В настоящее время начинают широко применяться высоковольтные подстанции без выключателей на питающей линии. Это позволяет удешевить и упростить оборудование при сохранении высокой надёжности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения используются короткозамыкатели и отделители.
Короткозамыкатель - это быстродействующий контактный аппарат, представляющий собой однополюсный или двухполюсный (в зависимости от системы рабочего заземления сети) разъединитель, снабжённый пружинным приводом для автоматического включения и предназначенный для соединений провода (проводов) трёхфазной системы с землёй по ручной команде или от релейной защиты.
Отделитель представляет собой обычный трёхполюсный разъединитель, снабжённый приводом для автоматического управления и способный по команде соответствующего автоматического устройства совершать операции быстрого отключения и включения участков цепи, предварительно отключённых выключателями. Если в обычном разъединителе скорость отключения мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5.. .1 с.
В качестве примера применения короткозамыкателей и отделителей на рис. приведена схема питания от одной линии двух трансформаторных групп Т1 и Т2. В схему кроме быстродействующих короткозамыкателей QK1 и QK2 введены отделители Q1 и Q2, которые при нормальном режиме работы замкнуты. Допустим, вследствие ухудшения изоляции трансформатора Т1 внутри него возникают электрические разряды, которые приводят к разложению масла и выделению газа. Газовые пузырьки, поднимаясь вверх, приводят к срабатыванию газового реле. По сигналу этого реле включается короткозамыкатель и в цепи возникает искусственное КЗ. Под действием тока КЗ срабатывает выключатель защиты QF1 и обе группы Т1 и Т2 обесточиваются. С помощью релейной защиты трансформатора Т1 отключается также выключатель QF2, после чего с некоторой выдержкой отключается отделитель Q1 . Затем, так как режим искусственного КЗ оказался отключённым, снова включается выключатель QF1. Если до аварии выключатель QF4 был отключен, то после включения выключателя QF1 он может быть включён. При этом будет восстановлено питание потребителей на шинах 10 кВ первой трансформаторной группы.
Таким образом, в этой схеме удаётся не ставить выключатели на стороне 220 кВ трансформаторов Т1 и Т2. Однако для надёжной работы необходима чёткая последовательность в работе короткоза- мыкателей, выключателей и отделителей. Иначе возможны такие тяжёлые аварийные случаи, как отключение тока КЗ отделителями и др.
Схема коммутации с отделителями и короткозамыкателями
Эффективность такой схемы тем выше, чем больше номинальное напряжение сети. Указанный эффект достигается за счёт отсутствия выключателей на стороне 35.220 кВ, а также аккумуляторных батарей и компрессорных установок. Уменьшается площадь подстанции. Создаётся возможность приближения напряжения 35.220 кВ непосредственно к потребителям. Сокращаются сроки строительства.
По данным применение отделителей и короткозамыкателей позволяет удешевить стоимость подстанции на 40.50% и практически сохранить ту же надёжность.