Высоковольтные разъединители — классификация, правила использования и техника выполнения операций
Разъединителями называются коммутационные аппараты с видимым местом разъединения, не имеющие механизма свободного расцепления. Они предназначаются для включения и отключения под напряжением участков электрической цепи (высокого напряжения) при отсутствии нагрузочного тока или для изменения схемы соединения.
Назначение разъединителей
Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ.
Разъединители не имеют дугогасительных устройств и поэтому предназначаются, главным образом, для включения и отключения электрических цепей при отсутствии тока нагрузки и находящихся только под напряжением или даже без напряжения.
Подробнее про различные конструкции разъединителей читайте здесь: Как устроены и работают высоковольтные разъединители
При отсутствии в электрической цепи выключателя в электроустановках 6 — 10 кВ допускается включение и отключение разъединителями небольших токов, значительно меньших номинальных токов аппаратов, о чем сказано ниже.
Требования, предъявляемые к разъединителям
Требования, предъявляемые к разъединителям с точки зрения обслуживания их оперативным персоналом, заключаются в следующем:
- разъединители должны создавать ясно видимый разрыв цепи, соответствующий классу напряжения установки;
- приводы разъединителей должны иметь устройства жесткой фиксации ножей в каждом из двух оперативных положений: включенном и отключенном. Кроме того, они должны иметь надежные упоры, ограничивающие поворот ножей на угол, больший заданного;
- разъединители должны включаться и отключаться при любых наихудших условиях окружающей среды (например, обледенении);
- опорные изоляторы и изоляционные тяги должны выдерживать механические нагрузки, возникающие при выполнении операций;
- главные ножи разъединителей должны иметь блокировку с ножами заземляющего устройства, исключающую возможность одновременного включения тех и других.
Классификация и устройство разъединителей
Отдельные типы разъединителей 6 — 10 кВ отличаются друг от друга:
- по роду установки (разъединители внутренней и наружной установки);
- по числу полюсов (разъединители однополюсные и трехполюсные);
- по характеру движения ножа (разъединители вертикально-поворотного и качающегося типа).
- трехполюсные разъединители управляются рычажным приводом, однополюсные — оперативной изоляционной штангой.
Различие в конструкциях разъединителей внутренней и наружной установок объясняются условиями их работы. Разъединители наружной установки должны иметь приспособления, разрушающие ледяную корку, образующуюся при гололеде. Кроме того, их используют для отключения небольших токов нагрузки и их контакты снабжаются рогами для гашения дуги, возникающей между расходящимися контактами.
Использование разъединителей для отключения уравнительных токов и небольших токов нагрузки
Способность разъединителей включать и отключать зарядные токи кабельных и воздушных линий, токи намагничивания силовых трансформаторов, уравнительные токи (это ток, проходящий между двумя точками электрически связанной замкнутой сети и обусловленный разностью напряжений и перераспределением нагрузки в момент отключения или включения электрической связи) и небольшие токи нагрузки подтверждена многочисленными испытаниями, проведенными в энергосистемах. Это нашли отражение в ряде директивных материалов, регламентирующих их использование.
Так, в закрытых распределительных устройствах 6-10 кВ разъединителями допускается включение и отключение намагничивающих токов силовых трансформаторов, зарядных токов линий, а также токов замыкания на землю, не превышающих следующих значений:
- При напряжении 6кВ: намагничивающий ток — 3,5 А. Зарядный ток — 2,5 А. Ток замыкания на землю — 4,0 А.
- При напряжении 10кВ: намагничивающий ток — 3,0 А. Зарядный ток — 2,0 А. Ток замыкания на землю — 3,0 А.
Установка между полюсами изоляционных перегородок позволяет увеличивать включаемый и отключаемый ток в 1,5 раза.
Разъединителями 6 — 10 кВ допускается включение и отключение уравнительных токов до 70 А, а также нагрузочных токов линий до 15 А при условии проведения операций трехполюсными разъединителями наружной установки с механическим приводом.
Разъединители часто снабжаются стационарными заземлителями, что представляет возможность не прибегать к установке переносных заземлений на оборудовании, выводимом в ремонт, и тем самым исключает нарушения правил безопасности, связанных с процессом установки переносных заземлений.
Выключатели-разъединители
Разнообразие электрических установок приводит к неограниченной комбинации размеров и конфигураций коммутационного оборудования. Используя зарубежный опыт на подстанциях желательно заменить разъединители и выключатели на оборудование нового поколения — выключатели-разъединители.
Выключатель-разъединитель совмещает функции отключения и разрыва в одном устройстве, делает возможным уменьшить площадь подстанции и увеличивает коэффициент готовности.
