Приводы к коммутационной высоковольтной аппаратуре
Для включения и отключения разъединителей, выключателей нагрузки, масляных выключателей и другой коммутационной аппаратуры используют специальные устройства — приводы . Для автоматически отключаемых или включаемых аппаратов привод удерживает их соответственно во включенном или отключенном положении.
По роду используемой энергии приводы разделяют на ручные, электрические (электромагнитные, электродвигательные), пружинные, пневматические. Раньше применялись грузовые приводы, которые оказались недостаточно надежными в работе.
Различают также неавтоматические, полуавтоматические и автоматические приводы. Первые дают возможность включать или отключать аппарат только вручную. Вторые обеспечивают автоматическое (дистанционное) отключение или в некоторых случаях включение аппарата. Автоматические приводы дают возможность автоматически (от соответствующих устройств защиты и автоматики) или дистанционно включать и отключать коммутационные аппараты.
Для управления разъединителями наиболее часто используют ручной рычажной привод. Он может быть установлен как в закрытых, так и в открытых распредустройствах. Рукоятка такого привода перемещается в вертикальной плоскости на угол 120 — 150 °. Движение рукоятки при помощи тяг и рычагов передается валу ножей разъединителя. При отключении рукоятку привода поворачивают вниз, при включении — снизу вверх.
Ручные приводы устанавливают на тех же опорных конструкциях, на которых размещается разъединитель. Наличие привода дает возможность осуществить механическую или электрическую блокировку разъединителя и выключателя для предотвращения неправильных операций с разъединителем при включенном выключателе.
Однополюсными разъединителями часто управляют при помощи изолирующей штанги, которой захватывается петля, специально предусмотренная на ноже разъединителя.
Короткозамыкателями и отделителями управляют при помощи приводов типа ПГ-10К и ПГ-10-0 или ШПК и ШПО. Эти приводы, имеющие одинаковую кинематическую схему, размещают в шкафах для наружной установки. Вал этих приводов при помощи соответствующих рычагов и тя г соединен о короткозамыкателями или отделителями.
В приводе короткозамыкателя можно установить два реле прямого действия максимального тока и один электромагнит отключения. При срабатывании реле или электромагнит освобождает защелку привода и короткозамыкатель включается под действием введенной при его отключении пружины.
Отключают короткокозамыкатель вручную при помощи рукоятки управления приводом. В приводе отделителя устанавливают электромагнит отключения, который при срабатывании также освобождает защелку и обеспечивает автоматическое отключение отделителя под действием заведенной при его включении пружины. Раньше в этих в приводах устанавливались специальные блокирующие реле (БРО), однако они оказались недостаточно надежными, и поэтому, чтобы предотвратить отключение отделителя при включенном короткозамыкателе, используют токовую блокировку в схеме автоматического управления.
Выключатели нагрузки могут быть оснащены приводами нескольких модификаций: с ручным включением и отключением (типа ПР-17), с ручным включением и ручным или дистанционным отключением (типа ПРА-17), с дистанционным или автоматическим включением и отключением (типа ПЭ-11).
Выключателями нагрузки с заземляющими ножами управляют ври помощи отдельного, ручного привода с механической блокировкой, не позволяющей включить заземляющие ножи при включенном выключателе.
Для управления масляными и другими выключателями используются приводы, имеющие следующие основные узлы: включающий механизм, обеспечивающий включение выключателя, запирающий механизм (защелка), который удерживает выключатель во включенном положении, и расцепляющий механизм, освобождающий защелку, после чего выключатель отключается под действием отключающих пружин, заведенных при включении. Наибольшее усилие требуется при включении, так как в этом случае необходимо также преодолеть сопротивление отключающих пружин. Трение и силы инерции в подвижных частях. При включении на короткое замыкание. может потребоваться преодоление электродинамических усилий, отталкивающих контакты один от другого.
Наиболее часто для управления выключателями используют автоматические приводы. В сельских электрических сетях наибольшее распространение получили пружинные приводы. Более широкое применение их по сравнению с электромагнитными приводами объясняется тем, что для их работы не требуются аккумуляторные батареи и соответствующие зарядные агрегаты. В данном случае выключатель автоматически включается под действием заранее заведенных (натянутых) пружин.
