Întrerupătorul de înaltă tensiune (sau comutatorul de înaltă tensiune) este principalul echipament de control al alimentării cu energie al substației, cu caracteristici de stingere a arcului. În timpul funcționării normale a sistemului, poate întrerupe și deconecta linia și diverse echipamente electrice atât în lipsă, cât și în sarcină. Când apare o defecțiune în sistem, acesta, împreună cu protecția prin releu, pot întrerupe rapid curentul de defect, pentru a preveni extinderea domeniului de aplicare al accidentului.
Întrerupătorul de deconectare nu are un dispozitiv de stingere a arcului. Deși reglementările prevăd că poate fi acționat în situația în care curentul de sarcină este mai mic de 5A, în general nu este acționat cu sarcină. Cu toate acestea, întrerupătorul de deconectare are o structură simplă, iar starea sa de funcționare poate fi observată dintr-o privire. Există un punct de deconectare evident în timpul întreținerii.
Întrerupătorul de circuit utilizat este denumit „întrerupător”, iar comutatorul de deconectare utilizat este denumit „frână cuțit”, cele două fiind adesea utilizate în combinație. Diferențele dintre întrerupătorul de circuit de înaltă tensiune și comutatorul de deconectare sunt următoarele:
1) Întrerupătorul de sarcină de înaltă tensiune poate fi deconectat cu sarcină, cu funcție de arc electric de autostingere, dar capacitatea sa de deconectare este foarte mică și limitată.
2) Întrerupătorul de deconectare de înaltă tensiune nu este, în general, cu întrerupere a sarcinii, nu există o structură de acoperire a arcului, există și un întrerupător de deconectare de înaltă tensiune care poate întrerupe sarcina, dar structura este diferită de cea a întrerupătorului de sarcină, relativ simplă.
3) Întrerupătorul de sarcină de înaltă tensiune și întrerupătorul de deconectare de înaltă tensiune pot forma un punct de rupere evident. Majoritatea întrerupătoarelor de circuit de înaltă tensiune nu au funcție de izolare, iar câteva întrerupătoare de circuit de înaltă tensiune au funcție de izolare.
4) Întrerupătorul de deconectare de înaltă tensiune nu are funcție de protecție, protecția întrerupătorului de sarcină de înaltă tensiune este în general o protecție cu siguranțe, doar întrerupere rapidă și supracurent.
5) Capacitatea de rupere a întrerupătoarelor de circuit de înaltă tensiune poate fi foarte mare în procesul de fabricație. Se bazează în principal pe transformatorul de curent cu echipament secundar pentru protecție. Poate avea protecție la scurtcircuit, protecție la suprasarcină, protecție la scurgeri și alte funcții.
Clasificarea mecanismelor de acționare a comutatoarelor
1. Clasificarea mecanismului de acționare a comutatorului
În prezent, întâlnim comutatoare care sunt în general împărțite în mai mult ulei (modele mai vechi, acum aproape că nu se mai văd), mai puțin ulei (unele stații de utilizare încă), SF6, vid, GIS (aparate electrice combinate) și alte tipuri. Toate acestea se referă la mediul de arc al comutatorului. Pentru noi, mecanismul de funcționare al comutatorului este secundar și strâns legat de acesta.
Tipul de mecanism poate fi împărțit în mecanism de acționare electromagnetică (relativ vechi, în general echipat cu întrerupător de circuit cu ulei sau mai puțin ulei); mecanism de acționare cu arc (în prezent cel mai comun, SF6, vid, GIS, în general echipat cu acest mecanism); ABB a introdus recent un nou tip de operator cu magneți permanenți (cum ar fi întrerupătorul de circuit în vid VM1).
2. Mecanism de operare electromagnetic
Mecanismul de acționare electromagnetică se bazează în întregime pe aspirația electromagnetică generată de curentul de închidere care curge prin bobina de închidere pentru a închide și a apăsa arcul de declanșare. Declanșarea se bazează în principal pe arcul de declanșare pentru a furniza energie.
Prin urmare, curentul de declanșare al acestui tip de mecanism de operare este mic, dar curentul de închidere este foarte mare, putând ajunge la peste 100 de amperi.
De aceea, sistemul de curent continuu al substației ar trebui să deschidă și să închidă magistrala pentru a o controla. Mama de închidere furnizează energia de închidere, iar mama de control furnizează energie buclei de control.
Magistrala de închidere este conectată direct la pachetul de baterii, tensiunea de închidere este tensiunea pachetului de baterii (în general aproximativ 240V), utilizând efectul de descărcare a bateriei pentru a furniza un curent mare la închidere, iar tensiunea este foarte bruscă la închidere. Magistrala de control este conectată între ele printr-un colector de siliciu și un transformator de bază (în general controlat la 220V), închiderea nu va afecta stabilitatea tensiunii magistralei de control. Deoarece curentul de închidere al mecanismului de operare electromagnetic este foarte mare, circuitul de închidere de protecție nu trece direct prin bobina de închidere, ci prin contactorul de închidere. Circuitul de declanșare este conectat direct la bobina de declanșare.
Bobina contactorului de închidere este în general de tip tensiune, valoarea rezistenței este mare (câțiva K). Când protecția este coordonată cu acest circuit, trebuie acordată atenție închiderii pentru a menține pornirea generală. Dar aceasta nu este o problemă, declanșarea menține că TBJ poate porni în general, astfel încât funcția anti-salt este încă prezentă. Acest tip de mecanism are un timp de închidere lung (120ms~200ms) și un timp de deschidere scurt (60~80ms).
