Osnovno znanje o visokonaponskim razvodnim uređajima

Visokonaponski razvodni ormari široko se koriste u sustavima distribucije električne energije za primanje i distribuciju električne energije. Dio energetske opreme ili vodova može se pustiti u pogon ili isključiti iz pogona ovisno o radu električne mreže, a neispravan dio može se brzo ukloniti iz električne mreže kada dođe do kvara energetske opreme ili voda, kako bi se osigurao normalan rad ispravnog dijela električne mreže, kao i sigurnost opreme i osoblja za upravljanje i održavanje. Stoga je visokonaponski razvodni uređaj vrlo važan za distribuciju električne energije, a njegov siguran i pouzdan rad od velikog je značaja za elektroenergetski sustav.

1. Klasifikacija visokonaponskih razvodnih uređaja

Vrsta strukture:
Oklopljeni tip Sve vrste su izolirane i uzemljene metalnim pločama, kao što su KYN tip i KGN tip
Intervalni tip Sve vrste su odvojene jednom ili više nemetalnih ploča, kao što je tip JYN
Tip kutije ima metalnu školjku, ali broj odjeljaka je manji od oklopnog tržišta ili tipa odjeljaka, kao što je tip XGN
Položaj prekidača strujnog kruga:
Podni tip Kolica s prekidačem su se sama spustila i ugurala u ormar
Srednje postavljena ručna kolica postavljena su u sredini razvodnog ormara, a za utovar i istovar ručnih kolica potreban je utovarno-istovarni automobil.

Srednje postavljena ručna kolica

Podna ručna kolica

Vrsta izolacije
Zračno izolirani metalni zatvoreni razvodni uređaj
SF6 plinom izolirani metalni zatvoreni razvodni uređaj (ormar na napuhavanje)

2. Struktura visokonaponskog razvodnog ormara KYN

Razvodni ormarić sastoji se od fiksnog tijela ormarića i izvlačnih dijelova (koji se nazivaju ručna kolica)

 

jedan. Kabinet
Kućište i pregrade rasklopnog uređaja izrađene su od aluminijsko-cinkove čelične ploče. Cijeli ormar ima visoku preciznost, otpornost na koroziju i oksidaciju, ali također ima visoku mehaničku čvrstoću i lijep izgled. Ormar ima sastavljenu strukturu i spojen je zakovicama i vijcima visoke čvrstoće. Stoga sastavljeni rasklopni uređaj može održati ujednačenost dimenzija.
Razvodni ormar je pregradama podijeljen na prostoriju s kolicima, prostoriju s sabirnicama, prostoriju s kabelima i prostoriju s relejnim instrumentima, a svaka jedinica je dobro uzemljena.
A-Bus soba
Prostor sa sabirnicama nalazi se na gornjem dijelu stražnje strane razvodnog ormara za ugradnju i raspored trofaznih visokonaponskih AC sabirnica i za spajanje sa statičkim kontaktima putem odvojnih sabirnica. Sve sabirnice su plastično zatvorene izolacijskim čahurama. Kada sabirnica prolazi kroz pregradu razvodnog ormara, učvršćuje se čahurama sabirnica. U slučaju unutarnjeg električnog luka, može se ograničiti širenje nesreće na susjedne ormare i osigurati mehanička čvrstoća sabirnice.

 

B-soba s ručnim kolicima (prekidač strujnog kruga)
U prostoriji s prekidačima ugrađena je posebna vodilica kroz koju se kolica s prekidačima mogu kretati i raditi unutra. Ručna kolica se mogu pomicati između radnog položaja i položaja za ispitivanje. Pregrada (zamka) statičkog kontakta ugrađena je na stražnji zid prostorije s kolicima. Kada se ručna kolica pomaknu iz položaja za ispitivanje u radni položaj, pregrada se automatski otvara i kolica se pomiču u suprotnom smjeru kako bi se potpuno spojila, čime se osigurava da operater ne dodiruje nabijeno tijelo.
Prekidači se mogu podijeliti prema medijima za gašenje luka:
• Uljni prekidač. Podijeljen je na prekidače s više ulja i prekidače s manje ulja. Svi su to kontakti koji se otvaraju i spajaju u ulju, a transformatorsko ulje koristi se kao medij za gašenje luka.
• Prekidač na komprimirani zrak. Prekidač koji koristi visokotlačni komprimirani zrak za gašenje luka.
• SF6 prekidač. Prekidač koji koristi SF6 plin za gašenje luka.
• Vakuumski prekidač. Prekidač u kojem se kontakti otvaraju i zatvaraju u vakuumu, a luk se gasi u uvjetima vakuuma.
• Prekidač koji stvara plin na kruti način. Prekidač koji koristi materijale koji stvaraju plin za gašenje luka razgradnjom plina pod djelovanjem visoke temperature luka.
• Magnetski prekidač s puhalom. Prekidač u kojem se luk upuhuje u rešetku za gašenje luka magnetskim poljem u zraku, tako da se ono produljuje i hladi kako bi se luk ugasio.