Включающие пружины можно заводить от руки или специальным двигателем, который обычно снабжен редуктором (автоматический моторный редуктор — AMP). Пружинные приводы используют для управления масляными выключателями на напряжение 6 — 35 кВ. Они обеспечивают: ручное или дистанционное (посредством встроенных электромагнитов включения и отключения) включение и отключение выключателя, автоматическое отключение выключателя под действием защиты (при помощи встроенных реле или отдельного комплекта реле защиты), автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя после его автоматического отключения при помощи специальной релейной схемы и встроенного электромагнита включения (возможно также механическое АПВ посредством рычажного механизма привода, которое в последнее время обычно не используется).
Имеется ряд конструкций пружинных приводов (типа ППМ-10, ПП-67, ПП-74 и др.). В сельских электрических сетях наиболее часто применяется привод типа ПП-67К.
Опыт эксплуатации пружинных приводов, в частности типа ПП-67, показал, что они относительно часто выходят из строя и из-за сложной механической части являются одним из наиболее ненадежных элементов электрооборудования. Поэтому существует несколько конструкций, в частности электромагнитные приводы с использованием мощных выпрямителей, для сельских электроустановок.
Электромагнитные приводы, получающие питание от аккумуляторной батареи, нашли широкое распространение в установках с постоянным оперативным током. Эти приводы представляют собой устройства управления выключателем прямого действия: энергия, необходимая для включения, непосредственно подается В процессе включения от источника большой мощности электромагниту включения. Отключение происходит под действием маломощного электромагнита отключения. Достоинство электромагнитных приводов — простота конструкции и надежность действия. Основной недостаток — большой ток, потребляемый электромагнитом включения.
Промышленность изготовляет электромагнитные приводы нескольких типов. Для выключателей на напряжение 10 кВ достаточно широко используются приводы типа ПЭ-11.
Большинство приводов различного типа снабжены устройством свободного расцепления. Это — механический узел привода, обеспечивающий свободное отключение выключателя независимо от положения подвижных элементов. Устройство свободного расцепления особенно необходимо для быстрого отключения выключателя при включении его на короткое замыкание.
Воздушными выключателями, работающими от компрессора, управляют при помощи пневматического привода. Действие этого привода обеспечивается за счет энергии сжатого воздуха от той же компрессорной установки.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Электрические станции, подстанции, линии и сети — Приводы коммутационных аппаратов
Содержание материала
Приводы разъединителей.
Подвижные ножи однополюсных разъединителей отключают по одному изолирующей штангой типа ШО, имеющей на конце металлический стержень для захвата ножа разъединителя.
Трехполюсные разъединители внутренней установки на ток до 1 000 А выполняют на одной раме и снабжают рычажным приводом, действующим сразу на все три ножа разъединителя. Кинематическая схема такого привода показана на рис. 69. Главный рычаг 1 приводит в действие через систему ломающихся рычагов вал разъединителя, который связан с фарфоровыми тягами, соединенными с ножами разъединителя (см. рис. 69). Для привода вала используются тяга 2 и ломающиеся рычаги привода 3 и 4. Последние поворачиваются короткой тягой 5 и рычагом 6, соединенным с рукояткой привода 7. Направление перемещения рычагов привода при отключении разъединителя (рукоятка 7 опущена вниз) показано на рисунке.
Рис. 70. Кинематическая схема привода к отделителю: 1 — вал привода, 2 — стойка, 3— натяжная пружина, 4 — защелка, 5 — винт, 6 — отключающая планка, 7 —отключающие электромагниты, 8 — рычаг, 9 —ролик, 10 — защелка, 11 — связь, 12 — рычаг, 13 — планка, 14 — ролик, 15—тяга, 16 — серповидный рычаг, 17 — зубчатый выступ
Разъединители могут быть снабжены также ручным червячным приводом, пневматическим и электродвигательным приводами. В этих случаях допускается дистанционное автоматическое управление разъединителями.