3. Mecanism de acționare cu arc
Acest tip de mecanism este cel mai utilizat în prezent, închiderea și deschiderea sa bazându-se pe arc pentru a furniza energie, bobina de închidere rapidă furnizează energie doar pentru a scoate știftul de poziționare a arcului, astfel încât curentul de închidere rapidă nu este, în general, mare. Stocarea energiei arcului este comprimată de motorul de stocare a energiei.
Bucla secundară a operatorului de stocare a energiei cu arc
Pentru mecanismul de acționare elastică, magistrala de închidere furnizează în principal energie motorului de stocare a energiei, iar curentul nu este mare, deci nu există o diferență semnificativă între magistrala de închidere și magistrala de control. Protecția cu coordonarea sa, în general, nu este nevoie să se acorde o atenție specială locului.
4. Operator cu magneți permanenți
Acționarea cu magnet permanent este un mecanism aplicat de ABB pe piața internă, aplicat pentru prima dată la întrerupătorul său de circuit în vid VM1 de 10kV.
Principiul său este aproximativ similar cu cel de tip electromagnetic, arborele de antrenare este fabricat dintr-un material cu magnet permanent, un magnet permanent în jurul bobinei electromagnetice.
În circumstanțe normale, bobina electromagnetică nu este încărcată atunci când comutatorul se deschide sau se închide, schimbarea polarității bobinei folosind principiul atracției sau repulsiei magnetice acționând pentru deschidere sau închidere.
Deși acest curent nu este mic, comutatorul este „stocat” de un condensator de mare capacitate, care este descărcat pentru a furniza un curent mare în timpul funcționării.
Avantajele acestui mecanism sunt dimensiunile reduse, numărul mai mic de piese mecanice de transmisie, deci fiabilitatea este mai bună decât mecanismul de acționare elastică.
Împreună cu dispozitivul nostru de protecție, bucla noastră de declanșare acționează un releu semiconductor de înaltă rezistență, care necesită, de fapt, să-i furnizăm un impuls de acțiune.
Prin urmare, comutatorul, mențineți bucla cu siguranță nu poate fi pornit, protecția saltului nu va fi pornită (mecanismul în sine cu saltul).
Totuși, trebuie menționat că, din cauza tensiunii ridicate de funcționare a releului în stare solidă, negativul TW de tip convențional este conectat la circuitul de închidere, ceea ce nu va determina funcționarea releului în stare solidă, dar poate cauza nepornirea releului de poziție din cauza unei tensiuni parțiale prea mari.
1. Cilindru izolator superior (cu cameră de stingere a arcului în vid)
2. Coborâți cilindrul de izolație
3. Mâner cu deschidere manuală
4. Șasiu (mecanism de acționare cu magnet permanent încorporat)
Transformator de tensiune
6. Sub sârmă
7. Transformator de curent
8. Pe internet
Această situație întâlnită în teren, procesul specific de analiză și procesare poate fi văzută în partea de depanare a acestei lucrări, existând descrieri detaliate.
Există, de asemenea, produse cu mecanism de acționare cu magneți permanenți în China, dar calitatea nu a fost chiar la nivelul standardelor anterioare. În ultimii ani, calitatea a fost adusă treptat pe piață. Având în vedere costul, mecanismele cu magneți permanenți de uz casnic, în general, nu au capacitate, iar curentul este furnizat direct de magistrala de închidere.
Mecanismul nostru de operare este acționat de contactorul pornit-oprit (în general, tipul de curent selectat), care poate fi, în general, pornit cu funcție de menținere și anti-salt.
5.Comutator de tip FS și altele
Ceea ce am menționat mai sus sunt întrerupătoare de circuit (cunoscute în mod obișnuit sub numele de comutatoare), dar este posibil să întâlnim ceea ce utilizatorii numesc comutatoare FS în construcția centralelor electrice. Comutatorul FS este de fapt o prescurtare de la comutator de sarcină + siguranță rapidă.
Deoarece comutatorul este mai scump, acest circuit FS este utilizat pentru a economisi costuri. Curentul normal este eliminat de comutatorul de sarcină, iar curentul de defect este eliminat de siguranța rapidă.
Acest tip de circuit este comun în sistemele centralelor electrice de 6kV. Protecția în combinație cu un astfel de circuit este adesea necesară pentru a interzice declanșarea sau pentru a permite eliminarea rapidă a curentului fuzibil prin întârziere atunci când curentul de defect este mai mare decât curentul de rupere admisibil al comutatorului de sarcină. Unii utilizatori de centrale electrice pot să nu dorească să protejeze o buclă de menținere.
Din cauza calității slabe a comutatorului, contactul auxiliar poate să nu fie la locul lui, iar odată ce circuitul de menținere este pornit, acesta trebuie să se bazeze pe contactul auxiliar al întrerupătorului pentru a se deschide înainte de a reveni, altfel curentul de închidere asistată va fi adăugat la bobina de închidere asistată până când bobina se arde.
Bobina de închidere este proiectată să fie alimentată pentru o perioadă scurtă de timp. Dacă curentul este adăugat pentru o perioadă lungă de timp, este ușor să se ardă. Și neapărat vrem să avem o buclă de menținere, altfel este foarte ușor să ardem contactele de protecție.
Desigur, dacă utilizatorul de teren insistă, bucla de menținere poate fi, de asemenea, îndepărtată. În general, metoda simplă este de a întrerupe linia de pe placa de circuit care menține contactul normal deschis al releului cu mama de control pozitivă.
La depanare, trebuie acordată atenție faptului că, în timpul operațiunii de pornire și oprire, indicatorul de poziție este oprit (cu excepția cazului în care arcul nu are energie stocată, caz în care panoul afișează o alarmă de energie nestocată). Alimentarea de control trebuie oprită imediat pentru a preveni arderea bobinei comutatorului. Acesta este un principiu de bază de care trebuie ținut cont la fața locului.
