(57) Anotace:

U vícefázového spínacího systému Je každý fázový vodič (L i, L2, L3) uspořádán ve vývodu (2) generátoru mezi generátorem (7) a síťovým transformátorem (8) společně se spínacím přístrojem odděleně v prvku (52) zapouzdření (5). V tomto prvku (52) zapouzdření (5) Je uspořádán třípolohový odpojovač (10) se třemi spínacími místy. Tento třípolohový odpojovač (10) sestává z pohyblivého kontaktu (100), elektricky vodivě spojeného s fázovým vodičem (Li, L2, L3), a ze tří pevných kontaktů (101, 102, 103). Na druhý pevný kontakt (102) Je napojena proudová přípojka (20) najíždécího zařízení (21), které je umístěno vně zapouzdření (5). V zapouzdření (5) může být uspořádán i přídavný prvek (202), například ochranný kondenzátor. Na výstupu ze síťového transformátoru (8) je zapojen vysokonapěťový spínač (11).

Vícefázový spínací systém.

Oblast techniky

Vynález se týká vícefázového spínacího systému, u kterého každý fázový vodič, uspořádaný ve vývodu generátoru mezi generátorem a sítovým transformátorem, je uspořádán společně s prvním spínacím přístrojem, nebo první kombinací spínacích přístrojů v zapouzdření izolovaně od ostatních fázových vodičů.

Dosavadní stav techniky

Vynález přitom vychází ze stavu techniky, jak vyplývá např. z DE-CE-33 29 404. V tomto patentovém spise je popsán vícefázový spínací systém, zabudovaný do vývodu generátoru, u kterého každý z fázových vodičů, opatřený vždy spínačem generátoru, zemnicím spínačem a proudovým měničem na ose válce, je zabudován do kovové skříně válcového tvaru. Pro provedení určitých spínacích funkcí, jak se provádějí například při najíždění nebo brzdění generátoru takovýmto spínacím systémem, potřebuje tento spínací systém ještě přídavné výkonové odpojovače, měřicí a/nebo ochranné prvky.

Uspořádání generátoru se zařízením pro najíždění generátoru, upraveného v soustrojí plynové turbiny, je např. známo z obr. 10 tiskoviny, vydané přihlašovatelem o názvu: Combined-Cycle Power Planta, série ΚΑΙ 11 a KA 13, publikace č. CH-KW 2009 E. Toto uspořádání generátoru potřebuje kromě spínacího systému ještě odpojovač a výkonový odpojovač, prostřednictvím kterého se generátoru přivádí najížděcí proud, upravený na frekvenčním měniči.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je dále rozvinout spínací systém shora uvedeného druhu tak, aby se i v kompaktní, prostorově nenáročné konstrukci a s izolovanými fázemi, daly provádět téměř všechny spínací, ochranné a měřicí funkce, které se vyskytují u uspořádání generátoru.

Tento úkol se řeší vícefázovým spínacím systémem podle vynálezu tak, že první spínací přístroj, nebo první kombinace spínacích přístrojů, má nejméně dvě spínací místa, z nichž první je uspořádáno za výstupem spínacího systému, napojeného na síťový transformátor a druhé je uspořádáno mezi generátorem a najížděcím zařízením, uspořádaným mimo zapouzdření.

Rozvinutí vynálezu spočívá v tom, že v každém fázovém vodiči je kromě prvního spínacího přístroje, nebo první kombinace spínacích přístrojů, přídavně upraven spínač generátoru.

Další provedení vynálezu spočívá v tom, že ve vývodu generátoru je kromě prvního spínacího přístroje, nebo první kombinace spínacích přístrojů, a spínače generátoru, uspořádán druhý spínací přístroj, nebo druhá kombinace spínacích přístrojů.

