Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Высоковольтный вакуумный выключатель: Вакуумный выключатель: основные требования, технические параметры

Содержание

принцип действия, плюсы и минусы, выбор

Любой выключатель, применяемый в высоковольтных сетях, должен надёжно и быстро отключать и включать электрические цепи и оборудование в нормальном и аварийном режимах энергосистемы. При  коммутации в высоковольтных сетях, токи в которых могут  достигать десятки тысяч ампер при коротких замыканиях, возникает электрическая дуга между контактами выключателя. Это может привести к человеческим жертвам, повреждениям самого выключателя и близстоящего оборудования. Для предотвращения возникновения дуги в высоковольтных выключателях используют специальное дугогасительное устройство (дугогасительная камера), в которой расположены контакты выключателя. Внутри камеры создается вакуум с давлением около 10−5 мм рт. ст., электрическая прочность которого в десятки раз больше воздуха в нормальных условиях.

Таким образом, вакуумный высоковольтный выключатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для операций включения и выключения в цепях от 6 кВ и выше, который в качестве среды для гашения дуги используют вакуум.

Выключатель рассчитан на:

  1. нормальный режим работы;
  2. аварийный, то есть должен выдерживать  кратковременные  токи короткого замыкания.

Принцип действия

Механизм гашения дуги в вакуумных выключателях основан на высокой электрической прочности и усиленных диэлектрических свойствах вакуума. В момент размыкания контактов  в вакуумном промежутке возникает электрическая дуга, которая поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов. При переходе тока через ноль, происходит гашение дуги и восстановление диэлектрических свойств вакуумного промежутка, и дуга между разомкнутыми контактами  больше не возникает. Из-за большой электрической прочности вакуума гашение дуги может произойти до перехода тока через ноль, это явление называют срезом тока. Срез тока негативно влияет на сеть, так как вызывает коммутационные перенапряжения, которые могут достигать огромных величин.

Особенности применения и эксплуатации

Вакуумные выключатели конструктивно разрабатывались сначала как устройство, применяемое только в шкафах КРУ (комплектное распределительное устройство). В настоящее время они используются и для открытых распределительных устройств (ОРУ).

Современный высоковольтный вакуумный выключатель представляет собой быстродействующий коммутационный аппарат нового поколения, рассчитанный на более долгий срок службы, нежели его предшественники с масляной  или элегазовой средой для тушения электрической дуги. Статистически процент их применения в электроустановках выше 1000 Вольт стабильно растёт. Китайские энергетики уже полностью отказались от устаревших масляников и полностью перешли на более компактные и не требующие частой профилактики вакуумные выключатели. Вакуумный выключатель довольно неприхотлив и не требует регулярной чистки контактов и смене масла, которое зачастую довольно обильно вытекает из баков. Согласно паспортным данным срок эксплуатации вакуумных выключателей составляет порядка 20 лет.

Во время эксплуатации приводной механизм может выйти со строя, а подать питание на определённый важный механизм в производственной цепочке необходимо, поэтому все выключатели должны быть оборудованы механизмом ручного взвода пружины. А также обязательным является присутствие аварийной кнопки отключения механизмов блокировки выкатывания во включенном состоянии. Это безопасность персонала, поэтому этот момент очень важен.

Конструктивные особенности

Каждый  высоковольтный вакуумный выключатель обладает своими характеристиками и конструктивными особенностями, так как используется в сетях с разным напряжением и током. Также разные производители вносят свои индивидуальные коррективы в устройство и конструкцию своих изделий. Но основные элементы всё же остаются неизменными.

Основные элементы конструкции вакуумного выключателя это:

1-Корпус из прочного металлического материала, внутри которого установлен привод включения и отключения, в этом случае он пружинный; 2-Три полюса токоведущих частей, которые предназначены для подключения к сети и для отсоединения от неё при эксплуатации в контрольное, рабочее и выкаченное положения; 3-Литой диэлектрический корпус, содержащий силиконовые и эпоксидные смолы, с вакуумной дугогасительной камерой; 4-Тележка для перемещения внутри ячейки КРУ, этот механизм зачастую у разных производителей различный.

Электрическая основная высоковольтная часть разделена между фазами и содержит следующие элементы:

1-Верхний токопроводящий вывод; 2-Дугогасительная камера, содержащая вакуум; 3-Диэлектрический корпус полюса; 4-Подвижная часть контактной системы; 5-Нижний отходящий токопроводящий вывод; 6-Гибкий элемент токоведущей шины; 7-Специальная тяга, оборудованная прочным изолятором.

В свою очередь, сама дугогасящая камера является тоже очень важным хоть и не разборным элементом, зачастую в случае неисправности они не ремонтируются, а заменяются новыми.

Вот основные её части и механизмы:

1-Вывод неподвижного силового контакта; 2-Неподвижный силовой контакт; 3-Подвижный силовой контакт; 4-Экранирующий механизм, снижающий помехи при коммутации; 5-Керамический изоляционный корпус; 6-Сильфон, сохраняющий  герметичность во время движения контакта; 7-Вывод подвижного элемента контактной системы.

Выключатель управляется местным или дистанционным способом. В аварийных режимах отключается от релейной защиты или от противоаварийной автоматики (подается питание на электромагнит отключения и токопроводящие контакты размыкаются).

На данный момент некоторые производители изготавливают высоковольтные выключатели в комплекте с релейной защитой и противоаварийной автоматикой, такое устройство называется реклоузером.

Преимущества и недостатки

Как и любой механизм или устройство данный выключатель тоже имеет свои положительные и отрицательные стороны и понимание их при выборе очень важно.

Преимущества

  • Простая конструкция и установка в ячейки после вывода из эксплуатации устаревших выключателей;
  • Несложный ремонт, при неисправности камеры она подлежит немедленной замене;
  • Возможность работы не только в горизонтальном положении;
  • Надёжность во время всего длительного срока эксплуатации;
  • Хорошая коммутационная износостойкость;
  • Компактные небольшие размеры и вес;
  • Низкая пожароопасность;
  • Не загрязняет окружающую среду;
  • Небольшие расходы на ремонтные и профилактические работы.

Недостатки

  • Небольшой ресурс во время токов короткого замыкания;
  • Есть вероятность появления коммутационных перенапряжений;
  • Довольно высокая стоимость как всего устройства, так и комплектующих.

Особенности выбора

Для того чтобы правильно подобрать данный вид высоковольтных выключателей, в соответствии с местными условиями работы и конкретного оборудования, стоит обратить внимание на следующие критерии:

  1. Номинальное напряжение;
  2. Динамическая устойчивость;
  3. Параметры систем управления;
  4. Номинальный ток в рабочем режиме и режиме короткого замыкания;
  5. Частота включений и отключений;
  6. Климатическое исполнение;
  7. Скорость срабатывания выключателя ;
  8. Частота профилактических ремонтов и осмотров, в электроустановках без местного дежурного персонала это очень важный аспект;
  9. Износостойкость при коротких замыканиях;
  10. Габариты и размер вакуумной установки.

Самые распространённые модели

Вот несколько самых распространенных моделей ВВЭ-М-10–20, ВВЭ-М-10–40, ВВТЭ-М-10–20, а на рисунке указано как их расшифровывать и структура условных обозначений, так как модели могут содержать в своём названии до 10–12 букв и цифр. Почти все они являются заменой устаревших масляных выключателей, а работать могут как для коммутации цепей переменного тока, так и постоянного.

Настройка, установка и включение в работу высоковольтных вакуумных выключателей это трудоемкий процесс, от которого напрямую зависит вся дальнейшая работа энергосистемы, а также всех элементов и оборудования, подключаемого к ним, поэтому все работы лучше положить на плечи квалифицированного инженерно-электротехнического персонала. Управление вакуумным выключателем должно выполняться чётко и по определённым командам, от этого зависит жизнь и здоровье людей работающих на питаемом оборудовании.

Видео вакуумный выключатель

«Высоковольтный союз»: вакуумные выключатели 6‑10 кВ — Энергетика и промышленность России — № 9 (61) сентябрь 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 9 (61) сентябрь 2005 года

«Проблема» перенапряжений

Первые разработки и опытные образцы вакуумных выключателей появились еще в конце 70‑х. Ряд недостатков конструкции существенно замедлил внедрение новых аппаратов. Состав материала контактов первых вакуумных камер не обеспечивал быстрой конденсации плазмы паров металла в камере, вследствие чего существовала вероятность повторного зажигания дуги с сопутствующей эскалацией напряжения, даже при выполнении относительно простых коммутационных задач. Появление современных ОПНов сняло актуальность этой проблемы. Но, единожды проявившись, она породила недоверие к новой технике со стороны электротехников, публики априори консервативной.

Второй причиной недовольства эксплуатационников стали перенапряжения, вызываемые большим срезом тока в первых сериях вакуумных выключателей при отключении индуктивной нагрузки. В этих моделях в контактах применялся вольфрам. Преимущество тугоплавкости вольфрама и малая истираемость контактов нивелировались высоким контактным сопротивлением и быстрым спаданием плотности паров металла при подходе тока к нулю. Возникал срез тока и, соответственно, перенапряжение на индуктивную нагрузку. Проблему удалось решить применением сплавов на основе меди, легированной добавками, например хромом. Современные вакуумные выключатели по своим характеристикам не уступают другим типам выключателей, имеют повышенный коммутационный ресурс и неприхотливы в эксплуатации.

Предприятия «Высоковольтного союза» вот уже почти полвека производят коммутационные аппараты среднего класса напряжения (выключатели 10 кВ – с 1958 года, выключатели 35 кВ – с 1964 года). За это время более миллиона выключателей 6‑35 кВ были поставлены во многие страны Европы, Азии и Африки.