 

Prema različitim oblicima energije koju koristi radni mehanizam, radni mehanizmi se mogu podijeliti na sljedeće vrste:
Ručni mehanizam (RU): Odnosi se na radni mehanizam koji koristi ljudsku snagu za zatvaranje kočnice.
2. Elektromagnetski mehanizam (CD): odnosi se na radni mehanizam koji koristi elektromagnete za zatvaranje.
3. Opružni mehanizam (CT): odnosi se na opružni mehanizam za zatvaranje koji koristi ljudsku snagu ili motor za pohranu energije u opruzi radi postizanja zatvaranja.
4. Motorni mehanizam (CJ): odnosi se na radni mehanizam koji koristi motor za zatvaranje i otvaranje.
5. Hidraulički mehanizam (HM): odnosi se na radni mehanizam koji koristi ulje pod visokim tlakom za potiskivanje klipa radi zatvaranja i otvaranja.
6. Pneumatski mehanizam (CQ): odnosi se na radni mehanizam koji koristi komprimirani zrak za potiskivanje klipa radi postizanja zatvaranja i otvaranja.
7. Mehanizam s permanentnim magnetom: Koristi permanentne magnete za održavanje položaja prekidača. To je elektromagnetski mehanizam s permanentnim magnetom i elektroničkom kontrolom.

C-kabelska soba
U kabelskoj prostoriji mogu se ugraditi strujni transformatori, uzemljivači, odvodnici groma (zaštitnici od prenapona), kabeli i ostala pomoćna oprema, a na dnu je pripremljena prorezana i uklonjiva aluminijska ploča kako bi se osigurala praktičnost gradnje na licu mjesta.

Instrumentna soba D-relej
Ploča relejne sobe opremljena je uređajima za zaštitu mikroračunala, ručkama za upravljanje, zaštitnim tlačnim pločama za izlaze, mjeračima, indikatorima statusa (ili prikazima statusa) itd.; u relejnoj sobi nalaze se terminalni blokovi, upravljačka petlja zaštite mikroračunala, istosmjerni prekidači napajanja i zaštita mikroračunala, istosmjerno napajanje, prekidač za napajanje motora za pohranu energije (istosmjerna ili izmjenična struja) i sekundarna oprema sa posebnim zahtjevima.

Tri pozicije u ručnim kolicima razvodnog uređaja

Radni položaj: prekidač je spojen s primarnom opremom. Nakon zatvaranja, snaga se prenosi iz sabirnice u dalekovod preko prekidača.

Ispitni položaj: Sekundarni utikač može se umetnuti u utičnicu za napajanje. Prekidač može biti zatvoren, otvoren, odgovarajuća indikatorska lampica svijetli; Prekidač nema vezu s primarnom opremom i može obavljati različite operacije, ali neće imati nikakav utjecaj na stranu opterećenja, pa se naziva ispitnim položajem.

Položaj za održavanje: nema kontakta između prekidača i primarne opreme (sabirnice), izgubljeno je radno napajanje (sekundarni utikač je isključen) i prekidač je u otvorenom položaju.

Uređaj za blokiranje razvodnog ormara

Razvodni ormarić ima pouzdan uređaj za blokiranje koji ispunjava zahtjeve petostruke prevencije i učinkovito štiti sigurnost operatera i opreme.

