Disjuntors SF6 de 110 kV i superiors
Els disjuntors d'alta tensió, en els quals s'utilitza l'SF6 com a mitjà aïllant i d'arc, s'estan estenent més perquè tenen altes velocitats de commutació i recursos mecànics, capacitat de ruptura, compacitat i fiabilitat en comparació amb l'aire, l'oli i l'alta tensió de baix petroli. disjuntors.
L'èxit en el desenvolupament d'interruptors SF6 va tenir un impacte significatiu directament en la posada en marxa d'aparells de distribució compactes per a exteriors, d'interiors i d'aparells aïllats amb gas SF6. Els interruptors automàtics SF6 utilitzen diferents mètodes d'extinció d'arc en funció de la tensió nominal, el corrent de ruptura nominal i les característiques del sistema elèctric (o instal·lació elèctrica individual).
En els dispositius d'extinció d'arc aïllats amb gas, a diferència dels dispositius d'extinció d'arc d'aire, quan s'apaga l'arc, la sortida de gas a través del broquet no té lloc a l'atmosfera, sinó al volum tancat de la cambra plena de gas SF6 a una velocitat relativament relativa. petit excés de pressió.
Segons el mètode d'extinció de l'arc elèctric durant l'activació, es distingeixen els següents interruptors SF6:
1. Interruptor de compressió automàtic SF6, on el sistema de moviment de l'interruptor (interruptor de compressió automàtic d'una sola etapa de pressió crea el cabal necessari de gas SF6 a través dels broquets del dispositiu d'extinció d'arc de compressió).
2. Interruptor SF6 amb esclat electromagnètic, en el qual l'extinció de l'arc en el dispositiu d'arc està assegurada pel seu gir al llarg dels contactes d'anell sota l'acció del camp magnètic creat pel corrent a extingir.
3. Interruptor SF6 amb cambres d'alta i baixa pressió, en què el principi de proporcionar una ràfega de gas a través dels broquets del dispositiu d'extinció d'arc és similar als dispositius d'extinció d'arc d'aire (interruptor SF6 amb dues etapes de pressió).
4. Interruptor automàtic d'autogeneració SF6, en el qual el cabal de massa requerit de gas SF6 a través dels broquets del dispositiu d'extinció d'arc es crea escalfant i augmentant la pressió del gas SF6 a través de l'arc d'encesa en una cambra especial (SF6 auto- disjuntor generador amb una etapa de pressió).
Vegem alguns dissenys típics d'interruptors SF6 per a 110 kV i superiors.
Els interruptors automàtics SF6 110 kV i superiors per a un sol trencament de diverses empreses tenen els següents paràmetres nominals: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, pressió del gas SF6 = 0,45 -0,7 MPa (abs), temps de viatge 2-3 períodes de corrent de curtcircuit.La investigació i proves intensives d'empreses nacionals i estrangeres van permetre desenvolupar i posar en funcionament un disjuntor SF6 amb una interrupció única a Unom = 330-550 kV a Io.nom = 40-50 kA i un temps d'activació de corrent d'un corrent període en curtcircuit.
A la Fig. 1.
El dispositiu està en posició apagat i els pins 5 i 3 estan oberts.
Arròs. 1.
El corrent es subministra al contacte fix 3 a través de la brida 2 i al contacte mòbil 5 a través de la brida 9. A la coberta superior 1 s'instal·la una cambra amb un adsorbent. L'estructura d'aïllament de càrrega de l'interruptor SF6 es fixa al peu 11. Quan l'interruptor està encès, s'activa un actuador pneumàtic 13, la vareta 12 del qual està connectada per una vareta aïllant 10 i una vareta d'acer 8. amb un de mòbil. contacte 5. Aquest últim està fermament connectat a un filtre fluoroplàstic 4 i un cilindre mòbil 6. Tot el sistema mòbil de l'EV (elements 12-10-8-6-5) es mou cap amunt en relació amb el pistó estacionari 7 i la cavitat K. del sistema d'extinció d'arc de l'interruptor augmenta.
