PL171526B1 - Wielofazowy uklad przelaczajacy PL - Google Patents

Abstract

1. Wielofazowy uklad przelaczajacy, w którym kazdy z przewodów fazowych w to rze wlaczonego miedzy generator i transfor- mator sieciowy odprowadzenia generatora jest razem z pierwszym ukladem przelacza- jacym lub pierwszym zespolem ukladów przelaczajacych oddzielony od napiec fazo- wych pozostalych przewodów fazowych i umieszczony w puszce, znamienny tym, ze pierwszy uklad przelaczajacy (1) lub pier- wszy zespól ukladów przelaczajacych zawie- ra przynajmniej dwa miejsca polaczenia, z których pierwsze znajduje sie miedzy gener- atorem (7) 1 pracujacym na transformator sie- ciowy (8) wyjsciem ukladu przelaczajacego (1), a drugie miedzy generatorem (7) i umiesz- czonym na zewnatrz puszki (3 lub 4 lub 5) urzadzeniem rozruchowym (21), które przy rozwartym pierwszym 1 zwartym drugim miejscu polaczenia jest polaczone z genera t orem (7). FIG 4 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielofazowy układ przełączający.

Znany jest z niemieckiego opisu patentowego nr 33 29 404 wielofazowy układ przełączający włączony w tor odprowadzenia generatora, w którym każdemu przewodowi fazowemu przyporzodko^wanw jest wyłącznik generatora Zj y pul ZjtjkAiW/ W Cl IX j JVOV »» J 4 gVUVlMt-VJU, łaezm V uziemi a 1 ae\z • » » I V WZ/1 V111XUJ j nrzol/ląrlml/ tiro d ph zt, pzi i\.xcivx.x in\ jja w y , umieszczone w cylindrycznej puszce metalowej. Dla określonych dla tego wykonania funkcji przełączeniowych realizowanych przy rozruchu i/lub hamowaniu generatora tego rodzaju układ przełączający wymaga jeszcze dodatkowych, umieszczonych poza puszkami rozłączników obciążenia, odłączników i/lub elementów pomiarowych i ochronnych.

Zespół generatora z urządzeniem rozruchowym zaopatrzonego w instalację z turbiną gazową generatora znany jest z fig. 10 opublikowanego przez zgłaszającego artykułu Zespolona siłownia serii KA11 i KA13, publikacja nr CH-KW 2009 E. Ten zespół generatora wymaga, poza zawierającym odłącznik generatora układem przełączającym, jeszcze rozłącznika obciążenia oraz odłącznika, za pośiednictwem których doprowadzany jest do generatora prąd odpowiednio dostosowany w przemienniku częstotliwości.

Istotą wielofazowego układu przełączającego, w którym każdy z przewodów fazowych w torze włączonego między generator i transformator sieciowy odprowadzenia generatora jest razem z pierwszym układem przełączającym lub pierwszym zespołem układów przełączających oddzielony od napięć fazowych pozostałych przewodów fazowych i umieszczony w puszce, jest to, że pierwszy układ przełączający lub pierwszy zespół układów przełączających zawiera przynajmniej dwa miejsca połączenia, z których pierwsze znajduje się między generatorem i pracującym na transformator sieciowy wyjściem układu przełączającego, a drugie między generatorem i umieszczonym na zewnątrz puszki urządzeniem rozruchowym, które przy rozwartym pierwszym i zwartym drugim miejscu połączenia jest połączone z generatorem.

Korzystnie według wynalazku w torze każdego z przewodów fazowych, poza pierwszym układem przełączającym lub pierwszym zespołem układów przełączających, jest umieszczony w puszce przełącznik, poprzez który generator jest połączony przy zwartym pierwszym miejscu połączenia z transformatorem sieciowym, zaś przy zwartym drugim miejscu połączenia z urządzeniem rozruchowym. W torze odprowadzenia generatora, poza pierwszym układem przełączającym lub pierwszym zespołem układów przełączających i przełącznikiem, jest włączony drugi układ przełączający lub drugi zespół układów przełączających.