A. Vrata instrumentalne sobe opremljena su sugestivnim gumbom ili prekidačem kako bi se spriječilo pogrešno zatvaranje i preklapanje prekidača.

B, ruka prekidača u ispitnom položaju ili radnom položaju, prekidačem se može upravljati, a prilikom zatvaranja prekidača ruka se ne može pomicati kako bi se spriječilo opterećenje pogrešne ručke za guranje.

C. Samo kada je prekidač za uzemljenje u položaju za isklapanje, ručna kolica s prekidačem mogu se premjestiti iz položaja za ispitivanje/održavanje u radni položaj. Samo kada su ručna kolica s prekidačem u položaju za ispitivanje/održavanje, prekidač za uzemljenje može se uključiti. Na taj način se sprječava slučajno uključivanje prekidača za uzemljenje i sprječava njegovo vremensko uključivanje.

D. Kada je uzemljenje u otvorenom položaju, donja vrata i stražnja vrata razvodnog ormara ne mogu se otvoriti kako bi se spriječio slučajni prekid električne energije.

E, prekidač je u ispitnom ili radnom položaju, nema upravljačkog napona, može se ostvariti samo ručno otvaranje, ne može se zatvoriti.

F. Kada je ručna kolica prekidača u radnom položaju, sekundarni utikač je zaključan i ne može se izvući.

 

G, svako tijelo ormara može ostvariti električnu blokadu.

H. Veza između sekundarnog voda sklopne opreme i sekundarnog voda ručnih kolica prekidača ostvaruje se ručnim sekundarnim utikačem. Pokretni kontakt sekundarnog utikača spojen je s ručnim kolicima prekidača putem najlonske valovite skupljajuće cijevi. Samo u ispitnom, isključenom položaju ručna kolica prekidača mogu uključiti i isključiti drugi utikač, dok su kolica prekidača u radnom položaju zbog mehaničkog blokiranja, drugi utikač zaključan i ne može se ukloniti.

3. Postupak rada visokonaponskog razvodnog uređaja

Iako je dizajn rasklopnog uređaja jamčio ispravan slijed rada rasklopnog uređaja, dijelovi osim operatera za rad rasklopne opreme i dalje moraju biti strogo u skladu s postupcima rada i srodnim zahtjevima, ne bi trebali biti opcionalni, više ne bi trebalo biti zaglavljeno u radu bez prethodne analize, inače bi lako moglo oštetiti opremu, pa čak i uzrokovati nesreće.

Postupak rada prijenosa visokonaponskog razvodnog uređaja

(1) Zatvorite sva vrata ormara i stražnje brtvene ploče te ih zaključajte.

(2) Umetnite ručicu uzemljenja u šesterokutni otvor na donjoj desnoj strani srednjih vrata, okrenite je suprotno od smjera kazaljke na satu za oko 90° kako biste uzemljenje doveli u otvoreni položaj, izvadite ručicu, ploča za blokiranje na otvoru za upravljanje automatski će se vratiti, pokriti otvor za upravljanje i stražnja vrata ormarića s prekidačem bit će zaključana.

(3) Promatrajte jesu li instrumenti i signali na vratima gornjeg ormarića normalni. Normalno, lampica napajanja zaštitnog uređaja mikroračunala svijetli, lampica položaja ručnog ispitivanja, lampica indikatora isključenja prekidača i lampica indikatora pohrane energije svijetle. Ako svi indikatori ne svijetle, otvorite vrata ormarića i provjerite je li sklopka napajanja sabirnice zatvorena. Ako se zatvorila, lampica indikatora i dalje ne svijetli. Potrebno je provjeriti upravljačku petlju.

(4) Umetnite klin poluge prekidača ručnih kolica i snažno ga pritisnite, okrenite polugu u smjeru kazaljke na satu, 6 kV sklopni uređaj oko 20 krugova, zaglavljen u poluzi, očito popraćen zvukom "kliktanja" prilikom uklanjanja poluge, ručna kolica u ovom trenutku u radnom položaju, drugi utikač je zaključan, provucite petlju kroz ruku prekidača, pogledajte odgovarajući signal (u ovom trenutku radna svjetla položaja kolica, istovremeno, svjetlo položaja za testiranje ruke je isključeno), istovremeno treba napomenuti da kada je ruka u radnom položaju, ploča za blokiranje na otvoru za rad noža za mljevenje je zaključana i ne može se pritisnuti.