Использование выключателей-разъединителей приводит к сокращению работ по обслуживанию и дает следующие преимущества:
- Практически бесперебойное электроснабжение потребителей (в зависимости от развития подстанции или сети работы по обслуживанию могут осуществлять отключение электроснабжения некоторых потребителей).
- Уменьшение риска системных аварий, так как риск аварий в первичных цепях при обслуживании (т. е. когда люди находятся на подстанции) выше, чем при нормальной работе, потому что при обслуживании не всё оборудование находится в работе, и нет возможности резервирования.
- Уменьшение эксплуатационных расходов, связанных с низкой занятостью на техническое обслуживание распределительного устройства.
- Повышение безопасности персонала и уменьшения рисков несчастных случаев, обесточиваний подстанции, оперативных ошибок, так как все работы на подстанции связаны с потенциальным риском поражения электрическим током, падением с высоты и т. д. Ускоренный демонтаж контактного узла позволяет проводить быструю расшиновку выключателя-разъединителя. Таким образом, пока проводятся работы на отключенном выключателе-разъединителе, другое оборудование подстанции может быть подключено под напряжение.
Техника выполнения операций с разъединителями
В распределительных устройствах операции по отключению и включению разъединителей присоединения, имеющего в своей цепи выключатель, должны выполняться после проверки отключенного положения выключателя на месте его установки.
Прежде чем отключить или включить разъединители, необходимо произвести их внешний осмотр. Разъединители, приводы и блокирующие устройства не должны иметь повреждений, препятствующих выполнению операций. Особое внимание должно быть обращено на отсутствие .шунтирующих разъединители перемычек. В случае обнаружения тех или иных дефектов операции с разъединителями под напряжением должны выполняться с большой осторожностью и только с разрешения лица, отдавшего распоряжение о переключении. Запрещаются операции с разъединителями под напряжением, если на изоляторах обнаружены трещины.
Включение разъединителей ручным приводом следует выполнять быстро и решительно, но без удара в конце хода. При появлении между контактами дуги ножи разъединителей не следует отводить обратно, так как при расхождении контактов дуга может удлиниться, перекрыть промежуток между фазами и вызвать КЗ. Операция включения во всех случаях должна проводиться до конца. При соприкосновении контактов дуга погаснет, не причинив повреждений оборудованию.
Отключение разъединителей, наооборот, проводят медленно и осторожно. Вначале делают пробное движение рычагом привода, чтобы убедиться в исправности тяг, отсутствии качаний и поломок изоляторов. Если в момент расхождения контактов возникнет дуга, разъединители необходимо немедленно включить и до выяснения причины образования Дуги операции с ними не производить.
Операции с однополюсными разъединителями, производимые с помощью оперативных штанг, должны выполняться в той очередности, которая обеспечивает наибольшую безопасность для персонала. Допустим, что персонал ошибочно приступил к отключению разъединителей под нагрузкой.
При смешанной нагрузке наиболее безопасно отключение первого из трех разъединителей, так как при этом не возникает сильной дуги, даже если по цепи проходил номинальный ток. В момент расхождения контактов между ними может появиться лишь сравнительно небольшая разность потенциалов, поскольку с одной стороны отключаемый разъединитель будет находиться под напряжением источника питания, а с другой его стороны некоторое время будет действовать примерно одинаковая ЭДС, наводимая вращающимися при питании по двум фазам синхронными и асинхронными двигателями нагрузки, а также за счет конденсаторных батарей, установленных в распределительной сети.
При отключении второго разъединителя под нагрузкой появится сильная дуга. Третий разъединитель вообще не будет отключать никакой мощности. Так как отключение второго по очередности разъединителя представляет собой наибольшую опасность, он должен находиться по возможности дальше от разъединителей других фаз. Поэтому при любом расположении разъединителей (в горизонтальном или вертикальном ряду) первым всегда следует отключать разъединитель средней фазы, затем при расположении разъединителей в горизонтальном ряду поочередно отключают крайние разъединители, а при вертикальном расположении разъединителей (один над другим) вторым отключают верхний разъединитель, третьим — нижний.
Операции включения однополюсных разъединителей выполняют в обратном порядке.
В цепях, содержащих выключатели с пружинными приводами, операции с разъединителями следует выполнять при ослабленных пружинах, чтобы избежать случайных включений выключателей во время производства операций с разъединителями.
В сетях 6 — 10 кВ, работающих с компенсацией емкостного тока замыкания на землю, перед отключением разъединителями тока намагничивания трансформатора, в нейтраль которого включен дугогасящий реактор, следует прежде всего отключить дугогасящий реактор, чтобы избежать перенапряжений, причиной которых может быть неодновременность размыканий контактов трех фаз разъединителей.