Quan l'interruptor està apagat, la vareta 12 del mecanisme d'accionament tira el sistema mòbil cap avall i es crea una pressió augmentada a la cavitat K en comparació amb la pressió a la cambra de l'interruptor. Aquesta autocompressió del gas SF6 garanteix la sortida del medi gasós a través del broquet, un refredament intens de l'arc elèctric que es produeix entre els contactes 3 i 5 durant l'aturada. L'indicador de posició 14 dóna possibilitat de control visual la posició inicial del sistema de contacte de l'interruptor.En diversos dissenys d'interruptors d'autocompressió SF6, s'utilitzen molles, actuadors hidràulics i el flux de gas SF6 a través de broquets cap a la canal d'arc es realitza segons el principi de bufat bidireccional.
A la fig. La figura 2 mostra un disjuntor de dipòsit de 220 kV amb aïllament de gas tipus VGBU (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC amb accionament hidràulic autònom 5 i transformadors de corrent integrats 2. EV té control trifàsic (un accionament per tres fases) i està equipat amb cobertes de porcellana (polímer) per a 1 casquet d'aire-SF6.
Al dipòsit ple de gas 3, hi ha un dispositiu d'extinció d'arc, que està connectat a l'accionament hidràulic 5 mitjançant un mecanisme de transmissió situat a la cambra plena de gas 4. L'estructura de l'interruptor del dipòsit de gas està fixada en un marc metàl·lic 6 Per omplir l'interruptor amb SF6 s'utilitza l'acoblament 7. és igual a un atm (abs.) i llavors cal assegurar-se p = pnom.
Arròs. 2.
Els avantatges dels disjuntors de tancs aïllats amb gas amb transformadors de corrent integrats respecte als kits d'«interruptor central aïllat en gas més transformador de corrent autònom» són: augment de la resistència sísmica, àrea de distribució més petita de la subestació, menys obres importants necessàries en el temps de construcció. de les subestacions, una major seguretat del personal de la subestació (els dispositius d'extinció d'arcs es troben en dipòsits metàl·lics connectats a terra), la possibilitat d'utilitzar gas de calefacció SF6 quan s'utilitza en regions de clima fred.
Quan es dissenyen interruptors de dipòsit de 220 kV i superiors per a aparells de distribució exterior, cal augmentar la pressió nominal del gas SF6 (pH> 4,5 atm (abs.)). Per tant, s'introdueix l'escalfament del medi gasós per evitar que el gas SF6 s'utilitzi de la liqüefacció a baixes temperatures ambient o mescles de gas SF6 amb nitrogen o tetrafluorometà.
Com mostra la pràctica, per a una tensió nominal de 330-500 kV, els disjuntors de tancs d'un sol trencament per a corrents nominals de 40-63 kA són el tipus d'equip de commutació més prometedor per a aparells de commutació i aparells de commutació exteriors.
El disjuntor VGB-750-50 / 4000 U1 desenvolupat per JSC NIIVA (Fig. 3) amb un dispositiu d'autocompressió de dos desplaçaments per a l'extinció d'arcs, transformadors de corrent integrats, coixinets d'aire de polímer SF6, està equipat amb dos accionaments hidràulics per pol. , que permet un temps de viatge total no superior a la durada de dos períodes de corrent a la freqüència d'alimentació.
Arròs. 3.
A la fig. La figura 4 mostra una secció d'un supressor d'arc VGB-750-50 / 4000U1 unipolar amb resistències aigües amunt (per limitar les sobretensions de commutació). El contacte mòbil d'aquestes resistències està connectat mecànicament al sistema d'interruptors mòbils.
Arròs. 4
En la posició tancada de l'interruptor SF6, les resistències es connecten mitjançant els contactes principals. Quan s'apaga, primer s'obren els contactes de la resistència, després els contactes principals i després els contactes d'arc. Quan s'encén, primer es tanquen els contactes de la resistència, seguits dels contactes de l'arc i dels principals. Per igualar la distribució de tensió, cada trencament es connecta amb condensadors.
La distribució s'obté a partir d'interruptors de columna d'un sol tall tipus SF6 per a tensió nominal 110-220 kV amb corrent de ruptura nominal 40-50 kA.
Arròs. 5
A la fig. es mostra un disseny típic d'un interruptor automàtic de filferro aïllat amb gas VGP de 110 kV (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) amb un accionament de molla d'Electroapparat OJSC. 5.
Veure també sobre aquest tema: Característiques comparatives dels interruptors d'oli, buit i SF6 per a alta tensió