Высоковольтный воздушный выключатель ВНВ-500

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………….

I. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА

ЭЛЕКТРОРЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА…………………………………………………

II. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ……………………………………………………………..

III. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВОЗДУШНЫЕ

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ СЕРИИ ВНВ………………………………………………………………….

IV. НАЗНАЧЕНИЕ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВНВ-500…………………………….…………………………………………

V. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВНВ-500……………………………………………………………………….

VI. ДАННЫЕ О ДАВЛЕНИИ И

РАСХОДАХ СЖАТОГО ВОЗДУХА……………………………………………………………...

VII. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВНВ-500 И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ……………………………….

VIII. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

ВНВ-500 В РАБОТЕ…………………………………………………………….…………………..

IX. УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВНВ-500………………………………………………………………..

X. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВНВ-500……………………………………………………………………….

XI. НАЛАДКА ВОЗДУШНЫХ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ВНВ…………………………………………………………………………..

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………….…….

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………………………….…

ПРОГРАММНОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………….

ВВЕДЕНИЕ

Моя производственная практика проходила на производственном предприятии «Тюменьэнергоремонт» , относящемуся к единой сети РАО ЭС «России». Отдел ЭРП, в который я был направлен, занимался исследованием, проверкой и гарантийным обслуживанием комплектных распределительных устройств, трансформаторов, двигателей, генераторов и т. п., необходимых для нормального функционирования множественного количества объектов ЭС.

На предприятии я был направлен в бригаду обслуживания и ремонта высоковольтной техники, в том числе и выключателей. Т. к. спец вопрос касается выключателей на напряжение 500 кВ, мною был выбран наиболее распространённый тип выключателя ВНВ. Я наблюдал за средним ремонтом выключателя именно этого типа (сам напросился) и по возможности, лично принимал участие в работе.

АООТ «ЦКБ Энергоремонт» предоставляет свои услуги в качестве подрядчика таким предприятиям, как: Сургутская ГРЭС-1, Сургутская ГРЭС-2, Тобольская ТЭЦ, Тюменская ТЭЦ-1, Тюменская ТЭЦ-2, а так же предприятиям электрических сетей (Сургутским, Тобольским, Южным, Тюменским, Когалымским, Ишимским).

Перед прохождением практики на предприятии со мной проводится первичный инструктаж. Целью первичного инструктажа является усвоение правил безопасного нахождения на предприятии, а именно:

- При движении к месту работы необходимо пользоваться дорогами и переходами, предназначенными для этого специально;

- Быть внимательным к мостовых кранов, не стоять и не проходить под перемещаемым краном грузом;

- Обращать внимание на предупредительные плакаты и надписи, вывешенные на опастных участках цеха;

- Не приступать к работе, если условия её выполнения противоречат ТБ.

В процессе прохождения практики мной были изучены технические и нормативные документации, касающиеся правил устройства цехового хозяйства, правил его обслуживания; был собран материал по воздушному выключателю серии ВНВ-500, производимых ПО «Уралэлектротяжмаш».

I. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА

ЭЛЕКТРОРЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

На рис. 1. представлена структурная схема электроремонтного производства (ЭРП) АООТ «ЦКБ Энергоремонт», где я и проходил практику. Общее количество человек, занятых в ЭРП – 298, в т. ч. рабочих - 229 человек. А аббревиатуры расшифровываются следующим образом:

РМЗ – ремонтно-механический завод (находится в г. Тюмени, раньше был самостоятельным предприятием, сейчас там есть участок цеха ЭРП по ремонту трансформаторов I-II габаритов);

ЭРУ – электроремонтный участок (например, Тобольский ЭРУ включает в себя участки по ремонту низковольтных (0,4 кВ) и высоковольтных выключателей (6кВ), по ремонту воздушных выключателей и по ремонту трансформаторов);

РЗА – участок по ремонту и наладке средств релейной защиты и автоматики;

ТАИ – участок по ремонту и наладке средств тепловой автоматики и измерений;

УКК – участок контроля качества (это бывшая ВВЛ – высоковольтная лаборатория);

УПП – участок подготовки производства (включает в себя механическую мастерскую, так называемую «токарку»);

МГУ – моторно-генераторный участок. Это название историческое. По сути, это участок по ремонту турбогенераторов и высоковольтных (6кВ) электродвигателей:

МГУ-1 на Сургутской ГРЭС-1;

МГУ-2 на Сургутской ГРЭС-2.

Организационная структура ЭРП

Рис. 1.

II. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

С целью повысить свои познания в области высоковольтных воздушных выключателей я, при прохождении производственной практики, ознакомился с основными характеристиками выпускаемых в настоящее время воздушных выключателей и для более полной оценки изучаемого мною выключателя серии ВНВ на напряжение 500 кВ, привожу в отчёте эти, пусть несколько устаревшие, но данные! (см. табл. 1.).

Таблица 1

III. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВОЗДУШНЫЕ

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ СЕРИИ ВНВ

Итак, я приступаю к краткому знакомству с воздушными выключателями, которые изготавливаются в родном для меня городе и настолько широко известны в России, что являются чуть ли не самыми распространенными на подстанциях г. Сургута, где я имел удовольствие проходить летнюю практику.

Производственное Объединение «Уралэлектротяжмаш» выпускает сетевые воздушные выключатели напряжением свыше 110 кВ под единой серией ВНВ. Серия предназначена для напряжений от 220 до 1150 кВ. Номинальный ток - до 4000 А, номинальный ток отключения - - до 63 кА, время отключения - не более 0,04 с, время включения - не более 0,1 с, номинальное давление 4 МПа. Как и все современные выключатели, серия ВНВ построена на модульном принципе и во всех классах напряжения имеет опорное исполнение, причём на каждой опорной колонке установлено по одному модулю. Модуль имеет два контакта (разрыва) на полюс и рассчитан на напряжение 250 кВ. Общий вид выключателя дан на рис. 2 (220 кВ), рис. 3 (500 кВ), рис. 4а (500 кВ), рис. 5 (750 кВ). Связующим звеном между сургутской ГРЭС-2 и тюменскими ЛЭП, является ОРУ-220 и ОРУ-500, частенько мною посещаемое. Второе базировано на выключателях ВНВ-500. Т. к. спец вопрос производственной практики касается именно этого типа выключателя, остановлюсь поподробнее на классе напряжения 500 кВ.

IV. НАЗНАЧЕНИЕ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВНВ-500

1. Выключатель предназначен для коммутационных операций (включений и отключений) в нормальных и аварийных режимах электрических сетей переменного тока частоты 50 Гц при номинальном напряжении 500 кВ и токе отключения 63 кА.

2. Выключатель изготовлен в климатическом исполнении «ХЛ» категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и предназначен для эксплуатации на открытых подстанциях при условиях:

2.1. Рабочее значение температуры окружающего воздуха:

нижнее - минус 60° С; верхнее – плюс 40° С;

2.2. Высота установки над уровнем моря не более 1000 м;

2.3. Окружающая среда невзрывоопасная. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150-69 (для атмосферы типа 1);

2.4. Толщина корки льда в условиях гололёда до 20 мм при скорости ветра до 15 м/с;

2.5. Скорость ветра при отсутствии гололёда – не более 40 м/с;

2.6. Допустимое тяжение проводов, приложенное к контактным выводам выключателя в горизонтальном направлении вдоль оси резервуаров – не менее 1500 Н (150 кГс).

3. Выключатель выполняется в соответствии с техническими условиями на данный тип выключателя, во всём не оговоренном – согласно ГОСТ 687-78, ГОСТ 17412-72.

4. Выключатель имеет следующие показатели надёжности и долговечности:

4.1. Механический ресурс выключателя до капитального ремонта – 1000 циклов «включение – произвольная пауза – отключение»;

4.2. Средний срок службы в. до среднего ремонта – 4 года (в том случае, если до этого срока не исчерпаны механический ресурс, или нормированное число операций по коммутационной износостойкости). Если мех. ресурс или нормированное число операций по коммутационной износостойкости исчерпаны до срока 4 года, то средний ремонт производится раньше.

4.3. Срок службы выключателя до списания – 25 лет.

V. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВНВ-500

В работе и в эксплуатации важным является знание основных параметров выключателя, таких как номинальный ток, номинальное напряжение, номинальный ток отключения, полное время включения и т. д. В таблице 2 я привожу технические данные ВНВ-500, взятые из «Технической эксплуатации выключателя».

Технические данные ВНВ-500

Таблица 2.

VI. ДАННЫЕ О ДАВЛЕНИИ И

РАСХОДАХ СЖАТОГО ВОЗДУХА

Кроме всего прочего, для воздушных выключателей существенными параметрами можно назвать и номинальное давление сжатого воздуха полюса, и нижний предел по давлению для нормальной работоспособности выключателя, и температуру точки росы (см. таблицу 3).

Данные о давлении и расходах сжатого воздуха

Таблица 3.