Личная безопасность персонала, выполняющего операции с разъединителями. При выполнении любой операции с разъединителями, находящимися под напряжением, выполняющий операцию (и контролирующий его действия — в случае участия в переключениях двух лиц) должен предварительно выбрать такое место у привода аппарата, чтобы избежать травм от возможных разрушений и падений вниз изоляторов аппарата вместе с закрепленными на них токопроводящими элементами, а также защитить себя от прямого воздействия электрической дуги при ее возникновении.
Не рекомендуется в момент проведения операции смотреть на контактные части аппарата. Однако после завершения операции включения или отключения проверка положений главных ножей разъединителей и ножей стационарных заземлителей является обязательной, поскольку на практике неоднократно наблюдались случаи недовключения главных ножей, неотключения ножей стационарных заземлителей отдельных фаз, попадания ножей мимо контактных губок, обравы тяг от приводов и т.д. При этом каждая фаза разъединителей должна проверяться отдельно, независимо от фактического положения ножей других фаз и наличия механических связей между ними.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
О разъединителях и их эксплуатации
Разъединитель — это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения обесточенных участков цепи, находящихся под напряжением.
При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт. Наличие воздушного промежутка между подвижными и неподвижными контактами разъединителей позволяет убедиться в разрыве цепи и обеспечить безопасность производства работ на отключенном участке.
Разъединителями нельзя отключать токи нагрузки, так как их контактная система не имеет дугогасительных устройств и в случае ошибочного отключения токов нагрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к междуфазному КЗ и несчастным случаям с обслуживающим персоналом. Перед операцией с разъединителем цепь должна быть разомкнута выключателем.
В отдельных случаях допускается использовать разъединители для производства следующих операций: отключения и включения нейтралей трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю; отключения незначительных токов нагрузки; отключения и включения незначительных намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов линий; переключений в схемах электрических соединений подстанций, например при переводе присоединений с одной системы шин на другую.
Для включения и отключения разъединителей применяются ручные, электродвигательные и пневматические приводы. Ручные приводы могут быть рычажными серии ПР и с червячной передачей серии ПЧ. Однополюсные разъединители внутренней установки до 35 кВ управляются еще и оперативными изолирующими штангами. Электродвигательные приводы применяются для разъединителей внутренней и наружной установки. Органами управления являются кнопочные пульты управления с установкой кнопок «Включено», «Отключено» и «Стоп».
Пневматические приводы устанавливаются непосредственно на рамах разъединителей, поэтому у них отсутствуют соединительные тяги. Они отличаются плавной работой и их применение особенно целесообразно на подстанциях, где имеются установки для производства сжатого воздуха. Управление пневматическим механизмом привода дистанционное с помощью электромагнитов включения и отключения.
С точки зрения оперативного обслуживания к разъединителям предъявляются следующие требования:
- Создавать ясно видимый разрыв цепи, соответствующий классу напряжения установки.
- Приводы разъединителей должны иметь устройства фиксации в одном из двух оперативных положений — включенном и отключенном. Кроме того, они должны быть снабжены надежными упорами, ограничивающими поворот главных ножей на угол больше заданного.
- Опорные изоляторы и изолирующие тяги должны выдерживать нормативные механические нагрузки при операциях.
- Главные ножи — иметь блокировку с заземляющими ножами и не допускать возможности одновременного включения тех и других.
- Беспрепятственно включаться и отключаться при любых наихудших условиях окружающей среды (например, обледенении).
- Надлежащую изоляцию, обеспечивающую не только их надежную работу при длительном воздействии рабочего напряжения и перенапряжениях, но и безопасное обслуживание.
- Соответствующий уровень термической и электродинамической стойкости, исключающий отброс и сваривание контактов, а также разрушение элементов конструкции при сквозных КЗ.
- Блокироваться с выключателем, чтобы исключить операции коммутирования электрических цепей под нагрузкой.
Основные параметры разъединителей.
Основными электрическими параметрами разъединителя являются: номинальное напряжение, номинальный ток и токи устойчивости, то есть токи, определяющие термическую и электродинамическую устойчивость разъединителя при прохождении по его токоведущим частям токов КЗ.
Токоведущие части во время работы разъединителя находятся под напряжением как относительно земли, так и относительно токоведущих частей соседних полюсов (или фаз). Поэтому они должны быть надежно отделены от земли и от токоведущих частей других полюсов каким-либо изоляционным материалом, например воздухом, фарфором. Расстояние между токоведущими частями и от этих частей до земли определяется напряжением, при котором аппарат рассчитан на длительную работу. Это напряжение называется номинальным.
