Выключатели серий МГГ, МГ и ВГ М
Министерство образования РФ.
ФГБОУ ВПО «ВСГУТУ».
Кафедра «ЭСППиСХ».
Лабораторная работа №6.
«Масляные выключатели».
Выполнил: Дымбрылов Жаргал
Трофимов Иван
ст. гр. Б-635-21а.
Проверил: Дашеев Д.Е.
г. Улан-Удэ
2018г.
МАЛООБЪЕМНЫЕ МАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
Назначение
В малообъемных масляных выключателях масло используется только для гашения дуги, поэтому объем масла в них относительно невелик, а изоляция токоведущих частей осуществляется при помощи воздуха, фарфора, синтетических смол и других твердых диэлектриков.
Во всех малообъемных масляных выключателях имеются дугогасительные камеры преимущественно с поперечно-продольным дутьем.
Ввиду небольшого объема масла оно после нескольких отключений загрязняется, и потому не может использоваться как диэлектрик. Поэтому в отключенном положении выключателя конец подвижного контактного стержня должен находиться выше уровня масла в бачке так, чтобы образовавшийся воздушный промежуток обеспечивал необходимую электрическую прочность разрыва.
Принцип устройства (работы)
Для облегчения гашения дуги в каждый бак выключателя встроена камера поперечного дутья 11 (рис. 2.7), выполненная из проваренного в масле дерева. Сквозь центральное отверстие проходит подвижный стержень, который во включенном положении отжимает две латунные заслонки 5, снабженные пружинами.
|
|
|
В начале отключения дуга возникает между концом движущегося вверх стержня и неподвижным розеточным контактом. Генерируемый дугой газ быстро увеличивает давление в нижней части бака, так как масло не может перетекать в верхнюю часть бака вследствие того, что поперечный канал 6 (рис. 2.7) дугогасительной камеры 3 перекрыт подвижным контактом 2.
| 
| 
|
| а) | б) | в) |
Рис. 2.7. Гашение в камере масляного выключателя типа МГГ-229:
а – включено; б – момент отключения; в – отключено
1 – неподвижный розеточный контакт; 2 – контактный стержень; 3 – камера поперечного дутья; 4 – горловина; 5 – заслонки с пружинами; 6 – поперечный канал
При дальнейшем движении стержня, т. е. по выходе его из нижней части бака, образуется вторая дуга (рис. 2.7, б). Одновременно с этим открывается поперечный канал 6 и за счет ранее созданного давления газов в нижней части бака возникает поперечное дутье, гасящее дугу.
При отключении больших токов давление в нижней части бака оказывается настолько значительным и поперечное дутье настолько интенсивным, что дуга гаснет при первом или втором переходе тока через нуль после возникновения поперечного дутья. В случае отключения малых токов, когда давление в нижней части бака невелико, дуга затягивается в отверстие верхней горловины 4 камеры (рис. 2.7) и вследствие значительной длины гаснет.
|
|
|
Уровень масла в баках должен быть такой, чтобы в отключенном положении между концом стержня и маслом был достаточный воздушный промежуток (причины этого указаны при рассмотрении выключателей типа ВМГ). Внутренняя поверхность баков изолируется электротехническим картоном, чтобы не произошло перекрытия с подвижного контакта на бак в процессе отключения выключателя.
На рис.2.9 показано дугогасительное устройство выключателей МГ-20 и ВГМ-20.