Ponadto korzystne jest, gdy według wynalazku pierwszy układ przełączający zawiera trzecie miejsce połączenia znajdujące się między generatorem i masą lub ziemią, albo stanowiące izolowane zwarcie. Pierwszy układ przełączający stanowi trójdrożny odłącznik z jednym ruchomym stykiem, połączonym elektrycznie z przewodem fazowym i trzema stałymi stykami. Ruchomy styk trójdrożnego odłącznika z pierwszym stałym stykiem, połączonym z przewodem fazowym, stanowi pierwsze miejsce połączenia, z drugim stykiem stałym połączonym z zaciskiem prądowym urządzenia rozruchowego stanowi drugie miejsce połączenia, zaś z trzecim stałym stykiem połączonym z ziemią lub masą układu przełączającego albo stanowiącym izolowane zwarcie stanowi trzecie miejsce połączenia.

Korzystne jest także, gdy układ przełączający składa się z dwóch częściowych układów przełączających, z których pierwszy obejmuje przynajmniej przełącznik zaś drugi przynajmniej trójdrożny odłącznik, przy czym element puszkowy drugiego częściowego układu przełączającego zawiera zacisk prądowy urządzenia rozruchowego.

Zgodnie z wynalazkiem puszka układu przełączającego lub każdego z jego częściowych układów przełączających ukształtowanajest w postaci skrzynkowego i doprowadzającego prądy zwrotne elementu puszkowego. Element puszkowy jest zbudowany z osadzonej na ramie nośnej i zawierającej dwa otwory do przyłączenia przewodu fazowego części puszkowej oraz połączonej rozłącznie z częścią puszkową i przewodzącej prądy zwrotne pokrywy.

Korzystne jest także, gdy zgodnie z wynalazkiem puszka, poza pierwszym układem przełączającym lub pierwszym zespołem układów przełączających, zawiera przynajmniej jeden dodatkowy element, korzystnie odłącznik i/lub łącznik uziemiający, przekładnik prądowy i/lub napięciowy, odgromnik i/lub kondensator ochronny.

Zaletą układu przełączającego według wynalazku jest to, że przy konstrukcji zwartej, nie zajmującej przestrzeni i umożliwiającej izolację faz jest dodatkowo możliwe wykonywanie

171 526 niezbędnych w zespole generatora funkcji przełączających, ochronnych i pomiarowych. Ponadto w zespole generatora zawierającym tego rodzaju układ przełączający rozruch generatora odbywa się w szczególnie niezawodny i ekonomiczny sposób.

W układzie przełączającym według wynalazku już w fabryce w stanie gotowym do wysyłki mogą być sprawdzone wszystkie funkcje przełączające, ochronne i pomiarowe, które układ musi zapewnić w zespole generatora. Na miejscu zainstalowania układ przełączający może być połączony w wyjątkowo prosty sposób z odprowadzeniem generatora, mianowicie przez przyłączenie przewodu fazowego i wspawanie puszki. Układ przełączający jest łatwy do transportu, ponieważ dla poszczególnych faz jest ukształtowany w formie zwartych puszek i łatwo daje się montować na wspólnej dla wszystkich faz ramie nośnej. Poszczególne puszki oddzielone są między sobą przestrzeniami powietrznymi, tak że układ przełączający i zespół generatora zabezpieczony jest w maksymalnym stopniu przed prądami uszkodzeniowymi. Cały prąd zwrotny puszki płynie przez puszkę układu przełączającego. Tym samym ulegają znacznej redukcji niepożądane magnetyczne pola rozproszenia w otoczeniu układu przełączającego.

