SU1686558A1 - Шкаф комплектного распределительного устройства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты электрооборудовани  комплектных распределительных устройств (КРУ) от воздействи  открытой электрической дуги. Цель изобретени  - снижение материалоемкости и повышение надежности. Шкаф КРУ содержит трансформаторы тока с подвод щими и отвод щими электродами. Как минимум один из трансформаторов тока снабжен дугоу- лавливающей шиной, одним концом подключенный к выводу первичной обмотки и расположенный с зазором вдоль отвод щего электрода. Во вторичную обмотку трансформатора тока включен высокочастотный фильтр тока и обмотка токового реле, контакты которого включены в цепь отключени  питающего выключател . 1 з п. ф-лы, 5 ил.

Description

w

Ј

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах дл  распределени  электрической энергии на напр жении 6-35 кВ,

Цель изобретени  - снижение материалоемкости и повышение надежности.

На фиг.1 показан шкаф комплектного распределительного устройства (КРУ), разрез; на фиг.2 -дугова  защита на кабельной разделке; на фиг.З - схема присоединени  дугоулавливающих шин к одному из трансформаторов тока (ТТ), существующих дл  за- щиты отход щей линии, на фи,г.4 - электрическа  схема силовой части шкафа КРУ; на фиг.5 - схема токового сигнала, снимаемого со вторичной обмотки ТТ.

Шкафу КРУ с воздушной изол цией состоит из отсека 1 выключател  отход щей линии и отсека 2 отход щей линии (кабельного отсека). Отсеки сборных шин и релейной защиты на чертежах не показаны. Вы ключатель 3 с помощью опорных изол торов 4 установлен на тележке. Кабельна  воронка (разделка) 5 отход щей линии имеет выход щие из нее три фазы (электрод) 6, покрытые слоем твердой (бумажной , тканевой) изол ции. Поверх одной из фаз, освобожденной от твердой изол ции установлена дугоулавливающа  шина 7, имеюща  воздушную изол цию. Она устанавливаетс  над фазой кабел  с зазором в свету, составл ющим 5-18 мм. Фиксаци  зазора дугоулавливающей шины на фазе осуществл етс  с помощью изол ционных хомутов (кронштейнов) 8.

Дугоулавливающа  шина 7 и фаза 6 Подключены к трансформатору тока ТТ 9, который обеспечивает защитные и измерительные функции в шкафу КРУ. ТаО 00

о ел ел

00

ким образом, фаза 6  вл етс  отход щим электродом ТТ 9 и подключена к его первичной обмотке, а дугоулавливающа  шина 7 подключена к второму выводу первичной обмотки ТТ 9 со стороны подвод щих электродов , каждый из которых начинаетс  на втором выводе ТТ9 и заканчиваетс  на контакте 10 выключател  3. В качестве отвод щих электродов могут служить шины, заканчивающиес  проходными изол торами , обеспечивающими переход электрической энергии на воздушную ЛЭП, отход щую от шкафа КРУ.

На фиг.2 дан вид сверху кабельной воронки 5, отход щих от нее фаз б, ТТ 9 кабельного отсека 2, места их креплени  и первой дугоулэвливающей шины 7, обеспечивающей защиту кабельного отсека 2 от дугового короткого замыкани  (КЗ) и индикацию (укахание места) дугового повреждени . Последнее очень важно, так как позвол ет в р де случаев отключать отход щую линию своим выключателем 3, показанным на фиг,1. Это дает возможность не отключать другие линии, питаемые с той же секции КРУ. При невыполнении индикации места КЗ, опаса сь взрыва выключател  3 шкафа из-за выброса паров масла в момент коммутации, если дуга возникла в его отсеке , идут на отключение всей секции выключателем ввода секции (не показан).

Дугоулавливающа  шина 7 может выполн тьс  из цветного (немагнитного) металла , как например и фазы б защищаемого кабел . Но может выполн тьс  и из стали - магнитного материала. Последнее способствует лучшему удержанию дуги на дугоу- лавливающей шине 7. что обеспечивает устойчивую сигнализацию о возникшем дуговом КЗ, Средн   фаза 11 кабельной воронки (разделки) 5 имеет твердую изол цию. ТТ9 закреплены на траверсе 12. В средней фазе 11, как правило, ТТ9 не устанавливаетс  и замен етс  изол тором 13. При наличии в этой фазе ТТЭ, дугоулав ливающую шину 7 целесообразно монтировать на средней фазе 11. Тверда  изол ци  14 средней фазы 11 и крайней нижней фазы 15, как правило, выполн етс  из кабельной бумаги или специальной тканевой изолирующей ленты со специальной последующей пропиткой. Фаза 15  вл етс  отход щим электродом дл  нижнего ТТ 16.

На фиг.З показана возможность расширени  зоны защиты и индикации дуговой защиты за счет установки вдоль подвод щего электрода 17 ТТЭ второй дугоулавливаю- щей шины 18, выполн емой по аналогии с дугоулавливающей шиной 7. Только эта шина присоедин етс  электрически ко второму (левому) выводу первичной обмотки ТТЭ, а располагаетс  с зазором вдоль подвод щего электрода 17, присоединенного к первому выводу первичной обмотки ТТЭ.

