Початок arrow Справка arrow Оборудование arrow Способы повышения отключающей способности выключателей с газовым дутьем

Способы повышения отключающей способности выключателей с газовым дутьем

Наиболее неблагоприятные условия для работы выключателей с газовым дутьем возникают при отключении неудаленных КЗ. В связи с этим целесообразно рассмотреть предельные характеристики элегазовых и воздушных выключателей в условиях возможного теплового пробоя, характерного для режима неудаленного КЗ.
В дугогасительных устройствах переменного тока эффективность элегаза как дугогасящей среды проявляется в ходе процесса распада остаточного ствола дуги в околонулевой области тока. При уменьшении температуры до 3000 — 4000 К удельная проводимость плазмы элегаза остается высокой, что объясняется низким потенциалом ионизации атомарной серы и концентрацией электронов, достаточной для поддержания дугового разряда. При уменьшении температуры дуги ниже температуры диссоциации элегаза начинается рекомбинация атомов серы с фтором. При этом концентрация электронов резко уменьшается и создаются условия для прерывания тока через дуговой промежуток. В этой же области температуры имеем максимум теплопроводности, благодаря чему быстро увеличивается отвод теплоты и остывает- ствол дуги. После перехода кривой тока через нулевое значение электрическая прочность дугового промежутка в элегазе быстро увеличивается вследствие остывания остаточного ствола дуги и роста интенсивности захвата электронов элегазом и оставшимся атомарным фтором.
В отличие от элегаза максимум теплопроводности в азоте имеет место при температуре около 7000 К, при которой происходит диссоциация молекул азота. Резкое нарастание удельной проводимости в азоте происходит при более высокой по сравнению с элегазом температуре (примерно 5000 К), отличающейся от температуры максимума теплопроводности. Тогда в момент перехода кривой тока дуги через нулевое значение в азоте сопротивление, а следовательно, и начальная электрическая прочность межконтактного промежутка выше, чем в элегазе. Однако скорость нарастания электрической прочности в азоте или воздухе значительно меньше, чем в элегазе. Поэтому при отключении неудаленных КЗ повторное зажигание дуги вследствие теплового пробоя в элегазовых выключателях происходит спустя меньший промежуток времени после перехода тока через нулевое значение и при меньшем напряжении, чем в воздушных выключателях. В результате критическими режимами для элегазового и воздушного выключателей являются нормированные режимы неудаленных КЗ при токах 0,9 и 0,75 /оном соответственно.
Сопоставление предельных зависимостей для выключателя с характеристикой отключаемой цепи при неудаленном КЗ позволяет оценить предельные токи в условиях возможного теплового пробоя.
На, основании вышеизложенного можно наметить пути повышения отключающей способности выключателей высокого напряжения с газовым дутьем.
Увеличение числа дугогасительных разрывов применяется как в элегазовых, так и в воздушных выключателях.
В настоящее время ток отключения выключателя в режиме неудаленного КЗ нормируется при волновом сопротивлении zBTp = 450 Ом, соответствующем линиям с одиночными проводами. При этом также учитывается последовательность отключения полюсов выключателя. Пусть при трехфазном КЗ на землю первым отключается полюс в фазе А. После его отключения система напряжений на выключателе становится несимметричной: UA * 0, Ug = Uc = 0.

Ввод в эксплуатацию линий повышенной натуральной мощности вместо обычных линий не приводит к утяжелению условий работы выключателей, а, напротив, несколько облегчает, допуская некоторое увеличение отключаемых токов в режиме неудаленного КЗ. Проведенный анализ позволяет рекомендовать реконструкцию обычных линий на подходе к подстанции в зоне неудаленного КЗ с целью снижения ее волнового сопротивления в качестве весьма эффективного способа повышения отключающей способности выключателей.
Особого внимания заслуживают проблемы оптимального использования элегаза как изолирующей и дугогасящей среды; контроля за рабочей средой (влажность и продукты разложения элегаза) в процессе эксплуатации; оптимального использования новых принципов проектирования и новых технологий при изготовлении выключателей.

 
< Сопротивления первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока   Схема технологического процесса ремонта электрических машин >