МНОГОФАЗНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ С СОЕДИНЕНИЕМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
MULTIPHASE CIRCUIT BREAKER SYSTEM HAVING SHORT-CIRCUIT LINK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к системе переключателя согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Такая система переключателя содержит несколько фазных проводников, силовой переключатель с несколькими полюсами переключателя и соединение короткого замыкания, которое имеет нулевую точку в соединении звездой и несколько сведенных в нулевой точке в соединении звездой соединительных проводников. Посредством такой системы переключателя можно с помощью соединения короткого замыкания при пуске в эксплуатацию электростанций или распределительного оборудования проверять установки безопасности и моделировать возможные случаи неисправности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Система переключателя вышеназванного типа описана в каталоге продукции “Generator Circuit-Breaker Systems HECS” фирмы ABB Schweiz AG, Цюрих/Швейцария (1НС0072302 Е02/АА09). Описанная система выполнена как система переключателя генератора и имеет по выбору одно из двух соединений короткого замыкания, из которых одно выполнено с возможностью ручного монтажа, а другое - с возможностью приведения в действие двигателем. Создание обоих соединений короткого замыкания требует обученного персонала и поэтому является сравнительно дорогостоящим и требующим временных затрат.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения, как оно представлено в формуле изобретения, является создание системы переключателя вышеуказанного типа, которая обеспечивает возможность выполнения испытаний методом моделирования с помощью соединения короткого замыкания экономичным образом по времени и затратам.
Согласно предложенному изобретению представлена система переключателя, содержащая несколько фазных проводников, силовой переключатель с несколькими полюсами переключателя и соединение короткого замыкания, которое имеет нулевую точку в соединении звездой и несколько сведенных в нулевой точке в соединении звездой соединительных проводников, причем каждый из фазных проводников электропроводно соединен с соответствующим одним из переключающих полюсов переключателя, и причем каждый соединительный проводник соединен через соответствующий один из нескольких нагружаемых током короткого замыкания первых разъединителей с соответствующим одним из фазных проводников. Эта система переключателя содержит, кроме того, второй разъединитель, который при замыкании электропроводно соединяет нулевую точку в соединении звездой с землей и который размыкается при нагружении соединения короткого замыкания током короткого замыкания.
В системе переключателя согласно изобретению испытания методом моделирования, которые служат для проверки установок безопасности электростанций или распределительного оборудования или моделирования случаев неисправности, могут выполняться централизованным образом с диспетчерского поста. Поэтому не требуется использование обученного персонала для выполнения монтажа, и, таким образом, с одной стороны, экономятся затраты на монтаж. С другой стороны, к тому же исключается время простоя системы переключателя из-за монтажных и демонтажных работ.
В системе переключателя второй разъединитель может быть выполнен таким образом, что он может нагружаться током заземления, который выбирается меньшим, чем максимально допустимый ток короткого замыкания в соединении короткого замыкания.
Предпочтительно первый разъединитель и второй разъединитель могут иметь управляемый с центрального поста управления привод для размыкания и замыкания изоляционного промежутка, фазные проводники, полюса переключения силового переключателя и первые разъединители могут быть размещены в заземленном корпусе, нулевая точка в соединении звездой может быть размещена вне корпуса, каждый из соединительных проводников может электрически изолированно выводиться из корпуса, и при замкнутом втором разъединителе каждый из первых разъединителей может образовывать соответствующий один из нескольких переключателей заземления системы переключателя.
Система переключателя согласно изобретению может предусматриваться для встраивания в генераторный отвод, расположенный между генератором и трансформатором, причем каждый из соединительных проводников электропроводно соединяет участок со стороны генератора соответствующего фазного проводника через соответствующий один из первых разъединителей с нулевой точкой в соединении звездой. Второй разъединитель может тогда выполняться как переключатель среднего или низкого напряжения.
