhe materialeve të përdorura në riparim;
. defekte në prodhim;
. shkelje të dokumenteve normative dhe udhëzuese për kushtet e riparimit dhe mënyrat e funksionimit;
. instalimi në qarqet e reaktorëve të shunt dhe bankave të kondensatorëve, për ndërrimin e të cilave nuk janë të destinuara ndërprerësit;
. instalimi në qarqe ku rrymat e qarkut të shkurtër dhe voltazhi i rivendosjes tejkalojnë parametrat e vlerësuar të ndërprerësit.

Dispozitat e Politikës Teknike në kompleksin e rrjetit të shpërndarjes imponojnë kërkesat e mëposhtme mjaft të larta për ndërprerësit modern të tensionit të lartë:
. mbyllje e besueshme e çdo rryme (përfshirë rrymat e qarkut të shkurtër);
. shpejtësia e operacioneve, d.m.th. koha më e shkurtër e fikjes dhe ndezjes;
. përshtatshmëria për rimbyllje të shpejtë automatike, d.m.th. mbyllja e shpejtë e ndërprerësit menjëherë pas fikjes;
. Mundësia e kontrollit njëfazor (pol-to-pol) për ndërprerësit 110 kV e lart;
. prania e një burimi komutues dhe mekanik që siguron një periudhë funksionimi të riparimit prej të paktën 15-20 vjet;
. numrin minimal të operacioneve të mirëmbajtjes gjatë operimit;
. reduktimi maksimal i treguesve të peshës dhe madhësisë;
. reduktimi i kostove operative;
. shpërthimi dhe siguria nga zjarri.

Këto kërkesa janë të vështira për t'u përmbushur me metodat tradicionale të shuarjes së harkut në vaj ose ajër. Mundësitë për përmirësim të mëtejshëm të ndjeshëm të ndërprerësve me metodat tradicionale të shuarjes së harkut janë praktikisht shteruar.

VAKUM DHE SF6 NDËRPRESËS

Pajtueshmëria me kërkesat e shtuara për çelsat është e mundur kur përdoren ndërprerësit modernë SF6 dhe vakum (VV) në stabilimentet e nënstacioneve. Aktualisht, ndërprerësit me vakum dhe pajisje për shuarjen e harkut SF6 (DU) po zëvendësojnë ndërprerësit e vajit, elektromagnetikëve dhe ajrit. Fakti është se sistemet e kontrollit të ndërprerësve me vakum dhe SF6 nuk kërkojnë riparim për të paktën 20 vjet, ndërsa në ndërprerësit e vajit vaji ndotet me grimca të karbonit të lirë gjatë mbylljes dhe, përveç kësaj, vetitë izoluese të vajit. zvogëlohet për shkak të hyrjes së lagështirës dhe ajrit. Kjo çon në nevojën për të ndryshuar vajin të paktën një herë në 4 vjet. Pajisjet e shuarjes së harkut të ndërprerësve të ajrit kërkojnë pastrim pothuajse në të njëjtën kohë. Përveç kësaj, ndërprerësit e ajrit të konsumuar kanë rrjedhje të ajrit të kompresuar nga telekomanda, gjë që përjashton mundësinë e funksionimit normal. Pajisjet e shuarjes së harkut të ndërprerësve me vakum dhe SF6 janë të mbyllura në predha hermetike dhe izolimi i tyre i brendshëm nuk është i ekspozuar ndaj mjedisit të jashtëm. Harku elektrik gjatë mbylljeve në vakum ose në SF6 gjithashtu praktikisht nuk zvogëlon vetitë e mediumit të shuarjes dhe izolimit të harkut.

Dokumentet rregullatore të FGC UES dhe IDGC Holding fiksuan vendimin për përdorimin parësor të ndërprerësve të izoluar me gaz në ndërtimin, rikonstruksionin, ripajisjen teknike dhe zëvendësimin e pajisjeve të nënstacioneve me tension 330-750 kV dhe ndërprerësve vakum. në nënstacionet me tension 6, 10, 20, 35 kV. Në klasën e tensionit prej 110-220 kV sot, në nënstacionet e sapofunksionuara, si rregull, në mungesë të ndonjë opsioni alternativ, propozohet përdorimi i ndërprerësve SF6, të cilët, me të gjitha avantazhet e tyre, kanë një numër si më poshtë. pika problematike.

Karakteristikat fizike të përdorimit të gazit SF6 (heksafluoridi i squfurit - SF 6) në ndërprerësit e tensionit të lartë si një medium izolues dhe shuarës me hark nënkuptojnë nevojën për të mbajtur një presion të rritur (1,5–2,5 atm.) në PS për të siguruar niveli i kërkuar i kapacitetit kalues dhe forca elektrike e hendekut të kontaktit. Në procesin e funksionimit afatgjatë të ndërprerësit, rrjedhjet e gazit SF6 janë të mundshme. Në këtë rast, presioni në dhomën e harkut zvogëlohet. Në ndërprerësit e vakumit, teknologjitë moderne për prodhimin e gypave me hark vakum (VAC) janë sjellë në një nivel që garanton vakumin e nevojshëm gjatë gjithë jetës së shërbimit të VAC - 25-40 vjet.

Presioni në telekomandën e ndërprerësve SF6 gjithashtu mund të ulet me luhatje të konsiderueshme në temperaturën e ambientit. Në rast të rënies së presionit nën kufijtë e specifikuar të vlerës kritike, e cila përcaktohet individualisht për lloje të ndryshme të telekomandës, ekziston rreziku i prishjes së hendekut SF6 ose dështimit të ndërprerësit në momentin e ndërrimit. Për të parandaluar dështime të tilla, është e nevojshme të keni në ndërprerësin SF6 kontrollin e presionit të punës në dhomën e harkut duke përdorur një matës presioni dhe pompimin në kohë të gazit SF6 në kufijtë e specifikuar. Për më tepër, kur integrohen ndërprerësit SF6 në një sistem të nënstacionit dixhital, kostoja e organizimit të transmetimit të informacionit në lidhje me presionin SF6 është e krahasueshme me koston e vetë ndërprerësit. Ndërprerësi i vakumit mund të përdoret në intervalin e temperaturës nga +50o deri në -60°C, ndërsa sensori i kontrollit të gjendjes së vakumit nuk ka nevojë të instalohet në VDC.

Për shembull, ekziston një rast i njohur i bllokimit të qarqeve të kontrollit të 59 ndërprerësve të rezervuarit 110–500 kV SF6 të prodhuar nga një numër kompanish evropiane në një temperaturë ambienti prej -41 ° C në rajonin Tyumen në 2006 për shkak të papërsosmërive të projektimit. fuqia e pamjaftueshme, besueshmëria e ulët e pajisjeve të ngrohjes së rezervuarit dhe mangësitë e sistemit.Kontrolli i presionit (densitetit) të gazit SF6. Prandaj, kur zgjidhni ndërprerësit për rajone me një klimë të ftohtë, përparësi duhet t'u jepet ose ndërprerësve të mbushur me një përzierje gazi që nuk kërkon ngrohje, ose janë të nevojshme: instalimi i izolimit termik shtesë të rezervuarëve, ngrohje shtesë. i tubacioneve të gazit impuls, rritja e fuqisë së ngrohësit. E gjithë kjo ndërlikon dhe rrit koston e projektimit të ndërprerësve SF6 dhe rrit konsumin e energjisë elektrike për nevojat e veta, dhe për këtë arsye i bën ndërprerësit SF6 energji joefikas. Duhet të theksohet gjithashtu se kostoja relativisht e lartë e prodhimit, pastrimit dhe asgjësimit të gazit SF6.

Megjithë sigurinë e provuar të ndërprerësve SF6 në kushte normale funksionimi, megjithatë, problemet mjedisore lindin ndjeshëm gjatë riparimit dhe asgjësimit të ndërprerësve që kanë skaduar. Fakti është se disa produkte të dekompozimit të gazit SF6 janë shumë toksike dhe mund të dëmtojnë njerëzit dhe mjedisin. Në tabelë. 2 tregon shkallën e rrezikut të produkteve të dekompozimit SF6.