Рис. 2.9. Дугогасительное устройство выключателей МГ-20, ВГМ-20
Дугогасительное устройство (рис. 2.9) состоит из трех отсеков, выполненных из ряда изоляционных дисков 3 с фасонными вырезами, скрепленных штифтами и шпильками. На рис. 2.8 показаны разрезы камеры по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. Нижний отсек Н собран из дисков с двумя дутьевыми и выхлопными отверстиями в форме сопел (разрез А − А на. рис. 2.9). Верхний отсек В состоит из дисков с вырезами, образующими карманы 4, в которых содержится значительное количество масла. Этими же дисками создаются буферные объемы 2 и дутьевые каналы. Когда все диски и перегородки между ними собраны, то образуются два вертикальных выхлопных канала 5 и дутьевые каналы 6, видные в разрезе на рис. 2.9, б.
|
|
|
При отключении под действием мощных пружин, усилие которых передается через изолирующую тягу траверсе, контактный стержень 7 выходит из розетки неподвижного контакта 1 и движется вверх. При размыкании образуется дуга сначала в нижнем отсеке Н, а затем в среднем отсеке С (рис. 2.9, б). Давление газопаровой смеси вокруг дуги в среднем отсеке С выше, так как сечение выхлопных каналов меньше, поэтому создается масляное дутье из среднего отсека С в нижний Н по каналам 9 (рис. 2.9, б). Одновременно газопаровая смесь нижнего отсека создает дутье в выхлопной канал 8 (рис. 2.9, а). Таким образом, направление дутья встречное и поперек дуги. В месте горения дуги создается давление до 8 МПа, что способствует интенсивному дутью. Для уменьшения давления при отключении больших токов в верхнем отсеке В имеются буферные объемы 2 (рис. 2.9, б). При больших и средних значениях отключаемых токов гашение дуги осуществляется в нижнем и среднем отсеках. При малых токах гашение дуги происходит в масляных карманах верхнего отсека. Продолжительность горения дуги в таких выключателях 0,02 − 0,05 с. Камера встречно-поперечного дутья позволяет отключать токи короткого замыкания до 105 кА.
|
|
|
Для управления выключателями этой серии применяются электромагнитные приводы ПС-31 или ПЭ-2, ПЭ-21.
Конструкция
Самое широкое применение имеют выключатели 6 – 10кВ подвесного типа (рис. 2.1, а, б). В этих выключателях корпус крепится на фарфоровых изоляторах к общей раме для всех трех полюсов. В каждом полюсе предусмотрены один разрыв контактов и дугогасительнаякамера.
Рис. 2.1. Конструктивные схемы маломасляных выключателей:
1 – подвижный контакт; 2 – дугогасительная камера; 3 – неподвижный контакт;
4 – рабочие контакты
По конструктивной схеме, показанной на рис. 2.1, а,изготовляются выключатели ВМГ-10 (выключатель масляный горшковый) и ВПМ-10, а ранее изготовлялись выключатели ВМГ-133. По конструктивной схеме, приведенной на рис. 2.1, б, изготовляются выключатели серии ВМП (выключатель маломасляный подвесной). При больших номинальных токах ограничиваться одной парой контактов (которые выполняют роль рабочих и дугогасительных) трудно, поэтому предусматривают рабочие контакты снаружи выключателя, а дугогасительные – внутри металлического бачка (рис. 2.1, в). При больших отключаемых токах на каждый полюс имеются два дугогасительных разрыва (рис. 2.1, г). По такой конструктивной схеме выполняются выключатели серий МГГ и МГ на напряжение до 20 кВ включительно. Массивные внешние рабочие контакты 4 позволяют рассчитать выключатель на большие номинальные токи (до 12000 А).
Специально для КРУ выдвижного исполнения разработаны и изготовляются колонковые маломасляные выключатели серии ВК по конструктивной схеме, приведенной на рис. 2.1, д. Для установок 35 кВ и выше корпус колонковых выключателей фарфоровый, заполненный маслом (рис. 2.1, е).В выключателях 35, 110 кВ предусмотрен один разрыв на фазу, при больших напряжениях − два и более разрывов.
Рассмотрим подробнее конструкции некоторых маломасляных выключателей.
Выключатели серии ВМП
На рис. 2.2 показан общий вид выключателя ВМПЭ-10 на токи 2500 и 3150 А. Этот выключатель имеет два параллельных токовых контура. Рабочие контакты 1 расположены снаружи, дугогасительные − внутри корпуса 2. Внутреннее устройство полюса для выключателей всей серии одинаково. Количество масла в выключателях на токи от 630 до 1600 А – 5,5 кг, в выключателях на 3150 А – 8 кг.