W zespole generatora zawierającym tego rodzaju układ przełączeniowy można uniknąć włączania odłącznika i rozłącznika obciążenia między generatorem i urządzeniem rozruchowym, gdyż włączone w odprowadzenie generatora urządzenie przełącznikowe zapewnia zarówno połączenie generatora z siecią, jak i połączenie generatora z urządzeniem rozruchowym. Szczególnie korzystna jest praca zespołu generatora wtedy, kiedy między generatorem i urządzeniem przełączającym włączony jest przełącznik, gdyż wtedy doprowadzany podczas rozruchu do generatora z urządzenia rozruchowego prąd, jak i prąd z generatora przy jego hamowaniu, przełączany jest bezpośrednio przez ten przełącznik. Przy tym przełącznik generatora przeznaczony do pracy ciągłej tego generatora, pracuje jak układ ochronny z -centralnym elementem przy rozruchu i/lub hamowaniu generatora, jak również w obwodzie zawierającym urządzenie rozruchowe i/lub hamujące. Urządzenie rozruchowe i/lub hamujące jest tym samym, bez dodatkowych kosztów, zabezpieczone przed niedopuszczalnymi warunkami pracy i zwarciami.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia w perspektywie konstrukcję wielofazowego układu przełączającego według wynalazku, fig. 2 - uproszczony i ograniczony do jednej fazy zespół generatora z układem przełączającym i z urządzeniem do rozruchu generatora, fig. 3 - uproszczony i ograniczony do jednej fazy zespół generatora z układem przełączającym w drugim wykonaniu według wynalazku i z urządzeniem do rozruchu generatora, a fig. 4 - uproszczony i ograniczony do jednej fazy zespół generatora z układem przełączającym w trzecim wykonaniu według wynalazku i z urządzeniem do rozruchu generatora, przy czym na wszystkich figurach rysunku te same odnośniki oznaczają te same elementy.

Przedstawiony na fig. 1 układ przełączający 1 włączony w odprowadzenie 2 generatora, między nie przedstawionymi na tej figurze generatorem i transformatorem, może być włączony do sieci zasilania energetycznego i/lub sieci rozdzielczej. Układ przełączający 1 zawiera trzy, lub więcej, ustawionych równolegle względem siebie metalowych, przewodzących i służących do odprowadzania prądów powrotnych, puszek 3, 4, 5, z których każda mieści jeden z trzech przewodów fazowych Li, L2 i L3 odprowadzenia 2 generatora. Każda z puszek 3,4,5 składa się z dwóch włączonych w tor przewodów fazowych Li, L2 i L3 elementów puszkowych 31, 32; 41,42; 51, 52 w kształcie skrzynek.

Znajdujące się po stronie generatora elementy puszkowe 31, 41, 51 stanowią pierwszy częściowy układ przełączeniowy i każdy z nich zawiera przynajmniej jeden przełącznik generatora, jak również ewentualnie dodatkowe urządzenie przełączające, jak na przykład łącznik uziemiający i/lub odłącznik oraz elementy dodatkowe, jak przekładnik prądowy i napięciowy i/lub inne czujniki, ogromniki i/lub kondensatory służące do ochrony jednego lub wielu transformatorów.

Włączone po stronie transformatora elementy puszkowe 32, 42, 52 stanowią drugi częściowy układ przełączeniowy i każdy z nich zawiera dodatkowe urządzenie przełączające lub zespół urządzeń przełączających o co najmniej dwóch miejscach łączenia, jak również ewentualnie inne urządzenia przełączające i/lub inne elementy dodatkowe, na przykład przekładnik prądowy i napięciowy, odgromnik i kondensatory ochronne.

171 526

Obydwa elementy puszkowe 31, 32; 41, 42; 51, 52, w które zaopatrzony jest każdy tor fazowy, mogą być ukształtowane w postaci pojedynczego elementu puszkowego. Element ten zawiera wtedy zarówno przełącznik generatora i dodatkowy układ przełączający lub zespół urządzeń przełącznika, jak i elementy dodatkowe. Zależnie od wymagań kolejność częściowych układów może być odwrotna.