Duke analizuar tabelën. 2, mund të konkludojmë se më e rrezikshmja për mjedisin është hyrja në mjedis si e vetë SF6, ashtu edhe e produkteve të dekompozimit të tij, të cilat përmbajnë substanca toksike. Meqenëse kërkesat mjedisore tani po dalin në pah, legjislacioni i Rusisë dhe vendeve pjesëmarrëse në Protokollin e Montrealit ndalojnë emetimin e substancave që përmbajnë fluor në atmosferë, të cilat përfshijnë SF6. Prandaj, për të garantuar sigurinë dhe për të përmbushur kërkesat moderne mjedisore, për të përmirësuar cilësinë dhe kulturën e funksionimit gjatë prezantimit të pajisjeve SF6, është e nevojshme pajisja e ndërmarrjeve të kompleksit të rrjetit elektrik të shpërndarjes me pajisje moderne teknologjike të gazit, si dhe pajisje për pastrim. Gazi SF6 dhe përdorimi i produkteve të tij të dekompozimit, i cili do të kërkojë kosto serioze financiare.

Marrëveshja (Pakti i Ndryshimeve Klimatike), e nënshkruar nga shumica e vendeve të botës në qytetin japonez të Kiotos në vitin 1997, përmban një përmendje të drejtpërdrejtë të SF 6 si një gaz potencialisht i rrezikshëm me efekt serë (serë) dhe palët në marrëveshje. udhëzohen të përmbahen nga përdorimi i tij. Prandaj, në shumë vende, janë bërë përpjekje për të zhvilluar VDC të tensionit të lartë që do të zëvendësonin ndërprerësit SF6 që përdoren zakonisht sot.

Ndërprerësit me vakum janë idealë nga pikëpamja mjedisore, kanë besueshmëri të lartë, kanë një jetë më të gjatë ndërrimi dhe mund të funksionojnë në temperatura deri në -60°C.

Në klasën e tensionit prej 6-35 kV, ndërprerësit me vakum kanë zëvendësuar prej kohësh pozicionet e ndërprerësve SF6 dhe janë operuar me sukses për më shumë se 15 vjet. Gjatë modernizimit dhe ndërtimit të ri të komutuesve të brendshëm 6-10 kV në nënstacionet e FGC UES dhe IDGC Holding, nuk merren fare në konsideratë llojet e tjera të ndërprerësve përveç atyre me vakum. Përjashtimi i vetëm është ZRU-6 kV i disa termocentraleve bërthamore dhe termocentraleve, ku, për shkak të stereotipeve mbizotëruese për mbitensionet e mundshme gjatë funksionimit të ndërprerësve me vakum, ende po konsiderohet instalimi i ndërprerësve SF6, dhe si një rregull, ato të importuara - Schneider Electric, ABB, Areva.

Zhvillimi i ndërprerësve me vakum 110-220 kV është diskutuar në mënyrë të përsëritur në raportet dhe materialet e Simpoziumit Ndërkombëtar për Shkarkimet dhe Izolimin Elektrik në vakum (ISDEIV - Simpoziumi Ndërkombëtar për shkarkimet dhe izolimin elektrik në vakum), gjë që padyshim tregon interesin e zhvilluesit dhe prodhuesit e teknologjisë së komutimit me vakum në klasat e tensionit të lartë. Bazuar në materialet e simpoziumit, mund të flasim për tendencat e mëposhtme në kërkimin dhe zhvillimin e teknologjisë së komutimit të vakumit për klasat e tensionit të lartë:
. zvogëlimi i dimensioneve të ndërprerësve të vakumit është i mundur duke optimizuar forcën elektrike të sistemit të kontaktit të VDC dhe duke rritur densitetin e rrymave që do të fiken për njësi të zonës së kontaktit;
. në bazë të rezultateve më të fundit të kërkimit mbi forcën elektrike në vakum, krijimin e modeleve për ndërprerësit dhe VDC-të për klasat e tensionit të madh (dizajnimi i dhomave me një shpërthim të vetëm për tensionet e larta) dhe zgjidhjet e projektimit për dhomat me shumë shpërthime dhe shumë dhoma ndërprerësit;
. zgjidhja e problemit të sigurimit të rivendosjes së forcës elektrike në VDC pas shuarjes së harkut. Proceset e erozionit dhe ngrohja termike e kontakteve kufizojnë ndjeshëm shkallën dhe nivelin e rivendosjes së forcës elektrike të VDC. Niveli modern i njohurive ka bërë të mundur zhvillimin e VDC-ve për tensione deri në 145 kV, gjë që bën të mundur krijimin e ndërprerësve vakum me një dhe dy ndërprerje 110 kV dhe ndërprerës me vakum me dy ndërprerje 220 kV;
. Puna vazhdon për optimizimin e materialeve të kontaktit dhe dizajnit të VDC.

DHOMA E HARKIT VAKUUM

Historia e zhvillimit të VDC për klasat e tensionit të lartë ka qenë rreth e rrotull për shumë vite në botë. Vende të tilla si Rusia, Gjermania, Franca, Britania e Madhe, SHBA, Kina po kryejnë në mënyrë aktive kërkime për krijimin e ndërprerësve vakum për tensione të larta dhe rryma të larta të ndërprera. Siemens ka zhvilluar ndërprerës të gjeneratorëve vakum me rryma nominale të ndërprerjes deri në 80 kA. Problemi i kalimit të rrymave me vlerë të lartë në këto pajisje zgjidhet me lidhjen paralele të disa kanaleve me hark vakum në çdo pol.

Rezultatet më domethënëse janë marrë në Japoni, gjë që lidhet me rritjen e konsumit të energjisë në këtë vend, si dhe me aspekte të sigurisë kombëtare. Si rezultat, arritjet e fundit: në tregun e brendshëm të Japonisë, u shfaqën VDC për një tension prej 126 kV, 145 kV (Fig. 1, gjatësia 700 mm, diametri 200 mm, kontaktet Cu-Cr, me një fushë magnetike boshtore) dhe edhe një VDC dyshe porcelani për një tension prej 168 kV .

Në sistemet energjetike të Japonisë, për disa vite, janë përdorur ndërprerësit me vakum me dy dhe me një ndërprerje të bazuar në VDC për një tension prej 126-168 kV, për rryma nominale deri në 2000 A dhe një rrymë nominale ndërprerjeje deri në 40 kA. operuar me sukses. Në fig. Janë paraqitur 2, 3 shembuj të ndërprerësve të tillë të vakumit.

Aktualisht, në Japoni, një nga drejtimet kryesore është përdorimi i VDC-ve jo vetëm në intervalin e tensionit të mesëm, por edhe në stabilimentet e tensionit të lartë të nënstacioneve, për shkak të vetive unike të VDC-ve si kapaciteti i lartë i thyerjes, qëndrueshmëria, siguria. dhe ekonomisë.

Gjithashtu në Japoni, ka një tendencë për të kombinuar VDC me shpejtësi të lartë me teknologjinë e superpërçueshmërisë. Hulumtimi aktiv është duke u kryer mbi problemin e përdorimit të materialeve superpërcjellëse në dizajnet VDC. Doli se një risi e tillë do të ishte e përshtatshme për pajisjet kufizuese aktuale në sistemet e mëdha të energjisë. Një numër studimesh laboratorike po kryhen për të vendosur parimet e funksionimit të pajisjeve të tilla në të cilat kufizuesi i rrymës do të lidhej me një element me superpërçueshmëri të temperaturës së lartë paralelisht me qarkun e një burimi të fuqishëm energjie. Kur elementi superpërcjellës fillon të shuajë rrymën për shkak të mbingarkesës, VDC hap lehtësisht qarkun dhe drejton të gjithë rrymën te kufizuesi i rrymës, gjë që çon në ruajtjen e materialit superpërçues dhe zvogëlimin e madhësisë së tij.

Rusia, për sa i përket zhvillimit dhe zbatimit të ndërprerësve të vakumit për një tension prej 110-220 kV, mban ritmin me homologët e saj japonezë dhe është dukshëm përpara shkencëtarëve dhe inxhinierëve evropianë. Në vitin 2008, FSUE VEI (Moskë) testoi me sukses prototipet e llojeve ruse VDK KDV-60-31.5 / 2000 dhe KDV-126-40 / 3150, të projektuara përkatësisht për një tension prej 60 dhe 126 kV AC me një frekuencë prej 50. kompletimi i ndërprerësve me vakum me dy ndërprerje dhe një ndërprerje 110-220 kV.