Рис. 2.2. Общий вид выключателя ВМПЭ-10 на номинальные токи 2500 и 3150 А:
1 – рабочий подвижный контакт; 2 – корпус выключателя: 3 – опорный изолятор;
4 – стальная рама; 5 – изоляционная тяга; 6 – контактор; 7 – изоляционная перегородка; 8 – привод
Рис. 2.3. Разрез полюса выключателя ВМП-10:
а – положение «отключено»; б – положение «включено»; в – процесс отключения;
1 – нижний вывод и нижняя крышка выключателя; 2 – неподвижный контакт;
3 – воздушная подушка; 4 – гасительная камера; 5 – изоляционный цилиндр;
6 – верхний вывод; 7 – роликовый токосъемный контакт;
8 – маслоотделяющее устройство; 9 – крышка; 10 – приводной механизм;
11 – направляющий стержень; 12 – подвижный контакт; 13 – маслоуказатель
Рис. 2.4. Выключатель ВПМ-10:
1 – масляный буфер; 2,3,6,9 – рычаги; 4 – болт заземления; 5 – нижний вывод;
7 – вал; 8 – болт-упор; 10 – токопроводящий стержень, 11 – гибкая связь,
12 – скоба; 13,25 – изоляторы; 14 – серьга; 15 – маслоналивная пробка;
16 – дополнительный резервуар; 17, 21 – изоляторные цилиндры; 22 – клапан;
23 – маслоспускной болт; 24 – розеточный контакт; 26 – рама;
27 – бакелитовая трубка
А) б)
Рис. 2.5. Полюс выключателя ВПМ-10 (а) и его проходной изолятор (б):
1,27 – кольца; 2 – клапан; 3 – дополнительный резервуар; 4 – маслоуказатель;
5 – жалюзи; 6 – маслоналивная пробка; 7,21,24,30 – прокладки; 8 – изолятор;
9, 10 – скобы; 11 – гибкая связь; 12 – токопроводящий стержень;
13,18 – изоляционные цилиндры; 14 – бакелитовая трубка; 15 – сварной цилиндр;
16 – дугогасительная камера; 17 – розеточный контакт; 19 - маслоспускной болт;
20 – винт; 22 – крышка; 23 – колпачок; 25, 32 – гайки; 26,31 – шайбы;
28 – кожаная манжета; 29 – заклепка
Выключатели серий МГГ, МГ и ВГ М изготовляются на большие номинальные токи по конструктивной схеме, показанной на рис. 2.1, г. Выключатели этих серий имеют два стальных бачка на полюс и по две пары рабочих и дугогасительных контактов. Мощные рабочие контакты позволяют увеличить номинальный ток этих выключателей, а двукратный разрыв тока и специальные камеры гашения приводят к увеличению отключающей способности.
На рис. 2.6 представлен выключатель МГГ-229М (229 – условный индекс; М – модернизированный) на напряжение 10 кВ, ток – 4 кА. Так как выключатель рассчитан на большой номинальный ток, то на каждом разрыве имеются две пары контактов: рабочие 4 и 5, помещенные в воздухе, и дугогасительные8 и 9, помещенные в баках 1, залитых маслом 13. Неподвижные рабочие контакты 4 выполнены в виде контактных ножей, установленных на крышках баков. Подвижные рабочие контакты 5 укреплены на пластине 6' контактной траверсы 6. Рабочие поверхности контактов 5 и соприкасающиеся с ними поверхности ножей посеребрены.
| 
|
| а) | б) |
Рис. 2.6. Схема прохождения тока в масляном выключателе типа МГГ-229:
а – включенное положение; б – процесс отключения
1 – баки; 2 – крышки баков; 3 – зажим; 4,5 – рабочие контакты; 6 – траверса;
7 – штанга; 8 – розетка; 9 – стержень; 10 – проходной изолятор;
11 – камера поперечного дутья; 12 – опорный изолятор; 13 – масло
Неподвижные дугогасительные розеточные контакты укреплены на омедненных днищах баков. Подвижные дугогасительные контакты 9 выполнены в виде стержней и укреплены на алюминиевой траверсе 6. Контакт 9 изолирован от крышки бака проходным изолятором 10.