Każdy z elementów puszkowych, jak pokazano na przykład dla elementów puszkowych 51, 52, zawiera spoczywająca na ramie nośnej 6 dolną część puszkową 511, 521 z dwoma otworami do przyłączania umieszczonego w cylindrycznej puszce 13 odprowadzenia 2 generatora osadzonego na osi cylindrycznej przewodu fazowego L3, jak również połączoną z dolną częścią puszkową 511, 521 odejmowaną pokrywą 512, 522. Wszystkie części składowe układu przełączającego 1, takie jak przełącznik generatora, dodatkowe urządzenie przełączające lub zespół urządzeń przełączających o przynajmniej dwóch miejscach przełączania i elementy dodatkowe, montowane są w dolnych częściach puszkowych 511,521 i są łatwo dostępne po zdjęciu pokryw 512, 522 w celu sprawdzenia lub dokonania montażu. Umieszczone po stronie transformatora części puszkowe 521, zaopatrzone są, na nie przedstawionej ścianie tylnej, w dodatkowy otwór do przepuszczania doprowadzenia prądu z umieszczonego na zewnątrz puszki i nie przedstawionego urządzenia do rozruchu i/lub hamowania generatora.

Na fig. 2 przedstawiono w odniesieniu do jednej fazy z przewodem fazowym L3 układ przełączający 1 w zespole ' generatora. Puszka 5 układu przełączającego 1 wraz z oboma elementami puszkowymi 51, 52 zainstalowana jest między generatorem 7 i transformatorem sieciowym 8. Znajdujący się w torze odprowadzenia 2 generatora, w elemencie puszkowym 51 przewód fazowy L3 połączony jest z zaciskiem prądowym przełącznika 9. Drugi zacisk prądowy przełącznika 9 znajduje się w torze dalszej części przewodu fazowego L3 i jest połączony elektrycznie z ruchomym stykiem 100 znajdującego się w elemencie puszkowym 52 trójdrożnego odłącznika 10. Trójdrożny odłącznik 10 zawiera, poza ruchomym stykiem 100, trzy stałe styki 101,102 i 1103, które są szeregowo połączone z odchodzącym do transformatora sieciowego 8 odcinkiem przewodu fazowego L3, z zaciskiem prądowym 20 zasilanego z sieci urządzenia rozruchowego 21 i z masą układu przełączającego 1 lub z ziemią lub stanowią izolowane zwarcie. W elementach puszkowych 51,52 jest jeszcze wystarczająca przestrzeń do umieszczenia innych dodatkowych elementów 200, 202, na przykład urządzeń przełączających, przekładnika prądowego i napięciowego, odgromnika i/lub kondensatorów. W celu poprawy ochrony dotykowej w czasie prac konserwacyjnych w elemencie puszkowym 52, w elemencie puszkowym 51 zainstalowana jest bariera izolacyjna 50.

Trójdrożny odłącznik 10 ma trzy miejsca przełączenia, z których w dwóch jest rozwarty, a w trzecim zwarty. Przy sprawdzaniu zespołu generatora rozwarte są miejsca styku, pierwsze utworzone przez ruchomy styk 100 i pierwszy stały styk 101 oraz drugie utworzone z ruchomego styku 100 i drugiego stałego styku 102. Trzecie miejsce połączenia utworzone przez ruchomy styk 100 i trzeci stały styk 103 jest wtedy zwarte. Generator 7 oddzielony jest od transformatora sieciowego 8 i urządzenia rozruchowego 21, a połączony z ruchomym stykiem 100 trójdroznego odłącznika 10 odcinek przewodu fazowego L3 jest wtedy uziemiony (na fig. 2 położenie trójdrożnego odłącznika 10 przedstawiono linią przerywaną). Między elementami puszkowymi 51, 52 założona jest dla ochrony osób bariera izolacyjna 50.