Производство вакуумных выключателей было освоено еще в 1991 году (серии ВВЭ-10 и ВВ‑10). В 2000‑2001 годах разрабатывается конструкция и налаживается серийное производство вакуумных выключателей серии ВР с литыми из эпоксидного компаунда полюсами на номинальные токи до 3150 А и токи отключения до 40 кА (в том числе и для АЭС с ударным током 128 кА). В 2004 году в связи с освоением производства нового поколения КРУ серий КУ10С и КУ6С начато производство вакуумных выключателей серии ВРС.

Серия ВР

Вакуумные выключатели серии ВР применяются для коммутации любых видов нагрузки при номинальных токах до 3150 А и токах отключения до 40 кА. Выключатели данной серии применяются во вновь возводимых РУ, но особенно широко для реконструкции устаревших КРУ и КСО по программе Ретрофит. Выключатели ВР1 – наиболее часто применяемые коммутационные аппараты, используются как в промышленности, так и коммунальными энергетиками. Выключатель ВР0 представляет собой «облегченную» версию ВР1 и ориентирован на применение в малонагруженных сетях, например в сельском и коммунальном хозяйстве и на небольших предприятиях. Выключатели ВР2 и ВР3 применяются в условиях больших токовых нагрузок в промышленности. Конструктивно ВР3 выпускается в виде выкатного элемента. Выключатели серии ВР6 применяются в сетях электрогенерации и предприятий угольной отрасли. Выключатели ВР6В и ВР6К выпускаются в виде выкатных элементов и используются для замены устаревших электромагнитных выключателей на атомных и тепловых электростанциях.

Серия ВРС

Серия ВРС – новое поколение вакуумных выключателей – запущена в производство в 2004 году. Выключатели данной серии применяются для коммутации любых видов нагрузок на напряжении 6‑10 кВ при номинальных токах до 3150 А и токах отключения до 40 кА. Выключатели устанавливаются в новых КРУ с расположением выдвижного элемента в средней части шкафа. Конструктивно выключатели ВРС схожи с выключателями серии ВР, имеют стандартные унифицированные корпуса и модифицированный электромагнитный привод. Помимо систем управления и защиты, в корпусе выключателя может быть смонтирован блок диагностики и он-лайн контроля параметров работы выключателя и соответствующий интерфейс (функция «умный выключатель»).

Конструктивные принципы

В вакуумных выключателях «Высоковольтного союза» применяются современные вакуумные камеры производства Siemens. Электрическая дуга при коммутации горит в парах металла, испаряющегося в вакууме с поверхности контактов‑электродов. Дуга мягко гасится при естественном переходе тока через ноль, при этом исключается возможность возникновения перенапряжений при коммутации большинства видов нагрузок.

Для удержания контактов выключателя во включенном или выключенном положении используется энергия мощных постоянных магнитов. Фиксация происходит за счет использования принципа «магнитной защелки», а именно: замыкания магнитной цепи включения или отключения якорем, который механически связан с подвижным контактом вакуумной камеры. Привод управляется универсальным электронным блоком управления, расположенным непосредственно в корпусе выключателя.

Ретрофит

Важной составляющей производственной программы «Высоковольтного союза» является производство вакуумных выключателей 6‑10 кВ для замены устаревших маломасляных и электромагнитных выключателей в КРУ и КСО прежних лет выпуска. Разработанная специалистами предприятия программа Ретрофит включает разработку комплектов монтажных частей, модулей и выкатных элементов Ретрофит, которые позволяли бы адаптацию вакуумных выключателей серии ВР в разнообразных типах КРУ и КСО. В настоящее время имеется свыше двух сотен готовых решений, позволяющих осуществить эффективную модернизацию КРУ, БРУ и КСО различных лет выпуска. Более подробно эта тема будет освещена в одном из последующих номеров «Энергетики и промышленности России».

Новые выключатели 35 кВ

В апреле (№ 4) «Энергетика и промышленность России» подробно рассматривала решения «Высоковольтного союза» на напряжения 27,5 и 35 кВ. Однако время не стоит на месте. Линейка вакуумных выключателей 35 кВ обогатилась новым аппаратом. Выключатель серии ВР35НТ с «сухой» кремний-органической изоляцией полюсов и современным пружинным приводом был создан совместными усилиями конструкторов РЗВА и НТЭАЗ, которые с октября прошлого года работают совместно в составе «Высоковольтного союза».

Вакуумные выключатели | Высоковольтные выключатели: элегаз против вакуума | Подстанции

Страница 2 из 3


Дуга возникшая в вакууме гаснет при первом прохождении тока через нуль, пару металла оседают на стенках дугогасительной камеры в течение микросекунд, как следствие в вакуумных выключателях диэлектрическая прочность восстанавливается очень быстро. На рисунке показаны внутренние компоненты типичной вакуумной дугогасительной камеры.

Вакуумные выключатели нашли широкое применение в электрических сетях от 6 до 35 кВ.

Применение вакуумных выключателей на напряжения от 110 кВ и выше

Особенности формы дуги в вакууме при высоких напряжениях затрудняет ее гашение при переходе через нуль. Другая проблема связана с нелинейной зависимостью напряжения пробоя от междуполюсного расстояния. Как одно из решений — несколько соединенных последовательно разрывов.

Рисунок 2. Две последовательно включенные дугогасительные камеры (слева) и одна с большим междуполюсным расстоянием (справа).

Другим аспектом, который необходимо принять во внимание, является оплавление и эрозия контактов, чем выше напряжение, тем выше их эрозия и оплавление. Материал рабочей поверхности контактов вакуумного выключателя — существенный фактор в этом вопросе. В результате исследований различных типов комбинаций материалов для вакуумных электродов, были выделены Cu, Cu-Bi и Cu-Cr, бескислородный медный сплав хрома, но Cu-Cr, кажется, лучший до сих пор (рис. 3). В этом сплаве, хром распределен в меди в виде мелких зерен. Этот материал сочетает в себе хорошие дугогасительные характеристики с небольшим риском приваривания контактов.

Рисунок 3. Напряжение пробоя Cu-Cr и Cu-Bi между контактами в зависимости от расстояния.

Предсерийные модели вакуумного высоковольтного выключателя (VCB), разработанные для производства работы под высоким напряжением

В данной главе представлены предсерийные модели вакуумных высоковольтных выключателей, или дугогасительных камер, разработанных различными компаниями и исследовательскими центрами.

В 1979 году в Японии был представлен к выпуску высоковольтный выключатель напряжением 168 кВ/31,5кА, как показано на рисунке 4. Представленный выключатель работал с двойным разрывом цепи, и даже при высоком пробивном напряжении, он был слишком дорогостоящим и громоздким.

Рисунок 4. Вакуумный высоковольтный выключатель с двойным разрывом цепи напряжением 168кВ/31.5кА

Рисунок 5. Вакуумный высоковольтный выключатель с одинарным разрывом цепи 145кВ/40кА/2кА

В 2002 году в Японии был разработан еще один вакуумный высоковольтный выключатель компанией AE Power System Corporation, которая внесла улучшения во внешний вид предыдущего выключателя (Рисунок 5). Номинальное напряжение данного выключателя составляет 145кВ, с 40кА током короткого замыкания и номинальным током в 2кА. Использованный с этой целью прерыватель представлен в виде отдельного вакуумного прерывателя с одинарным разрывом (Рисунок 6), где используются медь-хромные защитные электроды осевой напряженности магнитного поля. Деятельность компании привела к достижениям в вопросе магнетического осевого распределения напряженности электрического поля на структуру электродов, снижения эрозии электродов и анализа температурных значений, а простая конструкция и низкие цены стали более привлекательными.

Рисунок 6. Вакуумная высоковольтная дугогасительная камера напряжением 145 кВ, длиной 700мм и диаметром 200мм

В 1989 году, группа исследователей из Китая представила на рассмотрение вакуумный высоковольтный выключатель с двойным разрывом цепи напряжением 126кВ/3 l,5кА/l,25кА. Этот высоковольтный выключатель был создан при использовании двух вакуумных прерывателей напряжением 72.5кВ, объединенных в серию с двойным разрывом цепи. Зазор между разомкнутыми контактами составлял 40мм в длину для каждого прерывателя, был применен тип осевого напряжения электрического поля и наружная элегазовая изоляция. Выключатель был всего лишь 2650мм в высоту (Рисунок 7).

Рисунок 7. Вакуумный высоковольтный выключатель с двойным разрывом цепи напряжением 126кВ/31,5кА/l,25кА (высотой 2650мм)

В 2003 году был создан вакуумный высоковольтный выключатель с одинарным разрывом цепи напряжением 126кВ/40кА/2кА (Рисунок 8 и 9). Прерыватель был диаметром в 100мм, а необходимый зазор между разомкнутыми контактами составлял 60мм. Зазор был больше, чем в предыдущих моделях, но, на самом деле, понадобился всего лишь один разрыв. Были использованы электроды осевого напряжения магнитного поля.

Рисунок 8. Вакуумный высоковольтный выключатель с одинарным разрывом цепи напряжением 126кВ/40кА/2кА

Рисунок 9. Вакуумные дугогасительные камеры напряжением 252кВ, 126кВ и 12кВ

И, наконец, в 2006 году была создана первая предсерийная модель вакуумного высоковольтного выключателя напряжением 252кВ/40кА A (Рисунок 14). Этот выключатель является прототипом выключателя с ординарным разрывом цепи с электродами осевого напряжения магнитного диаметром 140мм, с зазором длиной 80мм.

Принцип работы и конструкция вакуумного выключателя BB-TEL

Выпускаемые в настоящее время на Украине вакуумные выключатели отличаются высоким механическим и коммутационным ресурсом. Срок эксплуатации этих выключателей до списания составляет 25 лет, причем у выключателей в течение всего срока их эксплуатации отсутствует необходимость обслуживания вакуумных камер.

