מפסקי SF6 110 קילו וולט ומעלה
מפסקי מתח גבוה, בהם SF6 משמש כאמצעי בידוד וקשתות, הופכים נפוצים יותר מכיוון שיש להם קצבי מיתוג גבוהים ומשאבים מכניים, יכולת שבירה, קומפקטיות ואמינות בהשוואה למתח גבוה באוויר, שמן ומתח נמוך. מפסקי פחת.
להצלחה בפיתוח של מפסקי SF6 הייתה השפעה משמעותית על ההפעלה של מיתגים חיצוניים קומפקטיים, מיתגים פנימיים ומתקני SF6 מבודדים גז. מפסקי SF6 משתמשים בשיטות שונות לכיבוי קשת בהתאם למתח הנקוב, זרם השבירה המדורג ומאפייני מערכת החשמל (או התקנה חשמלית בודדת).
במכשירי כיבוי קשת מבודדי גז, בניגוד למכשירי כיבוי קשת אוויר, כאשר הקשת נכבית, יציאת הגז דרך הזרבובית אינה מתרחשת לאטמוספירה, אלא לנפח הסגור של החדר המלא בגז SF6 בקצב יחסי. לחץ עודף קטן.
על פי השיטה לכיבוי הקשת החשמלית במהלך הטריפה, נבדלים מפסקי ה-SF6 הבאים:
1. מתג דחיסה אוטומטי SF6, כאשר קצב הזרימה הנדרש של גז SF6 דרך חרירי מתקן כיבוי קשת הדחיסה נוצר על ידי המערכת הנעה של המתג (מתג דחיסה אוטומטי בשלב לחץ בודד).
2. מפסק SF6 עם תקיעה אלקטרומגנטית, בו מובטחת כיבוי הקשת במכשיר הקשת על ידי סיבובו לאורך מגעי הטבעת בפעולת השדה המגנטי שנוצר מהזרם לכיבוי.
3. מפסק SF6 עם תאי לחץ גבוה ונמוך, בהם העיקרון של מתן פרץ גז דרך החרירים במתקן כיבוי קשת דומה למכשירי כיבוי קשת אוויר (מתג SF6 בעל שני שלבי לחץ).
4. מפסק SF6 ייצור עצמי, שבו קצב זרימת המסה הנדרשת של גז SF6 דרך חרירי מתקן כיבוי הקשת נוצר על ידי חימום והגברת הלחץ של גז SF6 דרך קשת הטריפה בתא מיוחד (SF6 self- מפסק יצירת עם שלב אחד של לחץ).
בואו נסתכל על כמה עיצובים טיפוסיים של מפסק SF6 עבור 110 קילו וולט ומעלה.
למפסקים SF6 110 kV ומעלה עבור הפסקה בודדת של חברות שונות יש את הפרמטרים הנומינליים הבאים: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, לחץ גז SF6 = 0.45 -0.7 MPa (abs), זמן נסיעה 2-3 תקופות של זרם קצר חשמלי.מחקר ובדיקות אינטנסיביות של חברות מקומיות וזרות אפשרו לפתח ולהפעיל מפסק SF6 עם הפסקה בודדת ב- Unom = 330-550 kV ב- Io.nom = 40-50 kA וזמן ניתוק זרם של זרם אחד תקופה בקצר חשמלי.
עיצוב מפסק SF6 טיפוסי מוצג באיור. 1.
המכשיר במצב כבוי ופינים 5 ו-3 פתוחים.
אורז. 1.
זרם מסופק למגע הקבוע 3 דרך אוגן 2, ולמגע הנייד 5 דרך אוגן 9. בכיסוי העליון 1 מותקן תא עם סופח. מבנה הבידוד נושא העומס של מפסק SF6 קבוע על כרית כף הרגל 11. כאשר המתג מופעל, מופעל מפעיל פנאומטי 13, שהמוט 12 שלו מחובר על ידי מוט בידוד 10 ומוט פלדה 8 עם מטלטלין. מגע 5. האחרון מחובר בחוזקה לזרבובית פלואורפלסטית 4 ולצילינדר מתנועע 6. כל המערכת הניידת של ה-EV (אלמנטים 12-10-8-6-5) נעה כלפי מעלה ביחס לבוכנה הנייחת 7 ולחלל K. של מערכת כיבוי הקשת של המתג עולה.