Разъединители должны надежно работать при напряжении, на 10- 15% превышающем номинальное и называемом наибольшим (максимальным) рабочим напряжением.
Кроме того, изоляция разъединителей должна выдерживать коммутационные перенапряжения заданной кратности (под кратностью понимается отношение действующего значения коммутационного перенапряжения к действующему значению наибольшего фазного напряжения сети), а также заданные импульсные воздействия, ограниченные соответствующими разрядниками.
Каждый разъединитель рассчитывается на определённый, называемый номинальным, ток, при котором он может длительно работать.
При выборе размеров и конструкции элементов токоведущей системы учитывается, с одной стороны, необходимость выбора возможно меньших поперечных сечений и размеров токоведущих и контактных частей с целью экономии металлов, а с другой — необходимость ограничения температуры нагрева токоведущих частей во избежание порчи как их самих (отжиг, окисление контактов), таки окружающих их изоляционных материалов. Стандартом установлены нормы максимально допустимого нагрева токоведущих частей разъединителей.
При прохождении токов короткого замыкания по токоведущим частям разъединителя последние вместе с поддерживающими их изоляционными деталями подвергаются значительным термическим и электродинамическим воздействиям. Разъединитель должен выдерживать воздействия токов КЗ без разрушений и последствий, препятствующих его дальнейшей эксплуатации. Эта способность разъединителя называется устойчивостью при сквозных токах КЗ, так как в данном случае токи КЗ проходят как бы сквозь токоведущие части разъединителя.
Устойчивость разъединителя определяется следующими величинами, нормируемыми для каждой серии и типа разъединителей:
а) амплитудой предельного сквозного тока;
б) предельным током термической стойкости;
в) временем протекания предельного тока термической стойкости.
Завод-изготовитель гарантирует предельный сквозной ток — наибольший начальный ток КЗ, который разъединитель выдерживает
без повреждений. Предельный сквозной ток определяется его амплитудой и начальным эффективным значением периодической составляющей (принято, что амплитуда больше эффективного значения в 2,55 раза).
Для оценки способности разъединителя выдерживать термическое действие тока (термической стойкости) необходимо знать не только предельно допустимое значение тока, но и время его прохождения. При КЗ это время определяется уставками реле, подающих команду на отключение аварийных участков цепи, и колеблется в пределах от десятых долей до нескольких секунд.
Завод-изготовитель устанавливает предельный ток термической стойкости — наибольшее среднеквадратичное значение гока за время, соответствующее термическому эффекту тока КЗ, выдерживаемого разъединителем в течение этого нее времени без нагрева токоведущих частей до температур, превышающих допустимые при токах КЗ, и без повреждений.
Предельный ток термической стойкости не должен превосходить начальное эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока.
В каталогах обычно указывается десятисекундный ток термической устойчивости, т.е. максимальное эффективное значение тока КЗ, которое выдерживается разъединителем в течение 10 с без повреждений или перегрева деталей, препятствующих его дальнейшей работе.
Классификация разъединителей.
Наиболее распространены разъединители РВ, РВО, РВЗ, РВФЗ, РЛН, РНДЗ, РВПЗ. В этих обозначениях: Р — разъединитель, В — внутренняя установка, Н — наружная установка, О — однополюсный, Д — двухколонковый, Ф — фигурное исполнение (проходные изоляторы), З — заземляющие ножи, Л — линейный контур тока, П — поступательное движение главных ножей. Цифры после букв указывают номинальное напряжение (числитель дроби) и ток (знаменатель дроби).
По характеру движения подвижного контакта (ножа) различают разъединители:
- вертикально-поворотного типа с вращением ножа в вертикальной плоскости;
- горизонтально-поворотного типа с вращением ножа в горизонтальной плоскости;
- качающегося типа с вращением ножа совместно с поддерживающим его изолятором в вертикальной плоскости,
- катящегося типа с прямолинейным возвратно-посту нательным движением опорного изолятора совместно с закрепленным на нем подвижным контактом;
- с прямолинейным движением ножа в вертикальной плоскости вдоль или поперек осей опорных изоляторов (пантографического типа);
- со складывающимся ножом в вертикальной плоскости (телескопического типа);
- подвесного типа с перемещением подвижного контакта вместе с поддерживающими изоляторами по вертикальной оси.
Кроме того, разъединители классифицируются по следующим признакам;
номинальному напряжению;
номинальному току;
роду установки: внутренней (в отапливаемых помещениях), наружной;
числу полюсов: однополюсные и трехполюсные;
наличию или отсутствию ножей заземления;
способу установки: с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.
Разъединители наружной установки в отличие от разъединителей внутренней установки должны надежно работать в любых атмосферных условиях, при гололеде и при значительной ветровой нагрузке. Поэтому они имеют, в частности, льдоломающие приспособления на контактах.