Výhodné provedení spočívá rovněž v tom, že první spínací přístroj je vytvořen jako třípolohový odpojovač s pohyblivým kontaktem, elektricky vodivě spojeným s fázovým vodičem a s třemi pevnými kontakty, přičemž pohyblivý kontakt tvoří s pevným kontaktem, elektricky vodivě spojeným s fázovým vodičem, první spínací místo, s pevným kontaktem, elektricky spojeným s proudovou přípojkou najížděcího zařízení, druhé spojovací místo a s pevným kontaktem, elektricky vodivě spojeným se zemí nebo kostrou spínacího systému, třetí spínací místo.

- 1 CZ 283275 B6

Spínací systém může sestávat ze dvou dílčích spínacích systémů, z nichž první dílčí spínací systém obsahuje nejméně spínač generátoru a druhý dílčí spínací systém třípolohový odpojovač, přičemž zapouzdření druhého dílčího spínacího systému má proudovou přípojku najížděcího systému.

Zapouzdření spínacího systému nebo každý dílčí spínací systém je vytvořen jako skříňový a zpětný proud vedoucí prvek zapouzdření, přičemž tyto prvky zapouzdření jsou uspořádány na nosném rámu, a každý prvek obsahuje dolní díl a kryt, uvolnitelně spojený s dolním dílem, vedoucí zpětný proud, a opatřeny vždy dvěma otvory pro připojení fázových vodičů. Zapouzdření může mít kromě prvního spínacího přístroje, nebo kombinace prvních spínacích přístrojů, alespoň jeden přídavný prvek, jako odpojovač, a/nebo zemnicí spínač, proudový a/nebo napěťový měnič, svodič a/nebo ochranné kondenzátory.

Přehled obrázků na výkrese

Příklady provedení vynálezu a jím dosažitelné přednosti budou v následující textu blíže objasněny pomocí výkresů.

Na obr. 1 je v perspektivním pohledu znázorněno první provedení vícefázového spínacího systému podle vynálezu.

Na obr. 2 je silně zjednodušeně a pouze jednofázově znázorněno uspořádání generátoru se spínacím systémem podle obr. 1 a se zařízením pro najíždění generátoru.

Na obr. 3 je znázorněno silně zjednodušeně a pouze jednofázově schéma zapojení uspořádání generátoru s druhým provedením spínacího systému podle vynálezu.

Na obr. 4 je znázorněno silně zjednodušeně a pouze jednofázově schéma zapojení uspořádání generátoru s třetím provedením spínacího systému podle vynálezu se zařízení pro najíždění generátoru.

Příklady provedení vynálezu

Na všech obrázcích vztahují se stejné vztahové značky ke stejně působícím dílům, příp. částím. Na obr. 1 znázorněný spínací systém 1 může být zabudován do vývodu 2 generátoru 7, který na tomto obr. není znázorněn, a mezi síťovým transformátorem, který rovněž není znázorněn. Spínací systém obsahuje tři, případně i více paralelně navzájem kovově vodivých zapouzdření 3, 4, 5, sloužících pro vedení zpětného proudu, která obsahují vždy jeden ze tří fázových vodičů L_b L2, L3 uspořádaných ve vývodu 2 generátoru. Každé zapouzdření 3, 4, 5 je vytvořeno vždy pro každý fázový vodič Li, L·, L₃ ze dvou prvků 31, 32; 41, 42; 51, 52 zapouzdření skříňového tvaru.

Prvky 31, 41, 51 zapouzdření 3, 4, 5, uspořádané na straně přivrácené ke generátoru, tvoří první dílčí spínací systém a obsahují vždy nejméně jeden spínač generátoru a případně další spínač, jako zemnicí spínač a/nebo odpojovač, jakož i přídavné prvky, jako proudový a/nebo napěťový měnič a jiné spínače, svodič přepětí a/nebo kondenzátory pro ochranu jednoho nebo několika měničů.

Prvky 32, 42, 52 zapouzdření 3, 4, 5, uspořádané na straně přivrácené k síťovému transformátoru, tvoří druhý dílčí spínací systém a obsahují vždy další spínací přístroj nebo kombinaci spínacích přístrojů s nejméně dvěma spínacími místy a případně další spínací přístroje a/nebo další přídavné prvky, jako proudový a napěťový měnič, svodič přepětí a/nebo ochranné kondenzátory.