(5) instrument za upravljanje na vratima, uključite prekidač, istovremeno upalite crveno indikatorsko svjetlo na instrumentu za zatvaranje vrata i upalite zeleno svjetlo kočnice. Provjerite električni prikaz, položaj mehaničkih točaka prekidača i ostale povezane signale. Sve je normalno. 6 (rad, prekidač, ručka će nam pokazati položaj u smjeru kazaljke na satu na ploči. Ručka za upravljanje trebala bi se automatski vratiti u unaprijed postavljeni položaj nakon otpuštanja).

(6) ako se prekidač automatski otvori nakon zatvaranja ili se automatski otvori tijekom rada, potrebno je utvrditi uzrok kvara i otkloniti ga. Kvar se može ponovno prenijeti prema gore navedenom postupku.

4. Mehanizam za upravljanje prekidačem

1, elektromagnetski mehanizam rada

Elektromagnetski upravljački mehanizam je zrela tehnologija, koristi se jedna od ranijih vrsta upravljačkog mehanizma prekidača. Njegova struktura je jednostavna, mehaničkih komponenti ima oko 120. Koristi se elektromagnetska sila proizvedena strujom u jezgri sklopke za zatvaranje. Mehanizam zatvaranja udarnom karikom zatvaranja koristi se za zatvaranje. Veličina energije zatvaranja u potpunosti ovisi o veličini struje preklapanja. Stoga je potrebna velika struja zatvaranja.

Prednosti elektromagnetskog pogonskog mehanizma su sljedeće:

Struktura je jednostavna, rad je pouzdaniji, zahtjevi za obradu nisu jako visoki, proizvodnja je jednostavna, a troškovi proizvodnje su niski;

Može ostvariti daljinsko upravljanje i automatsko ponovno zatvaranje;

Ima dobre karakteristike brzine zatvaranja i otvaranja.

Nedostaci elektromagnetskog mehanizma rada uglavnom uključuju:

Struja zatvaranja je velika, a snaga koju troši zavojnica zatvaranja je velika, što zahtijeva visokonaponsko istosmjerno napajanje.

Struja zatvaranja je velika i opći pomoćni prekidač i relejni kontakt ne mogu zadovoljiti zahtjeve. Mora se opremiti posebnim DC kontaktorom, a kontakt DC kontakta sa zavojnicom za suzbijanje luka koristi se za kontrolu struje zatvaranja, kako bi se kontroliralo djelovanje zavojnice za zatvaranje i isklapanje;

Brzina rada pogonskog mehanizma je niska, pritisak kontakta je mali, lako je izazvati preskakanje kontakta, vrijeme zatvaranja je dugo, a promjena napona napajanja ima veliki utjecaj na brzinu zatvaranja;

Troškovi materijala, glomazni mehanizam;

Tijelo prekidača vanjske trafostanice i radni mehanizam obično su sastavljeni zajedno, ova vrsta integriranog prekidača obično ima samo funkciju električnih, električnih i ručnih točaka, a nema ručnu funkciju. Kada kutija radnog mehanizma zakaže i prekidač odbije struju, mora se izvršiti obrada zamračenja.

2, opružni mehanizam za rad

Mehanizam za upravljanje oprugom sastoji se od četiri dijela: pohranjivanje energije opruge, održavanje zatvaranja, održavanje otvaranja i otvaranje. Broj dijelova je veći, oko 200, a energija pohranjena istezanjem i skupljanjem opruge mehanizma koristi se za upravljanje zatvaranjem i otvaranjem prekidača. Pohranjivanje energije opruge ostvaruje se radom mehanizma usporavanja motora za pohranjivanje energije, a djelovanje zatvaranja i otvaranja prekidača kontrolira se zavojnicom za zatvaranje i otvaranje. Dakle, energija zatvaranja i otvaranja prekidača ovisi o energiji pohranjenoj u opruzi i nema nikakve veze s veličinom elektromagnetske sile te ne zahtijeva preveliku struju zatvaranja i otvaranja.