Трехполюсные разъединители могут выполняться на общей или на отдельных рамах для каждого полюса, при этом одновременное включение и отключение всех полюсов достигается соединением между собой их валов.
Ножи заземления могут быть пристроены к любому разъединителю как с одной стороны, так и с обеих. В первом случае заземляется только участок линии, присоединенный с этой стороны к разъединителю. Во втором случае заземляются участки цепи, присоединенные с обеих сторон разъединителя. При включении ножи заземления замыкают на землю фазовые провода линии, присоединенной к разъединителю. Заземляющие ножи, как было отмечено ранее, обязательно механически блокируются с главными ножами.
Заземляющие ножи и все детали цепей заземления рассчитываются на длительное прохождение тока; устойчивость
ножей заземления должна соответствовать устойчивости основной токоведущей системы разъединителя.
Механическая прочность отдельных звеньев разъединителя определяется числом операций, которые он может выдержать без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.
Для отечественных разъединителей установлено следующее число включений и отключений, которое они должны выдерживать без повреждений:
а) для разъединителей с Uном б) для разъединителей с Uном = 110 кВ — не менее 1000 операций.
Если управление осуществляется электродвигательным или пневматическим приводом, то помимо указанного числа операции разъединитель должен выдержать еще не менее 25 включений и 25 отключений соответствующим ему приводом при наивысшем напряжении на зажимах электрод двигательного привода, при наивысшем давлении воздуха, которое гарантируется заводом, при пневматическом приводе.
Положение ножей разъединителей контролируется посредством блок-контактов, которые пристраиваются на раме разъединителя или встроены в привод.
Несмотря на большое число различных конструкций разъединители с точки зрения влияния на компоновку распределительного устройства можно разделить на две группы:
разъединители опорного типа, у которых подвижный и неподвижный контакты устанавливаются на опорной изоляции;
разъединители подвесного типа, у которых подвижный контакт подвешивается на гирлянде изоляторов, а неподвижный устанавливается на другом высоковольтном аппарате или изоляционной конструкции.
Общие требования
4.2.17 . Электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения, несущие конструкции, изоляционные и другие расстояния должны быть выбраны и установлены таким образом, чтобы:
1) вызываемые нормальными условиями работы электроустановки усилия, нагрев, электрическая дуга или иные сопутствующие ее работе явления (искрение, выброс газов и т.п.) не могли причинить вред обслуживающему персоналу, а также привести к повреждению оборудования и возникновению короткого замыкания (КЗ) или замыканию на землю;
2) при нарушении нормальных условий работы электроустановки была обеспечена необходимая локализация повреждений, обусловленных действием КЗ;
3) при снятом напряжении с какой-либо цепи относящиеся к ней аппараты, токоведущие части и конструкции могли подвергаться безопасному техническому обслуживанию и ремонту без нарушения нормальной работы соседних цепей;
4) была обеспечена возможность удобного транспортирования оборудования.
4.2.18 . При использовании разъединителей и отделителей при их наружной и внутренней установке для отключения и включения токов холостого хода силовых трансформаторов, зарядных токов воздушных и кабельных линий электропередачи и систем шин необходимо выполнять следующие требования:
1) разъединителями и отделителями напряжением 110-500 кВ независимо от климатических условий и степени промышленного загрязнения атмосферы при их наружной установке допускается отключать и включать ток холостого хода силовых трансформаторов и зарядные токи воздушных и кабельных линий, систем шин и присоединений, которые не превышают значений, указанных в табл. 4.2.1;
2) разъединителями и отделителями напряжением 110, 150, 220 кВ при их внутренней установке со стандартными расстояниями между осями полюсов соответственно 2; 2,5 и 3,5 м допускается отключать и включать токи холостого хода силовых (авто) трансформаторов при глухозаземленной нейтрали соответственно не более 4, 2 и 2 А, а также зарядные токи присоединений не более 1,5 А;
3) указанные на рис. 4.2.1 расстояния по горизонтали а, б, в от колонок и концов горизонтально-поворотных (ГП) подвижных контактов в отключенном положении до заземленных и токоведущих частей соседних присоединений должны быть не меньше расстояний между осями полюсов д, указанных в табл. 4.2.1 и 4.2.2. Эти требования к расстояниям а, б, в по рис. 4.2.1 применимы и к разъединителям и отделителям напряжением 110-220 кВ при их внутренней установке по п.2.