Dhoma KDVA-60-31.5/2000 është paraqitur në fig. 4., i vlerësuar për tension nominal 60 kV, 50 Hz dhe i projektuar për ndërprerësin vakum me ndërprerje të dyfishtë 110 kV (tensioni maksimal i funksionimit 126 kV), rryma nominale e ndërprerjes 31,5 kA, rryma e vlerësuar 2000A.

Kamera e gjeneratës së ardhshme - KDV-126-40/3150, e paraqitur në fig. 5 është menduar të përdoret për të përfunduar një ndërprerës vakum me një ndërprerje për një tension prej 110 kV, 50 Hz, një rrymë nominale prej 3150 A dhe një rrymë nominale ndërprerjeje prej 40 kA. Për më tepër, në të ardhmen, mbi bazën e tij, mund të krijohet një ndërprerës vakum me dy boshllëqe për një tension prej 220 kV.

Ndërprerësi i parë rus me vakum 110 kV filloi të zhvillohet në 2007 në Saratov në NPP Kontakt OJSC. Kërkesat teknike për pajisjen komutuese u pajtuan me FGC UES. Në vitin 2009, kompania prodhoi një prototip të një ndërprerësi vakum me dy breshëri, bazuar në dhomat KDVA-60-31.5/2000 me një makinë magnetike pranverore (Fig. 6).

Në të njëjtin vit, filloi testimi në shkallë të plotë i ndërprerësit në laboratorët e vetë uzinës, FSUE VEI dhe Qendra Kërkimore VVA. Paralelisht, pati një dialog me specialistët e operimit, u shfaqën rekomandime, u bënë ndryshime në modelin e ndërprerësve.

Në vitin 2010, në bazë të rezultateve pozitive të testit, u mor një certifikatë për ndërprerësin e parë rus me vakum 110 kV dhe filloi prodhimi serik i VBP-110 kV.

Një periudhë e shkurtër kohore e shpenzuar nga SHA NPP Kontakt për zhvillimin dhe prodhimin e VBP-110 kV shpjegohet me përdorimin në projektimin e ndërprerësit të zgjidhjeve teknike dhe asambleve të prodhuara në masë për ndërprerësit me vakum të VBPS-35 kV. seri. Këto përfshijnë një makinë magnetike pranverore (për VBP-110 kV, disku u forcua, cilësimet u ndryshuan), shtyllat e ndërprerësit, njësitë mekanike të shufrave dhe boshteve. Parametrat e ndërprerësit VBP-110 janë dhënë në Tabelën. 3.

Deri në fund të vitit 2010, në marrëveshje me IDGC Holding, do të instalohet seriali i parë VBP-110 kV në nënstacionet e degëve të IDGC Holding - IDGC të Qendrës dhe Rajonit të Vollgës, Veri-Perëndim, Siberi, Vollga, Kaukazi i Veriut.

Në 2009-2010 Në bazë të dhomës KDV-126-40/3150, u zhvillua një ndërprerës me vakum me një ndërprerje për një tension prej 110 kV, 50 Hz, një rrymë nominale prej 3150 A dhe një rrymë nominale ndërprerjeje prej 40 kA. Çelësi ka një plan urbanistik klasik për çelsat e kolonave. Pamja e ndërprerësit VBP-110III-40/3150 UHL1 është paraqitur në fig. 7. Prodhimi serik i një ndërprerësi të tillë është planifikuar të fillojë që në vitin 2011. Ashtu si në ndërprerësin me dy ndërprerje, VBP-110III-40/3150 UHL1 supozon përdorimin e krijuar dhe testuar më parë në kushtet e funksionimit (në 35 kV ndërprerësit e klasës dhe në nyjet e para VBP-110 kV dhe zgjidhjet e projektimit.

Përparësitë e ndërprerësve VBP-110III-31, 5/2000 dhe 40/3150 UHL1 janë:
. Siguria mjedisore;
. mundësia e ndezjes dhe fikjes manuale;
. burim i madh komutues dhe mekanik;
. funksionim i qëndrueshëm në kushte të vështira klimatike;
. mekanizmi i ndërprerjes së lirë të makinës, i cili lejon të fikni ndërprerësin në çdo kohë, pavarësisht nga pozicioni i mekanizmit;
. siguria nga zjarri dhe shpërthimi;
. dimensionet dhe pesha e vogël.

Për kompleksin e rrjetit elektrik të shpërndarjes të Rusisë, kur zgjidhni ndërprerësit SF6 ose vakum, kostot e riparimit dhe mirëmbajtjes për të gjithë periudhën standarde të funksionimit mund të jenë me rëndësi vendimtare. Llogaritjet e kryera treguan se kostot e riparimit dhe mirëmbajtjes së ndërprerësve SF6 janë shumë më të larta (deri në 100-300 herë) se ato të ndërprerësve me vakum.

Zhvillimet unike të shkencëtarëve dhe inxhinierëve rusë të ndërprerësve me vakum me ndërprerje të dyfishtë dhe me një ndërprerje do të lejojnë jo vetëm krijimin e një alternative të vërtetë për ndërprerësit SF6, por edhe të jenë baza për programin e zëvendësimit të ndërprerësve të vajit dhe ndarësit- çiftet e qarkut të shkurtër (OD-SC) prej 110 kV, dhe në të ardhmen 220 kV. Përveç kësaj, përdorimi i llojeve inovative të ndërprerësve të vakumit të tensionit të lartë do të lejojë zhvillimin dhe përmirësimin e komutuesve 110–220 kV për të krijuar zgjidhje të reja qarkore bllok-modulare që ofrojnë:
. siguria mjedisore e pajisjeve;
. shkallë e lartë e besueshmërisë dhe sigurisë së funksionimit;
. rritja e nivelit të gatishmërisë së fabrikës dhe konsolidimi i bllokimit të dërgesave;
. reduktimi maksimal i treguesve të peshës dhe madhësisë;
. reduktimin e kostove operative dhe sigurimin e lehtësisë së mirëmbajtjes dhe riparimit;
. zhvillimi i nënstacioneve dixhitale të pambikëqyrura të kontrolluara nga distanca;
. krijimi i stampave të mbyllura KRU dhe ZRU-110 kV me ajër dhe izolim të kombinuar, pa përdorimin e gazit SF6.

Përdorimi i ndërprerësve me vakum 110-220 kV është veçanërisht i rëndësishëm kur përdoren transformatorë të rrymës dhe tensionit të pambikëqyrur, pa vaj dhe pa SF6 në një nënstacion të plotë. Transformatorë të tillë - me sensorë optikë - përdoren gjerësisht në Amerikën e Veriut dhe Kanada, ku çështja e sigurisë mjedisore të pajisjeve është në radhë të parë. Transformatorët optikë të rrymës dhe të tensionit integrohen lehtësisht në sistemet dixhitale të nënstacioneve, si kanë dalje dixhitale.

Në artikujt e mëposhtëm, ne do të shqyrtojmë ideologjinë e ndërtimit të nënstacioneve moderne të bllokut 110 dhe 220 kV duke përdorur pajisjet më moderne elektrike dhe zgjidhjet e projektimit, duke përfshirë ndërprerësit me vakum 110-220 kV të përshkruar në këtë artikull dhe transformatorët e rrymës dhe tensionit optik.

VAKUM SHKERES 110 kV seri VRS-110
Ndërprerësit me vakum tradicionalisht kanë zënë një vend deri në 40 kV për sa i përket klasës së tensionit të rrjetit. Në këtë rast, pothuajse në të gjitha rastet janë përdorur aparate për shuarjen e harkut me një ndërprerje të vetme.

Për të krijuar ndërprerës të vakumit për tensione më të larta, për shembull, për një tension prej 110 kV, u përdorën pajisje shuarëse të harkut, të përbëra nga disa dhoma me një shpërthim të vetëm (çelsat nga Fuji, ELVEST dhe të tjerët), të cilat e ndërlikuan shumë dizajnin e ndërprerës.