VII. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВНВ-500 И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

1. Выключатель состоит из трёх одинаковых полюсов, механически не связанных друг с другом, и общего распределительного шкафа, обеспечивающего электрическую и пневматическую связь между полюсами.

2. Полюс выключателя состоит из двух одинаковых элементов, общего резервуара со шкафом управления, рам. Каждый элемент полюса включает в себя колонку из четырёх опорных изоляторов с изоляционными растяжками и экраном, а так же ДУ с конденсаторами и экранами.

3. Резервуар, предназначенный для хранения сжатого воздуха и для механической связи электрического полюса, представляет собой трубу диаметром 520 мм с приваренными к ней днищами, патрубками с рёбрами опорных стоек, воспринимающими нагрузку опорных колонок. К нижнему патрубку резервуара присоединён шкаф управления. В шкафу управления расположены пневматический привод с электромагнитами управления, блок контактно-сигнальный (СБК), клеммный ряд, кабельные муфты, вентиляционный клапан. Блок контактно-сигнальный предназначен для управления цепями сигнализации и блокировок. Привод пневматический служит для управления ДУ.

4. Колонки опорных изоляторов предназначены для изоляции токоведущего контура от заземлённых частей полюса, для подачи сжатого воздуха в ДУ и для размещения изоляционных тяг управления. Для уменьшения изгибающих нагрузок на колонки опорных изоляторов предназначены растяжки, состоящие из стержневых изоляторов типа LS-85/21, крепящихся к раме с помощью натяжного устройства.

5. ДУ (модуль) предназначено для пропускания тока во включенном положении выключателя., для гашения электрической дуги при размыкании контактов и для создания изоляционного промежутка в отключенном положении выключателя. Оно представляет собой двухразрывную дугогасительную камеру, контактная система которой находится в среде сжатого воздуха как во включенном, так и в отключенном положениях выключателя.

· Дугогасительное устройство состоит из системы подвижных и неподвижных контактов, расположенных в корпусе, а также вводов, шунтирующих резисторов с коммутирующих механизмами, оперативных клапанов и привода сопел.

· Ввод предназначен для изоляции частей ДУ, находящихся под разными потенциалами в отключенном положении выключателя и для пропускания тока во включенном положении. Для производства ревизии и замены контактов предусмотрен поворот (откидывание) вводов на шарнирах.

· Шунтирующие резисторы служат для обеспечения заданной скорости восстановления напряжения на контактах ДУ в момент отключения выключателя.

· Конденсаторы, устанавливаемые на ДУ, служат для равномерного распределения напряжения по разрывам в отключенном положении выключателей.

6. Шкаф распределительный предназначен для осуществления связи полюсов в один агрегат по пневматической и электрической цепям и для соединения выключателя с воздухораспределительной сетью рабочего давления. Распределительный шкаф имеет два отделения: электрическое и пневматическое.

В пневматическом отделении шкафа расположены: фильтр для очистки поступающего в выключатель воздуха; вентиль запорный для подачи воздуха из магистрали в выключатель или его перекрытия, а также для ревизии фильтра без сброса воздуха из резервуара; обратный клапан, препятствующий перетоку воздуха из резервуаров полюсов в магистраль при уменьшении давления в магистрали; электроконтактные манометры, указывающие давление в резервуарах выключателя и используемые: для блокирования цепей управления выключателем при падении давления ниже 3,6 МПа и для блокирования цепей АПВ при падении давления ниже 3,9 МПа.; вентили запорные (перекрываются только при замене манометров); электроконтактные манометры для контроля низкого давления внутри

фарфоровых покрышек (для сигнализации при выходе давления за допустимые пределы); вентили-запорные системы низкого давления; кислородный редуктор с двумя манометрами, создающий нормируемую величину давления в системе низкого давления; электронагреватели.

В электрическом отделении шкафа расположены: панель с приборами, блок клеммный, лампа накаливания для освещения шкафа.

На передней стенке шкафа установлены световые указатели положения выключателя: три лампы с красными светофильтрами указывают на включенное положение: три лампы с зелёными светофильтрами - отключенное положение.

Обратимся к рис. 4а, рис. 4б. Опорные изоляционные колонки полюса выключателя 7 укреплённые подпружиненными растяжками 10 , установлены на горизонтальном резервуаре со сжатым воздухом 8 ; к нижней части резервуара подвешен шкаф управления 11 с элементами пневматического управления. Фарфоровые изоляторы опорных колонок 7 так же, как изоляторы модулей 1 , защищены от воздействия сжатого воздуха стеклопластиковыми цилиндрами, причём конструкция опорных колонок 7 такова, что защитные стеклопластиковые цилиндры стягивают фарфоровые изоляторы и тем самым увеличивают их механическую прочность. Резервуар со сжатым воздухом 8 непосредственно сообщается с внутренней полостью стеклопластиковых цилиндров опорных колонок 7 и через них – с дугогасительными модулями 1 ; внутри цилиндров в каждой колонке проходят управляющие стеклопластиковые тяги, объединённые внизу при помощи рычажных передач и тяг с общим приводом, расположенным в шкафу управления 11 .