Расстояния по вертикали г от концов вертикально-рубящих (ВР) и ГП подвижных контактов до заземленных и токоведущих частей должны быть на 0,5 м больше расстояний д;
4) разъединителями и отделителями 6-35 кВ при их наружной и внутренней установке допускается отключать и включать токи холостого хода силовых трансформаторов, зарядные токи воздушных и кабельных линий электропередачи, а также токи замыкания на землю, которые не превышают значений, указанных в табл. 4.2.2. (см. рис. 4.2.1) и табл. 4.2.3 (рис. 4.2.2, а и б).
Размеры изолирующих перегородок для стандартных трехполюсных разъединителей приведены в табл. 4.2.4 в соответствии с рис. 4.2.2, а и б;
5) у разъединителей и отделителей, установленных горизонтально, спуски из гибкого провода прокладывать полого во избежание переброски на них дуги, не допуская расположения, близкого к вертикальному. Угол между горизонталью и прямой, соединяющей точку подвеса спуска и линейный зажим полюса, должен быть не более 65º.
Ошиновку из жестких шин выполнять так, чтобы на расстоянии ‘в’ (см. рис. 4.2.1) шины подходили к разъединителям (отделителям) с подъемом или горизонтально. Недопустимое сближение шин с подвижными контактами у горизонтально-поворотных разъединителей и отделителей показано пунктиром;
6) для обеспечения безопасности персонала и защиты его от светового и теплового воздействия дуги над ручными приводами отделителей и разъединителей устанавливать козырьки или навесы из негорючего материала. Сооружение козырьков не требуется у разъединителей и отделителей напряжением 6-35 кВ, если отключаемый ток холостого хода не превышает 3 А, а отключаемый зарядный — 2 А;
7) приводы трехполюсных разъединителей 6-35 кВ при их внутренней установке, если они не отделены от разъединителей стеной или перекрытием, снабжать глухим щитом, расположенным между приводом и разъединителем;
8) в электроустановках напряжением 35, 110, 150 и 220 кВ с разъединителями и отделителями в одной цепи отключение ненагруженного трансформатора, автотрансформатора, системы шин, линий электропередачи производить дистанционно отделителем, включение — разъединителем.
Рис. 4.2.1 . Границы расположения открытых подвижных контактов разъединителя (отделителя) по отношению к заземленным и токоведущим частям
Таблица 4.2.1
Наибольшие токи холостого хода и зарядные токи, отключаемые и включаемые разъединителями и отделителями 110-500 кВ 1 2
Номинальное напряжение, кВ
Тип отделителя, разъединителя
Расстояние между осями полюсов δ, м (рис. 4.2.1)
Ток, А, не более
холостого хода
1 ВР — вертикально-рубящий, ГП — горизонтально-поворотный, ПН — подвесной, ПНЗ — подвесной с опережающим отключением и отстающим включением полюса фазы В.
2 Приведены результирующие токи холостого хода с учетом взаимной компенсации индуктивных токов ненагруженных трансформаторов зарядными токами их присоединений и зарядных токов воздушных или кабельных присоединений индуктивными токами ненагруженных трансформаторов.
Таблица 4.2.2
Наибольшие токи холостого хода и зарядные токи, токи замыкания на землю, отключаемые и включаемые разъединителями и отделителями 6-35 кВ
Номинальное напряжение, кВ
Расстояние между осями полюсов δ, м (рис. 4.2.1)
Ток, А, не более
холостого хода
замыкания на землю
а — вертикальная; б — наклонная; 1 — изолирующие перегородки
Рис. 4.2.2 . Установка разъединителя (отделителя):
Таблица 4.2.3
Наибольшие токи холостого хода и зарядные токи, токи замыкания на землю, отключаемые и включаемые разъединителями и отделителями 6-35 кВ *
Номинальное напряжение, кВ
Расстояние между осями полюсов ‘Ж’, м (рис. 4.2.2)
Наименьшее расстояние до заземленных и токоведущих частей, м (рис. 4.2.2.)
Ток, А, не более
холостого хода
замыкания на землю
* При изолирующих перегородках между полюсами отключаемые и включаемые токи в 1,5 раза больше значений, указанных в табл. 4.2.3.
Таблица 4.2.4
Размеры изолирующих перегородок
Номинальное напряжение, кВ
Размеры изолирующих перегородок, м (рис. 4.2.2)
4.2.19 . Выбор аппаратов, проводников и изоляторов по условиям к.з. должен производиться в соответствии с гл. 1.4.
4.2.20 . Конструкции, на которых установлены электрооборудование, аппараты, токоведущие части и изоляторы, должны выдерживать нагрузки от их веса, тяжения, коммутационных операций, воздействия ветра, гололеда и КЗ, а также сейсмических воздействий.
Строительные конструкции, доступные для прикосновения персонала, не должны нагреваться от воздействия электрического тока выше 50 ºС; недоступные для прикосновения — выше 70 ºС.