Система переключателя согласно изобретению может быть предусмотрена для встраивания в газоизолированный металлический корпус высоковольтного распределительного оборудования. Второй разъединитель может тогда быть выполнен как высоковольтный переключатель.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение поясняется далее со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
Фиг. 1 - однофазное представление многофазной системы переключателя согласно уровню техники, которая выполнена как трехфазная система переключателя генератора и имеет три размещенных в заземленном корпусе полюса системы переключателя, которые по ходу ориентированного вдоль оси генераторного отвода размещены между генератором электростанции и трансформатором сети передачи высокого напряжения,
Фиг. 2 - вид в направлении стрелки выполненного перпендикулярно оси вдоль А-А сечения, по существу совпадающего по форме варианта выполнения системы переключателя по фиг. 1 с монтируемым вручную соединением короткого замыкания, причем из этого сечения показаны геометрическое выполнение и расположение корпуса, а также фаз и соединения короткого замыкания этой системы переключателя,
Фиг. 3 - вид соответственно фиг. 2 выполненного сечения, по существу совпадающего по форме варианта выполнения системы переключателя согласно фиг. 1 с соединением короткого замыкания, приводимым в действие моторным приводом, причем из этого сечения показаны геометрическое выполнение и расположение корпуса, а также фаз и соединения короткого замыкания этой системы переключателя, и
Фиг. 4 - вид соответственно фиг. 2 и 3 выполненного сечения, по существу совпадающего по форме варианта выполнения трехфазной системы переключателя согласно изобретению.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На представленной на фиг. 1 в однофазном виде трехфазной системе переключателя генератора показан только один из трех по существу одинаково выполненных полюсов Р системы переключателя, которые ориентированы параллельно друг к другу и к горизонтально проведенной оси А. Полюса размещены в горизонтально проходящей плоскости и включены по ходу ориентированного вдоль оси генераторного отвода GA между генератором G электростанции и трансформатором TR сети передачи высокого напряжения. Представленный полюс Р выполнен заключенным в корпус одной фазой и имеет электропроводно соединенный с землей Е и заполненный окружающим воздухом в общем случае металлический корпус К. Корпус К вмещает направленный параллельно оси А фазный проводник L, в который встроены последовательно включенные соответствующий полюс GP трехфазного переключателя генератора и переключающий полюс ТР трехфазного разъединителя. Корпус также вмещает, наряду с другими компонентами, как, например, преобразователи тока и напряжения и устройства защиты от перенапряжения, также два заземляющих переключателя ES1 и ES2, из которых один, а именно ES1, при замыкании электропроводно соединяет с корпусом К и, тем самым, с землей Е токоподвод со стороны генератора, а другой, а именно ES2, при замыкании электропроводно соединяет с корпусом К и, тем самым, с землей Е токоподвод со стороны трансформатора полюса Р системы.
Ссылочной позицией KSV обозначены два соединения короткого замыкания. Каждое из этих обоих соединений короткого замыкания электропроводно соединяет фазный проводник L трех фаз с электрически изолированно расположенной нулевой точкой S в соединении звездой. Поэтому соединительные проводники LK соединения KSV короткого замыкания, которые соединяют нулевую точку S в соединении звездой с соответствующим одним из фазных проводников L, проведены электрически изолированно через корпус К, и нулевая точка S в соединении звездой находится вне корпуса. С помощью таких соединений KSV короткого замыкания при пуске в эксплуатацию электростанций и распределительного оборудования могут проверяться установки безопасности и моделироваться возможные случаи неисправности.
Перед пуском в эксплуатацию системы переключателя генератора или после прерывания работы этой системы, что достигается путем отключения рабочего тока и последующего заземления токоподводов со стороны генератора и трансформатора полюсов Р переключателя с помощью замкнутых переключателей ES1 и ES2 заземления, соединение KSV короткого замыкания может монтироваться вручную. После размыкания переключателей ES1 и ES2 заземления путем замыкания полюсов GP переключателя генератора ток короткого замыкания может вводиться в соединение KSV короткого замыкания, и затем могут выполняться испытания методом моделирования.
Чтобы обеспечить возможность нормального режима работы системы переключателя генератора, необходимо вручную смонтированное соединение короткого замыкания по окончании испытаний снова вручную демонтировать. С этой целью после размыкания полюсов GP переключателя переключатели ES1 и ES2 заземления сначала замыкаются, и затем соединение KSV короткого замыкания вручную удаляется из системы переключателя. При этом, наряду с демонтажом соединения короткого замыкания, также следует обращать внимание на то, что отверстия в корпусе К, через которые соединительные проводники LK при монтаже вводились согласно предписанию, вновь должны быть закрыты согласно предписанию.
Выполненное вручную соединение KSV короткого замыкания на фиг. 1 представлено расположенным выше оси А. На фиг. 2 показано, что при таком соединении короткого замыкания каждый из трех соединительных проводников LK обеспечивает безразрывное гальваническое соединение между соответствующим одним из фазных проводников L и нулевой точкой S в соединении звездой.
На фиг. 1 - ниже оси А - также представлено другое соединение KSV короткого замыкания. Это соединение KSV короткого замыкания может быть реализовано с помощью разъединителей с моторным приводом и на фиг. 3 поясняется более подробно. Как показано на фиг. 3, это соединение короткого замыкания имеет три размещенные внутри корпуса разъединителя Т1, которые, соответственно, образуемым при размыкании местом разъединения встроены в проводник соответствующего одного из трех соединительных проводников LK. Приводимое в действие с помощью моторного привода замыкание разъединителей Т1 шунтирует три места разъединения и образует необходимое для испытаний методом моделирования соединение KSV короткого замыкания, в которое при выполнении испытаний методом моделирования путем замыкания трех полюсов GP переключателя генератора, показанных на фиг. 1, вводится ток короткого замыкания. По окончании испытаний методом моделирования полюса GP переключателя размыкаются, и токоподводы полюсов P системы переключателя и соединение KSV короткого замыкания посредством замыкания также показанных на фиг. 1 переключателей ES1 и ES2 заземления заземляются. Обученный персонал для выполнения монтажа может теперь с помощью подходящего токового соединения постоянно соединять нулевую точку S в соединении звездой с землей Е. После размыкания разъединителя Т1 и переключателей ES1 и ES2 заземления соединение KSV короткого замыкания прерывается и заземляется в расположенной снаружи корпуса нулевой точке S в соединении звездой. Нормальный режим работы системы переключателя генератора может теперь вновь возобновляться.