Приводы короткозамыкателей и отделителей. Для автоматического включения короткозамыкателей и отключения отделителей используют приводы типа ШПК (шкафной конструкции, привод короткозамыкателя) или ШПО (то же, отделителя), а также типов ПГ-10-К и ПГ-10-О. Приводы ШПК и ШПО выполнены и работают по одному и тому же принципу и имеют одинаковую кинематическую схему (рис. 70).
На валу привода 1 укреплен рычаг 12, а на переднем конце вала — заводящий рычаг 8, имеющий защелку 10. Передняя часть заводящего рычага имеет с торца квадратный выступ, на который надевают съемную рукоятку для включения привода. Для заводки привода рукоятку сначала поворачивают до отказа против часовой стрелки. В этом положении защелка 10 захватывает рычаг 12, находящийся в крайнем левом положении. После этого рукоятку привода начинают поворачивать по часовой стрелке и защелка 10 тянет за собой рычаг 12, который жестко связан с валом привода. Вал при этом начинает поворачиваться. В конце поворота рычаг 12 запирается защелкой 4, привод оказывается включенным и удерживается в этом положении. В процессе поворота рычаг 8 роликом 9 нажимает на планку 13 серповидного рычага 16 и поднимает его. При этом конец планки 13 тягой 15 переключает блокирующие контакты отделителя. Рычаг 16 остается в поднятом состоянии вследствие того, что его зубчатый выступ 17 подходит под ролик 14, закрепленный на стойке 2. Эта стойка под действием пружины занимает нужное положение и удерживает серповидный рычаг от падения.
Отключается аппарат (в данном случае—отделитель) под действием любого из отключающих электромагнитов 7, которые срабатывая, поднимают отключающую планку 6. Последняя поворачивается и винтом 5 ударяет по удерживающей стойке 2. При этом ролик 14 выходит из- под зубчатого выступа 17 рычага 16. Рычаг под действием натяжной пружины 3 поворачивается вокруг своей оси и правым выступом ударяет по нижней части защелки привода 4. Последняя отклоняется вправо и освобождает рычаг 12 и, следовательно, вал привода, который поворачивается и отключает аппарат.
Чтобы уяснить работу приводов короткозамыкателя и отделителя, рассмотрим электрическую схему их управления. Схема должна обеспечивать четкое взаимодействие и определенную последовательность работы каждого аппарата, нарушение может привести к серьезным авариям. Наиболее простая схема, обеспечивающая совместную безаварийную работу короткозамыкателя и отделителя, показана на рис. 71. В схеме используется одно реле — блокировочное реле отделителя (БРО), которое своими обмотками подключено непосредственно к трансформатору тока (ТТ) типа ТШЛО, установленному на шинопроводе короткозамыкателя КЗ (см. рис. 71). Привод короткозамыкателя ШПК имеет три электромагнита (на рисунке показан один общий электромагнит). Электромагнит 1 включает в себя функции максимальных токовых реле прямого действия и реле, срабатывающего при внутренних повреждениях в трансформаторе. Привод отделителя ШПО имеет два отключающих электромагнита 2, один из которых конструктивно выполнен как блокировочное реле отделителя БРО, а другой (на рисунке он не показан) служит для дистанционного отключения отделителя с пульта управления подстанции.
При повреждениях трансформатора срабатывает его защита и даст импульс на катушку одного из электромагнитов 1, он срабатывает и освобождает защелку 3, которая до этого удерживалась пружиной 4. Поле освобождения защелки, под действием пружины 5 короткозамыкатель КЗ включается и создает искусственное замыкание на землю. Ток короткого замыкания течет через шинопровод, на котором установлен трансформатор тока. Под действием тока, возникающего во вторичной обмотке ТТ, срабатывает БРО и заводит пружину привода отделителя ОД.