W celu rozpędzania generatora 7 przy rozwartym przełączniku 9 otwarte zostaje najpierw trzecie miejsce połączenia, a zwarte drugie miejsce połączenia (na fig. 2 zaznaczone linią ciągłą położenie odłącznika trójdrożnego 10). Generator 7, zarówno potem jak i przedtem, jest oddzielony od transformatora sieciowego 8. Przez włączenie przełącznika 9 powstaje teraz połączenie między generatorem 7 i przemiennikiem częstotliwości, czyli maszyną rozruchową urządzenia rozruchowego 21. Generator 7 rozpędzany jest przez odpowiednie sterowanie urządzenia rozruchowego 21.

Kiedy generator 7 osiągnął obroty wystarczające do synchronicznego włączenia w sieć lub też bez zewnętrznego zasilania może nadal przyspieszać, urządzenie rozruchowe 21 odłączane jest przez rozwarcie przełącznika 9 (na fig. 2 położenie trójdroznego odłącznika 10 przedstawiono linią ciągłą). Następnie rozwarte zostaje drugie, a zwarte pierwsze miejsce połączenia. Przełącznik 9 jest teraz jednostronnie połączony z transformatorem sieciowym 8 (na fig. 2

171 526 położenie trójdrożnego odłącznika 10 przedstawiono linią przerywaną). Przez zwarcie przełącznika 9 rozpędzony generator 7 włączony zostaje do sieci i za pośrednictwem przełącznika 9 i pierwszego miejsca połączenia trójdrożnego odłącznika 10 zasila transformator sieciowy 8. Przez odpowiednie sterowanie układu przełączającego 1 można w razie potrzeby wyhamować generator 7. W tym cclu prąd oddawany przez generator 7 za pośrednictwem zwartego przełącznika 9 i trójdrożnego odłącznika 10 doprowadzany jest do działającego jako izolowany punkt zwarcia i jako punkt połączenia trzech przewodów fazowych stałego styku 103.

W przedstawionym na fig. 3 innym wykonaniu układu przełączającego 1, w torze odprowadzenia 2 generatora, w puszkach 5 poza trój drożnym odłącznikiem 10 lub odpowiednio działającym zespołem przełączającym i przełącznikiem 9 umieszczone są trzy, korzystnie ukształtowane jako odłączniki dwudrożne, urządzenia przełączające 14, 15, 16. Te urządzenia przełączające 14, 15, 16 mogą, być wykorzystywane jako odłączniki przelotowe lub łączniki uziemiające. Tym samym osiąga się dodatkowo to, że dowolne składniki zespołu generatora, takie jak generator 7, transformator sieciowy 8 lub przełącznik 9 mogą być obsługiwane niezależnie. Zależnie od wymagań dotyczących zespołu generatora, liczbę urządzeń przełączających 14, 15, 16 można zwiększyć lub zmniejszyć.

W przedstawionym na fig. 4 kolejnym wykonaniu układu przełączającego 1 trójdrożny odłącznik 10 oraz odpowiednio działający zespół urządzeń przełączających zaopatrzony jest w ruchomy styk 100, który przez przełącznik 9 oddziałuje bezpośrednio na generator 7. W tym wykonaniu unika się konieczności stosowania jednego dodatkowego odłącznika przy pracy urządzenia rozruchowego 21, gdyż trójdrożny odłącznik 10 wykonuje następujące funkcje: praca w charakterze odłącznika przelotowego przewodu fazowego L3, który doprowadza prąd z urządzenia rozruchowego 21 do generatora 7 oraz ewentualnie uziemianie i/lub zwieranie uzwojenia generatora 7 przy hamowaniu. Funkcje przełącznika 9 przejmowane są przy tym przez dołączony do transformatora sieciowego 8 wysokonapięciowy przełącznik 11, który dołącza do sieci lub odłącza od niej transformator sieciowy 8 a zatem i generator 7.