Элегазовые выключатели напряжением 6-10 кВ на Украине не выпускаются. Наибольшее применение в электрических сетях Украины приобрели трехфазные элегазовые выключатели внутренней установки серии LF производства Merlin Gerin, технические параметры которых приведены, например, в каталоге производителя. Эти выключатели отличаются высоким качеством изготовления, удобны и просты при монтаже, экологически безопасны, имеют механический и электромагнитный ресурс, соответствующий требованиям норм МЭК 56 и ГОСТ 687.

Особенности конструктивного исполнения вакуумных высоковольтных выключателей

Рассмотрим подробнее особенности конструктивного исполнения вакуумного выключателя серии BB/TEL предприятия «Таврида Электрик».

На рис. 1 обозначено:
1 — вакуумная дугогасящая камера;

2 — основание модуля;
3 — крышка;

4 — синхронизирующий вал;
5 — вспомогательные контакты;

6 — блокировочная тяга;
7 — привод, особенности работы которого будут рассмотрены в дальнейшем;

8 — торцевой блокировочный узел.
Как видно из рис. 1, этот выключатель состоит из трех полюсов с пофазно встроенными электромагнитными приводами, размещенными на общем основании. Приводы каждой из фаз, расположенные внутри основания выключателя, механически соединены между собой посредством общего вала, выполняющего три функции: обеспечивает синхронизацию фаз, предохраняя от неполнофазных режимов; приводит в действие вспомогательные контакты выключателя; обеспечивает механическую блокировку работы распредустройства, в котором установлен данный выключатель; управляет визуальными индикаторами положения выключателя.

Основные конструктивные элементы одного полюса этого выключателя с номинальным током 2000 А показаны на рис.2, где
1 — верхний вывод;

2 — вакуумная дугогасящая камера, установленная внутри полых опорных изоляторов, причем подвижные контакты каждой из дугогасящих камер жестко соединены со своими приводами посредством изоляционных тяг, также расположенных внутри опорных изоляторов;
3 — вспомогательные контакты;

4 — кулачок;
5 — блокировочная тяга;

6 — синхронизирующий вал;
7 — электромагнитный привод с магнитной защелкой, в состав которого входят конструктивные детали 8-13;

8 — пружина дополнительного поджатия контактов;
9 — отключающая пружина;

10 — якорь привода;
11 — кольцевой постоянный магнит;

12 — катушка электромагнитного привода;
13 — плоский магнитопровод;

14 — тяговый изолятор;
15 — опорный изолятор;

16 — нижний вывод.
Электромагнитный привод может находиться в двух устойчивых положениях: «Отключено» и «Включено», причем фиксация якоря в этих положениях производится без применения механических защелок. Это обеспечивается: силой упругости отключающей пружины — в положении «Отключено»; силой, создаваемой остаточным магнитным потоком кольцевого постоянного магнита, — в положении «Включено». Операция включения и отключения производится путем подачи управляющих импульсов напряжения разной полярности на однообмоточную катушку электромагнитного привода.

Принцип работы вакуумной дугогасящей камеры выключателя серии ВВ/TEL

В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического

разряда — вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, является проводящей, поэтому она поддерживает протекание тока между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7… 10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение. В том случае, когда при восстановлении напряжения на поверхности контакта (обычно анода) остаются перегретые участки, они могут служить источником эмиссии заряженных частиц, вызывающих пробой вакуумного промежутка, с последующим протеканием через него тока. Для предотвращения подобных отказов необходимо управлять вакуумной дугой, равномерно распределяя тепловой поток по всей поверхности контактов путем наложения на нее продольного, т.е. совпадающего с направлением тока, магнитного поля, которое индуцируется самим током. Именно этот весьма эффективный способ управления вакуумной дугой был осуществлен в вакуумных дугогасящих камерах выключателей серии BB/TEL.

Почему вакуумный выключатель — это лучшее решение для распределительных сетей 6-10 кВ? — 2017 — Блог — Пресс-центр — Компания — KЭAЗ

Развитие городской инфраструктуры, постройка новых мощных промышленных комплексов, уплотнительные застройки в центре городов-миллионников ставят перед энергетиками непростые задачи по обеспечению электроэнергией потребителей без снижения качества и надежности электроснабжения. В связи со столь высоким ростом объёмов потребления Стратегия ПАО «Россети» направлена на увеличение объёма генерации не менее чем на 13,3% в периоде 2016-2020 гг.

Помимо роста объёмов потребления и генерации электроэнергии не менее важно её распределение, за которое отвечают, как правило, тупиковые подстанции на классы напряжения 6, 10, 20 и 35кВ. Однако более половины таких подстанций находятся в эксплуатации не менее 30 лет. Оборудование данных подстанций сильно изношено, морально устарело и нуждается в замене.

Стоит отметить, что на каждой электрической подстанции основным элементом защиты цепей являются силовые выключатели. Исходя из этих факторов, а также статистических данных ФСК и МРСК можно сделать вывод о том, что в России ежегодно потребляется не менее 20000 силовых выключателей с классами напряжения 6 и 10кВ. Очевидно, что на столь массовый и ответственный элемент системы электроснабжения налагаются жёсткие требования, как со стороны потребителя, так и со стороны надзорных органов. Основными требованиями, предъявляемыми к силовым выключателям, можно выделить:

  • Соответствие техническим параметрам электросети (Наибольшее рабочее напряжение, отключающая способность, и т.п.)
  • Безопасность персонала при эксплуатации
  • Высокий уровень надёжности
  • Компактность
  • Минимальная необходимость в обслуживании
  • Энергоэффективность

Достичь всех этих качеств в одном аппарате – задача нетривиальная, и далее мы рассмотрим тот путь, который пришлось пройти выключателям для достижения современного уровня их технического развития.

Виды выключателей 6-10 кВ

Первыми выключателями, которые защищали отходящие линии 6-10 кВ в комплектных распределительных устройствах, были баковые многообъёмные масляные выключатели, такие как ВМБ-10. Данный выключатель представляет собой металлический бак, массой 170 кг, который вмещает в себя 50 килограммов трансформаторного масла. Трансформаторное масло выступает в качестве изолирующей контакты разных полюсов среды, также в ней происходит разрыв контактов и гашение электрической дуги. При таком способе гашения дуги масло разлагается, образуя газопаровую смесь, состоящую из 70% водорода и паров испаряющегося трансформаторного масла. Данная смесь охлаждает и расщепляет дугу, а также деионизирует место её возникновения, что способствует скорейшему восстановлению электрической прочности масла. Этот процесс протекает достаточно бурно, давление в газовом пузыре может достигать 12 атмосфер. Именно присутствие масла в конструкции данного типа выключателей и определило их основные недостатки. Таким аппаратам  требуется постоянный контроль уровня масла, его доливка,  замена после относительного небольшого количества отключений. Выделение водорода, вкупе с высоким давлением внутри выключателя делает данный способ дугогашения достаточно опасным, нередки случаи взрывов и пожаров при применении таких выключателей. Для исключения разлива масла в случае аварии также необходимо строительство маслоприёмников, способных вместить полный объём масла, находящегося в выключателе.

Очевидно, что данный конструктив выключателей был далёк от идеала и не удовлетворял большинству требований, названных ранее. Именно поэтому следующим этапом развития этого класса аппаратов стали маломасляные выключатели.

Масляный малообъемный выключатель (крупно: указатель уровня масла)

В маломасляных выключателях масло уже не несёт в себе изоляционные свойства, а лишь служит газогенерирующей средой. Это позволило снизить общую массу аппарата, и, что особенно важно, объём заливаемого трансформаторного масла.  Так, например, выключатель ВМП-10 требует заливки лишь 5кг масла. Помимо этого значительно выросли номинальный ток и отключающая способность, с 1000А до 1500А и с 5,7кА до 20кА соответственно (относительно выключателя ВМБ-10). Обновлённый конструктив масляных выключателей также позволил отказаться от необходимости возведения маслоприёмников. Вместе с тем недостатки, характерные для маслонаполненных выключателей, всё же сохранялись. К тому же на базе масляных малообъемных выключателей было невозможно реализовать быстродействующее АПВ (автоматическое повторное включение). Кроме того, само масло представляло опасность для экологии, и поэтому нельзя было допустить  утечку и попадание масла в грунтовые воды.

Трансформаторное масло, как дугогасящая среда, исчерпало себя, поэтому дальнейшее улучшение конструктива не несло в себе каких либо существенных плюсов для характеристик выключателя. Именно поэтому возникла необходимость в поиске более эффективной среды дугогашения. В СССР подобные исследования велись уже в 30-х годах. В ЛФТИ, под руководством известного учёного Б. М. Гохберга, были исследованы электрические свойства ряда газов. Данная работа позволила выявить некоторые полезные свойства шестифтористой серы (SF6), которая получила название «элегаз». Данный газ характеризуется высочайшей электрической прочностью – 89кВ на 1 см. Но промышленное производство элегаза удалось освоить только в конце 1980-х годов.

Масляные малообъемные выключатели серии ВК

Следующим поколением выключателей, которое пришло на смену масляным, стали элегазовые. В отличие от масляных малообъемных выключателей они являются взрыво- и пожаробезопасными, имеют более высокую коммутационную способность (до 40кА), гораздо больший коммутационный ресурс, а также сниженные массогабаритные характеристики. Однако при эксплуатации элегазового оборудования есть несколько важных моментов. После первого гашения дуги в элегазовой среде образуются химически активные и вредные для человека примеси. Вредны они настолько, что, при замене отработавшего элегаза следует быть особо осторожным: использовать респираторы, обеспечить защиту глаз, а внутреннюю поверхность газовых корпусов нужно обязательно нейтрализовать при помощи раствора гашеной извести. Помимо этого, в закрытых распредустройствах требуется установка специальных датчиков, осуществляющих контроль утечек элегаза. К тому же гексафторид серы был признан вредным для атмосферы, как разрушающий озоновый слой. В связи с этим во всех европейских странах, в том числе и в России, стараются избегать применения элегазового оборудования в сетях 6-10 кВ.