Конструкции на нагрев могут не проверяться, если по токоведущим частям проходит переменный ток 1000 А и менее.
4.2.21 . Во всех цепях РУ должна быть предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, предохранителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и т.д.) каждой цепи со всех ее сторон, откуда может быть подано напряжение.
Видимый разрыв может отсутствовать в комплектных распределительных устройствах заводского изготовления (в том числе с заполнением элегазом — КРУЭ) с выкатными элементами и/или при наличии надежного механического указателя гарантированного положения контактов.
Указанное требование не распространяется на высокочастотные заградители и конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, устанавливаемые на отходящих линиях, а также трансформаторы напряжения емкостного типа, присоединяемые к системам шин, разрядники и ограничители перенапряжений, устанавливаемых на выводах трансформаторов и шунтирующих реакторов и на отходящих линиях, а также на силовые трансформаторы с кабельными вводами.
В отдельных случаях, обусловленных схемными или конструктивными решениями, трансформаторы тока допускается устанавливать до разъединяющих устройств.
4.2.22 . При расположении РУ и ПС в местах, где воздух может содержать вещества, ухудшающие работу изоляции или разрушающе действующие на оборудование и шины, должны быть приняты меры, обеспечивающие надежную работу установки:
применение закрытых ПС и РУ, защищенных от проникновения пыли, вредных газов или паров в помещение;
применение усиленной изоляции и шин из материала, стойкого к воздействию окружающей среды, или покраска их защитным покрытием;
расположение ПС и РУ со стороны господствующего направления ветра;
применение минимального количества открыто установленного оборудования.
При сооружении ПС и РУ вблизи морских побережий, соленых озер, химических предприятий, а также в местах, где длительным опытом эксплуатации установлено разрушение алюминия от коррозии, следует применять специальные алюминиевые и сталеалюминевые провода, защищенные от коррозии, в том числе полимерным покрытием, или провода из меди и ее сплавов.
4.2.23 . При расположении РУ и ПС в сейсмических районах для обеспечения требуемой сейсмостойкости наряду с применением имевшегося сейсмостойкого оборудования следует предусматривать специальные меры, повышающие сейсмостойкость электроустановки.
4.2.24 . В ОРУ, КРУ, КРУН и неотапливаемых ЗРУ, где температура окружающего воздуха может быть ниже допустимой для оборудования, должен быть предусмотрен подогрев в соответствии с действующими стандартами на оборудование.
4.2.25 . Ошиновку РУ и ПС, как правило, следует выполнять из алюминиевых и сталеалюминевых проводов, полос, труб и шин из профилей алюминия и алюминиевых сплавов электротехнического назначения (исключения см. в 4.2.22).
При этом, когда деформации ошиновки, вызываемые изменениями температуры, могут вызывать опасные механические напряжения в проводах или изоляторах, следует предусматривать меры, исключающие возникновение таких напряжений.
Конструкция жесткой ошиновки должна предусматривать устройства для гашения вибрации шин и компенсирующие устройства для предотвращения передачи механических усилий на контактные выводы аппаратов и опорные изоляторы от температурных деформаций и неравномерной осадки опорных конструкций.
Токопроводы следует выполнять в соответствии с требованиями гл. 2.2.
4.2.26 . Обозначение фаз электрооборудования и ошиновки РУ и ПС должно выполняться в соответствии с требованиями гл. 1.1.
4.2.27 . Распределительные устройства должны быть оборудованы оперативной блокировкой неправильных действий при переключениях в электрических установках (сокращенно — оперативной блокировкой), предназначенной для предотвращения неправильных действий с разъединителями, заземляющими ножами * , отделителями и короткозамыкателями.
Оперативная блокировка должна исключать:
подачу напряжения разъединителем на участок электрической схемы, заземленной включенным заземлителем, а также на участок электрической схемы, отделенной от включенных заземлителей только выключателем;
включение заземлителя на участке схемы, не отделенном разъединителем от других участков, которые могут быть как под напряжением, так и без напряжения;
отключение и включение разъединителями токов нагрузки.
Оперативная блокировка должна обеспечивать в схеме с последовательным соединением разъединителя с отделителем включение ненагруженного трансформатора разъединителем, а отключение — отделителем.
На заземлителях линейных разъединителей со стороны линии допускается иметь только механическую блокировку с приводом разъединителя.
* В последующем тексте настоящей главы вместо слов «заземляющий нож» используется слово «заземлитель», под которым понимается как элемент аппарата, так и отдельно установленный аппарат.
4.2.28 . Распределительные устройства и ПС, как правило, должны быть оборудованы стационарными заземлителями, обеспечивающими в соответствии с требованиями безопасности заземление аппаратов и ошиновки.
