Cách bố trí và làm việc của dao cách ly điện áp cao

Thiết bị điện áp cao: Cách bố trí cầu dao ngắt kết nối và hoạt động Trong số các thiết bị điện cao áp, các thiết bị chuyển mạch khác nhau được sử dụng. Một trong những nhóm của họ được gọi là "Disconnectors".

Cuộc hẹn

Các cấu trúc này được sử dụng để tạo ra một sự cố trong mạch điện, điều này không chỉ tắt nguồn cung cấp điện áp mà còn phải có thể nhìn thấy được bằng mắt thường.

Thực tế là trong suốt lịch sử lâu dài của việc khai thác điện, các truyền thống sử dụng an toàn đã phát triển. Việc ngắt điện thông qua cầu dao phụ tải với các thiết bị kỹ thuật tinh vi được che giấu khỏi sự quan sát. Trong trường hợp xảy ra tai nạn, điện áp vẫn nằm trong khu vực được chỉ định để ngừng hoạt động. Điều này rất nguy hiểm và là tiền đề trực tiếp dẫn đến chập điện hoặc hư hỏng các thiết bị điện.

Vì những lý do này, các bộ ngắt kết nối được lắp đặt trong mạch điện áp cao nối tiếp với các công tắc và theo quy định, sau chúng, để đảm bảo an toàn khi vận hành.

Để hiểu rõ quá trình này, chúng tôi sẽ trình bày một phần mạch điện khi điện năng từ nguồn của trạm biến áp số 1 được truyền tải qua đường dây điện được chia thành 5 đoạn làm việc đến các trạm biến áp số 2 và số 3.

Giả sử rằng trong phần số 3 (được đánh dấu màu đỏ), cần phải thực hiện các công việc kỹ thuật đòi hỏi phải giảm căng thẳng theo các điều kiện an toàn.

Để làm điều này, bạn sẽ cần phải tắt các công tắc nguồn:

• trạm biến áp số 1;

• các trạm biến áp tiêu thụ số 2 và số 3 đang vận hành phía hạ áp sẽ phát điện lên đường dây trong đó có khu vực số 3 do hiệu ứng biến đổi ngược.

Trong trường hợp có sự cố của bất kỳ công tắc nào hoặc lỗi hoặc bật công tắc trái phép tự phát của chúng, điện áp sẽ xuất hiện trên phần làm việc số 3 và điều này là không thể chấp nhận được.

Do đó, một bộ ngắt kết nối được lắp đặt sau mỗi công tắc trong mạch điện, điều này cũng tạo ra sự ngắt mạch an toàn và có thể nhìn thấy được trong mạch.

Hình trên là một thiết kế một dòng đơn giản. Tuy nhiên, trên thực tế, đường dây điện cao thế sử dụng tối thiểu ba pha. Một sơ đồ chính xác hơn cho trường hợp chuẩn bị mặt bằng số 3 để bảo trì của chúng tôi sẽ như sau.

Trên đó, mỗi pha «A», «B», «C» của đường dây điện được hiển thị bằng màu riêng: vàng, xanh lá cây và đỏ. Tại tất cả các trạm biến áp, nó được ngắt trước tiên bằng công tắc riêng của nó và sau đó bằng dao cách ly. Khi đó, từng pha của đường dây cấp điện cho công trường số 3 mới được nối đất.

Trong hình này, vấn đề nối đất không được thể hiện đầy đủ mà chỉ thể hiện sự cần thiết phải thực hiện nó.

Vị trí của bộ ngắt kết nối trong mạch xác định thiết kế đơn giản hóa của nó so với bộ ngắt mạch. Điều này là do công tắc phải ngắt dòng điện đi qua nó một cách đáng tin cậy trong quá trình hoạt động bình thường và dòng điện ngắn mạch khẩn cấp có cường độ rất lớn có thể xảy ra vào thời điểm không lường trước được ở bất kỳ đâu trong phần mạch được bảo vệ bởi công tắc.

Các quá trình này rất phức tạp, liên quan đến sự ion hóa môi trường và xuất hiện hồ quang điện cực mạnh có thể làm cháy các tiếp điểm. Để ngăn chặn hiện tượng này, các giải pháp kỹ thuật khác nhau được sử dụng, dựa trên việc sử dụng các chất mang có đặc tính cách điện. Chúng lấp đầy khu vực làm việc của bộ ngắt mạch nơi mạch bị hỏng.

Hướng thứ hai để xử lý hồ quang là đảm bảo tốc độ tối đa của cơ cấu kích hoạt. Thời gian hoạt động của nó tương đương với một vụ nổ và xảy ra trong khoảng hai chu kỳ dao động điều hòa của dòng điện hình sin.

Đồng thời, cần có các biện pháp bảo vệ hiện đại với các phương tiện tự động phát hiện lỗi trong mạch và gửi lệnh đến bộ ngắt.

Do đó, thời gian tắt khẩn cấp thông qua bảo vệ và tự động hóa là khoảng 0,04 giây.

Đối với bộ ngắt kết nối, các thiết bị phức tạp như vậy là không cần thiết. Chúng được thiết kế để tắt bằng tay của người vận hành hoặc động cơ điện mà không cần vội vàng. Vì các cầu dao cách ly được lắp sau công tắc nên chúng chỉ hoạt động sau khi đã ngắt điện áp, khi đó không thể phóng hồ quang điện.

Vị trí của bộ ngắt kết nối và bộ ngắt mạch có thể được nhìn thấy trên một đoạn sơ đồ vận hành của bộ điều phối.

Đây là hình ảnh về vị trí của trạm biến áp này, được truyền qua vệ tinh.

Xem cùng một khu vực từ mặt đất từ ​​phía hỗ trợ hàng đầu.

Do đó, các bộ ngắt kết nối tạo ra một điểm ngắt có thể nhìn thấy được trong mạch điện để bảo trì an toàn sau khi công tắc tắt điện áp... Đây là mục đích chính của chúng.

thiết kế ngắt kết nối

Thiết bị của bộ ngắt kết nối điện áp cao khá phức tạp, nhưng đồng thời nó đơn giản hơn nhiều so với thiết bị của công tắc nguồn có cùng điện áp. Hãy xem xét các ví dụ về việc triển khai chúng đối với thiết bị 330 kV.

Các dòng điện duy nhất ngắt kết nối như vậy là khả năng phóng điện dung từ các điện áp cảm ứng. Các tiếp điểm nguồn của bộ ngắt kết nối được thiết kế để ngắt nguồn điện của chúng. Trong điều kiện làm việc, dòng tải tối đa đi qua chúng.

Các tủ điều khiển truyền động được thiết kế để điều khiển từng pha của dao cách ly riêng lẻ hoặc kết hợp.

Nếu quan sát kỹ các hình trên, bạn sẽ thấy các tiếp điểm chuyển mạch của công tắc và bộ ngắt kết nối được đặt ở độ cao đáng kể. Điều này là vì lý do an toàn cho phần còn lại của thiết bị và nhân viên bảo trì.

Ở thiết bị đóng cắt 110 kV ngoài trời, chiều cao an toàn của dao cách ly thấp hơn.

Vì vậy, tốt hơn là bảo trì chúng, cài đặt dễ dàng hơn và rẻ hơn. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi sự chú ý đặc biệt của nhân viên vận hành bên dưới cầu dao cách ly đã được ủy quyền. Trong thực tế, đã có trường hợp công nhân dựng tóc gáy trong thời tiết ẩm ướt, làm giảm khoảng cách an toàn với thiết bị điện và rơi xuống điện áp 110 kV.

Điều này một lần nữa khẳng định rằng các biện pháp an toàn không chỉ phải được biết rõ mà còn phải được thực hiện một cách hoàn hảo.

Vị trí của các cầu dao cách ly đường dây truyền tải trên không 10 kV trên các cột gần thiết bị đóng cắt trong nhà với các công tắc nguồn của trạm biến áp được hiển thị trong ảnh.

Hình ảnh sau đây cho thấy cách vận hành dao cách ly đường dây 10 kV sử dụng truyền động thủ công. Máy biến áp gần đó.

Bộ ngắt kết nối cho đường dây trên không 6 kV có thiết bị tương tự như đối với đường dây 10 kV.

Tất cả các bức ảnh cho thấy rằng mỗi bộ ngắt kết nối bao gồm các thành phần cấu trúc sau:

• khung điện đặt ở độ cao an toàn;

• hỗ trợ các chất cách điện được gắn chắc chắn trên khung ở hai đầu của khoảng trống được hình thành cho mỗi pha;

• một hệ thống tiếp điểm đảm bảo dòng điện định mức của đường dây đi qua đáng tin cậy và ngắt kết nối nguồn cung cấp điện áp ở trạng thái mở cho phần dành cho dịch vụ;

• hệ thống điều khiển chuyển động của dao.

Đối với dao cách ly dùng cho mạch điện có điện áp từ 110 kV trở lên, hệ thống tiếp điểm được làm bằng hai nửa dao động được uốn ngược chiều nhau. Trong các thiết kế khác, một con dao di động thường được sử dụng hơn, được lắp vào một tiếp điểm cố định.

Ngắt kết nối được phân loại theo:

• số lượng cực;

• bản chất của việc cài đặt (trong nhà hoặc ngoài trời);

• kiểu chuyển động của dao để tạo ra sự đứt xích (quay, cắt hoặc lắc);

• phương pháp điều khiển: thủ công với thanh cách ly hoặc hệ thống đòn bẩy đang hoạt động, hoặc tự động bằng động cơ điện (có thể sử dụng thủy lực và thậm chí cả khí nén) với hệ thống điều khiển.

Tất cả các hoạt động với bộ ngắt kết nối trong sơ đồ công việc được phân loại là công việc nguy hiểm, chúng chỉ được thực hiện bởi nhân viên được đào tạo và huấn luyện bằng các hình thức được thiết kế đặc biệt dưới sự kiểm soát trực tiếp của người điều phối.

Bộ ngắt liên động

Một đặc điểm của dao cách ly cao áp là cùng với chúng, trên cùng một bệ, các dao nối đất thường được đặt ở cả hai phía của khe hở đã tạo. Thật thuận tiện để thao tác chúng cho nhân viên vận hành thực hiện chuyển mạch trong mạch điện.

Khi bật, điều quan trọng là phải tuân thủ chính xác trình tự áp dụng / loại bỏ nối đất và bật / tắt bộ ngắt kết nối. Không được bật cầu dao trong khi đã lắp đặt tiếp đất ở cả hai phía của cầu dao cách ly. Điều này sẽ gây ra đoản mạch.

Bạn cũng không thể ép tiếp đất khi bật cầu dao cách ly và đặt điện áp vào mạch, điều này cũng sẽ tạo ra đoản mạch.

Để ngăn chặn các tình huống sai trong quá trình chuyển đổi, kỹ thuật chặn các hành động của nhân viên bảo trì được sử dụng với bộ nối đất, bộ ngắt kết nối và bộ chuyển mạch cố định. Cô ấy có thể:

• hoàn toàn máy móc;

• điện (dựa trên việc sử dụng khóa điện từ);

• cộng lại.

Các thiết kế khóa là khác nhau. Độ phức tạp và độ tin cậy của chúng tăng lên khi điện áp sử dụng trong vòng sơ cấp tăng lên.

Để điều khiển các loại khóa liên động bằng điện, các tiếp điểm bổ sung được sử dụng trong các mạch thứ cấp được gắn trên trục quay của các van tiếp điểm. Chúng được gọi là liên hệ khối KSA. Chúng lặp lại hoàn toàn vị trí của bộ ngắt kết nối, đồng thời chúng đóng hoặc mở.Để mở rộng khả năng của các mạch điều khiển, bảo vệ và tự động hóa các công tắc và đường dây, các tiếp điểm khối này được thiết kế ở cả hai vị trí thường mở và đóng.

Một khối tiếp điểm tương tự cũng được lắp trên bộ truyền động của dao nối đất cố định và công tắc ngắt tải.

Các mạch điều khiển chặn điện từ dựa trên nguyên tắc tạo ra các mạch điện nối tiếp và song song từ các tiếp điểm của các bộ lặp của vị trí của thiết bị chính: công tắc, ngắt kết nối, dao nối đất.

Khi vị trí của một trong những thiết bị chuyển mạch này được thay đổi bởi nhân viên bảo trì, các tiếp điểm phụ của chúng, được lắp ráp theo một sơ đồ logic nhất định, sẽ được chuyển đổi tương ứng. Nếu các yêu cầu an toàn bị vi phạm, thì việc chặn điện từ sẽ cấm các hành động tiếp theo với thiết bị điện.

Trong trường hợp này, cần phải hiểu tính đúng đắn của các hành động được thực hiện và tìm kiếm lỗi đã mắc phải.

Mạch khóa liên động dành cho cầu dao cách ly trạm biến áp được cấp điện bằng nguồn điện áp DC chuyên dụng.

Yêu cầu bắt buộc đối với bộ ngắt kết nối:

• cung cấp một khoảng cách có thể nhìn thấy;

• sức đề kháng của cấu trúc đối với các hiệu ứng động và nhiệt;

• độ tin cậy của vật liệu cách nhiệt trong mọi điều kiện thời tiết;

• sự rõ ràng của công việc trong trường hợp điều kiện làm việc xấu đi khi mưa, tuyết rơi, băng hình thành;

• đơn giản của thiết kế, cung cấp dễ sử dụng và bảo trì.

Để biết thêm chi tiết về đặc tính vận hành của dao cách ly, xem bài viết này.