Реферат на тему короткозамыкатели

Обновлено: 02.07.2024

Короткозамыкатель — электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения.

Содержание

Устройство

Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание.

Применение

Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей. Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью — на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью — на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную.

В настоящее время применение короткозамыкателей ограничено теми подстанциями где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС где они применяются имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции (силового трансформатора), чем схемы с применением выключателей.

Принцип действия защиты с использованием короткозамыкателей

В случае аварии на трансформаторе одного из присоединений (T1), установленная на нём защита подаст напряжение на катушку включения соответствующего короткозамыкателя (SC1). Короткозамыкатель замкнёт свои контакты, создав искусственное замыкание на землю. На это замыкание среагирует защита магистральной ЛЭП, в зоне действия которой находится подстанция, и с помощью головного выключателя (Q) отключит всю подстанцию. Через небольшой промежуток времени на линии сработает АПВ и включит головной выключатель. За это время, которое называется бестоковой паузой, сработает только отделитель повреждённого трансформатора (E1) и отключит его от сети. Таким образом, не используя отдельный выключатель на каждое присоединение, возможно отключить повреждённый участок, оставив подстанцию в работе.

Источники

Электрические аппараты
Коммутационные устройства

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Короткозамыкатель" в других словарях:

короткозамыкатель — короткозамыкатель … Орфографический словарь-справочник

короткозамыкатель — Коммутационный электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи. [ГОСТ 17703 72] [ОАО РАО "ЕЭС России" СТО 17330282.27.010.001 2008] короткозамыкатель Короткозамыкатель служит… … Справочник технического переводчика

короткозамыкатель — сущ., кол во синонимов: 1 • замыкатель (4) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

короткозамыкатель — trumpiklis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. short circuiter; short circuiting device vok. Kurzschließer, m rus. короткозамыкатель, m pranc. court circuiteur, m … Automatikos terminų žodynas

короткозамыкатель — trumpiklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. short circuiter vok. Kurzschließer, m rus. короткозамыкатель, m pranc. court circuiteur, m … Fizikos terminų žodynas

Короткозамыкатель — 24. Короткозамыкатель Коммутационный электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи Источник: ГОСТ 17703 72: Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЬ — электрич. аппарат с автоматич. управлением, обеспечивающий быстрое (менее 0,5 с) искусств. КЗ на электрич. подстанциях 35, 110 и 220 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения при повреждениях в силовых трансформаторах. Под действием тока… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Короткозамыкатель — English: Short circuiting switch Коммутационный электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи (по ГОСТ 17703 72) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник … Строительный словарь

короткозамыкатель — короткозамык атель, я … Русский орфографический словарь

короткозамыкатель отсасывающей линии тяговой сети (железной дороги) — Коммутационный аппарат тяговой подстанции системы тягового электроснабжения железной дороги постоянного тока, соединяющий отсасывающую линию тяговой сети железной дороги с внешним контуром заземления тяговой подстанции системы тягового… … Справочник технического переводчика

Введение 3
1 Технические параметры короткозамыкателей 4
1.1 Назначение короткозамыкателей 4
1.2 Параметры приводов короткозамыкателей6
1.3 Применение короткозамыкателей 6
2 Конструкция короткозамыкателей 9
2.1 Использование короткозамыкателей для релейной защиты 9
2.2 Элегазовый короткозамыкатель12
3 Выбор короткозамыкателей 14
Заключение 15
Список источников 17Введение

В настоящее время начинают широко применяться высоковольтные подстанции без выключателей на питающей линии. Это позволяет удешевить и упростить оборудование при сохранении высокой надежности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения используются короткозамыкатели. Применение короткозамыкателей позволяет удешевитьстоимость подстанции на 40 – 50 % и практически сохранить ту же надежность.
Однако для надежной работы необходима четкая последовательность в работе короткозамыкателей, выключателей и отделителей. Иначе возможны такие тяжелые аварийные случаи, как отключение тока короткого замыкания отделителями и др.