Falë prezantimit të përparimeve moderne teknologjike, u bë e mundur të krijohej një gropë me hark vakum me një shpërthim të vetëm për një tension të vlerësuar prej 110 kV dhe të zhvillohej një ndërprerës i përshtatshëm vakum.

Një ndërprerës i tillë i tipit VRS-110 është projektuar dhe prodhuar nga High-Voltage Union Concern. Ndërprerësi ka kaluar të gjithë ciklin e provave të tipit dhe është planifikuar të instalohet në nënstacione me një klasë tensioni 110 kV.

Një nga detyrat kryesore teknike që lidhet me përdorimin e ndërprerësve me vakum është përcaktimi i niveleve të rritjeve të ndërrimit dhe zhvillimi i masave efektive dhe praktike për t'i kufizuar ato.

Qëllimi i këtij prezantimi është:

përcaktimi me llogaritjen e niveleve të mbitensioneve të kyçjes gjatë ndërrimit nga një ndërprerës vakum 110 kV i prodhuar nga CJSC High-Voltage Union;
zhvillimi i rekomandimeve për kufizimin e mbitensioneve që dalin nga
ndërprerësit me vakum të ndërprerësve të motorëve dhe transformatorëve elektrikë të tensionit të lartë
hendek.
demonstrimi i vetë ndërprerësit të vakumit VRS-110 me një makinë pranverore

Informacioni për llogaritjen e mbitensioneve gjatë ndërrimit nga ndërprerësit vakum të transformatorëve të fuqisë VRS-110 në nënstacionet 110 kV si Nënstacioni Vostochnaya, Nënstacioni Yuzhnaya dhe Nënstacioni R-29 u dha nga IDGC e South SHA, këto janë objekte ku po punohet aktualisht. në proces instalimi i ndërprerësve vakum në 110 kV.

Si një mjet softuerësh për analizën numerike të kalimtarëve, u përdor programi TRIADA i zhvilluar në Departamentin e Termocentraleve dhe Rrjeteve të Universitetit Teknik Shtetëror të Shën Petersburgut.

1. SKEMA E LLOGARITUR E ZËVENDËSIMIT DHE PARAMETRAT E SAJ.

Për llogaritjen e mbitensioneve gjatë ndërrimit të transformatorëve, janë përdorur diagramet e qarkut elektrik të nënstacioneve 110 kV të paraqitura nga Klienti.

Oriz. 1. Qarku ekuivalent i vlerësuar kur motori elektrik është i fikur. Në qarkun ekuivalent në Fig. 1 përfshin elementët e mëposhtëm:

Për të llogaritur mbitensionet kur transformatorët fiken nga ndërprerësit me vakum, u hartua një qark ekuivalent, i paraqitur në një formë me një linjë në fig. një.

Ec - tensioni i rrjetit;

Lc - induktiviteti ekuivalent i rrjetit;

Cc dhe Rc - kapaciteti ekuivalent dhe rezistenca e amortizimit të rrjetit në autobusët
seksione;

B - kaloni vakum;

L t, Ct dhe Rt - induktiviteti ekuivalent, kapaciteti dhe rezistenca e humbjes trans
formatues;

Elementet e qarkut ekuivalent në fig. 1 u përcaktuan si më poshtë. Tensioni i rrjetit Eс supozohej të ishte 127 kV.

Induktanca ekuivalente e rrjetit Lc përcaktohet nga vlerat e rrymave të qarkut të shkurtër (Is.c.) në autobusët e seksionit.

Lc=-
k.z.

Sipas të dhënave të klientit, vlerat e rrymave të qarkut të shkurtër në zbarrat e nënstacioneve ishin

Tabela 1.

Nënstacioni	Rryma e qarkut të shkurtër trefazor, kA
Jug	7,1
Lindore	11,0
R-29	23,0

Kapaciteti ekuivalent i rrjetit Сс u përcaktua nga vlerat e kapaciteteve që nisen nga nënstacionet e linjës ajrore 110 kV.

Në të njëjtën kohë, u mor parasysh që në nënstacionet Yuzhnaya dhe Vostochnaya, kërcyesit e riparimit ndizen në modalitetin normal, dhe gjatësitë e dyfishuara të linjave dalëse me qark të dyfishtë marrin pjesë në formimin e Сс. Në nënstacionin R-29, transformatorët T1 dhe T2 janë të lidhur përkatësisht me seksionet 1 dhe 2. Gjithashtu, dy linja dalëse me një qark janë të lidhura me seksionet 1 dhe 2 në modalitetin normal.

Kështu, gjatësia totale e linjave ajrore dalëse sipas Klientit (Shtojca 2) arriti në

Tabela 2.

Vlera e kapacitetit linear V L 110 kV u zgjodh duke marrë parasysh sa vijon.

Për llogaritjet e mbitensionit, është zakon të përdoret vlera ekuivalente e kapacitetit linear, e cila mund të vlerësohet nga vlera e rrymës së karikimit (fuqia e karikimit). Për VL 110 kV me një seksion kryq teli nga 70 në 240 mm2, sipas të dhënave të referencës, vlerat e rrymës së karikimit janë brenda 18 - 20 A / 100 km të linjës. Nëse marrim për saktësi vlerën mesatare prej 19 A/100 km, atëherë kjo do të korrespondojë me vlerën e kapacitetit linear prej 9,5 nF/km.

Kapaciteti i kondensatorit bashkues 6.4 nF i shtohej kapacitetit të rrjetit nëse ai ishte i lidhur me linjën ajrore.

Kështu, gjatësia totale e linjave ajrore dalëse sipas të dhënave të klientit (Shtojca 2) dhe vlerat e Сс arritën në

Tabela 2.

Nënstacioni	Gjatësia totale e linjave ajrore dalëse, km	Kapaciteti ekuivalent i rrjetit Сс, nF
Jug	24,22	236,5
Lindore	19,03	187,2
Р-29 1 seksion 2 seksion	19,42 13,37	190,9 139,8

Duhet të theksohet se vlera Cc është një vlerësim dhe, brenda kufijve të caktuar, nuk ndikon ndjeshëm në vlerat e llogaritura të mbitensionit, të cilat do të tregohen më poshtë në rrjedhën e llogaritjeve.

Rezistenca ekuivalente e amortizimit të rrjetit Rс sigurohet për të marrë parasysh zbutjen e lëkundjeve të lira në shiritat e seksionit.

Për llogaritjet e mbitensioneve të kalimit gjatë shkyçjes së transformatorit, u zgjodhën mënyrat e mëposhtme me natyrën induktive të rrymës së shkëputur:

modaliteti boshe Iхх;
Modaliteti i ngarkesës induktive me rrymë 0,1 inç
Modaliteti i ngarkesës induktive me një rrymë prej 0,3 inç
modaliteti i qarkut të shkurtër simetrik në anën LV, Ish.c..

Transformatori u zëvendësua nga një induktivitet ekuivalent Lt, vlera e së cilës u përcaktua me një formulë të ngjashme me (1), me vlerat përkatëse të rrymës (rryma pa ngarkesë, rryma e ngarkesës induktive 0.1 Inom., rryma e ngarkesës induktive 0.3 Inom. ., rryma në anën HV me një qark të shkurtër në anën LV - në terma U k). Vlerat e rrymave pa ngarkesë dhe Uk janë marrë nga karakteristikat teknike të transformatorëve të ofruara nga Klienti, ose janë marrë nga të dhënat e referencës.

Vlera e kapacitetit St, paralel me mbështjelljen HV të transformatorit, është e barabartë me kapacitetin e zbarrës plus kapacitetin e hyrjes.

Kapaciteti i zbarrës u përcaktua duke shumëzuar gjatësinë e zbarrës nga ndërprerësi deri te kapëset e transformatorit me kapacitetin e zbarrës për njësi gjatësi, marrë e barabartë me 8 pF/m me . Kapacitetet e hyrjeve 110 kV merren të barabarta me 400 pF. Në këtë mënyrë:

për nënstacionin St Jugor dhe Lindor = 15 m x 8 pF/m +400 pF = 520 pF

për PS R-29 - St \u003d 20 m x 8 pF / m + 400 pF \u003d 560 pF. Vlera e Rt u përcaktua nga vlera e humbjeve pa ngarkesë. Karakteristikat e transformatorëve të përdorur në llogaritjet janë dhënë në tabelën 3.