Prednosti mehanizma s oprugom su sljedeće:

Struja zatvaranja i otvaranja nije velika, ne treba napajanje velike snage;

Može se koristiti za daljinsko pohranjivanje električne energije, električno zatvaranje i otvaranje, kao i lokalno ručno pohranjivanje energije, ručno zatvaranje i otvaranje. Stoga se može koristiti i za ručno zatvaranje i otvaranje kada nestane radnog napajanja ili kada mehanizam za rad odbije raditi. Brza brzina zatvaranja i otvaranja, na koju ne utječe promjena napona napajanja, i može se brzo automatski ponovno zatvoriti;

Motor za pohranu energije ima malu snagu i može se koristiti i za izmjeničnu i za istosmjernu struju.

Opružni mehanizam za rad može omogućiti prijenos energije kako bi se postiglo najbolje podudaranje i učiniti sve vrste specifikacija prekidača prekidne struje zajedničkom jednom vrstom mehanizma za rad, odabirom različitih opruga za pohranu energije, isplativim.

Glavni nedostaci opružnog pogonskog mehanizma su:

Struktura je složena, proizvodni proces je složen, točnost obrade je visoka, a troškovi proizvodnje su relativno visoki;

Velika radna sila, visoki zahtjevi za čvrstoću komponenti;

Lako se javlja mehanički kvar koji može uzrokovati da se mehanizam za rad odbije pomicati, izgori zavojnica za zatvaranje ili prekidač za kretanje;

Postoji fenomen lažnog skoka, ponekad lažni skok nakon što otvor nije na mjestu, nemogućnost procjene njegovog kombiniranog položaja;

Karakteristike brzine otvaranja su loše.

3, mehanizam rada s permanentnim magnetom

Permanentni magnetski pogonski mehanizam usvaja princip rada i strukturu novog pogonskog mehanizma, sastoji se od permanentnog magneta, zavojnice za zatvaranje i zavojnice za kočenje. Mehanizam za rad s oprugom je ukinut, a mehanizam za pomicanje je elektromagnetski, klipnjača i uređaj za zaključavanje. Jednostavna je struktura, ima vrlo malo dijelova, oko 50. Glavni pokretni dijelovi su samo jedan, što rezultira vrlo visokom pouzdanošću. Koristi permanentni magnet za držanje prekidača. To je pogonski mehanizam s elektromagnetskim radom, držanjem permanentnim magnetom i elektroničkim upravljanjem.

Princip rada mehanizma permanentnog magneta: Nakon zatvaranja zavojnice, struja se nalazi u gornjem dijelu kruga permanentnog magneta, a magnetski krug permanentnog magneta nalazi se u suprotnom smjeru od magnetskog toka. Magnetska sila stvorena superpozicijom dvaju magnetskih polja uzrokuje dinamičko pomicanje jezgre prema dolje. Nakon pomicanja na otprilike polovicu puta, zbog smanjenja donjeg dijela magnetskog zračnog raspora, linije magnetskog polja permanentnog magneta pomiču se u donji dio, u istom smjeru kao i magnetsko polje zavojnice prilikom zatvaranja s poljem permanentnog magneta, tako da se brzina željezne jezgre kreće prema dolje. U ovom trenutku, struja zatvaranja nestaje. Permanentni magnet koristi kanal niske magnetoimpedancije koji osiguravaju pokretne i statičke željezne jezgre kako bi održao pokretnu željeznu jezgru u stabilnom položaju zatvaranja. Kada se zavojnica kočenja prekine, električna energija se stvara na dnu magnetskog kruga i permanentnom magnetu u suprotnom smjeru od magnetskog toka. Magnetska sila proizvedena superpozicijom dvaju magnetskih polja uzrokuje dinamičko kretanje jezgre prema gore. Nakon otprilike pola puta kretanja, zbog smanjenja zračnog raspora gornjeg magnetskog kruga, linija sile permanentnog magneta prenosi se na gornje magnetsko polje zavojnice kočenja s magnetskim poljem permanentnog magneta u istom smjeru, tako da se brzina kretanja željezne jezgre prema gore podudara s brzinom kretanja željezne jezgre prema gore. Konačno, dostižući frakcijski položaj, kada struja vrata nestane, permanentni magnet koristi kanal niske magnetoimpedancije koji osiguravaju pokretne i statičke željezne jezgre kako bi održao pokretnu željeznu jezgru u stabilnom stanju otvaranja.