Токоподводящие шины присоединяют к контактным угольникам 3 на чугунных крышках 2 баков. Баки установлены на опорных изоляторах 12.
Во включенном положении выключателя (рис. 2.6, а) ток проходит через крышки 2 баков, рабочие контакты 4 и 5 и пластину 6, как это показано жирной линией со стрелками. Через дугогасительный контур (левый зажим 3, крышку 2, бак 1, розетку 8, стержень 9, траверсу 6, стержень 9, розетку 8, бак 1, крышку 2, правый зажим 3), как это показано тонкими линиями со стрелками, проходит весьма незначительный ток, так как активное и индуктивное сопротивление этого контура значительно больше, чем рабочего контура. Поэтому сечение дугогасительных контактов невелико, так как они рассчитаны только на кратковременное обтекание током при отключении.
При отключении (рис. 2.6, б) контактная траверса 6, укрепленная на штанге 7, перемещается вверх, при этом сначала разрываются рабочие контакты 4 и 5 на обоих разрывах и весь отключаемый ток устремляется через указанный выше дугогасительныйконтур. Затем размыкаются дугогасительные контакты 8 и 9, между которыми образуется электрическая дуга.
После возникновения дутья (рис. 2.6, б) в верхнюю часть бака выдуваются продукты разложения масла. Из бака (рис. 2.6) газы поступают в маслоотделитель, имеющийся на каждом баке. Маслоотделитель (бакелитовая труба) заполнен фарфоровыми шариками. Нагретые и ионизированные газы, содержащие большое количество водорода, проходя маслоотделитель, охлаждаются и деионизируются, а затем через фарфоровую трубку поступают в газоотводную трубу.
Все шесть баков выключателя установлены на общей стальной раме. Так как баки находятся под напряжением, то от рамы они изолированы фарфоровыми опорными изоляторами. На каждом баке имеется маслоуказательная трубка. Для уменьшения расстояния между баками разных фаз и в целях предупреждения перекрытия между ними установлены съемные изоляционные перегородки. В верхней части рамы укреплены общий вал с приводным рычагом, отключающие пружины и приводные механизмы фаз. Раму и газоотводные трубы заземляют.
На рис. 2.8 показан выключатель ВГМ-20.
Рис. 2.8. Выключатель ВГМ-20/11200УЗ:
1 – основание; 2 – межполюсная перегородка; 3 – бак; 4 - маслоотделитель;
5 – магнитопровод; 6 – траверса; 7 – вывод для присоединения шин;
8 – ножи главных контактов; 9 – штанга; 10 – тяга к приводу; 11 – привод;
12 – выхлопной конец газоотвода
Шесть бачков этого выключателя крепятся на изоляторах к металлическому основанию (рис. 2.8),внутри которого расположены рычажный приводной механизм, отключающие пружины, масляный и пружинный буферы. В каждом бачке имеются дугогасительные контакты и камера встречно-поперечного дутья. Газы и пары масла, образовавшиеся при гашении дуги, поступают в маслоотделитель 4, заполненный фарфоровыми шариками (см. рис. 2.8). Масло конденсируется и попадает обратно в бачок, а газы через выхлопной конец газоотводавыбрасываются наружу. Ошиновка распределительного устройства через гибкие компенсаторы присоединяется к выводам коробчатого профиля. На крайних фазах установлены магнитопроводы 5 из электротехнической стали, которые обеспечивают равномерное токораспределение по контактным системам. Главные контакты (ножи) расположены снаружи на траверсе и связаны изоляционной штангой с приводным механизмом.
В выключателях этой серии имеются два контура тока: главный и дугогасительный. Когда выключатель включен, большая часть тока проходит по главному контуру вследствие меньшего сопротивления цепи.
При отключении выключателя сначала размыкаются рабочие контакты, но дуга между ними не образуется, так как ток продолжает проходить в дугогасительномконтуре. При включении первыми замыкаются дугогасительпые контакты, а затем − рабочие.
Выключатели масляные колонковые серии ВМК, ВМУЭ. Выключатели масляные колонковые серии ВМК, разработанные ВЭИ, применяются в установках 35 и 110 кВ. Выключатель ВМК-35 В имеет три колонки, состоящие из опорных и дугогасительных частей, смонтированные на основании (рис. 2.10).
Рис. 2.10. Выключатель ВМК-35 В:
1 – блок пневматического управления; 2 – трубка; 3 – опорная часть;
4 – дугогасительная часть; 5 – основание; 6 – воздушный резервуар; 7 – верхний вывод; 8 – нижний вывод; 9 – плита; 10 – опорные стойки
Выключатели серии ВМТ применяются на напряжение 110 и 220 кВ.Три полюса выключателя ВМТ-110 (рис. 2.12, а) установлены на общем сварном основании 4 и управляются пружинным приводом 1. Полюс выключателя представляет собой маслонаполненную колонну, состоящую из опорного изолятора 2, дугогасительного устройства 3, механизма управления 5 и электроподогревательных устройств (рис. 2.12, а)
Рис. 2.12. Выключатель маломасляный ВМТ – 110:
| а – общий вид 1 – пружинный привод; 2 – опорный изолятор; 3–дугогасительное устройство; 4 – основание; 5 – механизм управления | б – дугогасительный модуль 1 – токоотвод; 2 – подвижный контакт; 3 – дугогасительная камера; 4 – фарфоровый изолятор; 5 – неподвижный контакт; 6 – колпак; 7 – «объем»; 8 –указатель уровня масла |
Колонковый выключатель ВК-10с пружинным приводом, представлен ый на рис. 2.13, предназначен для работы в шкафах КРУ и имеет несколько меньшие габариты, чем 
выключатели ВМП-10 (расстояние между осями полюсов составляет 200 мм, ширина рамы – 640 мм).
Рис. 2.13. Выключатель ВК-10:
1 – основание; 2 – полюсы; 3 – фасадная перегородка; 4 – стойки; 5 – привод;
6, 10 – рычаги; 7 – стержень; 8,9 – болты; 11,12 – тяги; 13 – масляный буфер;
14 – отключающая пружина
На рис. 2.14 представлен полюс выключателя ВК-10. Полюсы выключателя на номинальные токи 630 и 1000 А при токе отключения 20 кА выполнены в цельном изоляционном цилиндре, а на номинальные токи 1600 А при токе отключения 31,5 кА с металлическими ребристыми корпусами и изоляционными кожухами в верхней части. Выключатель ВК-10 смонтирован на основании 1, на котором укреплены полюсы 2, фасадная перегородка 3 и боковые стойки 4 с пружинным приводом 5. На лицевую часть перегородки нанесен предупреждающий знак (стрела) высокого напряжения.
Наружные рычаги, связанные с общей тягой 11 (рис. 2.14), соединены с отключающей пружиной 14 и рычагом 6 вала привода регулируемой тягой 12. В выключателе ВК-10 в отличие от выключателей ВМП-10 и ВПМ-10 неподвижный розеточный контакт расположен в верхней части полюса и движение токопроводящего стержня при включении происходит снизу вверх, а при отключении – сверху вниз. Токопроводящий стержень, имеющий облицованный дугостойкой металлокерамикой наконечник, выполняют диаметром 24 мм при номинальных токах выключателя 650 и 1000 А и диаметром 28 мм – при 1600 А.