Tabela 3

Nënstacioni	Disp. emri i tr-ra	Lloji i transportuesit	Unom. (HV), kV	Inom. (VN),	Iх.х.,	Pх.х., kW	MB, %
Jug	T1	TRDN-	115	85	0,42	114,3	10,77
Jug	T2	TRDN-	115	85	0,44	115,27	9,59
Lindore	T1	TDN-	115	74,5	0,97	65	11,10
Lindore	T2	TDN-	115	80,3	0,46	22,68	11,15
Lindore	T *	TRDN- 25000/110/77-U1	115	125,5	0,75	31,5	10,95
R-29	T1 (T2)	TDN-	115	80,3	0,85	21,0	10,5

*) - është planifikuar të zëvendësohen transformatorët T1 dhe T2.

Meqenëse në këtë fazë të zhvillimit të ndërprerësit nuk ka të dhëna eksperimentale me të cilat do të ishte e mundur të vlerësohej shkalla e rritjes dhe vlera përfundimtare e forcës elektrike të hendekut ndërkontakt, këto parametra të modelit matematik të VRS -110 ndërprerës vakum u zgjodhën për llogaritjet bazuar në sa vijon:

vlera përfundimtare e forcës elektrike (Umax.) është marrë e barabartë me testin
Tensioni impuls i rrufesë 450 kV për pajisje pa nivel të rritur
izolim sipas GOST 1516.-96, tab. G6. Kjo vlerë Umax. u pranua si mi
minimale;
koha minimale e lëvizjes së kontakteve të gropës së harkut nga momenti
hapja përpara se të arrihet në pozicionin përfundimtar është 16.7 ms. Për të marrë një diferencë në llogaritjet, kjo kohë është marrë e barabartë me 20 ms;
rryma e ndërprerjes së dhomës së vakumit supozohet të jetë 5 A.

Zgjedhja e shkarkuesve të mbitensioneve për mbrojtjen e transformatorëve 110 kV nga rrufetë dhe mbitensionet e ndërprerës.

Në përputhje me "Udhëzimet për përdorimin e kufizuesve në rrjetet elektrike 110 - 750 kV", zgjedhja e shkarkuesve të tensionit në rrjetet 110 kV bëhet sipas treguesve dhe kushteve të mëposhtme:

Sipas tensionit më të lartë të punës.
Sipas GOST 1516.3-96, tensioni maksimal i funksionimit të rrjetit 110 kV nuk duhet të kalojë 126 kV.

Në këtë rast, tensioni maksimal i funksionimit të shkarkuesit të mbitensionit duhet të jetë së paku Un.r. \u003d (126 / √3) ∙ 1,05 \u003d 76,4 kV.

Meqenëse konsumatorët me një ngarkesë që përmban harmonikë më të lartë, për shembull, nënstacionet tërheqëse, nuk janë të lidhur me autobusët 110 kV të nënstacioneve në shqyrtim, nuk kërkohet shqyrtim shtesë i efektit të harmonikave më të larta.

Në vazhdim, për saktësi, do të marrim Un.r. = 77 kV, si një nga vlerat më të afërta për shkarkuesit e mbitensionit të prodhuar.

Sipas kushteve të punës në gjendje kuazi-stacionare.

Si një rast tipik i projektimit të një regjimi kuazi-stacionar për pikën e konsideruar të rrjetit 110 kV, është zakon të konsiderohet një qark i shkurtër njëfazor me tokëzimin, në të cilin tensionet në fazat "të shëndetshme" rriten.

Meqenëse në modalitetin normal neutralët e transformatorëve janë të tokëzuar fort, nuk pritet një rritje e konsiderueshme e tensionit në fazat e shëndetshme në rast të një defekti në tokë njëfazor. Për të marrë një diferencë, mund të miratohet një faktor i rritjes së tensionit prej 1.4, atëherë vlera më e lartë e pritshme e mbitensionit në gjendje pothuajse të qëndrueshme do të jetë Uk.p. \u003d 1.4- (126 / l / 3) \u003d 102 kV.

OPNp-110/550/77-IV-UHL1 i prodhuar nga CJSC "Polymer-Apparat", i planifikuar për instalim, konsiderohet si një version paraprak i shkarkuesit.

Sipas karakteristikës tension-kohë të paraqitur nga prodhuesi, që korrespondon me rastin e ngarkimit maksimal të shkarkuesit, fig. 2, dhe sipas raportit Uk.p./Un.r. = 102/77 = 1,32 përcaktojmë se në këtë rast shkarkuesi i mbitensioneve do t'i rezistojë mbitensioneve në një regjim kuazi-stacionar për rreth 1 sekondë, i cili mund të jetë i pamjaftueshëm nëse supozojmë se koha maksimale e funksionimit të mbrojtjes është 4 s.

Nëse e rritni Un.r. deri në 84 kV, pastaj sipas raportit Uk.p. / Un.r. = 102/84 = 1,21, mund të përcaktohet se në modalitetin kuazi-stacionar, shkarkuesi i mbitensionit do të përballojë afërsisht 100 s.

Sipas intensitetit të energjisë.

Gjatësia më e madhe totale e linjave ajrore dalëse korrespondon me nënstacionin R-29 dhe është 25.72 km. Nuk ka objekte të tjera me kapacitet të madh.

Energjia (Wopn) e përthithur nga shkarkuesi i mbitensioneve kur kufizon mbitensionet e kalimit që vijnë nga linjat ajrore 110 kV mund të vlerësohet me formulën

Svl - kapaciteti i linjës ajrore, Svl = 0,0058 (uF / km) -25,79 km = 0,149 uF,

Ukp max. - Tensioni më i lartë i vlerësuar i komutimit, marrë i barabartë me rrjetin 110 kV 3Uf.,

U ndal - vlera më e vogël e tensionit të mbetur në shkarkues kur kufizohen mbitensionet e kyçjes, e marrë e barabartë me 182 kV.

Për linjat ajrore të konsideruara, vlera Wopn = 5,8 kJ ose 0,061 kJ / kV e tensionit më të lartë të funksionimit të shkarkuesit të mbitensionit që pritet të instalohet. Vlera përkatëse e energjisë specifike të absorbuar të shkarkuesit të mbitensionit të propozuar për instalim është 3.1 kJ / kV max, skllav. tensionit.

Sipas nivelit të kufizimit të mbitensionit.

Tensioni i mbetur i shkarkuesit të mbitensionit në një rrymë shkarkimi prej 8/20 ms me një amplitudë 10 kA është 244 kV, që është më e ulët se tensioni i provës i impulsit të rrufesë 450 kV për një transformator fuqie 110 kV.

Vlera e një tensioni testues një minutësh të frekuencës industriale të izolimit në lidhje me tokën e mbështjelljes 110 kV të transformatorëve të fuqisë është 200 kV, që korrespondon me 200∙√2∙1.15 = 325 kV të impulsit të kalimit.

Nivelet kufizuese të mbitensionit të OPNp-110/550/84-IV-UHL1 të konsideruara janë në intervalin e impulsit të kalimit 185 - 201 kV, d.m.th., shumë më të ulëta se tensionet përkatëse të provës së izolimit të pajisjeve të mbrojtura.

Sipas madhësisë së rrymës së sigurisë nga shpërthimi.

Vlera e rrymës rezistente ndaj shpërthimit duhet të jetë më e lartë se vlera më e lartë e rrymës së qarkut të shkurtër në një pikë të caktuar të rrjetit.

Vlera më e madhe e rrymës së qarkut të shkurtër, e barabartë me 23 kA,. zhvillohet në nënstacionin R-29, i cili është dukshëm më i ulët se vlera e rrymës së sigurisë nga shpërthimi, OPNp-110/550/84-IV-UHL1, e barabartë me 40 kA.

Konkluzioni mbi zgjedhjen e shkarkuesit 110 kV.

Për të mbrojtur transformatorët e fuqisë 110 kV nga rrufetë dhe mbingarkesat e ndërrimit në nënstacionet Yuzhnaya, Vostochnaya dhe R-29, mund të përdoret OPNp-110/550/84-IV-UHL1 i prodhuar nga CJSC "Polymer-Apparat".