Модули выключателя имеют двухразрывные дугогасительные устройства двустороннего дутья, причём, контакты находятся непосредственно в среде сжатого воздуха. Главные дугогасительные контакты снаружи шунтированы бумажно-маслянными делительными конденсаторами, а в варианте с номинальным током отключения 63 кА – сопротивлениями, размещёнными внутри специальных контейнеров, также наполненных сжатым воздухом. Один конец токоведущего элемента сопротивления соединён через горловину с токоведущим стержнем ввода, а другой – со вспомогательным контактом.

В последнее время оба дугогасительных разрыва размещаются в металлической камере, служащей одновременно дополнительным резервуаром сжатого воздуха, что несколько повышает давление в районе дугогасительных контактов перед вторым отключением при неуспешном автоматическом повторном включении (АПВ).

Пневмомеханическая схема выключателя на напряжение 500 кВ представлена на рис. 6, рис. 7, рис. 8. Отличительной особенностью выключателя является управление контактной системой и клапанами с помощью передачи усилия легкими изоляционными тягами. Это дает возможность сократить время отключения до 0,04 с (оно в 2 раза меньше, чем у выключателя ВВБ). На рис. 7. (рис. 8.) выключатель показан во включенном положении.

Главный контакт создается пальцами 19(22) неподвижного контакта и внешней поверхностью подвижного цилиндрического контакта 18(12) . Пальцы дугогасительного контакта 20(23) расположены в прорезях дутьевого сопла неподвижного контакта и скользят по внутренней поверхности контакта 18(12) . В указанном положении контакт 18(12) садится на седло 26(24) и тем самым внутренняя полость контакта 18(12) соединяется с атмосферой (через открытый выхлопной клапан 24(19) ), внешняя поверхность контакта 18(12) и пальцы 19(22) остаются .в среде сжатого воздуха. Сопло 17(11) подвижное. Начальное расстояние между контактом 20(23) и соплом 17(11) - оптимальное для данного сечения сопла. После гашения дуги подвижное сопло 17(11) перемещается под действием давления внутри ДУ. В конечном положении сопло садится на седло 26(24) и герметизирует камеру. Высокая электрическая прочность междуконтактного промежутка достигается экранами 16(?) , которые выравнивают электрическое поле между контактами.

VIII. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

ВНВ-500 В РАБОТЕ

ОТКЛЮЧЕНИЕ

При отключении срабатывает отключающий электромагнит 3(ЭО) (см. рис. 7., рис. 8.), открывающий клапан 6(42) . После этого сжатый воздух подается на поршень 7(43) , воздействующий на тягу 8(39) . Через звенья 5(?) , 4(5) , 2(?) усилие передается на изоляционные тяги 13(6) , которые перемещаются вниз. Звенья 15(8) и 37(7) соединяются с тягой 13(6) трубкой 14(?) и перемещают горизонтальную тягу 36(?) , которая связана с подвижным контактом 18(12) . Контакт 18(12) сначала размыкается с пальцами 19(22) , а затем с пальцами 20(23) . Между последними и внутренней поверхностью контакта 18(12) загорается дуга, которая быстро перемещается воздушным потоком, вытекающим в атмосферу через сопло неподвижного контакта и подвижное сопло 17(11) . Гашение дуги происходит за счет двустороннего дутья. Шток 31(27) связан с тягой 13(6) . При движении тяги 13(6) вниз связанный с ней шток 31(27) действует на рычаг 30 и открывает клапан 34(34). При этом сжатый воздух, находящийся над поршнем 35(36) , через змеевик 29(35) выходит в атмосферу. Поршень 35(36) освобождает рычаги 27(25) и 28(37) и с помощью металлических тяг 22(16) , 23(17) и коромысла 21 закрывает клапан 24(19) . Одновременно подвижное сопло 17(11) вместе с ограничивающим электродом 41(14) перемещается вправо, пока сопло не сядет на седло 26(24) . Таким образом внутренний объем ДУ герметизируется и отделяется от атмосферы. Электрод 41(14) ограничивает длину дуги, горящей


29-04-2015, 04:01