1 Технические параметрыкороткозамыкателей

1.1 Назначение короткозамыкателей

Короткозамыкатель – это быстродействующий контактный аппарат, с помощью которого по сигналу релейной защиты создается искусственное короткое замыкание сети. Короткозамыкатели на напряжение 35 кВ выполняются в виде двухполюсного аппарата, на напряжение 110 кВ и 220 кВ – в виде однополюсного.
Управлениекороткозамыкателями осуществляется приводом, выполненным с двумя реле максимального тока и катушкой отключения. В марке короткозамыкателя указываются: КЗ или К – короткозамыкатель; Р – рубящего типа; Н – наружной установки; цифра после дефиса – номинальное напряжение, кВ; У – усиленное исполнение изоляции или для работы в районах с умеренным климатом; Т – тропическое исполнение; цифра 1 в конце – для работы на открытомвоздухе.
Короткозамыкатели КЗ-110У-У1, КЗ-150У-У1, КЗ-110У1, КЗ-150У1 и КЗ-220У1 предназначены для создания искусственного короткого замыкания на землю с целью вызвать отключение выключателя, установленного на питающем конце линии в сетях переменного напряжения.
Короткозамыкатель вертикально-рубящего типа состоит из основания, изоляционной колонки, неподвижного контакта и заземляющего ножа, наконце которого укреплена съемная контактная пластина. Нож короткозамыкателя выполнен из алюминиевой трубы с ребром жесткости и установлен в держателе. Нож соединяют гибкой связью с выводом заземляющего контура. Короткозамыкатель соединен с приводом при помощи тяги, рычага и вилок. Шину заземления, идущую от заземляющего контура короткозамыкателя, пропускают через окно трансформатора тока. Нормальноеположение короткозамыкателя – отключенное. При этом нож отведен от неподвижного контакта на разрядное расстояние. Это положение фиксируется приводом. При внутреннем повреждении трансформатора или других неполадках подается сигнал на привод короткозамыкателя. Привод освобождает нож короткозамыкателя, который под действием пружины входит в неподвижный контакт.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Реакционные аппараты для химической переработки

. 1 Особенности технологии деструктивных процессов переработки нефтяного сырья В.

14 Стр. 2 Просмотры

Реакционные аппараты для химической переработки

. * Трёхфазные цепи * 1. Трёхфазная система ЭДС * 2. Соединение обмоток генератора звездой * 3.

3 Стр. 11 Просмотры

Конструктивная эволюция технических объектов

. сертификация и диагностика Контрольная работа Конструктивная эволюция.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Электродвигатель: 4,5 - 5,6 кВт х – 950 - 965.

Конструктивные особенности ПК

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 июля 2018; проверки требуют 2 правки.

Система отделитель — короткозамыкатель — комбинация из отделителя и короткозамыкателя, представляющая собой альтернативу высоковольтному выключателю.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В настоящее время разработаны типовые схемы высоковольтных подстанций без выключателей на питающей линии. Это позволяет удешевить и упростить оборудование при сохранении высокой надежности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения используются короткозамыкатели и отделители.

Короткозамыкатель — это быстродействующий контактный аппарат, который по сигналу релейной защиты создает искусственное КЗ сети.

Короткозамыкатели наружной установки с приводом ШПК (привод короткозамыкателя в шкафу) и трансформатором тока ТШЛ 0,5 (трансформатор тока шинный, с литой изоляцией, класс точности 0,5) предназначены для создания искусственного короткого замыкания (двухфазного у КЗ-35 или на землю у КЗ-110, КЗ-220) при повреждениях в трансформаторе. Под воздействием защиты замыкание вызывает отключение выключателей, установленных на питающих концах линий.

Управление короткозамыкателем осуществляется приводом ШПК, причем включается короткозамыкатель автоматически под действием пружинного механизма при срабатывании привода от сигнала релейной защиты. При необходимости короткозамыкатель может быть включен также вручную. Отключается короткозамыкатель только при ручном оперировании.

Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод. Если в обычном разъединителе скорость отключения очень мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5-1,0 с. Отделитель отсоединяет поврежденные участки электрической цепи после отключения защитного выключателя. Выключатель срабатывает от искусственного короткого замыкания, создаваемого короткозамыкателем.

Отделители представляют собой двухколонковый разъединитель с ножами заземления (ОДЗ); одним ОДЗ-1А, ОДЗ-1Б, двумя ОДЗ-2 или без них (ОД), управляемый приводом ШПО (привод отделителя в шкафу). До 110 кВ включительно три полюса отделителя соединяются в общий трехполюсный аппарат и управляются одним приводом ШПО.

Отделители на 220 кВ выполняются в виде трех отдельных полюсов, каждый из которых управляется самостоятельным приводом.

Отключение отделителя происходит автоматически под действием заведенных пружин при срабатывании блокирующего реле или отключающего электромагнита, освобождающих механизм свободного расцепления привода. Включение отделителя производится вручную.