По сравнению с вышеописанной системой переключателя генератора хотя использование разъединителя Т1 и уменьшает затраты при монтаже и демонтаже соединения KSV короткого замыкания, однако замедляет и повышает затраты на требуемые еще работы по монтажу и демонтажу, а также выполнение испытаний методом моделирования и последующий ввод в эксплуатацию системы переключателя генератора.
Показанная на фиг. 4 форма выполнения системы переключателя генератора согласно изобретению, как и относящаяся к уровню техники система согласно фиг. 1, также выполнена как трехфазная система переключателя генератора и поэтому также имеет показанные на фиг. 1 компоненты, как, например, корпус К, фазные проводники L, переключатель генератора с полюсами GP переключателя, соединение KSV короткого замыкания и переключатели ES1 и ES2 заземления. Однако в отличие от формы выполнения согласно фиг. 3 она имеет еще однофазно выполненный разъединитель Т2, который при замыкании электропроводно соединяет нулевую точку S в соединении звездой с землей Е и который при нагружении соединения KSV короткого замыкания током короткого замыкания размыкается. Так как этот разъединитель нагружается только током заземления, который меньше, чем максимально допустимый ток короткого замыкания, протекающий в соединении KSV короткого замыкания при испытаниях методом моделирования, и так как напряжение, падающее на разомкнутом разъединителе Т2, в общем случае мало, этот разъединитель может быть выполнен с малыми затратами как переключатель среднего напряжения с номинальными напряжениями типично от 10 до 40 кВ. Так как при испытаниях фазы в общем случае нагружаются одинаково, как, в частности, при испытаниях методом моделирования на электростанциях, разъединитель Т2 часто может выполняться даже как переключатель низкого напряжения. Разъединители Т1 могут тогда предпочтительно размещаться в соединительных проводниках LK, которые соответственно электропроводно соединяют расположенный на стороне генератора участок фазного проводника L через соответствующий один из разъединителей Т1 с нулевой точкой S в соединении звездой. Расположенный на стороне генератора участок фазного проводника L содержит описанный выше со ссылкой на фиг. 1 токоподвод со стороны генератора плюса Р системы переключателя.
При нормальном режиме работы системы переключателя согласно фиг. 4 нулевая точка S в соединении звездой через замкнутый разъединитель Т2 заземлена. Если теперь должны проводиться испытания методом моделирования с токами короткого замыкания, то сначала полюса GP переключателя генератора размыкаются, и затем замыкаются разъединители Т1. Так как разъединители Т1 через замкнутый разъединитель Т2 электропроводно соединены с землей Е, то они образуют теперь переключатели ES1 заземления и соединяют расположенные на стороне генератора участки трех фазных проводников L с замлей Е. Посредством последующего размыкания разъединителя Т2 затем при замкнутых разъединителях Т1 и разомкнутом переключателе генератора образуется соединение KSV короткого замыкания. Посредством последующего замыкания переключателя генератора в соединение KSV может вводиться ток короткого замыкания, и затем могут выполняться испытания методом моделирования.
После завершения испытаний переключатель генератора снова размыкается, и при разомкнутом переключателе генератора размыкаются разъединители Т1, и при разомкнутых разъединителях Т1 разъединитель Т2 замыкается, за счет чего разъединители Т1 снова образуют переключатели ES1 заземления, и система переключателя вновь может эксплуатироваться согласно назначению.
Как показано на фиг. 4, как три разъединителя Т1, так и разъединитель Т2 имеют соответствующий управляемый с центрального поста управления LZ привод АТ для размыкания и замыкания изоляционного промежутка в соединительном проводнике LK. Поэтому в такой системе переключателя генератора испытания методом моделирования могут выполняться по «нажатию кнопки» с центрального поста управления и отсутствует необходимость в обученном персонале для выполнения монтажа. Таким образом, экономятся затраты на монтаж, а также исключается время простоя системы переключателя генератора, обусловленного работами по монтажу и демонтажу.
Система переключателя согласно изобретению не ограничена заключенной в корпус системой переключателя генератора, которая может устанавливаться между генератором электростанции и высоковольтной сетью, а также может применяться в газоизолированной установке высокого напряжения в металлическом корпусе. Тогда разъединитель Т2 выполняется в общем случае как высоковольтный переключатель.
Для системы переключателя согласно изобретению не обязательно требуется наличие корпуса К и поэтому данная система может также устанавливаться в генераторных отводах, которые выполнены без корпусов, или также в распределительном оборудовании наружной установки.
Вместо трех фазных проводников система переключателя согласно изобретению может также иметь четыре и более фазных проводников.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
А ось
АТ приводы
Е земля
ES1, ES2 переключатели заземления
F-F сечение
G генератор
GA генераторный отвод
GP полюс силового переключателя
K корпус
KSV соединение короткого замыкания
L фазный проводник
LK соединительный проводник
LZ центральный пост управления
P полюс системы переключателя
S нулевая точка в соединении звездой
TP полюс разъединителя
T1, T2 разъединители
TR трансформатор