Performanca e shkarkuesit të mbitensionit për sa i përket shkallës së ndotjes dhe kushteve klimatike të funksionimit mund të specifikohet në projekt.

Është e mundur të përdoren shkarkues nga prodhues të tjerë që kanë karakteristika që nuk janë inferiore ndaj atyre të shkarkuesit të zgjedhur.

2. REZULTATET E LLOGARITJEVE DHE ANALIZA E TYRE.

Në llogaritjet supozohej se kur fiken rrymat induktive në intervalin nga 0.1 In në Ik.c. hapja e kontakteve të çelësit ndodh kur rryma i afrohet zeros. Në këtë rast, siç tregon përvoja e llogaritjes dhe të dhënat eksperimentale, mbitensionet më të mëdha duhet të priten për shkak të prishjeve të përsëritura midis kontakteve.

Në llogaritjet kur fiken rrymat pa ngarkesë, supozohej se rryma mund të prishej në çdo moment të gjysmëvalës së saj për shkak të paqëndrueshmërisë së harkut në intervalin nga zero në rrymën e ndërprerjes maksimale. Në këtë rast, momenti i hapjes së kontaktit në llogaritjet korrespondonte me fillimin e gjysmëvalës aktuale.

Llogaritjet kanë treguar se kur rrymat induktive të transformatorëve janë të fikur, prishjet e përsëritura midis kontakteve të çelësit mund të ndodhin në të gjitha mënyrat e konsideruara.

Mbitensionet më të mëdha në mungesë të shkarkuesve të mbitensionit ndodhin kur rrymat induktive (0.1 - 0.3) In fiken dhe janë brenda (206 - 234) kV ose (2.0 - 2.3) Uf.

Për sa i përket madhësisë, mbitensione të tilla nuk paraqesin rrezik për izolimin e transformatorëve, pasi ato nuk i kalojnë nivelet e tensionit të provës as të një impulsi rrufeje (550 kV) ose të amplitudës së frekuencës së fuqisë (200x√2 = 283 kV). Megjithatë, duke pasur parasysh se këto mbitensione shoqërohen me rënie (prerje) të shumta me frekuencë të lartë, të cilat ndikojnë negativisht në izolimin e kthesës së mbështjelljeve, këshillohet që të merren masa për kufizimin e këtyre mbitensioneve.

Siç kanë treguar llogaritjet, kur instaloni një shkarkues, madhësia e mbitensioneve gjatë shkëputjes së rrymave induktive (0,1 - 0,3) në zvogëlohet në (137 - 157) kV ose (1,3 - 1,5) Uf, gjë që, në përputhje me rrethanat, zvogëlon gjithashtu efektet e rrezikshme në izolimin e kthesës së mbështjelljeve.

Për të përcaktuar efektin e vlerës së kapacitetit ekuivalent të rrjetit Сс në nivelet e mbitensioneve gjatë funksionimit të ndërprerësit të vakumit, u kryen llogaritjet krahasuese, rezultatet e të cilave pasqyrohen në Shtojcën 4. nF") ose lart (rreshti "Jug, Cc rritur, Cc = 340 nF") nuk ka një efekt të dukshëm në sforcimet maksimale të llogaritura.

Llogaritjet tregojnë gjithashtu se zëvendësimi i transformatorëve ekzistues në nënstacionin Vostochnaya me transformatorë 25,000 kVA nuk ka një ndikim të rëndësishëm në nivelet e llogaritura të mbitensionit (shih Shtojcën 4, linja "Vostochnaya", T* e planifikuar për zëvendësim) dhe nuk është pengesë. për instalimin e një ndërprerësi vakum VRS -110.

3.1. Kur ndërprerësit me vakum të tipit VRS-110 të prodhuar nga Koncerni i Unionit të Tensionit të Lartë ndërprenë rrymat induktive të transformatorëve 110 kV në nënstacionet PO kV Yuzhnaya, Vostochnaya dhe R-29 të IDGC të Jugut SHA, mbitensionet me një amplitudë prej ndodhin deri në 2.3 Uph.

3.2. Për të kufizuar mbitensionet gjatë shkëputjes së transformatorëve 110 kV me ndërprerës me vakum VRS-110 në nënstacionet PO Yuzhnaya, Vostochnaya dhe R-29, rekomandohet të instaloni një shkarkues të llojit OPNp-110/550/84-IV-UHL1 të prodhuar nga CJSC. "Polymer-Apparat" ose shkarkues të prodhuesve të tjerë me karakteristika të ngjashme

Ndërprerësit me vakum 110 kV sot janë pajisje të teknologjisë së lartë. Ata nuk kanë disavantazhe të tilla si rreziku nga zjarri dhe intensiteti i punës gjatë funksionimit, gjë që është tipike për ndërprerësit e naftës dhe ajrit, dhe në të ardhmen nuk do të ketë probleme në lidhje me nevojën për të përdorur gazin SF6, i cili është tipik për ndërprerësit SF6. .

Markat kryesore dhe prodhuesit e ndërprerësve me vakum 110 kV e lart

Ekzistojnë dy kompani në tregun rus që prodhojnë ndërprerës me vakum për klasën e tensionit 110 kV:

NTEAZ Electric LLC, pjesë e Koncernit të Unionit të Tensionit të Lartë. Kompania prodhon ndërprerës vakum për klasën e tensionit të tipit 110 kV (VRS-110 kV me një ndërprerje për fazë).

SHA NPP Kontakt, Saratov. Kompania prodhon ndërprerës vakum për klasat e tensionit prej 110 kV (lloji VBP-110) dhe 220 kV (lloji VBP-220)

Përparësitë dhe disavantazhet kryesore të ndërprerësve me vakum 110 kV dhe më lart

Përparësitë kryesore të ndërprerësve me vakum 110 kV:

jetë e lartë e ndërrimit - 10,000 cikle C/O (2 herë më shumë se në SF6)
kosto të ulëta operative (nuk kërkojnë karburant me gaz)
mundësia e funksionimit në një gamë të gjerë temperaturash nga -60 (pa ngrohje shtesë) në +50 ° С
janë pajisje miqësore me mjedisin (nuk ka rrjedhje të gazit SF6, ajrit ose lëngjeve teknike në mjedis)
nuk kërkojnë kosto shtesë për asgjësimin e naftës ose gazit SF6
gatishmëri e lartë e fabrikës (nuk kërkohet rimbushje me lëngje teknike dhe gazra gjatë instalimit), gjë që zvogëlon kohën e instalimit të tyre (duhen 6-8 orë)

Disavantazhet e teknologjisë së ndërprerësve me vakum mund të konsiderohen përdorimi i kufizuar i tyre nga klasat e tensionit (deri në 220 kV). Kjo është për shkak të vështirësisë në krijimin e ndërprerësve me dimensione të vogla (është e vështirë të optimizohen dimensionet e gropave të harkut vakum, VDC), vështirësisë për të siguruar rikthimin e forcës elektrike në VAC pas shuarjes së harkut. Proceset e erozionit dhe ngrohja termike e kontakteve kufizojnë ndjeshëm shkallën dhe nivelin e rivendosjes së forcës elektrike të VDC.

Prodhimi i ndërprerësve të vakumit kryhet në Uzinën e Aparateve Elektrike të Nizhneturinsk në kushte të kontrolluara të vendosura nga një sistem i menaxhimit të cilësisë që funksionon në përputhje me kërkesat e ISO 9001:2008. Impianti ka laboratorin e vet të pajisur me stola testimi të automatizuar dhe instrumente matëse moderne multifunksionale. Çdo pajisje kontrollohet dhe testohet me kujdes përpara se t'i dërgohet klientit.

Përparësitë e ndërprerësve me vakum:

Forca e lartë mekanike;
Jetë e lartë e kalimit në rrymë nominale dhe rrymë ndërprerjeje;
Ndezja dhe fikja e besueshme dhe e qëndrueshme me parametra të normalizuar;
Mundësia e mbylljes manuale të funksionimit në mungesë të furnizimit me energji elektrike;
Materiali dhe dizajni i shtyllës parandalojnë akumulimin e pluhurit në sipërfaqen e tij;
Nuk kërkon rregullime gjatë gjithë periudhës së funksionimit.

