Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат переменного тока для напряжения свыше 1 кВ. рассчитанный на отключение рабочего тока, порядка номинального, и снабженный приводом для неавтоматического или автоматического управления. Выключатели нагрузки не предназначены для отключения тока КЗ, но включающая их способность соответствует электродинамической стойкости при КЗ.

Выключатели нагрузки применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения вместо силовых выключателей, если это возможно по условиям работы электроустановки. Поскольку они не рассчитаны на отключение тока КЗ, функции автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения возлагают на плавкие предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям системы, например на линейные выключатели, расположенные ближе к источнику энергии (рис.1). В связи с совершенствованием конструкций выключателей нагрузки область их применения расширяется.

Рис.1. Схема, поясняющая назначение отделителей и короткозамыкателей

Ниже приведено описание наиболее распространенных конструкций выключателей нагрузки.

Выключатели нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа

Отечественные аппаратные заводы выпускают выключатели нагрузки этого вида для номинальных напряжений 6 и 10 кВ (рис.2).

Рис.2. Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа:
а - общий вид выключателя;
б - гасительная камера

Как видно из рисунка, здесь использованы элементы трехполюсного разъединителя для внутренней установки. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры 5. К ножам разъединителя 1 прикреплены вспомогательные ножи 4. Изменен также привод разъединителя, чтобы обеспечить необходимую скорость движения ножей при включении и отключении, не зависящую от оператора.

Для этого предусмотрены пружины б, которые натягиваются при повороте вала 3 разъединителя, а при освобождении передают свою энергию подвижным частям аппарата.

В положении «включено» вспомогательные ножи входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя 2 и скользящие контакты гасительных камер 7 замкнуты. Большая часть тока проходит через контакты разъединителя. В процессе отключения (рис.2,б) сначала размыкаются контакты разъединителя: при этом ток смещается через вспомогательные ножи 4 в гасительные камеры. Несколько позднее размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги, которые гасятся в потоке газов - продуктов разложения вкладышей 8 из органического стекла.

В положении «отключено» вспомогательные ножи находятся вне гасительных камер; при этом обеспечиваются достаточные изоляционные разрывы. Наибольший ток отключения выключателя типа ВН (активный или индуктивный, но не емкостный) равен 800 А при номинальном напряжении 6 кВ и 400 А при напряжении 10 кВ, номинальные продолжительные токи в 2 раза меньше и соответствуют рабочим токам разъединителей.

Выключатели нагрузки для генераторов

Мощные генераторы G соединяют в блоки с повышающими трансформаторами Т1 и присоединяют к сборным шинам станции через силовые выключатели Q (рис.3).

Рис.3. Схема блочного агрегата генератор-трансформатор
с выключателем на стороне высшего напряжения
и выключателем нагрузки у генератора

Для электроснабжения системы собственных нужд блока предусматривают понижающий трансформатор Т2, присоединенный к токопроводу на участке между генератором и повышающим трансформатором. Чтобы обеспечить энергией систему собственных нужд блока при его пуске, предусматривают выключатель нагрузки QW у генератора с номинальным напряжением порядка 24 кВ, номинальным током 20-30 кА и током электродинамической эксплуатацию и повышает надежность работы станции.

Выключатели нагрузки с указанными номинальными параметрами изготовлял ПО «Электроаппарат». Они входят в состав аппаратного генераторного комплекса (КАГ), включающего в себя выключатель нагрузки с гасительным устройством сжатого воздуха, разъединитель с заземляющими ножами, а также измерительные трансформаторы тока и напряжения. Перечисленные аппараты встроены в комплектный токопровод генератора. При номинальном токе свыше 12,5 кА предусматривается водяное охлаждение основных элементов аппаратного комплекса.