Рис. 71. Схема включения привода отделителя и короткозамыкателя
1, 2 — электромагниты, 3, 5 — защелка, 6, 7, 8 — пружины
Рис. 72. Автоматизированный привод типа ПРБА:
1— рукоятка, 2 — крышка. 3 — сигнальное реле, 4 —коробка, 5— металлический корпус, 6 — тяга. 7 — блокировочные контакты
При возникновении искусственного короткого замыкания защита на питающем конце линии срабатывает, отключает головней масляный выключатель, и прохождение тока через короткозамыкатель и ТТ прекращается. Реле БРО обесточивается и, срабатывая, выбивает защелку 6, которая удерживалась пружиной 7. При этом под действием пружины 8 отделитель отключится, и поврежденный трансформатор будет отделен от линии. Нормальная работа остальных потребителей линии будет восстановлена автоматическим повторным включением (АПВ) головного масляного выключателя.
Приводы масляных выключателей.
Для приводов масляных выключателей используют ручные и автоматические приводы, позволяющие включать и отключать выключатели вручную, дистанционно и автоматически. Ручной привод обеспечивает управление выключателем на месте его установки, а автоматический—дистанционное, от реле защиты и автоматики. По роду действия приводы также разделяют на приводы прямого и косвенного действия. В приводах прямого действия движение передается непосредственно на механизм выключателя; в приводах косвенного действия необходимая для включения выключателя энергия предварительно запасается в’ специальных устройствах — сжатых пружинах, поднятых грузах, маховиках и др.
Для управления масляными выключателями напряжением 10 и 35 кВ используют ручные автоматизированные приводы с блинкером (механическим указателем срабатывания) типа ПРБА, электромагнитные типа ПЭ-11 и пружинные типов ПП-61 и ПП-67 (усовершенствованная конструкция ПП-61).
Привод ПРБА (рис. 72) состоит из металлического корпуса 5, закрытого крышкой 2, в прорезь которой входит рукоятка 1. При повороте рукоятки движение к выключателю передается через тягу 6. Привод снабжен приборами релейной защиты, размещенными в коробке 4.
Рис. 73. Пружинный привод типа ПП-61К:
1— пружины, 2 — кнопки, 3— моторный редуктор
Указатель срабатывания сигнального реле 3 сигнализирует положение масляного выключателя (во включенном положении рукоятка 1 поднята, а указатель срабатывания 3 опущен вниз). Привод снабжен блокировочными контактами 7 типа КСА, помещенными над кожухом и соединенными с валом рычагом. Привод автоматически отключает выключатель от релейной защиты при перегрузках, коротких замыканиях и при исчезновении напряжения. Для ручного отключения рычаг привода опускается вниз (положение 1). Включают привод только вручную (рычаг управления должен занять положение 1).
В связи с широкой автоматизацией сельских электростанций и подстанций в настоящее время распространены специальные схемы автоматического включения резерва (АВР) и автоматического повторного включения воздушных линий (АПВ). Автоматическая работа выключателей при этом обеспечивается приводами косвенного действия пружинного типа ПП-61 или ПП-67. На рис. 73 показан привод типа ПП-61к, обеспечивающий автоматическое, дистанционное, или ручное включение и отключение высоковольтных выключателей и их АПВ. Оперативное управление выключателем в этом приводе выполняется за счет энергии предварительно натянутых пружин 1. Натяжение пружин осуществляется при помощи автоматического моторного редуктора 3 (АМР) с использованием электродвигателя типа МУН на 110 или 220 В постоянного или переменного тока. Кнопками 2 обеспечивается также ручное управление. Привод может применяться на выключателях с максимальным моментом на валу при включении до 40 кГм.
Рис. 74 Кинематическая схема пружинного привода типа ПП-67: 1 — ударник расцепления, 2 —планка, 3 — главный вал привода, 4 — стойка расцепления, 5, 13 — защелки; 6 —пружинный буфер, 7, 12 —рычаги, 8 — релейная планка, 9 —сердечники катушек, 10 —траверса, 11— катушка, 14 — кнопки, 15 — удерживающее устройство, 16 —опорная ось, 17 — блок — контакты вала привода
В настоящее время используют более совершенный пружинный привод типа ПП-67. Рассмотрим его принцип действия и кинематическую схему.