Prodhuesi i ndërprerësit me vakum garanton funksionimin e ndërprerësit gjatë gjithë periudhës së funksionimit dhe pajtueshmërinë me të gjithë parametrat teknikë të përcaktuar në udhëzimet e funksionimit dhe certifikatat e konformitetit.

Prodhuesi i ndërprerësve me vakum ofron shërbim, këshillim dhe mbështetje teknike gjatë gjithë periudhës së funksionimit.

Ndërprerës me vakum: shtylla dhe dhoma, me makinë

Ndërprerësit me vakum të brendshëm përdorin shtylla të derdhura me epoksi. Çelësat e jashtme kanë shtylla të forta në izolimin organosilikon. Shtyllat janë të pajisura me dhoma vakumi moderne, të cilat janë të dizajnuara posaçërisht dhe të përshtatshme në mënyrë optimale për përdorim në shtyllat e derdhura.

Kontaktet e dhomave të vakumit janë bërë nga lidhje të veçanta. Djegia e harkut, e cila ndodh kur kontaktet ndahen kur ngarkesa është e fikur, mbështetet nga avujt metalikë për shkak të avullimit të materialit të elektrodës. Harku elektrik shuhet butësisht gjatë kalimit natyror të rrymës në zero, prandaj, mundësia e mbitensionit gjatë ndërrimit të shumicës së llojeve të ngarkesave është e përjashtuar.

Ndërprerësit me vakum përdorin një makinë elektromagnetike universale. Magnetët e fuqishëm të përhershëm përdoren për të mbajtur çelësin në pozicionin e ndezjes ose të çaktivizimit. Fiksimi ndodh për shkak të përdorimit të parimit të "shulës magnetike", përkatësisht mbylljes ose fikjes së qarkut magnetik nga një armaturë, e cila është e lidhur mekanikisht me kontaktet lëvizëse të dhomave të vakumit.

Për të kontrolluar makinën, përdoret një njësi kontrolli elektronik, e cila është e pajisur me një ndërprerës vakum të tensionit të lartë. Njësia e kontrollit mund të ndërtohet në trupin e ndërprerësit ose të bëhet në një version të largët. Mbyllja ndodh për shkak të energjisë së kondensatorëve të para-ngarkuar.

Ndërprerësit përdorin edhe disqet me susta, të cilat përveç mbylljes/hapjes nominale të ndërprerësit, ofrojnë mundësinë e mbylljes dhe hapjes manuale.

Parametrat kryesorë teknikë

Parametrat	BP1, BP2, BP3	VR27NS	VR35NT	VRS-110
Tensioni nominal, kV	10	27,5	35	110
Tensioni maksimal i punës, kV	12	30,5	40,5	126
Rryma e vlerësuar, A	630-3 150	1 600; 2 000	1 600	2 500; 3 150
Rryma e vlerësuar e thyerjes, kA	20-40	25	25	31,5; 40
Rryma e rezistencës termike, kA (3 s)	20-40	25	25	31,5; 40
Rryma e rezistencës elektrodinamike, kA	52-102	64	64	81; 102
Koha totale e mbylljes, ms, jo më shumë	57-70	70	80	47
Vetë koha e ndezjes, ms, jo më shumë	90-120	100	80	80
Koha e vetë mbylljes, ms, jo më shumë	35-55	30-55	60	32
Burimi mekanik, ciklet VO	30 000-100 000	30 000	25 000	10 000
Ndërrimi i burimit në rrymat nominale, ciklet VO	30 000-50 000	30 000	20 000	10 000
Ndërrimi i burimit në rrymat nominale të ndërprerjes, ciklet VO	40-100	30	30	25
Pesha, kg	65-285	270	640	1 645

Këtu mund të shihni katalogun e plotë të ndërprerësve me vakum, si dhe të zgjidhni produktet që i përshtaten më mirë nevojave tuaja aktuale.

Për të zbuluar se cili është çmimi i ndërprerësve të vakumit në Yekaterinburg, Moskë, Novosibirsk ose qytete të tjera, mund të

Paraqisni një aplikim

Ndërprerës me vakum 6(10) kV

Ndërprerësit vakum të serive VR dhe VRS për funksionim në rrjete me tension nominal 10 kV. Rrymat e qarkut të shkurtër 20; 31,5; 40 kA. Rryma e vlerësuar e funksionimit 630 - 4000 A.

Ndërprerës me vakum të serisë VRS-110

VAKUM SHKERES 110 kV seri VRS-110

Ndërprerësit me vakum tradicionalisht kanë zënë një vend deri në 40 kV për sa i përket klasës së tensionit të rrjetit. Në këtë rast, pothuajse në të gjitha rastet janë përdorur aparate për shuarjen e harkut me një ndërprerje të vetme.

Qëllimi i këtij prezantimi është:

Përcaktimi me llogaritjen e niveleve të mbitensioneve të kalimit gjatë kalimit nga një ndërprerës vakum 110 kV i prodhuar nga CJSC High-Voltage Union;

Demonstrimi i vetë ndërprerësit të vakumit VRS-110 me një makinë sustë

1. SKEMA E LLOGARITUR E ZËVENDËSIMIT DHE PARAMETRAT E SAJ.

Për llogaritjen e mbitensioneve gjatë ndërrimit të transformatorëve, janë përdorur diagramet e qarkut elektrik të nënstacioneve 110 kV të paraqitura nga Klienti.

Për të llogaritur mbitensionet kur transformatorët fiken nga ndërprerësit me vakum, u hartua një qark ekuivalent, i paraqitur në një formë me një linjë në fig. një.

Ec - tensioni i rrjetit;

Lc - induktiviteti ekuivalent i rrjetit;

Cc dhe Rc - kapaciteti ekuivalent dhe rezistenca e amortizimit të rrjetit në autobusët
seksione;

B - kaloni vakum;

Lt, Ct dhe Rt - induktiviteti ekuivalent, kapaciteti dhe rezistenca e humbjes trans
formatues;

Elementet e qarkut ekuivalent në fig. 1 u përcaktuan si më poshtë. Tensioni i rrjetit Eс supozohej të ishte 127 kV.

Induktiviteti ekuivalent i rrjetit Lс përcaktohet nga vlerat e rrymave të qarkut të shkurtër (Ik. z.) në autobusët e seksionit.

Sipas të dhënave të klientit, vlerat e rrymave të qarkut të shkurtër në zbarrat e nënstacioneve ishin

Tabela 1.

Nënstacioni	Rryma e qarkut të shkurtër trefazor, kA

Lindore

Kapaciteti ekuivalent i rrjetit Сс u përcaktua nga vlerat e kapaciteteve që nisen nga nënstacionet e linjës ajrore 110 kV.

Kështu, gjatësia totale e linjave ajrore dalëse sipas Klientit (Shtojca 2) arriti në

Tabela 2.

Nënstacioni

Lindore
Р-29 1 seksion 2 seksion

Vlera e kapacitetit linear V L 110 kV u zgjodh duke marrë parasysh sa vijon.

Për llogaritjet e mbitensionit, është zakon të përdoret vlera ekuivalente e kapacitetit linear, e cila mund të vlerësohet nga vlera e rrymës së karikimit (fuqia e karikimit). Për V L 110 kV me një seksion kryq teli nga 70 në 240 mm2, sipas të dhënave të referencës, vlerat e rrymës së karikimit janë brenda A / 100 km të linjës. Nëse marrim për saktësi vlerën mesatare prej 19 A/100 km, atëherë kjo do të korrespondojë me vlerën e kapacitetit linear prej 9,5 nF/km.

Kapaciteti i kondensatorit bashkues 6.4 nF i shtohej kapacitetit të rrjetit nëse ai ishte i lidhur me linjën ajrore.

Kështu, gjatësia totale e linjave ajrore dalëse sipas të dhënave të klientit (Shtojca 2) dhe vlerat e Сс arritën në

Tabela 2.

Nënstacioni	Gjatësia totale e linjave ajrore dalëse, km	Kapaciteti ekuivalent i rrjetit Сс, nF

Lindore
Р-29 1 seksion 2 seksion

Rezistenca ekuivalente e amortizimit të rrjetit Rс sigurohet për të marrë parasysh zbutjen e lëkundjeve të lira në shiritat e seksionit.