-2CZ 283275 B6

Případně se mohou oba prvky 31, 32; 41, 42; 51, 52 zapouzdření, uspořádané u každé fáze, vytvořit jako jediný prvek zapouzdření. Tento prvek obsahuje potom jak spínač generátoru a další spínací přístroj, nebo kombinaci spínacích přístrojů, tak také přídavné prvky. Podle požadavku může být také sled dílčích spínacích systémů obrácený.

Prvky 51, 52 zapouzdření obsahují vždy spodní díl 511, 521, který je uložen na nosném rámu 6 a je opatřen dvěma otvory pro připojení fázového vodiče L3, uspořádaného ve válcovém zapouzdření 13 vývodu 2 generátoru v ose válce, a kryt 512, 522, uvolnitelně spojený s dolním 10 dílem 511, 521. Vytvoření prvků zapouzdření bylo zde vysvětleno jen pro prvky 51, 52 zapouzdření, přičemž obdobným způsobem jsou vytvořeny i zbývající dva. Všechny složky spínacího systému L, jako např. spínač generátoru, první spínací přístroj nebo kombinace spínacích přístrojů s nejméně dvěma spínacími místy a přídavnými prvky jsou umístěny v dolním dílu 5H, 521 prvků zapouzdření a jsou po otevření krytu 512, 521 pro účely revize a montáže 15 lehce přístupné. Dolní díly např. 521 prvků zapouzdření, uspořádané na straně přivrácené k síťovému transformátoru, maj í na neznázoměné zadní straně průchodky proudového přívodu proudu pro neznázoměné zařízení pro najíždění a/nebo brzdění generátoru, které je uspořádáno mimo zapouzdření.

Na obr. 2 je ukázáno provedení pro jednu fázi, a sice pro fázový vodič L3, uspořádání spínacího systému 1 pro uspořádání generátoru 7. Lze z něho seznat, že zapouzdření 5 spínacího systému 1 s oběma prvky 51, 52 je uspořádáno mezi generátorem 7 a síťovým transformátorem 8. Fázový vodič L3, vedený ve vývodu 2 generátoru 7 do prvku 51 zapouzdření 5, je elektricky vodivě spojen s proudovou přípojkou spínače 9 generátoru 7, uspořádanou v prvku 51 zapouzdření.

Další proudová přípojka spínače 9 generátoru 7 je prostřednictvím dále vedeného fázového vodiče L₃ elektricky vodivě spojena s pohyblivým kontaktem 100 třípolohového odpojovače 10, uspořádaného v prvku 52 zapouzdření. Třípolohový odpojovač 10 obsahuje dále tři pevné kontakty 101, 102, 103, které jsou v tomto pořadí elektricky vodivě spojeny s úsekem fázového vodiče L3, vedeného k síťovému transformátoru 8, s proudovou přípojkou 20 najížděcího 30 zařízení 21, napájeného ze sítě, a s kostrou spínacího systému 1, nebo zemí, nebo s izolovaným zkratovacím prvkem. V prvcích 51, 52 zapouzdření 5 je ještě dosti prostoru pro uspořádání dalších přídavných prvků 200, 202, jako další spínací přístroje, proudový a napěťový měnič, svodič přepětí a/nebo ochranné kondenzátory. Za účelem zvýšení dotykové ochrany během údržbářských prací v prvku 52 zapouzdření je v prvku 51 zapouzdření uspořádaná izolační přepážka 50.

Toto uspořádání generátoru pracuje následovně.

Třípolohový odpojovač 10 má tři spínací místa, z nichž dvě jsou otevřená a třetí je uzavřeno.

Při revizi uspořádání je první spínací místo, tvořené pohyblivým kontaktem 100 a pevným kontaktem 101, otevřeno. Stejně tak je otevřeno druhé spínací místo, tvořené pohyblivým kontaktem 100 a pevným kontaktem 102. Třetí spínací místo, tvořené pohyblivým kontaktem 100 a pevným kontaktem 103 je uzavřeno. Generátor 7 je od síťového transformátoru 8 45 a najížděcího zařízení 21 oddělen a úsek fázového vodiče L₃ je uzemněn pohyblivým kontaktem 100 třípolohového odpojovače 10. Mezi prvky 51 a 52 zapouzdření působí pro ochranu osob izolační přepážka 50.

