Elementy stacji elektroenergetycznej

Wyłączniki Elektroenergetyczne

Wył. małoolejowe wyposażone są w komory gaszeniowe wypełnione olejem mineralnym a więc rozdzielanie styków wyłącznika odbywa się w oleju. Przy wyłanczaniu dużych prądów zwarciowych następuje wydzielenie się gazu gwałtownie podnosi się ciśnienie oleju, który przez odpowiednie kanały wpychany jest prostopadle na kolumnę łuku. Wyłączniki te mają kształt kolumny wykonanej z izolatora porcelanowego oddzielnie dla każdego bieguna.

Wył. magneto wydmuchowe wykorzystuje się zjawisko przemieszczania się łuku pod wpływem pola magnetycznego łuk jest gaszony w powietrzu w komorze gaszeniowej tzw. de jonizacyjnej z płytkami metalowymi lub wąsko szczelinowej. Odznaczają się duża trwałością łączeniową, ale do napięć nie wyższych niż do 20 kV.

Wył. Z sześcio fluorkiem siarki stosowany w tym wyłączniku SF6 jest gazem bezbarwnym nie palnym i nie trującym. Wytrzymałość elekt. Gazu przy ciśnieniu 0,2Mpa jest tego samego rzędu, co oleju. Dzięki temu w atmosferze SF6 możliwe jest przerywanie prądu o wartości 100 razy większej niż w powietrzu. Dzieje się to w wyniku procesu intensywnej de jonizacji łuku neutralizacja elektronów przez cząsteczki gazu. SF6spełnia rolę izolacji oraz środka gaszeniowego łuk. Wyłącznik zbudowany jest w postaci zbiornika wypełnionego SF6. Stosuje się budowę modularną, co pozwala na konfigurację o różnych parametrach. Charakteryzują się małymi wymiarami stosowane są do WN i ŚN w stacjach wnętrzowych i napowietrznych.

Wył. próżniowe charakteryzują się dużą wytrzymałością elekt. 10 Kro tnie wyższą niż powietrze oraz szybkim odbudowywaniem wytrzymałości elekt. Przerwy. W chwili pierwszego przejścia przez 0 następuje de jonizacja przestrzeni łukowej i po około 10 ms uzyskuje się pierwotna wytrzymałość elekt. Między stykami łącznika. Zalety to: szybkie i skuteczne działanie (brak powtórnych zapłonów łuku), małe wymiary, duża trwałość. Wady to: konieczność utrzymania próżni, duża stromość prądów, wysoka cena.

Napęd wył. czynności łączeniowe wyłącznikami dokonywane są za pomocą specjalnych napędów do większości wyłączników można do budować napędy różnych typów. Stosuje się napęd maszynowy i ręczny w tym bezpośredni i pośredni. W śród maszynowych spotyka się najczęściej napęd silnikowy pneumatyczny hydrauliczny i elektromagnesowy. Zwykle podczas załączenia wyłącznika następuje napięcie sprężyny zał./wył, które zapewniają szybkie przestawienie styków ruchomych wyłącznika.

Odłączniki celem stosowania odłączników wysokonapięciowych jest stworzenie widocznej przerwy izolacyjnej o dużej wytrzymałości elekt. Wymaganie widocznej przerwy podyktowane jest względami bezpieczeństwa, bo wiem według przepisów PEUP urządzenie uważa się za pozbawione napięcia, jeżeli oddzielone jest od źródła widoczną przerwą. Odłączniki służą również do wykonywania połączeń w obwodach WN w stanie bez prądowym. Przełączanie zasilania przy podwójnym układzie szyn zbiorczych, z których każda pozostaje pod napięciem. Odłączniki nie są wyposażone w elementy do gaszenia łuku, dopuszcza się jednak przełączanie niewielkich prądów. Odłączniki maja prosta konstrukcję złożoną z izolatorów wsporczych umocowanych do podstawy, na których umieszczone są zestyki z torem prądowym i zaciski przyłączeniowe. Ze względu na przewidywalne miejsca zainstalowano buduje się jako wnętrzowe i napowietrzne różniące się zasadniczo izolatorami, ale też konstrukcją styków i zabezpieczeń części metalowych. Odłączniki stworzone są również jako uziemniki, a więc łączniki służą do bezpiecznego połączenia z Ziemią przewodu fazowych wyłączonego obwodu z pod napięcia. Zwykle napęd odłącznika przenoszony jest przez izolator, tzw. napędowy stosuje się odłączniki z napędem ręcznym i mechanicznym np. w systemie sterowania sieci z nastawnią.