Për llogaritjet e mbitensioneve të kalimit gjatë shkyçjes së transformatorit, u zgjodhën mënyrat e mëposhtme me natyrën induktive të rrymës së shkëputur:

Modaliteti i papunë Iхх;

Modaliteti i ngarkesës induktive me një rrymë prej 0,1 inç

Modaliteti i ngarkesës induktive me një rrymë prej 0,3 inç

Modaliteti i qarkut të shkurtër simetrik në anën LV, Ik. h..

Transformatori u zëvendësua nga një induktivitet ekuivalent Lt, vlera e së cilës u përcaktua me një formulë të ngjashme me (1), me vlerat përkatëse të rrymës (rryma pa ngarkesë, rryma e ngarkesës induktive 0.1 Inom., rryma e ngarkesës induktive 0.3 Inom. ., rrymë në anën HV me një qark të shkurtër në anën LV - sipas vlerave të Uk). Vlerat e rrymave pa ngarkesë dhe Uk janë marrë nga karakteristikat teknike të transformatorëve të ofruara nga Klienti, ose janë marrë nga të dhënat e referencës.

Vlera e kapacitetit St, paralel me mbështjelljen HV të transformatorit, është e barabartë me kapacitetin e zbarrës plus kapacitetin e hyrjes.

për nënstacionin St Jugor dhe Lindor = 15 m x 8 pF/m +400 pF = 520 pF

Tabela 3

Nënstacioni	Disp. emri i tr-ra	Lloji i transportuesit	Unom. (HV), kV	Inom. (VN),	Px. h., kW


Lindore
Lindore
Lindore		25000/110/77-U1

*) - është planifikuar të zëvendësohen transformatorët T1 dhe T2.

Vlera përfundimtare e forcës elektrike (Umax.) u mor e barabartë me testin
Tensioni impuls i rrufesë 450 kV për pajisje pa nivel të rritur
izolim sipas GOST 1516.-96, tab. G6. Kjo vlerë Umax. u pranua si mi
minimale;

Koha minimale e lëvizjes së kontakteve të gropës së harkut nga momenti
hapja përpara se të arrihet në pozicionin përfundimtar është 16.7 ms. Për të marrë një diferencë në llogaritjet, kjo kohë është marrë e barabartë me 20 ms;

Rryma e ndërprerjes së dhomës së vakumit supozohet të jetë 5 A.

Zgjedhja e shkarkuesve të mbitensioneve për mbrojtjen e transformatorëve 110 kV nga rrufetë dhe mbitensionet e ndërprerës.

Në përputhje me "Udhëzimet për përdorimin e kufizuesve në rrjetet elektrike kV", zgjedhja e shkarkuesve të mbitensionit në rrjetet 110 kV bëhet sipas treguesve dhe kushteve të mëposhtme:

Sipas tensionit më të lartë të punës.

Sipas GOST 1516.3-96, tensioni maksimal i funksionimit të rrjetit 110 kV nuk duhet të kalojë 126 kV.

Në këtë rast, voltazhi maksimal i funksionimit të shkarkuesit të mbitensionit duhet të jetë së paku Un. R. \u003d (126 / √3) ∙ 1,05 \u003d 76,4 kV.

Në atë që vijon, për saktësi, do të marrim Un. R. = 77 kV, si një nga vlerat më të afërta për shkarkuesit e mbitensionit të prodhuar.

Sipas kushteve të punës në gjendje kuazi-stacionare.

Meqenëse në modalitetin normal, neutralët e transformatorëve janë të tokëzuar fort, nuk pritet një rritje e konsiderueshme e tensionit në fazat e shëndetshme në rast të një defekti në tokë njëfazore. Për të marrë një diferencë, mund të miratohet një faktor i rritjes së tensionit prej 1.4, atëherë vlera më e lartë e pritshme e mbitensionit pothuajse të qëndrueshëm do të jetë Uк. n. \u003d 1.4-(126 / l / 3) \u003d 102 kV.

OPNp-110/550/77-IV-UHL1 i prodhuar nga CJSC "Polymer-Apparat", i planifikuar për instalim, konsiderohet si një version paraprak i shkarkuesit.

Sipas karakteristikës tension-kohë të paraqitur nga prodhuesi, që korrespondon me rastin e ngarkimit maksimal të shkarkuesit, fig. 2, dhe sipas raportit Uk. fq./Un. R. = 102/77 = 1,32 përcaktojmë se në këtë rast shkarkuesi i mbitensioneve do t'i rezistojë mbitensioneve në një regjim kuazi-stacionar për rreth 1 sekondë, i cili mund të jetë i pamjaftueshëm nëse supozojmë se koha maksimale e funksionimit të mbrojtjes është 4 s.

Nëse e rritni Un. R. deri në 84 kV, pastaj sipas raportit Uk. fq./Un. R. = 102/84 = 1,21, mund të përcaktohet se në modalitetin kuazi-stacionar, shkarkuesi i mbitensionit do të përballojë afërsisht 100 s.

Sipas intensitetit të energjisë.

Gjatësia më e madhe totale e linjave ajrore dalëse korrespondon me nënstacionin R-29 dhe është 25.72 km. Nuk ka objekte të tjera me kapacitet të madh.

Energjia (Wopn) e përthithur nga shkarkuesi i mbitensioneve kur kufizon mbitensionet e kalimit që vijnë nga linjat ajrore 110 kV mund të vlerësohet me formulën

Svl - kapaciteti i linjës ajrore, Svl = 0,0058 (uF / km) -25,79 km = 0,149 uF,

Ukp max. - Tensioni më i lartë i vlerësuar i komutimit, marrë i barabartë me rrjetin 110 kV 3Uf.,

Ures. - vlera më e vogël e tensionit të mbetur në shkarkues kur kufizohen mbitensionet e kyçjes, e marrë e barabartë me 182 kV.

Sipas nivelit të kufizimit të mbitensionit.

Nivelet kufizuese të mbitensionit të OPNp-110/550/84-IV-UHL1 të konsideruara janë brenda impulsit kalues kV, d.m.th., dukshëm më të ulëta se tensionet përkatëse të provës të izolimit të pajisjeve të mbrojtura.

Sipas madhësisë së rrymës së sigurisë nga shpërthimi.

Vlera e rrymës rezistente ndaj shpërthimit duhet të jetë më e lartë se vlera më e lartë e rrymës së qarkut të shkurtër në një pikë të caktuar të rrjetit.

Vlera më e madhe e qarkut të shkurtër aktual, e barabartë me 23 kA,. zhvillohet në nënstacionin R-29, i cili është dukshëm më i ulët se vlera e rrymës së sigurisë nga shpërthimi, OPNp-110/550/84-IV-UHL1, e barabartë me 40 kA.

Konkluzioni mbi zgjedhjen e shkarkuesit 110 kV.

Performanca e shkarkuesit të mbitensionit për sa i përket shkallës së ndotjes dhe kushteve klimatike të funksionimit mund të specifikohet në projekt.

Është e mundur të përdoren shkarkues nga prodhues të tjerë që kanë karakteristika që nuk janë inferiore ndaj atyre të shkarkuesit të zgjedhur.

2. REZULTATET E LLOGARITJEVE DHE ANALIZA E TYRE.

Në llogaritjet supozohej se kur rrymat induktive fiken në intervalin nga 0.1 In në Ik. h. hapja e kontakteve të çelësit ndodh kur rryma i afrohet zeros. Në këtë rast, siç tregon përvoja e llogaritjes dhe të dhënat eksperimentale, mbitensionet më të mëdha duhet të priten për shkak të prishjeve të përsëritura midis kontakteve.

Mbitensionet më të mëdha në mungesë të shkarkuesve të mbitensionit ndodhin kur rrymat induktive (0,1 - 0,3) In janë fikur dhe janë brenda (kV ose (2,0 - 2,3) Uf.

Siç kanë treguar llogaritjet, kur instaloni një shkarkues, vlerat e mbitensionit kur shkëputni rrymat induktive (0,1 - 0,3) In reduktohen në (kV ose (1,3 - 1,5) Uf, gjë që, në përputhje me rrethanat, zvogëlon gjithashtu efektet e rrezikshme në izolimi i mbështjelljes së mbështjelljes.