С развитием коммутационной электротехники, в сетях 6-10 кВ на смену элегазовым пришли вакуумные выключатели, которые в настоящее время заняли доминирующее положение в структуре распределительных сетей. Особенности конструкции вакуумных выключателей заключаются в использовании вакуумных камер сравнительно небольших размеров и применении глубокого вакуума (давление в камере составляет порядка 5×10-5 мм.рт.ст.) в качестве среды для гашения дуги, что позволило добиться следующих преимуществ по сравнению с выключателями предыдущих поколений:

  • высокая надежность
  • не требуют обслуживания
  • сниженные массогабаритные характеристики
  • широкий диапазон рабочих температур
  • отсутствие вредных выбросов
  • малая потребляемая мощность в цепях оперативного тока
  • возможность любого расположения в пространстве

Несмотря на высочайшие показатели электрической прочности вакуума, долгое время использование данной технологии было ограничено техническим развитием. Однако с момента первых промышленных образцов технические характеристики  вакуумных выключателей заметно улучшились. В частности, можно отметить возросшие значения отключаемых токов короткого замыкания (до 50кА). Это стало возможным благодаря особенной геометрии контактов.

В конструкции вакуумных выключателей OptiMat V от КЭАЗ применены спиралевидные  контакты . Такая форма контактов вакуумной камеры создаёт радиальное магнитное поле по всей области дуги, что вызывает её быстрое вращение по поверхности контактов и скорейшее затухание, а также минимизирует тепловую нагрузку, позволяет избегать локальных перегревов, выгорания металла контактов, что уменьшает их износ, а также исключает возможность повторного зажигания дуги после прохождения тока через ноль.

Такие разработки позволяют увеличивать общий коммутационный ресурс выключателя.

Контактная система с радиальным магнитным полем вакуумных выключателей OptiMat V

Кроме того, сниженные весо-габаритные параметры вакуумных выключателей (особенно заметно по сравнению с распространенными в России масляными малообъемными выключателями), позволяют специалистам электросетевых компаний производить монтажные и ремонтные работы значительно проще. Сравните: масса вакуумного выключателя OptiMat V — 56 кг, масляного малообъемного серии ВК от 160 до 200 кг + 12 кг масла, а элегазового выключателя ВГП — 120 кг (разница в массе составляет от 2 до 5 раз).

Также большое значение имеет широкий температурный диапазон. Ведь при эксплуатации в зимний период нужно учитывать дополнительные траты на подогрев масла в выключателях предыдущих поколений (масло густеет и препятствует скорейшему расхождению контактов). Здесь же стоит упомянуть и разные токи для катушек включения приводов: 3,9 А при 220 В у вакуумных выключателей OptiMat V и 100 А при 220 В у масляных малообъемных выключателей серии ВК.

Таким образом, вакуумные выключатели, на сегодняшний день, являются самыми современными, технологичными, надежными и экономичными коммутационными аппаратами в распределительных сетях напряжением 6-10 кВ.

Перейти в каталог

Yueqing Liyond Electric Co., Ltd. Liyond

— Main Menu —ГЛАВНАЯО нас- Оборудование и семинар- сертификат- культураПродукция- Заземлитель- — JN17 Заземлитель- — JN15 Заземлитель- — JN15A Заземлитель- — JN22 AC Заземлитель- Контактные Системы- — Неподвижный контакт- — Контакт типа тюльпан- — Токоведущий стержень- Полимерные Изоляторы- — изоляционные тяги- — Изолятор опорный полимерный с емкостным датчиком- — Изолятор проходной- — Серия контактных коробок- — изоляционные трубки- Компоненты ЭЛЕГАЗ SF6- — переключатель шкафа элегаз- Комплектующие для КРУ и КСО- — Блок индикаторов напряжения- — Шторный механизм- — Переплетение механизм & устройство- — светильники кабины- — Блочный термостат- — коническая шестерня- — Электромагнитный замок- — Выкатные тележки- — Направляющая- Автоматический выключатель Аксессуары- — Встроенный полюс- — Вторичный Электророзетка- — Механический счетчик- — Автоматический выключатель Панель- — Катушки- — Схемная плата- — клемма- — вакуумной камеры- — буфера Нефть- — индикатор напряжения- Вакуумный выключатель- — 40.5kV вакуумный выключатель- — 12kV вакуумный выключатель- — 24kV вакуумный выключатель- SF6 изолированные компактные распределительные устройства аксессуары- — Выключатель нагрузки элегаз- — пружинный механизм выключателя нагрузки- — Запчасти выключателя нагрузки SF6- — Выключатель нагрузки SF6 внутри деталей- Ячейка КРУ- — Серия KYN- — серия Ormazabal- — серия XGN- вакуумный контактор- — LV вакуумный контактор- Переключатель электрический- — Переключатель электрический- — Вспомогательный контакт- пружинно-моторный привод- — G пружинно-моторный привод- — FY пружинно-моторный привод- — CT пружинно-моторный привод- — Другие пружинно-моторный привод- — Корпус выключателя нагрузкиновости- Liyond Динамический- — Liyond будут участвовать в узбекистанской выставке!- — — Московская выставка успешно закончилась- — — Liyond будет участвовать в московской выставке!- — Liyond 2017 выставка в Германии – успешное завершение!- — Liyond будут участвовать в германском выставке- — Выставка в Дубае 2017 года – Успешное завершение !!!- — Liyond будут применять участие в выставке MIDDLE EAST ELECTRICITY 2017 в Дубае !!!- — 2016.ИРАН.Выставка Электросиловая- — ELEKTRO’2015 выставка- — ELEKTRO’2014 выставка- — Yueqing Liyond Electric co.,ltd получила патент изоляции выключателя заземления- — Yueqing Liyond Electric co.,ltd посещает Elektro’2013 российской выставке- — ELEKTRO’2013 ВЫСТАВКА- — Заземлитель прошла сертификацию CE- Промышленность знания- Liyond Семья- — 2017 LIYOND Таиланд ТУР- — 2016 трехднеыный тур в Вэньчэнподдержка- скачатьКОНТАКТЫ

Высоковольтные вакуумные выключатели Toshiba HV официальный партнер

Параметр HV6CS-U HV6CS-L HV6CS-MU HV6CS-ML HV6CS-MLD
Максимальный длительный ток 600 А
Номинальное напряжение 2,4 … 7,2 кВ
Номинальный ток отключения (при коэффициенте мощности = 0.15) 12,5 кA (симметричный ТКЗ)
Номинальная частота 50/60 Гц
Восстанавливающееся напряжение 0,32 кВ/мксек для номиналов 4,2 кВ и выше

0,16 кВ/мксек для номиналов ниже 4,2 кВ

Пиковый ток отключения 31,5 кA
Кратковременный ток 12,5 кA в течение 2 сек
Номинальное время отключения Менее чем 3 цикла
Прочность изоляции (основной импульсный уровень) 60 кВ
Переменное напряжение Выдерживаемое напряжение 22 кВ в течение 1 мин
Режимы работы Размыкание за 1 мин. / Замыкание-Размыкание за 3 мин. / Замыкание-Размыкание
Ресурс по механической стойкости 10 000 циклов
Ресурс по коммутационной стойкости 10 000 циклов
Вспомогательные контакты Вид 2НO/2НЗ
Длительный ток 10 A
Напряжение 300 В мaксимум – 48 В минимум
Мощность отключения перем. тока 700 ВА при cos Ф = 0,35
Мощность отключения пост. тока 60 Вт при L/R 150 мсек
Высота над уровнем моря (При больших значениях пересчитать по ANSI C37.04) 1000 м
Температура окружающей среды От -5 до +40 °C
Установка Фиксированный тип Выкатной тип
Система включения Ручного типа Моторно-пружинная
Время размыкания 30 мсек (типично)
Время замыкания без нагрузки 30 мсек
Загрузка Напряжение/ток 125 В / 2,5 A постоянного тока, пиковое значение  (0,9 А среднее)
Замыкание Напряжение/ток 125 В / 1,1 A постоянного тока
Авария Напряжение/ток 125 В / 3 A постоянного тока 125 В /4.6 A постоянного тока
Расцепитель минимального напряжения 0.4 A при 120 В переменного тока (напряжение отключения от 24 до 72 В переменного тока)
Масса кг 30 30 33 33 45

Вакуумный выключатель

(VCB) — принцип, конструкция и работа

Что такое VCB?

VCB — это вакуумный автоматический выключатель. В вакуумных выключателях в качестве среды гашения дуги используется вакуум.

Вакуум обеспечивает высочайшую изоляционную прочность. Таким образом, он обладает гораздо лучшими характеристиками гашения дуги, чем любая другая среда (масло в масле CB, SF6 в выключателе SF6).

Например, когда контакты выключателя размыкаются в вакууме, прерывание происходит при первом нулевом токе, при этом электрическая прочность изоляции между контактами увеличивается в тысячи раз по сравнению с другими типами автоматических выключателей.-5 Торр) между контактами возникает дуга за счет ионизации паров металлов контактов.

Однако дуга быстро гаснет, поскольку металлические пары, электроны и ионы, образующиеся во время дуги, быстро конденсируются на поверхностях контактов выключателя, что приводит к быстрому восстановлению электрической прочности диэлектрика.

Отличительной особенностью вакуума как средства гашения дуги является то, что как только дуга возникает в вакууме, она быстро гаснет из-за высокой скорости восстановления диэлектрической прочности в вакууме.