כאשר המתג כבוי, המוט 12 של מנגנון ההפעלה מושך את המערכת הניידת כלפי מטה ונוצר לחץ מוגבר בחלל K בהשוואה ללחץ בתא המתגים. דחיסה אוטומטית כזו של גז SF6 מבטיחה את יציאת מדיום הגז דרך הזרבובית, קירור אינטנסיבי של הקשת החשמלית המתרחשת בין המגעים 3 ו-5 במהלך הכיבוי. מחוון מיקום 14 נותן אפשרות לשליטה חזותית מיקום ההתחלה של מערכת המגע של המתג.במספר עיצובים של מפסקי דחיסה אוטומטית של SF6, נעשה שימוש בקפיצים, במפעילים הידראוליים, וזרימת גז SF6 דרך חרירים לתוך מצנח הקשת מתבצעת על פי עקרון הנשיפה הדו-כיוונית.
באיור. 2 מציג מפסק מיכל 220 קילו וולט עם בידוד גז מסוג VGBU (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC עם הנעה הידראולית אוטונומית 5 ושנאי זרם מובנים 2. ל-EV יש בקרה תלת פאזי (כונן אחד עבור שלושה שלבים) ומצויד בכיסויי חרסינה (פולימר) עבור 1 תותבי אוויר-SF6.
במיכל מלא בגז 3, קיים מתקן לכיבוי קשת, המחובר לכונן ההידראולי 5 באמצעות מנגנון הולכה הממוקם בתא מלא בגז 4. מבנה המתג של מיכל הגז קבוע על מסגרת מתכת 6 כדי למלא את המפסק עם SF6 נעשה שימוש בצימוד 7. שווה לאטמוספרה אחת (abs.) ואז יש צורך להבטיח p = pnom.
אורז. 2.
היתרונות של מפסקי מיכל מבודדים בגז עם שנאי זרם מובנים על פני ערכות «מפסק מבודד גז בתוספת שנאי זרם עצמאי» הם: התנגדות סיסמית מוגברת, אזור חלוקת תחנות משנה קטן יותר, עבודות עיקריות פחות נדרשות בזמן הבנייה של תחנות משנה, בטיחות מוגברת של אנשי תחנות המשנה (התקני כיבוי קשת ממוקמים במיכלי מתכת מקורקעים), האפשרות להשתמש בגז חימום SF6 בשימוש באזורי אקלים קר.
בעת תכנון מפסקי מיכל 220 קילו וולט ומעלה עבור מתג חיצוני, יש צורך להגביר את הלחץ הנומינלי של גז SF6 (pH> 4.5 atm (abs.)). לכן, חימום של מדיום הגז מוכנס כדי למנוע שימוש בגז SF6 מנזילות בטמפרטורות סביבה נמוכות או תערובות של גז SF6 עם חנקן או טטרפלואורומתאן.
כפי שמראה בפועל, עבור מתח מדורג של 330-500 קילו-וולט, מפסקי מיכל חד-פעמיים עבור זרמים מדורגים של 40-63 קילו-אמפר הם הסוג המבטיח ביותר של ציוד מיתוג עבור מתג וציוד חיצוני.
מפסק החשמל VGB-750-50 / 4000 U1 שפותח על ידי JSC NIIVA (איור 3) עם מכשיר דחיסה אוטומטית דו-תזוזה לכיבוי קשת, שנאי זרם מובנים, תותבי אוויר פולימריים SF6, מצויד בשני כוננים הידראוליים לכל עמוד , המאפשר זמן נסיעה כולל לא יותר ממשך של שתי תקופות זרם בתדר האספקה.
אורז. 3.
באיור. 4 מציג קטע של מדכא קשת VGB-750-50 / 4000U1 חד קוטבי עם נגדים במעלה הזרם (כדי להגביל עליות מיתוג). המגע הנייד של נגדים אלה מחובר מכנית למערכת מפסק המעגל הנייד.
אורז. 4
במצב סגור של מפסק SF6, הנגדים מגשרים על ידי המגעים הראשיים. בעת כיבוי, מגעי הנגד נפתחים תחילה, לאחר מכן המגעים הראשיים, ולאחר מכן מגעי הקשתות. בעת ההפעלה, מגעי הנגד נסגרים תחילה, ולאחר מכן הקשת והמגעים הראשיים. כדי להשוות את חלוקת המתח, כל הפסקה מחוברת עם קבלים.
ההתפלגות מתקבלת ממפסקי עמודים חד-שבירה מסוג SF6 למתח נקוב 110-220 קילו-וולט עם זרם שבירה נקוב של 40-50 קילו-אמפר.
אורז. 5
עיצוב טיפוסי של מפסק תיל מבודד גז VGP 110 kV (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) עם כונן קפיץ של Electroapparat OJSC מוצג באיור. 5.
ראה גם בנושא זה: מאפיינים השוואתיים של מפסקי שמן, ואקום ומפסקי SF6 עבור מתח גבוה