Rozłączniki stacyjne do rozłączników zwanych odłącznikami mocy zaliczamy łączniki, którymi mogą być przerwane do 10 krotnej wartości In ciągłych. Rozłącznikiem można przerwać prądy robocze i zakłóceniowe a przede wszystkim przeciążeniowe. Wyposażone są w to urządzenia do gaszenia łuku stosują się w tym celu wdmuchiwanie i chłodzenie sprężonym powietrzem. Powietrze sprężone jest w cylindrze przez tłok napędzony równocześnie ze stykiem ruchowym rozłącznika. Ciekawym rozwiązaniem jest sterowanie styków tzw. opalnych, które otwierają się później niż styki podstawowe, a przez to przyjmują negatywne działanie łuków. Znane są też rozłączniki Sf6, których styki umieszczone są w przezroczystej komoże gaszeniowej wypełnionej tym gazem. Rozłączniki w stanie otwarcia zapewniają widoczną przerwę izolacyjną stąd też są zwane rozłącznikami izolacyjnymi. Często stosuje się wyposażone w bezpiecznik włączone szeregowo w tory prądowe. W połączeniu z bezpiecznikami mogą być stosowane w miejscu zestawu wyłącznika odłącznika, zapewniają, bowiem wyłąnczanie prądów zwarciowych jak przeciążeniowych oraz uzyskiwanie widocznej przerwy izolacyjnej. Przepalenie się wkładki topikowej w 1fazie w skutek zwarcia powoduje zwolnienie wybijaka wkładki, który uderzeniem zwalnia zapadkę rozłącznika i powoduje jednocześnie otwarcie wszystkich biegunów odłącznika.

Dławiki zwarciowe Do ograniczania dużych prądów zwarciowych wyższych od wytrzymałości zwarciowej urządzeń i przyrządów elekt. stosowane są dławiki. Podstawową zasadą ograniczania prądów zwarciowych jest zwiększenie impedancji obwodu lub przerwanie prądu przed uzyskaniem przez niego wartości maksymalnej. Podwyższenie impedancji można osiągnąć przez zmianę układu konfiguracji energetycznego lub włączenie do obwodu dodatkowej impedancji dławika zwarciowego. Podstawowym elementem dławika jest uzwojenie wykonane z przewodu o odpowiednio dużym przekroju. Uzwojenie składa się ze spiralnie nawiniętych cewek płaskich włączonych współosiowo w odpowiednich odstępach w jednej lub kilku warstwach nawiniętych cylindrycznie. Dławiki buduje się jako bez rdzeniowe, aby uniknąć zjawiska nasycenia obwodu magnetycznego. Parametry dławika to Un, In, XL (reaktancja). Dławiki instalowane są w polach zasilających stacje lub w polach odpływowych.

Przekładniki służą do zasilania obwodów prądowych i napięciowych przyrządów pomiarowych i przekaźników. Zastosowanie przekładników w rozdzielniach wysokiego napięcia ma na celu zasilenie urządzeń pomiarowych stacji a jednocześnie pozwala na: bezpieczną obsługę przyrządów pomiarowych dzięki odizolowaniu obwodów wtórnych od obwodów WN; stosowanie jednakowych przyrządów pomiarowych dzięki transformowania prądów i napięć o różnych wartościach na wartości znormalizowane; zmniejszenie niebezpieczeństwa uszkodzenia przyrządów pomiarowych w skutek elektromagnetycznego i cieplnego działania prądów zwarciowych; rozszerzenie zakresów przyrządów pomiarowych; zdalny pomiar wartości elektrycznych.

Przekładnik prądowe jest to TR 1faz o małej mocy (2,5- 90VA) składa się z uzwojenia wtórnego oraz z blach transformatora o dużej przenikalności magnetycznej. Stosunek wartości In1, do wartości In2 nazywamy przekładnią. Są 3 znormalizowane wartości prądu wtórnego 1, 2, 5, najczęściej 5A. W takim przypadku ustrój pomiarowy amperomierza przystosowany powinien być do pomiaru prądu od 0 do 5A. In1 dobierany do spodziewanych wartości prądów roboczych, który zamierzamy zmierzyć. Znormalizowane wartości In1 to: 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 50; 60; 75 oraz ich wielokrotności i podwielokrotności. Zaciski strony pierwotnej przekładnika oznaczane są literami K, L wtórne k, l. Zdolność przekładnika do transformowania większych prądów od In nazywamy liczbą przetężeniową a więc liczba przetężeniowa określa krotność In1, przy której błąd nie przekracza 10% (osiąga 10%).