Привод предназначен для ручного или автоматического (в том числе дистанционного) управления выключателями. Он является двигательным приводом, и отличительной его особенностью является то, что one- рация включения осуществляется за счет энергии предварительно натянутых пружин. Натяжение пружин выполняется приводным электродвигателем, цепь питания которого включается автоматически после срабатывания привода на включение выключателя. Привод снабжен устройством однократного автоматического повторного включения (АПВ) с регулируемой выдержкой времени в пределах от 0,5 до 2 с.
Для автоматического и дистанционного управления в привод встраиваются электромагниты управления, сигнальные блок-контакты и отключающие элементы защиты. Для вращения автоматического заводящего устройства используется универсальный коллекторный электродвигатель типа МУН, работающий при постоянном токе напряжением 110 В или однофазном переменном токе напряжением 100— 127 В. Подготовка привода к включению выключателя происходит за 25—30 с. После завода (натяжения) пружин заводящее устройство автоматически отключается конечным выключателем.
Кинематическая схема механизмов привода показана на рис. 74.
Механизм отключения состоит из ударника расцепления 1, свободно поворачивающегося пн опорной осп 16. Планкой 2 ударник расцепления удерживается во взведенном состоянии стойкой расцепления. Главный вал привода 3 с рычагом 7 вращается в подшипниках передней и задней стенок сварного корпуса привода. К механизму отключения относится также релейная планка 8, на которую действуют сердечники катушек 9 при автоматическом или дистанционном отключении.
Механизм включения состоит из свободно вращающегося на валу привода рычага 12 с роликом для взвода ударника расцепления 1 и защелкой 13 для захвата рычага 7 вала привода при включении. На рычаге 12 с лицевой стороны закреплена траверса 10 с поворотным грузом, она соединена с пружинами включения, расположенными с правой стороны корпуса привода (на рис. 74 не показаны). Кнопочное управление состоит из кнопок 14 и рычага блокировки привода в отключенном положении.
Для подготовки привода к включению траверсу с грузом поворачивают против часовой стрелки до предела, натягивая при этом пружины. В крайнем верхнем положении траверса запирается устройством 15 и удерживается рычагом 12 в заведенном состоянии. Для включения привода необходимо освободить рычаг 12, что осуществляется вручную при нажатии кнопки 14 («ВКЛ») или дистанционно, посылая электрический сигнал в катушку 11. Освободившийся при этом рычаг 12 под воздействием пружин поворачивается по часовой стрелке и, захватив защелкой 13 рычаг 7 с валом привода, доводит рычаг до его запирания защелкой 5. Для ограничения поворота рычага 12 служит пружинный буфер 6.
Для отключения привода вручную, нажимают кнопку 14 «ОТКЛ»), нижний конец рычага 2 при этом нажимает на планку 8 и, поднимая ее, поворачивает релейную ось. Последняя через стойку расцепления 4 и планку 2 освобождает ударник расцепления 1, который, падая, ударяет по нижнему концу защелки 5, освобождающей рычаг 7. Вал привода освобождается и под воздействием пружин поворачивается, отключая выключатель.
При отключении от защиты, посылается импульс в любую из катушек 9, их сердечники своими штоками поднимают ось планки 8 и затем происходит срабатывание механизма, как и при ручнел отключении. Блок-контакты вала привода 17 приводятся в действие рычажной системой при повороте вала на включение и отключение.
Заводящее устройство привода состоит из электродвигателя, редуктора, зубчатых колес и конечного выключателя. Конструкция привода предусматривает его запирание механическим блок-замком в отключенном состоянии выключателя с целью предотвратить ошибочное его включение при работах на отходящих воздушных линиях или в распределительном устройстве.
При использовании приводов ПП-67 пли ПП-61 с горшковыми масляными выключателями вал привода соединяется с валом выключателя вертикальной тягой. 
Кинематическая схема соединения вала выключателя типа ВМГ-10 с валом привода при среднем присоединении приведена на рис. 75. Вал привода закреплен в подшипнике 1 и через рычаг 2 и скобу 3 соединен с регулируемой вертикальной тягой 4. В отключенном положении 1 тяга находится в крайнем нижнем положении. При включении тяга находится в верхнем положении, поворачивая вал выключателя на 45°.
Источник