Рис. 2.14. Полюс выключателя ВК-10:
1 – винт; 2,10 – токопроводящие стержни; 3 – изоляционная тяга; 4 - наружный рычаг;
5 – вал; 6 – пробка; 7 – корпус механизма; 8 – фланец; 9 – обойма; 11,13 – цилиндры;
12 – дугогасительная камера; 14,15 – втычной и розеточные контакты; 16 – крышка;
17 – маслоуказатель; 18 – ролики; 19 – токоотвод; 20 – направляющий стержень
Роликовый токосъем выключателя состоит из обоймы 9 (рис. 2.14) с двумя направляющими стержнями 20. Ток проходит с токопроводящего стержня на направляющие ролики 18. Токосъем выключателя ВК-10 так же, как и токосъем ВМП-10, имеет от четырех до восьми пар роликов в зависимости от номинального тока. Над токосъемным устройством расположены распорный цилиндр 14, дугогасительная камера 12 и неподвижный розеточный контакт 15 (рис. 2.14), который может состоять из девяти ламелей 4 для выключателей на номинальные токи 630 и 1000 А или одиннадцати – для выключателей на 1600 А. 
На рис. 2.15 представлен розеточный контакт выключателя ВК-10:
1 – толкатель; 2 – цилиндр; 3 – пружина; 4 – ламель; 5 – обойма;
6 – основание;7 – крышка
Нижние торцы ламелей облицовывают дугостойкой металлокерамикой, а с их внешней стороны устанавливаются пружины 3 (рис. 2.15). Ламели 4 внутренними торцами поджимают к толкателю 1, выполняющему роль демпфера при включении выключателя, для смягчения ударов при отключении служит масляный буфер 13 (рис. 2.14). В крышке 7 (рис. 2.15) розеточного контакта имеются отверстия для заливки масла, выхода газов и установки стекла маслоуказателя. Маслоуказатель снабжен поплавком, показывающим уровень масла в полюсе выключателя, Для слива масла в корпусе полюса имеется отверстие, закрытое пробкой 6 (рис. 2.14). На полюсе установлен втычной контакт 14 розеточного типа (рис. 2.14). Гашение дуги в выключателе ВК-10 происходит так же, как и в выключателях ВМП-10 и ВПМ-10.
Технические характеристики
Выключатели ВМП выпускаются на Uном = 10 и 35 кВ, Iном= 630, 1000, 1600, 3150 А, Iном,отк = 20 и 31,5 кА; выключатели ВМГ (ВПМ) - на Uном = 10 кВ, Iном = 630, 1000 А, Iном,отк = 20 кА; выключатели ВК - на Uном=10 кВ, Iном=630, 1000, 1250. 1600 А, Iном.отк = 20 и 31,5 кА.
Управление выключателями типа ВМП и ВПМ (ВМГ) осуществляется при помощи пружинных приводов переменного тока ПП-67, ППВ-10 или электромагнитных приводов типа ПЭ-11, ПЭВ-11А; а выключателями типа ВК - при помощи двигательного пружинного привода ДМ.
Выключатели серии ВМП широко применяются в закрытых и комплектных распределительных устройствах 6 − 10кВ. Выключатели для КРУ имеют встроенный пружинный или электромагнитный привод (типы ВМПП и ВМПЭ). Выключатели этих серий рассчитаны на номинальные токи 630 – 3150 А и токи отключения 20 и 31,5 кА.
Выключатель ВПМ-10, применяемый на напряжение 6 − 10 кВ при номинальных токах 630 и 1000 А, разработан вместо выключателя ВМГ-10. Управление выключателем осуществляется приводами ПП-67 и ПЭ-11.
Выключатели серий МГГ, МГ и ВГ М
Выключатель МГГ-229М (229 – условный индекс; М – модернизированный) на напряжение 10 кВ, ток – 4 кА. Так как выключатель рассчитан на большой номинальный ток
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 3285; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!