Pro najetí generátoru 7 se při otevřeném spínači 9 generátoru nejdříve otevře třetí spínací místo 50 a uzavře druhé spínací místo, na obr. 2 vyznačená plnou čarou znázorněná poloha třípolohového odpojovače 10. Generátor 7 je i nadále oddělen od síťového transformátoru 8. Sepnutím spínače 9 generátoru se nyní vytvoří spojení mezi generátorem 7 a proudovou přípojkou 20 a rozběhovým zařízením 21. Generátor 7 se odpovídajícím řízením rozběhového zařízení 21 uvede na normální vysoké otáčky.

Jakmile generátor 7 dosáhl pro připojení na síť synchronních otáček, nebo se může bez cizího napájení dál urychlovat, odpojí se najížděcí zařízení 21 otevřením spínače 9 od generátoru 7. Na obr. 2 plnou čarou znázorněná poloha třípolohového odpojovače 10.

Nato se druhé spínací místo otevře a první spínací místo uzavře. Spínač 9 generátoru je nyní jednou stranou spojen se síťovým transformátorem 8. Na obr. 2 je vyznačena čárkovanou čarou poloha třípolohového odpojovače 10.

Uzavřením spínače 9 generátoru se vysokými otáčkami otáčející se generátor 7 připojí synchronně na síť a dodává proud prostřednictvím spínače 9 generátoru a prvního spínacího místa třípolohového odpojovače 10 do síťového transformátoru 8.

Odpovídajícím a přizpůsobeným ovládáním spínacího systému 1 může se podle potřeby generátor 7 zabrzdit. Za tím účelem se proud, dodávaný generátorem 7, vede přes uzavřený spínač 9 generátoru a přes třípolohový odpojovač 10 na pevný kontakt 103, vytvořený jako uzel tří fázových vodičů a působící jako izolovaný zkrat.

U na obr. 3 znázorněného alternativního provedení spínacího systému 1 podle vynálezu jsou ve vývodu 2 generátoru v zapouzdření 5 kromě třípolohového odpojovače 10 nebo odpovídajícím způsobem působící kombinace spínacích přístrojů a spínače 9 generátoru 7 výhodně uspořádány tři spínací přístroje 14, 15. 16, vytvořené například jako dvoupolohové odpojovače. Tyto spínací přístroje 14, 15. 16 mohou alternativně působit jako průchozí odpojovače nebo zemniče. Tím se přídavně dosáhne toho, že uspořádání s generátorem, jako generátor 7, síťový transformátor 8 nebo spínač 9 generátoru se mohou výhodně podrobit údržbě nezávisle na sobě navzájem. Podle požadavku na uspořádání s generátorem se může počet spínacích přístrojů 14, 15, 16 zvýšit, nebo zredukovat.

U na obr. 4 znázorněného třetího provedení spínacího systému 1 podle vynálezu má třípolohový odpojovač 10 nebo odpovídajícím způsobem působící kombinace spínacích přístrojů pohyblivý kontakt 100. který bez mezizapojení spínače 9 generátoru působí bezprostředně na generátor 7. U tohoto provedení vynálezu se rovněž ušetří přídavný odpojovač při provozu najížděcího zařízení 21, neboť třípolohový odpojovač 10 může převzít následující funkce: působení jako průchozího odpojovače pro fázový vodič L3, vedení proudu od najížděcího zařízení 21 ke generátoru 2 a případně zemnění a/nebo zkratování vinutí generátoru 7 při brzdění. Funkce spínače 9 je přitom přebírána vysokonapěťovým spínačem 11, zapojeným na síťový transformátor 8, který tím generátor 7 na síť připojuje nebo jej od ní odpojuje.