Конструкции короткозамыкателей и отделителей:

На рис. 4.1.1. показан короткозамыкатель на напряжение 35 кВ КЗ-35. В скобках приведены размеры для короткозамыкателя на 110 кВ.

Рис. 4.1.1 Короткозамыкатель КЗ-35

На стальной коробке 1 установлен опорный изолятор 2. Вверху опорного изолятора расположен неподвижный контакт 3, находящийся под высоким напряжением. Подвижный заземленный контакт — нож 4 укреплен на валу 5 привода короткозамыкателя. Основание 1 изолировано от земли. На вал 5 действует пружина привода, которая заводится в отключенном состоянии. Для включения подается команда на электромагнит привода, который освобождает защелку механизма. Под действием пружины нож перемещается в вертикальной плоскости и заземляет контакт 3. Время включения такого короткозамыкателя 0,15-0,25 с.

Рис. 4.1.2. Отделитель

В основу конструкции отделителя ОД-220 на напряжение 220 кВ положен двухколонковый разъединитель с вращением ножей 1 в горизонтальной плоскости, рис. 4.1.2 Приведение в движение колонок 2 осуществляется пружинным приводом 3 с электромагнитным управлением. Во включенном положении пружины привода заземлены. При подаче команды пружина освобождается и контакты расходятся за время 0,4-0,5 с.

Принцип действия

При возникновении аварийной ситуации внутри защищаемой зоны (обычно защищаемым элементом является силовой трансформатор) и срабатывании релейной защиты (в частности газового реле трансформатора) подаётся сигнал на включение короткозамыкателя на напряжение и создание искусственного короткого замыкания в сети, на которую реагирует защита на головном высоковольтном выключателе. Последний срабатывает и отключает фидер, обесточивая всех потребителей от данного выключателя. В сетях с большим током короткого замыкания на землю обычно применяется однополюсный короткозамыкатель. В сетях с малым током замыкания на землю (сеть с изолированной нейтралью) используется двухполюсный короткозамыкатель, замыкающий две фазы линии на землю.

За время бестоковой паузы АПВ отключается отделитель, который находится в паре с соответствующим сработавшим короткозамыкателем. Для исключения разрыва отделителя под током имеется специальная блокировка в виде трансформаторов тока в цепи короткозамыкателя на землю и исполнительного элемента (обычно электромагнита, препятствующего срыва собачки с защёлки). При повторной подаче питания от головного выключателя повреждённый участок цепи уже будет отключен отделителем.

Устройство короткозамыкателя и отделителя

Кратко расскажем о конструкции электромеханических аппаратов, изображенных выше, это будет полезно при объяснении их принципа работы. Начнем с отделителя, его упрощенный чертеж представлен ниже (рис.3 1).

Рисунок 3. 1) конструкция отделителя; 2)конструкция короткозамыкателя

Обозначения (часть 1 конструкция отделителя):

Как сами устройства, так и механика их работы не отличаются сложностью. Мы уже упоминали, что применение отделителя производится при снятом напряжении с сети, то есть, когда включаются выключатели на питающей магистрали. Следовательно, на разъединители можно не устанавливать специальные вакуумные дугогасительные контактные камеры.

Теперь рассмотрим основные элементы конструкции короткозамыкателя (рис.3 2):

A2 – основная (опорная) штанга-изолятор.
В2 – неподвижная штанга с контактными ножами.
С2 – пружинный привод.
D2 – платформа, на которой установлен короткозамыкатель.
E2 – шкаф для электромагнитного привода и трансформатора тока.
F2 – подвижная заземленная штанга, замыкающая полюса короткозамыкателя.

Выбор разъединителей

Номинальное напряжение разъединителя должно соответствовать номинальному напряжению высоковольтной сети.
Наибольший длительный ток нагрузки потребителя не должен превышать номинальное значение длительного тока разъединителя.
Ударный ток КЗ в месте установки разъединителя не должен превышать допустимую амплитуду ударного тока КЗ разъединителя.

Внешние условия работы разъединителя должны соответствовать реальным условиям эксплуатации аппарата (скорость ветра, температура, гололед).

Преимущества

Дешевизна — на данном присоединении достаточно иметь только один головной тяжёлый высоковольтный выключатель, а на отходящих фидерах — относительно дешёвые системы отделитель — короткозамыкатель.