Конструкция вакуумного силового выключателя

Типичные детали вакуумного выключателя показаны на рисунке.

Он состоит из неподвижного контакта, подвижного контакта и дугового экрана, установленного внутри вакуумной камеры (вакуумный прерыватель) . На данном рисунке он показан как изолирующий сосуд.

Подвижный элемент соединен с механизмом управления сильфоном из нержавеющей стали. Это обеспечивает постоянное уплотнение вакуумной камеры, чтобы исключить возможность утечки.

Части вакуумного выключателя среднего напряжения

Стеклянный сосуд или керамический сосуд используется в качестве внешнего изоляционного тела.

Дуговый экран предотвращает ухудшение внутренней диэлектрической прочности, предотвращая попадание металлических паров на внутреннюю поверхность внешнего изоляционного покрытия.

Конструкция вакуумного выключателя (внешний и внутренний вид)

Вакуумный выключатель

Прерывание дуги в вакуумном автоматическом выключателе осуществляется с помощью вакуумных выключателей .

В принципе, вакуумный прерыватель имеет стальную дугогасительную камеру в центре и симметрично расположенные керамические изоляторы.

На рисунках ниже показаны основные части типичного вакуумного прерывателя. Современные конструкции этого прерывателя имеют металлический экран, окружающий дугогасительные контакты.

Диаметр контактов и их стержней согласован с диаметрами дуговой камеры и изоляторов. Подвижные контакты выполнены подвижными с помощью металлических сильфонов.

Дуговая камера приваривается к фланцу корпуса, который, в свою очередь, припаивается к металлизированным керамическим изоляторам, таким образом образуя герметичный прерыватель. Давление вакуума обычно составляет 10 -6 бар.

Поперечное сечение вакуумного прерывателя

Контакты прерывателя, как основная деталь, изготовлены из медно-хромового (CuCr) материала спиральной формы, имеют низкие характеристики контактного износа и превосходное выдерживаемое напряжение.

Внутри вакуумного прерывателя

Спиральные контакты создают дугу, возникающую между поверхностями контактов, вращающихся вокруг поверхности контакта, индуцированным магнитным полем, создаваемым спиральной структурой контакта.В результате предотвращается местное нагревание, что приводит к повреждению и мгновенному прерыванию.

Работа вакуумного выключателя

Вакуумный выключатель используется для наружного применения в диапазоне от 22 кВ до 66 кВ. Даже с ограниченным номиналом от 60 до 100 МВА они подходят для большинства приложений в сельской местности.

Работа вакуумных выключателей кратко поясняется ниже:

  • При срабатывании выключателя подвижный контакт отделяется от неподвижного контакта, и между контактами возникает дуга.Возникновение дуги происходит из-за ионизации ионов металлов и во многом зависит от материала контактов.

Тюльпановые контакты вакуумного выключателя

Применение вакуумного выключателя

В настоящее время вакуумные выключатели применяются не только в энергосистемах среднего напряжения, но также в подстанциях высокого напряжения или в системах передачи.

Это связано с чрезвычайно выгодными характеристиками VCB, такими как высокая отключающая способность, длительный срок службы, безопасность и высокая стоимость.

Основываясь на применении этих высших характеристик, многие многообещающие новые продукты постоянно разрабатываются.

В последние годы вакуумные выключатели получили большое развитие и используются в различных областях, которые обсуждаются в этом разделе.

1. Применение для высокого напряжения

После Киотского протокола 1997 года элегаз считается одним из основных газов глобального потепления.

С тех пор вакуумный выключатель стал наиболее вероятным кандидатом в потенциальное оборудование, заменяющее газовые выключатели SF6.

Поскольку он может прерывать ток в вакууме без образования какого-либо особого вредного газа для окружающей среды, а также состоит из обычных керамических или стеклянных и металлических компонентов, вакуумный автоматический выключатель считается более предпочтительным выключателем, чем SF6. один.

Следовательно, желательно увеличить его прикладываемое напряжение до более высокого для замены автоматических выключателей типа SF6.

2. Автоматический выключатель постоянного тока для других применений

VCB считается подходящим для прерывания постоянного тока, потому что VCB может прерываться в условиях очень высоких значений di / dt-dv / dt и при наложении высокочастотного тока на постоянный ток. ток, он может очень легко прервать постоянный ток.

Это означает, что вакуумный прерыватель прост в эксплуатации в условиях очень высоких частот, и, как результат, мы можем спроектировать прерыватель цепи постоянного тока очень небольшого размера.

Типы высоковольтных автоматических выключателей на подстанции

Эти высоковольтные автоматические выключатели доступны для внутреннего и внешнего применения, и высоковольтные выключатели в целом классифицируются следующим образом.

Краткое описание перечисленных выше типов приведено ниже. Контакты выключателей погружены в масло.Отключение тока происходит в масле, которое охлаждает возникающую дугу и тем самым охлаждает дугу. В этом масляном автоматическом выключателе есть три полюса, которые используются для защиты трех фаз.

Полюса небольших масляных выключателей можно разместить в одном масляном баке; у больших высоковольтных выключателей каждый полюс находится в отдельном масляном баке.

Масляные баки в масляных выключателях обычно герметичны. Электрические соединения между контактами и внешними цепями выполняются через фарфоровые втулки.

Если мы используем масло в качестве средства гашения дуги, мы должны учитывать преимущества масла, поэтому следующие преимущества масла в качестве средства гашения дуги.

Автоматические выключатели минимального уровня масла (OMCB)

В настоящее время OMCB очень популярны на подстанциях и электростанциях. В автоматических выключателях минимального уровня масла выключатель тока находится внутри выключателя.

Корпус выключателя изготовлен из изоляционного материала, например, фарфора.

Следовательно, зазор между токоведущими частями и корпусом может быть уменьшен, и для внутренней изоляции требуется меньшее количество масла.

Этот тип автоматического выключателя широко используется в подстанциях наружной установки, рассчитанных даже на напряжение до 66 кВ. Тип масляного выключателя громоздкий.

Масляные выключатели состоят из бака, заполненного изоляционным маслом. Есть 2 вида OCB. Это так.

  1. Масляные автоматические выключатели
  2. Масляные автоматические выключатели минимальной мощности (OMCB)

В OCB есть фиксированные и подвижные контакты.

Имеет 3 фарфоровых втулки, 3-фазный линейный ток с фиксированными контактами.

Когда автоматический выключатель замкнут, линейный ток каждой фазы проникает в резервуар через фарфоровую втулку, течет через первый неподвижный контакт ко второму неподвижному контакту, а затем выходит через вторые втулки

Факторы риска цепи Автоматические выключатели

Сниженный риск

Тип автоматических выключателей

Факторы риска

Масляные автоматические выключатели

Автоматические выключатели с элегазом

Очень низкий риск

Вакуумный выключатель (VCB)

В качестве дугового выключателя и вакуумного выключателя используется закалочная среда VCB также используется в качестве переключателя управления высоким напряжением.Масла нет.

Следовательно, в автоматическом выключателе такого типа не возникнет никаких проблем с возгоранием.

Вакуумные выключатели особенно полезны для управления и защиты электрических систем.

Вакуумные выключатели имеют много преимуществ по сравнению с другими типами автоматических выключателей.

Воздушный автоматический выключатель (ACB)

ACB используется против очень высокого тока. Воздушные автоматические выключатели обычно используются в системах распределения электроэнергии.

Воздушные автоматические выключатели с исполнительными механизмами, которые в основном подвергаются воздействию окружающей среды.

ACB также защищает от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю. Большинство воздушных выключателей используется на подстанциях внутреннего типа.

SF6 Высоковольтный автоматический выключатель

Гексафторид серы (SF6) является альтернативой воздуху в качестве прерывающей среды. SF6 — это бесцветный нетоксичный газ с хорошей теплопроводностью и плотностью, примерно в пять раз превышающей плотность воздуха.

Принцип действия аналогичен воздушным прерывателям, за исключением того, что газ SF6 не выбрасывается в атмосферу.

Вы можете узнать, как работает автоматический выключатель, посмотрев это видео.


Используется полностью герметичная и автономная конструкция замкнутого контура. Автоматические выключатели SF6 в основном используются на первичных подстанциях закрытого типа в Шри-Ланке и других странах из-за их удобства.

SF6 Gas обладает хорошими качествами, как и сильфон.

  1. Хорошая теплопередача.
  2. Давление можно легко проверить
  3. Короткое время дуги
  4. Комбинированный элегазовый выключатель нагрузки высокого напряжения

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Вакуумное распределительное устройство работает по принципу, что практически невозможно.
для электрического тока, протекающего в вакууме. Поэтому основные контакты
отключен внутри вакуумного баллона.Типичный контактный материал состоит из
матрица вольфрама, пропитанная сплавом меди и сурьмы, чтобы обеспечить
материал с низкой температурой плавления для обеспечения продолжения дуги почти до
текущий ноль. Ранние конструкции вакуумных прерывателей демонстрировали феномен
прерывания тока, т.е. отключения тока в точке цикла
кроме текущего нуля. Этот внезапный обвал тока произвел чрезвычайно сильное впечатление.
скачки и скачки высокого напряжения в системе, вызывающие отказ
оборудование.Еще одно явление — предварительный удар при включении. Из-за своего превосходства
скорость восстановления диэлектрика, характерная для всех вакуумных выключателей, была
производство последовательности импульсов во время операции замыкания. Но из
умеренная величина, высокая скорость нарастания напряжения в переходных режимах до удара
может в определенных случаях создавать высокие изоляционные напряжения в цепи двигателя.
концевые катушки.