Фиксаци  зазора в свету и обеспечение необходимой изол ции между подвод щим электродом 17 и второй дугоулавливающей шиной 18 осуществл етс  с помощью изолирующих кронштейнов 8 (выполненных из ге0 тинакса, текстолита и проч.). Шина 18 также может выполн тьс  из цветного металла, но как показали опыты, целесообразно выполн ть ее из стали, как и шину 7.

На конце отвод щего электрода (фазы 6)

5 показано утолщение 19,  вл ющеес  слоем фазной изол ции, необходимой дл  увеличени  пути утечки между открытой частью фазы 6 и фазами 11 и 15. Эта изол ци  в виде соответствующего утолщени  фазы 6

0 показана и на фиг.1 и 2.

На фиг.4 показаны сборные шины: фазы А, В, С, выключатель 3, подвод ща  и отвод ща  ошиновка ТТЭ, вторичные цепи ТТ. Во вторичную обмотку ТТЭ включен

5 фильтр 20 тока,а последовательно фильтру включена обмотка 21 токового реле. Контакт 22 этого реле выведен в автономную цепь питани  катушки 23 отключени  выключател . Им может быть фидерный выключатель

0 3 (отход щей линии), показанный на фиг.1 (поз.З), или секционный выключатель (не показан ). С помощью кинематической св зи 24 (привода) катушка 23, действу  на расцепи- тель, производит отключение цепи, через

5 которую подаетс  энерги  к месту КЗ. На фазах кабел  (или шин воздушного ввода на отход щую ВЛ) показана точка К возможного дугового КЗ. Позици ми 25 и 26 показаны точки взаимодействи  дугоулавливающей

0 шины 7 и фазы 6 кабел  (отход щей ошиновки линии) с электрической дугой. На фиг.4 показан наиболее часто встречающийс  вид КЗ - двухфазное короткое замыкание, которое обычно переходит в трехфазное.

5 На фиг.5 показана форма тока (заштрихованна  зона) проход щего через трансформатор тока - ТТЭ и соответственно в его вторичной обмотке при дуговом КЗ в точке К.

0

Устройство работает следующим образом .

Возникша  дуга КЗ шунтирует электрод 6 и дугоулавливающую шину 7, имеющих

5 воздушную изол цию, в точках 25 и 26. Образуетс  контур, в котором эквивалентный ток короткого замыкани , равный э, разбиваетс  на два тока: И и 12. Эти токи каждое мгновение измен ютс  по Своей величине. Но не только с промышленной частотой, но

и по причине изменени  сопротивлени  в точке взаимодействи  дуги с металлом электрода - в месте контактного п тна. Это сопротивление зависит от многих факторов: рода металла, состо ни  поверхно- сти, температуры окружающей среды, скорости перемещени  дуги под действием электромагнитного пол  источника, интенсивности восход щих тепловых потоков воздуха (газов) отсека, величины тока КЗ и т.д.

Установлено опытным путем, что частота изменений тока (возникновение острых вершин а и Ь) за полупериод тока промыш- ленной частоты, равной 50 Гц, колеблетс  от 2 до 8, если дуга перемещаетс  от источника по петле: обща  точка - первична  обмотка ТТ9, отвод щий электрод с дугоулавливаю- щей шиной 7, способству  расширению это- го замкнутого витка.

Такой высокочастотный сигнал поступает на вторичную обмотку ТТ9. Фильтр 20 нормально закрыт (при промышленной частоте проход щий через него ток мал). Поступивший высокочастотный сигнал открывает фильтр 20. Обмотка 21 начинает обтекатьс  током, достаточным дл  замыкани  контакта 22. Он замыкаетс  и подает сигнал на катуш- ку 23. Она обеспечивает отключение питающего выключател .

Claims (2)

1.Шкаф комплектного распределительного устройства, содержащий трансформаторы тока с выводами, соединенные с подвод щими и отвод щими электродами и наход щиес  в цепи отключени  питающего выключател , причем часть электродов выполнена с твердой изол цией, отличающийс  тем, что, с целью снижени  материалоемкости и повышени  надежности, он снабжен токовым реле и фильтром тока, по меньшей мере один трансформатор тока выполнен с дугоулавливающей шиной с воздушной изол цией, одним концом подключенной к выводу первичной обмотки со стороны присоединени  подвод щего электрода и расположенной вдоль отвод щего электрода на участке, выполненном с воздушной изол цией, а фильтр тока, соединенный последовательно с обмоткой токового реле, подключен к концам вторичной обмотки трансформатора тока, а контакты токового реле включены в цепь отключени  питающего выключател .

2.Шкаф по п.1, отличающийс  тем, что он снабжен дополнительной дугоулавливающей шиной с воздушной изол цией , присоединенной к второму выводу первичной обмотки трансформатора тока и расположенной с зазором вдоль подвод щего электрода, выполненного с воздушной изол цией.

Фиг.1

15

4

-J

/

t

/ -L5

5Риг. З

9

t

2/.

/в

г. З

Фиг Z

9л

ti / У

|{Г

18

ч-1 Сигнал от

- р /75/1Р Л//МЛ - ЧС11ГШЙ

Сигнал от реле

К реле Ъьшючател 

Фиг 5