Выбор короткозамыкателей и отделителей

Номинальное напряжение короткозамыкателя должно соответствовать номинальному значению напряжения сети.
Динамическая и термическая стойкости короткозамыкателя должны соответствовать току КЗ в месте его установки.
Время включения короткозамыкателя должно соответствовать требованиям схемы автоматики.
Номинальные данные по току и напряжению отделителя выбираются так же, как и для разъединителя. Кроме того, время отключения должно соответствовать требованиям схемы автоматики.

Работа короткозамыкателя без отделителя

Ниже представлена принципиальная электрическая схема подстанции, где применяется короткозамыкатель без использования отделителя.

Схема подстанции 110/10

Значащие обозначения:

A – Линейный размыкатель в высоковольтной части ТП.
В – Короткозамыкатель.
С – Силовой трансформатор.

В данной схеме короткозамыкатель будет работать следующим образом:

После того, как будет установлена и устранена причина срабатывания защиты, отключается выключатель (то есть, производится подключения вводной линии).

Описанный выше пример организации защиты на подстанции вполне работоспособен и надежен, но применение выключателя в данном случае не оправдывает себя ввиду его высокой стоимости.

Совместная работа короткозамыкателя с отделителем

Теперь рассмотрим связку ОД-КЗ на примере подстанции с двумя трансформаторными группами, запитанными от одной входящей ЛЭП.

Пример подстанции с ОД-КЗ

Обозначения:

Вк1 – силовой выключатель ВЛ (замкнут).
Вк2, Вк3 – силовые защитные выключатели на низкой стороне (замкнуты).
Вк4 – секторный выключатель (разомкнут).
Кз1, Кз2 – короткозамыкатели (разомкнуты).
Од1, Од2 – отделители (замкнуты).
Тр1, Тр2 – силовые трансформаторы 220/10

Для получения представления как работает данная схема, рассмотрим ситуацию с выходом из строя одного из трансформаторов:

Представим, что в Тр2 нарушилась изоляция, что привело к образованию электроразрядов разлагающих масло, что обнаруживает газовое реле и подает соответствующий сигнал на щит управления короткозамыкателя Кз2.
Сигнал, поступивший на блокирующее реле, приводит к его срабатыванию. Механизм разблокируется и пружинным приводом осуществляется толчок подвижной штанги, в результате замыкаются две фазы.
Это включает Вк1, что приводит к отключению питающей линии обесточиванию Tp1 и Tp2. КЗ также вызывает соответствующую реакцию релейной защиты Tp2, она отключает Вк3 (снимается нагрузка) и запускает Од2. Поскольку у последнего самая низка скорость срабатывания, он приводится в действие последним, когда ВЛ и нагрузка отключены.
Через определенную выдержку Вк1 вновь подключает ЛЭП (срабатывает система автоматического повторного включения).
Автоматика ввода резерва включает Вк4.

По итогу на подстанции работает только Тр1, от которого запитываются обе секции.

Современное состояние

Особенности

Идеальных систем не бывает, естественно, что у короткозамыкателей и отделителей имеется ряд особенностей, часть из которых можно причислить к недостаткам. Например, у последних резко снижается надежность срабатывания при оледенении. Эта проблема решается, если используются разъединители закрытого типа с элегазовым наполнением. Такие устройства стоят дороже обычных моделей, но все равно обходятся дешевле силовых выключателей.

К короткозамыкателям также имеются претензии, в частности, по скорости их срабатывания (она порядка 400-500 мс). Самое простое решение в данном случае – использование конструкций, где в качестве приводе используется пороховой заряд.

В остальном эксплуатация аппаратов, описанных в статье, вполне оправдывает себя, о чем говорит популярность связки ОД-КЗ.

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 11930
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

Октябрь 21st, 2012 Рубрика: Высоковольтное электрооборудование, Электрооборудование

Еще перед летним отпуском в этом году, мы выводили в ремонт силовой трансформатор 110/10 (кВ) мощностью 63 (МВА). Ремонтная бригада производила замену разрядников на стороне 110 (кВ) на ОПН. А мы в это время занимались полной проверкой релейной защиты и автоматики этого самого трансформатора.

Схема электроснабжения данной подстанции выстроена с высокой стороны на отделителях и короткозамыкателях. Вот я и решил написать об этом более подробно. Тема сегодняшней статьи будет называться короткозамыкатель. Я Вам расскажу про назначение и применение короткозамыкателя, а также про принцип его работы.

Назначение короткозамыкателя

Короткозамыкатель – это коммутационный аппарат, который необходим для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи.