Последующие разработки, направленные на уменьшение этих недостатков за счет использования более мягких контактных материалов, чтобы удерживать пары металла в плазме дуги, чтобы ток продолжал течь до нулевой точки.К сожалению, это приводило ко многим случаям сваривания контактов при замыкании. Переходные процессы повторного зажигания, возникающие при остановке двигателя, также были проблемой для вакуумных контакторов. При выключении остановившегося асинхронного двигателя или двигателя, вращающегося только с долей синхронной скорости, обратная ЭДС машины практически отсутствует, и высокое напряжение появляется в зазоре контактора сразу после отключения. Если в этот момент зазор очень мал, происходит изменение, заключающееся в том, что зазор выйдет из строя и начнется переходный процесс повторного удара, пробивая изоляцию двигателя.

Современные конструкции почти победили эти проблемы. В вакуумных контакторах более высокие рабочие скорости в сочетании с материалом контактов переключателя были выбраны для обеспечения высокой прочности на пробой зазора и генерации значительно более коротких последовательностей импульсов. В вакуумных автоматических выключателях рабочие скорости также намного выше, что вместе с контактными материалами, обеспечивающими высокую диэлектрическую прочность в небольшом зазоре, гарантирует, что переходные процессы перед ударом прекратились и стали значительным явлением.Но по своей конструкции вакуумные распределительные устройства вызывают более высокие пики напряжения при отключении больших токов по сравнению с другими типами распределительных устройств. С использованием специальных ограничителей перенапряжения, например Благодаря ZORC и замедляющим волновым конденсаторам переходные перенапряжения могут не повредить изоляцию двигателя.

Типы
механизмы закрытия

Рука
под управлением

Дешевая версия, но теряет популярность из-за зависимости скорости работы
полностью зависит от ловкости оператора.Кроме того, он используется только в рейтингах
от 150 МВА и менее, до максимум 11 кВ.

Рука
с приводом и пружиной

Ручной привод прижимает кулачково-пружинный механизм к верхнему упору
центр (> 90 °). Пружина находится под давлением, и после T.D.C
завершает цикл до 180 ° и замыкает выключатель.

Быстрое изготовление

Вариант устройства, описанный в версии (2) выше. Весна
сжатые и защелкивающиеся системой с ручным управлением.Затем пружина отпускается
по срабатыванию защелки для управления механизмом.

Двигатель с обмоткой
пружина

Версии (2) и (3) выше могут иметь двигатель, заменяющий ручную функцию
как объяснено. Системы с моторным приводом имеют редукторы и используются для больших
системы (высокие рейтинги MVA).

Соленоид

Версии (2) и (3) выше могут иметь соленоид, заменяющий руководство.
функционировать как описано; это чаще встречается в распределительных устройствах меньшего размера.

Пневматический

Используется при напряжении 69 кВ и выше. Удобно, но требуется подача сухого воздуха.

Гидравлический

Гидравлическое давление постепенно используется в современных контурах.
выключатели.

Внутренний
защита от дуги

Защита от внутренней дуги относится к сертифицированной способности
распределительное устройство, способное выдержать внутреннее короткое замыкание, как правило, неисправность сборной шины,
в течение определенного периода времени без причинения вреда стоящим лицам
непосредственно перед панелью КРУЭ.Требуется защита от внутренней дуги.
сертифицирован уполномоченным органом по тестированию, и будет указывать ток и время
рейтинг, например 25 кА, 1 с. Следующее, как правило, является особенностями
панель с защитой от внутренней дуги на 200 мс:

  • мягкий
    сталь толщиной не менее 3 мм для панельного строительства
  • Защищено,
    передние двери прикручены. Дверь шкафа выключателя не может быть открыта, пока выключатель выключен.
    вставлен.
  • CB необходимо
    выдвигаться с закрытой дверцей
  • Нелегко
    доступ к отсекам сборных шин, только через привинченные крышки
  • Arc
    энергия будет направлена ​​на верхнюю часть панели от входных дверей и
    выдувается сверху через фальшивые крышки.Стоять внутри теоретически безопасно.
    перед неисправной панелью. Поскольку защита от внутренней дуги
    кратковременная защита зоны шины требуется для уменьшения устранения неисправностей
    время.

Примеры защиты зоны шины:

  • Высокие и
    схемы низкоомной дифференциальной защиты (срабатывает менее 10 мс)
  • Шина
    схемы блокировки (срабатывает за 100 мс и более)
  • Дуга
    схемы обнаружения (срабатывает менее 20 мс).-5 торр. Он подходит для распределения электроэнергии среднего напряжения от 22 кВ до 66 кВ.

    Конструкция вакуумного выключателя

    На рисунке ниже показаны детали вакуумного силового выключателя и их конструкция.

    Конструкция вакуумного силового выключателя

    Вакуумный выключатель состоит из неподвижного контакта, подвижного контакта и дугового экрана, установленного в вакуумном выключателе. Внешний изолирующий корпус изготовлен из стекла и обладает высокой вакуумной способностью.Подвижный элемент соединен с сильфоном.

    Дуговый экран предотвращает ухудшение внутренней диэлектрической прочности, предотвращая попадание металлических паров на внутреннюю поверхность внешнего изоляционного тела. Это позволяет снизить ток прерывания до 3,5 ампер. Для постоянного уменьшения утечки выполняется герметичное уплотнение камеры.

    В контактах используется большой стержень с гранями в форме диска. Для отвода тепла при большом токе перегрузки во время горения дуги используются такие контактные материалы, как медный сплав.

    Работа вакуумного выключателя

    Принцип работы вакуумного выключателя (VCB) — гашение дуги с помощью вакуумных выключателей. Работа VCB зависит от механизма накопленной энергии , использующего замыкающую пружину. Пружинная система снижает рабочий ток включения.

    Внутренний вид вакуумного силового выключателя

    Заряд замыкающей пружины осуществляется электрически или вручную. В этих VCB замыкающая пружина автоматически перезаряжается после срабатывания цепи.Кнопка отключения активирует отключающую пружину сразу после обнаружения высокого напряжения и размыкает цепь.

    Вспомогательные контакты переключателя и первичные контакты разделены. Вспомогательные контакты обеспечивают сигнал запуска для внешнего оборудования (цепи охранной сигнализации и пожарной сигнализации), чтобы инициировать отключение или предупредить пользователя о срабатывании выключателя.

    Когда контакты VCB разделены, между контактами образуется дуга. Ионизация происходит из-за высокой температуры из-за образования дуги.Пространство заполнено паром положительных ионов за счет ионизации и разряда материала контакта.

    Дуга быстро гаснет из-за металлических паров, ионы, образующиеся во время дуги, быстро рассеиваются. Это называется диффузным режимом.

    Теперь обсудим преимущества и недостатки вакуумного силового выключателя.

    Преимущества:

    • Компактный и надежный
    • Более длительный срок службы
    • Нет опасности возгорания
    • Малый ход переключения
    • Высокая диэлектрическая прочность
    • Простота обслуживания
    • Очень быстрое угасание дуги

    Недостатки:

    • Стоимость VCB увеличится, если напряжение превысит 38кВ
    • Потеря вакуума из-за отказа делает полное отключение тока бесполезным

    Приложения VCB

    использует вакуумный выключатель :

    • Цепи высокого напряжения
    • Применяется в подстанциях и генераторах
    • Прерывание двойного замыкания на землю и токов вне фазы
    • Приложения, требующие высокой последовательности переключения, используют VCB
    • Железнодорожные приложения используют этот автоматический выключатель для переключения тягового тока и электроснабжения.
    • Для переключения моторных приводов.

    Заключение

    Вакуумные выключатели

    (VCB) надежны для прерывания тока в системах среднего напряжения, поскольку они требуют минимального обслуживания. Диапазон напряжения вакуумного прерывателя цепи составляет от 11 киловольт до 33 киловольт.

    Они должны включать и отключать весь ток в пределах диапазона номинальных напряжений. Они отключаются от малых емкостных и индуктивных токов до больших токов короткого замыкания.

    Но он не подходит для высоковольтных приложений, так как увеличивает стоимость и становится неэкономичным. В отличие от масляных или воздушных выключателей, VCB исключает риск возгорания или взрыва.

    Вакуумные автоматические выключатели

    : преимущества и недостатки

    — Объявление —

    Автоматический выключатель — это переключающее устройство, которым можно управлять вручную или автоматически для управления и защиты системы электроснабжения. В вакуумных автоматических выключателях в качестве прерывающей среды используется вакуум из-за его высоких диэлектрических и диффузионных свойств.Прочтите этот новый блог в Linquip, чтобы узнать больше об этом типе выключателя и его применении.

    Что такое вакуумные силовые выключатели?

    Вакуумные выключатели имеют компактную конструкцию, обеспечивающую безопасную работу, высокую надежность и простоту обслуживания, и находят применение для различных типов цепей высокого напряжения. Они прерывают электрическую цепь, чтобы предотвратить недопустимый ток, вызванный коротким замыканием, обычно возникающим в результате перегрузки.

    В основном существует пять типов автоматических выключателей, обычно используемых в качестве защитного оборудования системы высокого напряжения:

    1. Масляный автоматический выключатель (OCB)
    2. Минимальный масляный автоматический выключатель (MOCB)
    3. Вакуумный автоматический выключатель (VCB)
    4. SF6 автоматический выключатель и
    5. воздушный автоматический выключатель (ACB)

    Преимущество этого типа перед другими автоматическими выключателями:

    • По сравнению с другими типами, это лучшая диэлектрическая среда.
    • Их срок службы намного больше по сравнению с другими типами, а также они требуют минимального обслуживания.
    • Он более эффективен, очень компактен и экономичен.

    Вакуумный автоматический выключатель Характеристики

    Вакуумный автоматический выключатель имеет в основном два замечательных свойства:

    По сравнению с различными другими изоляционными материалами, используемыми в автоматическом выключателе, это лучшая диэлектрическая среда. Это лучше, чем все другие среды, кроме воздуха и SF6, которые применяются при высоком давлении.

    Когда дуга открывается при удалении от контактов в вакууме, прерывание происходит при первом нулевом токе. При прерывании дуги их электрическая прочность увеличивается в тысячи раз по сравнению с другими выключателями.

    Подробнее о Linquip

    Полное руководство, чтобы узнать все обо всех типах MCB

    Работа вакуумного автоматического выключателя

    Это выключатель с электрическим приводом. Встроенных устройств максимального тока нет.Защита и управление от сверхтока обеспечивается за счет использования трансформатора тока (CT) и защитных реле, установленных в распределительном устройстве. Источники питания от источника управления, батарей или трансформатора мощности управления, внешнего по отношению к блоку выключателя.

    При возникновении неисправности в системе контакты выключателя раздвигаются, и, следовательно, между ними возникает дуга. Когда токоведущие контакты разводятся, температура их соединяемых частей очень высока, из-за чего происходит ионизация.В результате ионизации контактное пространство, которое освобождается от контактного материала, заполняется паром положительных ионов.

    Плотность пара зависит от тока дуги. Из-за режима уменьшения тока скорость волны выделения пара падает, и после обнуления тока среда восстанавливает свою диэлектрическую способность при условии, что плотность пара вокруг контактов снижается. Следовательно, дуга больше не зажигается, потому что пары металла быстро удаляются из зоны контакта.

    Фактическое применение номинала вакуумного силового выключателя зависит от коэффициента трансформации трансформатора тока и настроек реле.

    Преимущества вакуумного силового выключателя

    С момента появления вакуумных силовых выключателей в начале 1960-х, технические параметры вакуумных выключателей постоянно улучшались, обеспечивая отличные рабочие характеристики и выдающиеся характеристики. Преимущества быстро развивались, и их применение в высоковольтных распределительных шкафах становилось все более и более обширным.

    • Имеет небольшой приводной механизм, небольшие размеры и легкий вес.
    • Управляющая мощность мала, а шум действия низкий во время работы переключателя.
    • Контактная головка представляет собой полностью герметичную конструкцию, и ее характеристики не ухудшаются под воздействием влаги, пыли, вредных газов и т. Д. Надежная работа, стабильная двухпозиционная работа.
    • Кольцо не стареет и не требует замены. В течение срока службы контактная часть не требует ремонта или осмотра.Как правило, это может длиться до 20 лет без осмотра. Объем работ по техническому обслуживанию невелик, а затраты на техническое обслуживание невелики, всего около 1/20 от безмасляного автоматического выключателя.
    • Имея несколько функций повторного включения, он подходит для применения в распределительной сети.
    • Контактный зазор небольшой, обычно около 10 мм, сила замыкания низкая, механизм простой, а срок службы большой.
    • Время гашения дуги короткое, напряжение дуги низкое, энергия дуги мала, потери на контакте малы, а количество времен отключения велико.
    • Инерция подвижной направляющей штанги мала и может использоваться часто.

    Недостатки вакуумных автоматических выключателей

    • Главный недостаток заключается в том, что они неэкономичны при напряжениях, превышающих 38 кВ. Стоимость прерывателя становится чрезмерной при более высоких напряжениях. Кроме того, производство в небольших количествах неэкономично.
    • Единовременная инвестиционная цена продукта относительно высока, что в основном определяется профессиональным производством вакуумного прерывателя и требованиями институциональной надежности.Если рассматривать затраты на эксплуатацию и обслуживание комплексно, цена невысока.
    • Когда индуктивная нагрузка или емкостная нагрузка отключены, легко вызвать перенапряжение из-за перехвата тока, выравнивания, повторного зажигания и т. Д., И не забудьте принять соответствующую защиту от перенапряжения.
    • Поскольку контактная структура вакуумных силовых выключателей имеет тип стыкового соединения, а в приводном механизме используется пружина, легко произвести отскок включения и отскок размыкания.Дребезг при замыкании не только закончится высокими перенапряжениями, которые влияют на стабильную работу электросети, но также вызовут выгорание контактов или даже сварку, когда конденсаторная батарея генерирует пусковой ток и замыкание при коротком замыкании. Отскок размыкания приведет к сокращению расстояния между контактами после дуги, что приведет к пробою, а последствия столь значительны.

    Применение вакуумных выключателей

    Вакуумные выключатели сегодня признаны самой надежной технологией прерывания тока для распределительных устройств среднего напряжения.Он требует минимального обслуживания по сравнению с другими технологиями автоматических выключателей.

    Эта технология в основном подходит для приложений среднего напряжения. Для более высокого напряжения вакуумная технология сильно выросла, но это нецелесообразно с коммерческой точки зрения.

    Вакуумные выключатели используются в распределительных устройствах в металлической оболочке, а также в выключателях в фарфоровых корпусах. В такой стране, как Индия, где расстояния довольно велики, а доступ к удаленным районам затруднен, установка таких открытых, не требующих обслуживания автоматических выключателей должна оказаться несомненным преимуществом.Вакуумные выключатели находят применение на открытом воздухе в диапазоне напряжений от 22 кВ до 66 кВ. Даже с ограниченным номиналом, скажем, от 60 до 100 мегавольт-ампер, они подходят для большинства приложений в сельской местности.

    • Из-за короткого промежутка и отличного восстановления вакуумных выключателей они полезны в качестве высокоскоростных переключающих выключателей во многих промышленных приложениях.
    • При высоком напряжении и небольшом прерываемом токе эти выключатели имеют определенное преимущество перед другими выключателями.
    • Для небольших отключающих устройств стоимость невысока по сравнению с другими отключающими устройствами.
    • Из-за минимальных требований к техническому обслуживанию эти выключатели очень подходят для систем, требующих напряжения от 11 до 33 кВ.

    Итак, у вас есть подробное описание вакуумных выключателей и их характеристик. Если вам понравилась эта статья в Linquip, дайте нам знать, оставив ответ в разделе комментариев. Есть ли вопросы, в которых мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на нашем веб-сайте, чтобы получить самую профессиональную консультацию от наших экспертов.

    — Объявление —

    Вакуумные силовые выключатели: серия HS

    Информация о новых продуктах

    Информация об изменениях в продукте

    Отображается информация об изменении продукта за последний месяц. Прошедшую информацию можно просмотреть с помощью поиска по типу, категории продукта, времени и т. Д.

    Поиск товаров, снятых с производства

    Отображается информация о последних пяти изделиях, производство которых было прекращено.Прошедшую информацию можно просмотреть с помощью поиска по типу, категории продукта, времени и т. Д.

    FUJI ED&C TIMES News Letter

    Распределение низкого напряжения

    С ускорением глобализации рынка оборудования для приема и распределения энергии мы предлагаем различные устройства для приема и распределения энергии, которые можно использовать на международных рынках, благодаря нашему широкому ассортименту продукции, соответствующему основным мировым стандартам.

    Управление двигателем

    Благодаря слиянию Fuji Electric FA Components & Systems, имеющей самую высокую долю рынка в Японии в области устройств управления электродвигателями, и Schneider Electric, имеющей самую высокую долю рынка в мире, мы теперь можем предложить превосходную ценность для наших клиентов как подлинный производитель №1 в мире.

    Контроль

    Мы будем удовлетворять потребности наших клиентов, добавляя широкий спектр устройств управления и индикации и датчиков мирового стандарта, а также предлагая комплексные решения, такие как реле и реле с выдержкой времени.

    Распределение среднего напряжения

    Мы удовлетворяем потребности наших клиентов с помощью высоконадежных продуктов и различных типов аппаратов среднего напряжения, которые поддерживают современные сложные системы приема и распределения энергии, включая наш вакуумный выключатель среднего напряжения, который обеспечивает безопасность электрического оборудования.

    Оборудование для контроля энергии

    Мы помогаем нашим клиентам «визуализировать электроэнергию» с помощью широкого спектра продуктов и наших надежных инженерных возможностей.Мы делаем предложения по энергосбережению в соответствии с энергетической средой наших клиентов в различных областях, от обеспечения качества и защиты электроэнергии высокого напряжения до управления уровнем потребления низкого напряжения.

    Вакуумные прерыватели

    , используемые в распределительных устройствах высокого напряжения до 145 кВ

    Luz del Sur S.A.A. является одним из крупнейших операторов распределительных систем (DSO) в Перу, снабжая электроэнергией почти 1,2 миллиона потребителей в районе к юго-востоку от столицы Лимы.Это дает компании почти одну треть доли национального рынка. В настоящее время компания расширяет сеть 220 кВ. Расширение высоковольтной подстанции 220 кВ в SET Los Sauces, введенной в эксплуатацию в феврале 2020 года, является частью этого крупного проекта.

    Подстанция SET Los Sauces

    Подстанция SET Los Sauces 220/10 кВ оснащена трансформаторами от 2 до 50 МВА, элегазовым распределительным устройством (КРУЭ) на обоих уровнях напряжения и восемью отходящими фидерами 10 кВ. Двойные шины 220 кВ были расширены для размещения двух дополнительных подземных кабелей 220 кВ, протяженностью 3 км (1.86 миль), установленный от существующей подстанции SET Industriales 220 кВ, построенной и введенной в эксплуатацию компанией Siemens с использованием технологии GIS в 2014 году.

    Одной из конкретных целей, связанных с подстанцией SET Los Sauces, была разработка и внедрение усовершенствованной защиты и концепция автоматизации. Он включал в себя соответствующую технологию защиты и управления с линейным дифференциалом, расстоянием, дифференциалом трансформатора, временем перегрузки по току и защитой сборных шин, систему автоматизации станции с человеко-машинным интерфейсом (HMI), связь с центром управления, а также централизованный регистратор неисправностей.

    Лица, принимающие инженерные решения в Лус-дель-Сур, подчеркнули необходимость того, чтобы система была жизнеспособной в будущем и чтобы она могла идти в ногу с продолжающейся цифровизацией распределения электроэнергии. В то же время система должна была разрабатываться систематически и эффективно без ущерба для безопасности. В целом система должна была соответствовать следующим основным конструктивным особенностям:

    • Все компоненты должны были быть как можно более компактными.
    • Установка должна занимать минимальное пространство.
    • Минимальные сроки планирования и поставки для обеспечения скорейшего ввода подстанции в эксплуатацию.

    Сокращение времени, необходимого для ввода в эксплуатацию систем защиты и управления, в сочетании с оптимизацией гражданского проектирования, добавляет к тому факту, что инвестиции в эти системы с использованием новейших технологий являются ключевыми для любой компании, выбирающей это решение.

    Выбранное решение на базе шины процесса

    Luz del Sur S.А.А. выбрали общую концепцию, разработанную Siemens в соответствии с контрактом на проектирование, поставку и ввод в эксплуатацию (EPC), которая отвечает всем указанным требованиям с использованием самых современных технологий. Реализованное решение использует Международную электротехническую комиссию (IEC) 61850 для всей системы, включая технологическую шину для участка 220 кВ. Цель заключалась в том, чтобы обеспечить максимально приближенную к процессу цифровизацию интерфейса между первичной системой и вторичной технологией.

    Рис. 1. Технология технологической шины на подстанциях оцифровывает информацию на уровне процесса и по оптоволоконным кабелям передается в систему защиты и управления станцией.

    Вместо обычного кабеля 1: 1 между датчиком и устройством защиты оборудование, известное как объединяющее устройство, записывает измеренные значения с датчика, преобразует их в цифровой формат и отправляет их в соответствующие блоки защиты по оптоволоконному кабелю. оптический кабель Ethernet.Блок слияния — это модульное, функционально совместимое и мощное решение между первичной и вторичной технологиями, которое предлагает многогранную запись данных процесса, самоподдерживающуюся автоматизацию и безопасную связь. 13 объединяющих устройств SIPROTEC 6MU85 используются в этой последней установке на подстанции SET Los Sauces, которая является одной из первых, кто использует эту технологию в больших масштабах.

    Функции управления реализованы в блоках защиты, что позволяет добиться дополнительной экономии, поскольку не требуются независимые блоки управления станцией.Автоматические выключатели 220 кВ, разъединители и заземляющие соединения управляются оборудованием защиты через шину процесса, которая использует стандартное объектно-ориентированное событие подстанции (GOOSE) IEC 61850 через объединяющие блоки. Функция критичного по времени защитного отключения автоматического выключателя также реализуется через объединительный блок. При этом блок слияния SIPROTEC 5 может получить доступ к модульным функциям из комплекта SIPROTEC 5. Luz del Sur использует это и дополняет два объединяющих устройства в каждом отсеке, добавляя дисплей управления на месте и функцию управления.Также можно включить резервные системы защиты в объединяющем блоке.

    Шина процесса обеспечивает наличие второй коммуникационной сети рядом со станционной шиной. Полный потенциал цифровых технологий может быть использован на уровне процессов. Это обеспечивает более гибкое присвоение данных и более тщательный анализ. Например, также возможно включить уровень процесса в системы управления. Технологическая и станционная шина физически разделены для соответствия необходимым требованиям кибербезопасности и эксплуатации.Технология защиты, система дискретных значений измеряемых величин и сети также были спроектированы с резервированием, что является обычным явлением в диапазоне высокого напряжения.

    Рисунок 2. Схема автоматизации энергетики показана над вторичной технологией на уровне управления подстанцией, а ниже показан уровень процесса с объединяющими блоками в линии, соединителе и фидере трансформатора.

    Дополнительные существенные преимущества

    Помимо общих опций, которые предлагает цифровой уровень процесса, есть также другие существенные преимущества, предлагаемые технологической шиной, которая склонила чашу весов в свою пользу в отношении SET Los Sauces проект.Например:

    • Шкафы защиты и управления экономят место и не требуют дорогих медных кабелей.
    • Защитное оборудование меньше по размеру, и обычное технологическое соединение не требуется.
    • Полностью оцифрованная вторичная технология гарантирует, что комплексное проектирование и тестирование являются основным направлением, что приводит к более быстрому вводу в эксплуатацию всей системы.
    • Ethernet-кабель вставлен, и установка завершена без необходимости тратить время на тестирование отдельных медных соединений.

    Кроме того, передача данных по оптоволокну, как правило, менее подвержена сбоям и требует меньшего обслуживания. Это также относится к электромагнитной совместимости (ЭМС), которая играет решающую роль на подстанции. В результате снижаются затраты на установку, техническое обслуживание и эксплуатацию.

    Преимущества, связанные с использованием шины процесса, не ограничиваются, поскольку есть также преимущества с точки зрения личной и системной защиты. С самого начала намного проще обеспечить защиту по сравнению с установкой медных проводов под напряжением.Также значительно снижается риск обрыва цепи датчика.

    Особые требования

    Компания Siemens также смогла решить некоторые особые требования в SET Los Sauces за счет интеллектуального использования технологии шины процесса: время для всего оборудования в сети и измеренные значения синхронизируются с помощью часов Grand Master Clock. . В соответствии с протоколом точного времени (PTP) IEC 1588v2 максимальное расхождение во времени составляет менее микросекунды. Измеренные значения передаются на 4.8 кГц для приложений защиты и 15,36 кГц для полного регистратора в соответствии со стандартами IEC 61869-9 и IEC 61850-9-2.

    Виртуальные локальные сети (VLAN) имеют еще одну особенность в соответствии со стандартом IEEE 802.1Q. Такие сети VLAN позволяют виртуально разделить физическую инфраструктуру сети. Каждый отсек с блоком защиты и связанным с ним объединяющим блоком образует собственный логический сегмент в сети физической шины процесса. Реализуется собственная виртуальная сеть, которая отделена от другого трафика данных, даже для системы защиты шин с соответствующими объединяющими модулями, которые одновременно являются модулями присоединения.Сети VLAN также позволяют надежно соответствовать строгим стандартам безопасности и производительности.

    Входящие фидеры воздушных линий защищены системой дифференциальной защиты линии SIPROTEC 7SL87. Эта система дифференциальной защиты линии сравнивает основанную на технологической шине систему выборочных значений измеряемых величин в SET Los Sauces с традиционной системой выборочных измеренных значений в существующей подстанции SET Industriales на другом конце линии передачи. Решение Siemens поддерживает эту гибридную систему, чтобы гарантировать, что существующие блоки защиты можно продолжать использовать, тем самым устраняя необходимость проведения любых дорогостоящих ремонтных работ на удаленной станции.

    Рис. 3. Дифференциальная защита линии на обоих концах линии обменивается данными друг с другом через интерфейс защиты и оптоволоконный кабель, тогда как реле в Los Sauces работает с выборками измеренных значений, а удаленное устройство получает значения обычного аналогового преобразователя.

    Партнерство с Siemens

    Перспективные причины Luz del Sur не ограничивались только впечатляющей общей концепцией, разработанной Siemens, были и другие причины для ее решения.Производитель смог обеспечить все необходимые функции на постоянной основе с оборудованием из ассортимента продукции SIPROTEC 5.

    Результатом является стандартизированное решение с компонентами, идеально гармонирующими друг с другом. SIPROTEC 5 также имеет в своем арсенале мощный инструмент для проектирования, а именно программное обеспечение для планирования DIGSI 5, которое позволило Siemens завершить планирование в очень короткие сроки. Лус-дель-Сур также высоко оценил поддержку на месте со стороны местных экспертов Siemens в Перу во время и даже после ввода в эксплуатацию новой подстанции.

    Опыт, полученный Luz del Sur в этой технологии, подтверждает позицию, что будущие проекты защиты и контроля в Luz del Sur будут реализованы на основе стандарта IEC61850-9-2, поскольку он позволяет предприятию быть эффективным в соответствии со всеми цели компании. В то же время предприятия компании могут принять все будущие технологические разработки, которые необходимы энергетическому рынку для его устойчивости.

    Модернизация решения на базе технологической шины

    Технологическая шина — это решение, которое предлагает многочисленные преимущества для проектов модернизации, поскольку сетевые операторы могут заменять существующие и вводить в эксплуатацию системы защиты, автоматизации и управления без риска и за минимальное время .Преимущества можно резюмировать следующим образом:

    • Улучшенный обмен информацией посредством связи со схемами защиты и автоматизации, поскольку полные данные доступны в технологической сети, к которой все устройства могут получить доступ и обрабатывать во время ввода в эксплуатацию.
    • Снижение затрат на прокладку кабелей при установке, подключении и тестировании.
    • Сокращение времени ввода в эксплуатацию, финансовая выгода с точки зрения логистики. Например, надзор за работниками по охране труда и технике безопасности (HSE), аренда контейнеров и т. Д.
    • После ввода в эксплуатацию сетевые операторы могут обеспечить повышенную прозрачность данных на уровне процесса благодаря оцифровке, близкой к трансформаторам тока и напряжения.

    Рис. 4. Блок слияния — это модульное, функционально совместимое и мощное решение между первичной и вторичной технологией, которое предлагает многогранную запись данных процесса, самоподдерживающуюся автоматизацию и безопасную связь. Всего в последней установке на подстанции Лос-Саусес в Перу используется 13 объединяющих устройств Siprotec 6MU85.

    Решение, внедренное на подстанции SET Los Sauces, теперь станет стандартом для всех будущих высоковольтных подстанций в Лус-дель-Сур, и уже утвержден следующий заказ.