Есть ли альтернатива высоковольтным выключателям? Первое, что приходит на ум — предохранители. Они обладают множеством достоинств, например, простота конструкции, способность отключать большие токи, надёжность, невысокая стоимость и т. п.
Однако, может возникнуть вопрос: как выполнять переключения в таких электроустановках? Ведь при отключении обычного разъединителя под нагрузкой, неизбежно возникнет дуга, которая приведёт к серьёзным проблемам. Не устраивать же каждый раз короткое замыкание? Хотя, почему бы и нет?
Принцип работы ОД—КЗ
Хотя сейчас система отделитель – короткозамыкатель (ОД-КЗ) считается устаревшей по всем параметрам, на ранних этапах развития отечественной энергетики, она весьма широко применялась как дешёвый способ замены высоковольтных выключателей. Принцип её работы очень прост и заключается в следующем — при срабатывании релейной защиты, сигнал подаётся на специальный коммутационный аппарат, основное предназначение которого, как можно понять из названия — создавать короткое замыкание. Релейная защита обнаружит замыкание и отключит выключатель со стороны питающей подстанции.
Причём данная система успешно применялась как в сетях с заземлённой нейтралью, к которым относятся сети, напряжением 110 кВ, так и в сетях с изолированной нейтралью, например, сети напряжением 35 кВ.
В последнем случае, как известно, замыкание одной фазы не приведёт к отключению выключателя со стороны питающей линии, поэтому применялись двухполюсные короткозамыкатели.
Да, вся идея заключалась в том, чтобы вызвать надёжное короткое замыкание, при котором релейная защита со стороны питающей линии отключит высоковольтный выключатель. Таким образом, можно было к одной линии, защищаемой выключателем, подключить несколько подстанций.
При срабатывании короткозамыкателя на одной из них, например, на подстанции В, сначала происходит отключение выключателя питающей линии на подстанции А. Затем проводится автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя и если, причина короткого замыкания устранена, питание подстанций восстанавливается.
Отделитель
Однако, мало просто вызвать короткое замыкание, требуется отключить повреждённую подстанцию. Кроме того, работать в таком режиме короткозамыкатель может от 3 до 4 секунд, в зависимости от конструкции. Вот для этого и нужен отделитель, то есть разъединитель, оборудованный пружинным приводом.
1 - привод; 2 - система рычагов; 3 - изоляционные колонки; 4 - контактные выводы; 5 - гибкие связи; 6 - контактные ножи;
7 - контактные ламели; 8 - защитный кожух; 9 - цоколь
Кстати, для того чтобы взвести пружины привода, требуется сделать специальной рукояткой от 35 до 40 оборотов.
Если привод не заблокируется, то можно получить этой рукояткой по зубам!
Бестоковая пауза
Тут возникает ещё одна проблема, из-за которой оборудование может серьёзно пострадать. Ведь отключить отделитель необходимо именно в тот момент, когда напряжение гарантированно отсутствует. Причём длительность такого момента не очень велика — буквально несколько секунд, а затем будет произведено АПВ.
Для решения проблемы была применена блокировка — на заземляющий спуск от короткозамыкателя установлен трансформатор тока. Пока ток проходит по заземляющему спуску, во вторичной обмотке трансформатора тока также будет протекать ток, который будет питать электромагнит в шкафу привода, соединённый с собачкой, которая, в свою очередь, будет блокировать отключение отделителя.
После того как, произойдёт отключение выключателя питающей линии, во вторичной обмотке трансформатора тока также не будет протекать ток. Привод отделителя будет разблокирован и отключится. Причём на это потребуется времени не более 0,5 секунд.
Заметили логическое несоответствие? Сигнал на отключение отделителя должен быть подан во время бестоковой паузы! Для этого на подстанциях устанавливают конденсаторные батареи. Они и обеспечивают выдачу энергии, необходимой для работы устройств. Кроме того, отделитель может быть отключён оперативным персоналом дистанционно, с пульта управления. Разумеется, что перед этим, нагрузка должна быть снята.
В результате подстанции Б и Г снова начинают работать, а подстанция В остается выключенной.
Заключение
Понятно, что применение системы ОД — КЗ позволяло уменьшить затраты, ведь, стоимость таких коммутационных аппаратов намного ниже, чем стоимость высоковольтных выключателей. Также стоимость обслуживания снижалась — не требовалось периодической замены масла и подобных операций, которые проводились с выключателями.
Однако, недостатки сводили на нет все преимущества. Судите сами — при срабатывании ОД — КЗ без напряжения на время остаются все подстанции, запитанные от данной линии. К тому же надёжность работы зависит от разных факторов, например, загрязнения или неисправности привода, в том числе и от образования гололёда на контактах, а также наличия дефектов в цепях управления.
На эту тему есть несколько статей и видео на канале:
Статьи:
------------------------------------
Подписывайтесь на Дзен СамЭлектрик.ру и делитесь опытом в комментариях!
Также жду вас на блоге www.SamElectric.ru и в группе СамЭлектрик.ру в ВК!
Внимание! Автор не гарантирует, что всё написанное на этой странице - истина. За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!