Смысл его работы заключается в следующем. При внутреннем повреждении силового трансформатора включается короткозамыкатель и создает искусственное короткое замыкание. В это время на питающей подстанции релейная защита реагирует на ток искусственного короткого замыкания и отключает питающую линию, а соответственно, и силовой трансформатор от сети.

Короткозамыкатель может устанавливаться либо на одном полюсе, в электроустановках напряжением 110 (кВ) и выше, либо на двух полюсах, в электроустановках напряжением 35 (кВ).

В моем примере на одной подстанции короткозамыкатель установлен в ОРУ на стороне 110 (кВ) в фазе В, а на другой — в фазе С и А.

На фотографии выше видно, что короткозамыкатель КЗ-110 установлен в фазе В.

А на этой фотографии на одном вводе короткозамыкатель КЗ-110 установлен в помещении ЗРУ в крайней фазе С, а на другом вводе — в фазе А.

В общем это зависит в том числе и от конструктивных особенностей подстанции.

При установке короткозамыкателя высоковольтный выключатель на стороне 110 (кВ) не требуется, что значительно упрощает и удешевляет монтаж такого электрооборудования примерно на 40-50%, не теряя при этом надежность.

На нашем предприятии имеются две главные распределительные подстанции (ГПП) напряжением 110/10 (кВ), где установлены короткозамыкатели. И у обеих подстанций схемы немного различаются. Давайте разберем работу короткозамыкателя на каждой из этих подстанций.

Работа короткозамыкателя без отделителя

Представляю Вашему вниманию электрическую принципиальную схему подстанции ГПП-1 110/10 (кВ) ввода № 1.

Питание силового трансформатора Т-1 осуществляется по воздушной линии 110 (кВ) через линейный разъединитель ЛР-110.

Вот этот самый силовой трансформатор Т-1 110/10 (кВ) мощностью 63 (МВА) .

На стороне 110 (кВ) в сторону линии установлен заземляющий нож ЗН для обеспечения электробезопасности при проведении ремонтных работ.

Как Вы видите, короткозамыкатель КЗ-110 установлен на стороне 110 (кВ) без отделителя.

В таком случае при внутреннем повреждении силового трансформатора Т-1 включается короткозамыкатель, который создает искусственное короткое замыкание на воздушной линии.

Под действием искусственного тока короткого замыкания релейная защита на питающей подстанции отключает с помощью выключателя эту линию. Линия остается без напряжения до выяснения конкретных причин повреждения силового трансформатора Т-1.

Работа короткозамыкателя с отделителем

А вот схема питания ГПП-2 110/10 (кВ) немного отличается от предыдущей схемы.

Питание силового трансформатора Т-1 осуществляется по воздушной линии 110 (кВ) через линейный разъединитель ЛР-110 и отделитель ОДЗ-110.

В данной схеме, в отличии от предыдущей, установлен отделитель ОДЗ-110. Устанавливается он на всех трех полюсах. Более подробно про отделитель я напишу в отдельной статье. Чтобы не пропустить, подпишитесь на получение извещения о выходе новых статей на сайте.

В нормальном режиме работы силового трансформатора Т-1 все три силовых контакта отделителя замкнуты.

А при возникновении внутреннего повреждения силового трансформатора Т-1 срабатывает короткозамыкатель, который создает искусственное короткое замыкание на воздушной линии.

Под действием искусственного тока короткого замыкания релейная защита на питающей подстанции отключает с помощью высоковольтного выключателя эту линию. И только после того, как линия отключится, в эту бестоковую паузу отключается отделитель, размыкая свои силовые контакты и тем самым отделяя поврежденный силовой трансформатор от сети.

Выглядит это следующим образом. Специально для Вас я снял видео работы короткозамыкателя в паре с отделителем.

Затем на этот высоковольтный выключатель на питающей подстанции действует АПВ (автоматическое повторное включение) и он включается. Линия снова становится под напряжение.

Эта схема немного сложна тем, что в ней необходима более точная и четкая слаженность работы релейной защиты на срабатывание короткозамыкателя и отделителя, а также высоковольтного выключателя на питающей подстанции. Этому способствуют различные виды блокировки устройств релейной защиты и автоматики, а также своевременное обслуживание приводов короткозамыкателя и отделителя.

Вот поэтому к релейной защите и предъявляются такие основные требования, как селективность (избирательность), быстродействие, чувствительность и надежность.

Но Вы только представьте себе, что произойдет, если релейная защита сработает не слаженно, и отделитель будет разрывать ток искусственного короткого замыкания. Это приведет к очень большим последствиям и аварии на подстанции.

Читайте также: