CC BY
26
= 22
Энергобезопасность и энергосбережение
ДИАГНОСТИКА И НАДЕЖНОСТЬ ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЯ
Разработка технических требований к выключателям-разъединителям напряжением 110-330 кВ
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
НТЦ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
Л. В. Тимашова,
кандидат технических наук
И. Л. Шлейфман, А. С. Хлызов,
кандидат технических наук старший научный сотрудник
Рассмотрены технические требования к выключателям-разъединителям 110-330 кВ. Стандарт организации «Выключатели-разъединители 110-330 кВ. Общие технические требования» был утвержден и введен в опытную апробацию по распоряжению в рамках реализации пилотного проекта подстанции 220 кВ на выключателях-разъединителях.
Ключевые слова: выключатель-разъединитель, номинальные параметры, режимы испытания.
Выключатель-разъединитель (ВР) - один из контактных коммутационных аппаратов, способный:
- включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях в цепи;
- включать, проводить в течение нормированного времени и отключать токи при нормированных анормальных условиях в цепи (короткое замыкание);
- обеспечивать в отключенном положении изоляционный промежуток, удовлетворяющий нормированным требованиям к разъединителям.
ВР выполняется на основе колонкового элегазового выключателя наружной установки и находит все большее применение в зрубежных сетях, обеспечивая зачи-тельное снижение затрат на обслуживание.
В настоящее время планируется установка первого в Российской Федерации ВР на одной из подстанций «МЭС Центра», в связи с этим ОАО «НТЦ электроэнергетики» по заданию ФСК ЕЭС разработал стандарт организации «Выключатели-разъединители 110-330 кВ. Общие технические требования». Стандарт организации был утвержден и введен в опытную апробацию по распоряжению № 138р от 20.04.09 года в рамках реализации пилотного проекта ПС 220 кВ на выключателях-разъединителях.
При разработке ВР значения номинальных параметров выбирают из ряда стандартных значений по ГОСТ Р 52565, приведенных в табл. 1.
Нормированные испытательные напряжения изоляции ВР должны соответствовать требованиям ГОСТ 1516.3 для разъединителей. Значения испытательных напряжений приведены в табл. 2.
Указанные в табл. 2 испытательные напряжения должны выдерживаться ВР после испытаний на ресурсы по механической стойкости и по коммутационной стойкости при испытании изоляции по ГОСТ 1516.3.
Длина пути утечки внешней изоляции и степень загрязнения изоляции (II*, III, IV) по ГОСТ 9920 для ВР категории размещения 1 должны быть указаны в технических условиях и эксплуатационной документации.
ВР подразделяются по коммутационной стойкости на:
- нормального исполнения - класс Е1:
- исполнение с повышенным коммутационным ресурсом - класс Е2.
Выключатель-разъединитель класса Е1
ВР класса Е1 должен выдержать испытания на коммутационную стойкость в режиме T100s в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52565 с последующим испытанием электрической прочности изоляции.
Допускается замена цикла операций тремя операциями отключения при том же токе и выполнение операций при пониженном напряжении и ПВН; при этом давление газа должно быть минимально допустимым, а среднее время дуги должно быть таким же, как в цикле T100s.
Выключатель-разъединитель класса Е2
ВР класса Е2 должен выдерживать приведенное в табл. 3 количество отключений токов короткого замыкания, после которых должны быть проведены испытания электрической прочности изоляции.
1МШ1ШШ
Диагностика и надежность энергооборудования ^^ 23 =
Таблица 1
Стандартные значения номинальных параметров выключателей-разъединителей
Обозначение параметра Значение параметра
инсм/ин-Р> кВ 110/126; 150/172; 220/252; 330/363
Т А ном' 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000
Т кА *о,ном> 25; 31,5; 40; 50; 63
ип,ном, В Для постоянного тока - 110; 220 Для переменного тока (однофазного и трехфазного) частоты 50 Гц - 100*; 120; 230; 400
* Номинальное вторичное напряжение трансформатора напряжения, используемого для питания вспомогательных цепей выключателя (привода).