171 526

FIG. 4

171 526

FIG.3

171 526

101 102 103 /

FIG.2

171 526

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wielofazowy układ przełączający, w którym każdy z przewodów fazowych w torze włączonego między generator i transformator sieciowy odprowadzenia generatora jest razem z pierwszym układem przełączającym lub pierwszym zespołem układów przełączających oddzielony od napięć fazowych pozostałych przewodów fazowych i umieszczony w puszce, znamienny tym, że pierwszy układ przełączający (1) lub pierwszy zespół układów przełączających zawiera przynajmniej dwa miejsca połączenia, z których pierwsze znajduje się między generatorem (7) i pracującym na transformator sieciowy (8) wyjściem układu przełączającego (1), a drugie między generatorem (7) i umieszczonym na zewnątrz puszki (3 lub 4 lub 5) urządzeniem rozruchowym (21), które przy rozwartym pierwszym i zwartym drugim miejscu połączenia jest połączone z generatorem (7).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że w torze każdego z przewodów fazowych (Li, L2, L3), poza pierwszym układem przełączającym (1) lub pierwszym zespołem układów przełączających, jest umieszczony w puszce (3,4,5) przełącznik (9), poprzez który generator (7) jest połączony przy zwartym pierwszym miejscu połączenia z transformatorem sieciowym (8), zaś przy zwartym drugim miejscu połączenia z urządzeniem rozruchowym (21).
3. 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że w torze odprowadzenia (2) generatora, poza pierwszym układem przełączającym (1) lub pierwszym zespołem układów przełączających i przełącznikiem (9), jest włączony drugi układ przełączający lub drugi zespół układów przełączających.
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy układ przełączający (1) zawiera trzecie miejsce połączenia znajdujące się między generatorem (7) i masą lub ziemią, albo stanowiące izolowane zwarcie.
5. 5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że pierwszy układ przełączający (1) stanowi trójdrożny odłącznik (10) z jednym ruchomym stykiem (100), połączonym elektrycznie z przewodem fazowym (L1 lub L2 lub La), i trzema stałymi stykami (101, 102,103).
6. 6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że ruchomy styk (100) trójdrożny odłącznika (10) z pierwszym stałym stykiem (101), połączonym z przewodem fazowym (L1 lub L2 lub L3), stanowi pierwsze miejsce połączenia, z drugim stykiem stałym (102) połączonym z zaciskiem prądowym (20) urządzenia rozruchowego (21) stanowi drugie miejsce połączenia, zaś z trzecim stałym stykiem (103) połączonym z ziemią lub masą układu przełączającego (1) albo stanowiącym izolowane zwarcie stanowi trzecie miejsce połączenia.
7. 7. Układ według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że układ przełączający (1) składa się z dwóch częściowych układów przełączających, z których pierwszy obejmuje przynajmniej przełącznik (9) zaś drugi przynajmniej trójdrożny odłącznik (10).
8. 8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że element puszkowy drugiego częściowego układu przełączającego (32 lub 42 lub 52) zawiera zacisk prądowy (20) urządzenia rozruchowego (21).
9. 9. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że puszka (3 lub 4 lub 5) układu przełączającego (1) lub każdego z jego częściowych układów przełączających ukształtowana jest w postaci skrzynkowego i doprowadzającego prądy zwrotne elementu puszkowego (31, 32; 41, 42; 51, 52).
10. 10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że element puszkowy (31,32; 41,42; 51,52) jest zbudowany z osadzonej na ramie nośnej (6) i zawierającej dwa otwory do przyłączenia przewodu fazowego (L1 lub L2 lub L3) części puszkowej (511, 521) oraz połączonej rozłącznie z częścią puszkową (511, 521) i przewodzącej prądy zwrotne pokrywy (512, 522).
11. 11. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że puszka (3 lub 4 lub 5 ), poza pierwszym układem przełączającym (1) lub pierwszym zespołem układów przełączających, zawiera przynajmniej jeden dodatkowy element (200, 202), korzystnie odłącznik i/lub łącznik uziemiający, przekładnik prądowy i/lub napięciowy, odgromnik i/lub kondensator ochronny.

    171 526