Prednosti mehanizma rada s permanentnim magnetima su sljedeće:

Usvojite bistabilni mehanizam s dvostrukom zavojnicom. Mehanizam s permanentnim magnetom za zatvaranje točaka, zavojnica za zatvaranje, permanentni magnet koji odgovara zavojnici za zatvaranje točaka, bolje rješava problem točaka pri prelasku na energiju velike snage, zbog permanentnog magneta s magnetskom energijom, može se koristiti kao operacija zatvaranja, točaka za osiguravanje energije za zavojnicu za zatvaranje može se smanjiti, tako da vam nije potrebna prevelika struja zatvaranja točaka.

Kretanjem pomicanja željezne jezgre gore-dolje, kroz okretnu polugu, izolacijska šipka DJELUJE na dinamički kontakt vakuumske komore prekidača, implementirajući prekidačke točke ili performanse, zamjenjujući tradicionalni način mehaničkog zaključavanja, mehanička struktura je uvelike pojednostavljena, smanjuje materijal, niže troškove, smanjuje točke kvara, uvelike poboljšava pouzdanost mehaničkog djelovanja, može ostvariti besplatno održavanje i uštedjeti troškove održavanja.

Trajna magnetska sila mehanizma s permanentnim magnetom gotovo da neće nestati, a vijek trajanja je do 100 000 puta. Elektromagnetsna sila koristi se za otvaranje i zatvaranje, a trajna magnetska sila za održavanje bistabilnog položaja, što pojednostavljuje mehanizam prijenosa i smanjuje potrošnju energije i buku mehanizma rada. Vijek trajanja mehanizma s permanentnim magnetom je više od 3 puta dulji od vijeka trajanja elektromagnetskog mehanizma rada i mehanizma s oprugom.

Usvojite beskontaktni elektronički prekidač blizine kao pomoćni prekidač, bez pokretnih komponenti, bez habanja, bez odskakanja, nema problema s lošim kontaktom, pouzdano djelovanje, rad nije pod utjecajem vanjskog okruženja, dug vijek trajanja, visoka pouzdanost, za rješavanje problema odskakanja kontakta.

Usvojite tehnologiju sinkronog prekidača s prolaskom kroz nulu. Dinamički i statički kontakt prekidača pod kontrolom elektroničkog upravljačkog sustava omogućuje promjenu valnog oblika napona sustava na svakoj razini, u obliku valnog oblika struje kroz nulu na prekidu, uz malu amplitudu udarne struje i prenapona, kako bi se smanjio utjecaj na rad mreže i opreme. Elektromagnetski radni mehanizam i rad opružnog pogonskog mehanizma su slučajni, što može proizvesti veliku amplitudu udarne struje i prenapona, što ima veliki utjecaj na električne mreže i opremu.

Mehanizam s permanentnim magnetom može ostvariti lokalno/daljinsko otvaranje i zatvaranje, a također može ostvariti funkciju zaštitnog zatvaranja i ponovnog zatvaranja, te se može ručno otvoriti. Budući da je potreban mali kapacitet snage za rad, koriste se kondenzatori za izravno preklopno napajanje. Vrijeme punjenja kondenzatora je kratko, struja punjenja je mala, a otpornost na udarce je jaka. Nakon nestanka struje prekidač se i dalje može uključivati ​​i isključivati.

Glavni nedostaci mehanizma rada s permanentnim magnetima su:

Ne može se ručno zatvoriti, napajanje je nestalo tijekom rada, kondenzator je iscrpljen, ako se kondenzator ne može napuniti, ne može se zatvoriti;

Ručno otvaranje, početna brzina otvaranja treba biti dovoljno velika, tako da je potrebna velika sila, inače se ne može upravljati;

Kvaliteta kondenzatora za pohranu energije je neujednačena i teško ju je jamčiti;

Teško je postići idealnu karakteristiku brzine otvaranja;

Teško je povećati izlaznu snagu otvaranja mehanizma s permanentnim magnetom.