Примечание. Номинальные напряжения вспомогательных цепей могут отличаться от номинального напряжения цепей управления и электродвигателей приводов зависимого действия.
Таблица 2
Нормированные испытательные напряжения выключателей-разъединителей
Класс напряжения Испытательное напряжение внутренней и внешней изоляции, кВ
грозового полного импульса коммутационного импульса одноминутное переменное
в сухом состоянии и под дождем в сухом состоянии и под дождем в сухом состоянии
относительно земли и между фазами между контак тами относи -тельно земли между контак тами относи -тельно земли между контак тами относи -тельно земли между контак тами
ПО 450 570 - - 230 230 - -
150 650 790 - - 300 315 - -
220 900 1100 - - 440 460 - -
330 1175 1450 950 1245 - - 560 750
Таблица 3
Количество отключений токов, предшествующих испытаниям электрической прочности изоляции
Режим испытаний (обозначения режимов по ГОСТ Р 52565, 9.6.6.1, табл. 22) Номинальный ток отключения, кА
до 40 50 63 80
Износовые испытания
Т60 21 15 10 7
Т10 9 9 9 9
Контрольные испытания
Т10 3 3 3 3
L75 3 3 3 3
Испытания на отключение емкостных токов ненагруженных воздушных линий В соответствии с ГОСТ Р 52565
НДИЯИИИИ
= 24
Энергобезопасность и энергосбережение
Режимы испытаний, приведенные в табл. 3, могут быть заменены другими при соблюдении следующих условий:
1) суммарное количество отключений токов ВР при износовых испытаниях должно быть эквивалентно следующему количеству отключений токов в режиме Т60 при среднем времени дуги для каждого режима:
- при 10 ном < 40 кА - 21 отключение;
- при 10 ном = 50 кА - 15 отключений;
- при 10 ном = 63 кА - 10 отключение;
- при 10 ном = 80 кА - 7 отключений;
2) рекомендуется проводить испытания в режимах Т30 и Т60;
3) для приведения реального количества отключений токов к эквивалентному по износу дугогасительного устройства количеству отключений токов в режиме Т60 (0.6 10 нот) следует руководствоваться коэффициентами эквивалентности, приведенными в табл. 4. Приведенное к режиму Т60
Таблица 4
Коэффициенты эквивалентности количества выполненных отключений разных токов по износу дугогасительного устройства
количество отключений равно реальному количеству отключений, деленному на коэффициент эквивалентности.
Выводы
ВР должен позволять осуществить его блокировку с отдельно установленным заземлителем, запрещающую включение выключателя-разъединителя при включенном заземлителе и включение заземлителя при включенном выключателе-разъединителе.
ВР со встроенным заземлителем должен обеспечивать механическую и электрическую блокировку, запрещающие включение ВР при включенном заземлителе и включение встроенного заземлителя при включенном ВР.
Опорные изоляторы и изоляторы дугогасительно-го устройства должны быть выполнены из полимерного материала.
По требованию заказчика ВР должны иметь подогревательные устройства - одно- или многоступенчатые и средства для их ручного или автоматического включения и отключения. Температуры окружающего воздуха, при которых включаются эти устройства (ступени), должны быть указаны предприятием-изготовителем в руководстве по эксплуатации.
Конструкция привода ВР должна обеспечивать выполнение выключателем-разъединителем операций включения и отключения и циклов операций по сигналу дистанционного управления, а также возможность «местного» отключения путем ручного воздействия на элемент механизма привода (защелку, кнопку, клапан и пр.).
ВР должен оснащаться предохранительными разрывными мембранами, срабатывающими при повышении давления в выключателе-разъединителе выше нормированного значения.
Режим испытаний Коэффициент эквивалентности относительно режима Т60
Т10 0,01
ОР2 0,15
ТЗО 0,25
Т60 1,0
L75 1,5
L90 2,0
T100s 2,4
ШВСТШШ