В РУ 3 кВ и выше стационарные заземлители должны быть размещены так, чтобы были не нужны переносные заземления и чтобы персонал, работающий на токоведущих частях любых участков присоединений и сборных шин, был защищен заземлителями со всех сторон, откуда может быть подано напряжение.
На случай отключения в процессе ремонта разъединителя с заземлителями или только заземлителя этого разъединителя должны быть предусмотрены заземлители у других разъединителей на данном участке схемы, расположенные со стороны возможной подачи напряжения. Последнее требование не относится к заземлителям со стороны линейных разъединителей (при отсутствии обходной системы шин или ремонтной перемычки со стороны ВЛ), а также к заземлителям в цепи секционной связи КРУ.
На заземлителях линейных разъединителей со стороны линии следует, как правило, иметь привод с дистанционным управлением для исключения травмирования персонала при ошибочном включении их и наличии на линии напряжения, в ячейках КРУЭ эти заземлители, кроме того, рекомендуется иметь быстродействующими.
Каждая секция (система) сборных шин РУ 35 кВ и выше должна иметь, как правило, два комплекта заземлителей. При наличии трансформаторов напряжения заземления сборных шин следует осуществлять, как правило, заземлителями разъединителей трансформаторов напряжения.
Применение переносных защитных заземлений предусматривается в следующих случаях:
при работе на линейных разъединителях и на оборудовании, расположенном со стороны ВЛ до линейного разъединителя;
на участках схемы, где заземлители установлены отдельно от разъединителей, на время ремонта заземлителей;
для защиты от наведенного напряжения.
4.2.29 . Сетчатые и смешанные ограждения токоведущих частей и электрооборудования должны иметь высоту над уровнем планировки для ОРУ и открыто установленных трансформаторов 2 или 1,6 м (с учетом требований 4.2.57 и 4.2.58), а над уровнем пола для ЗРУ и трансформаторов, установленных внутри здания, 1,9 м; сетки должны иметь отверстия размером не более 25х25 мм, а также приспособления для запирания их на замок. Нижняя кромка этих ограждений в ОРУ должна располагаться на высоте 0,1-0,2 м, а в ЗРУ — на уровне пола.
Применение барьеров допускается при входе в камеры выключателей, трансформаторов и других аппаратов для их осмотра при наличии напряжения на токоведущих частях. Барьеры должны устанавливаться на высоте 1,2 м и быть съемными. При высоте пола камер над уровнем земли более 0,3 м необходимо оставить между дверью и барьером расстояние не менее 0,5 м или предусмотреть площадку перед дверью для осмотра.
Применение барьеров в качестве единственного вида ограждения токоведущих частей недопустимо.
4.2.30 . Указатели уровня и температуры масла маслонаполненных трансформаторов и аппаратов и другие указатели, характеризующие состояние оборудования, должны быть расположены таким образом, чтобы были обеспечены удобные и безопасные условия для доступа к ним и наблюдения за ними без снятия напряжения (например, со стороны прохода в камеру).
Для отбора проб масла расстояние от уровня пола или поверхности земли до крана трансформатора или аппарата должно быть не менее 0,2 м или должен быть предусмотрен соответствующий приямок.
4.2.31 . Электропроводка цепей защиты автоматики, измерения, сигнализации и освещения, проложенная по электротехническим устройствам с масляным наполнением, должна быть выполнена проводами с маслостойкой изоляцией.
4.2.32 . Расчетный уровень высоких (паводковых) вод принимается с обеспеченностью: 2% (повторяемость 1 раз в 50 лет) для ПС 330 кВ и ниже и 1% (повторяемость 1 раз в 100 лет) для ПС 500 кВ и выше.
4.2.33 . Распределительные устройства и ПС должны быть оборудованы электрическим освещением. Осветительная арматура должна быть установлена таким образом, чтобы было обеспечено ее безопасное обслуживание.
4.2.34 . Распределительные устройства и ПС должны быть обеспечены телефонной и другими видами связи в соответствии с принятой системой обслуживания.
4.2.35 . Размещение РУ и ПС, генеральный план и инженерная подготовка территории и защита их от затопления, оползней, лавин и т.п. должны быть выполнены в соответствии с требованиями СНиП Госстроя России.
4.2.36 . Компоновка и конструктивное выполнение ОРУ и ЗРУ должны предусматривать возможность применения механизмов, в том числе специальных, для производства монтажных и ремонтных работ.
4.2.37 . Расстояния между РУ (ПС) и деревьями высотой более 4 м должны быть такими, чтобы исключались повреждения оборудования и ошиновки при падении дерева (с учетом роста деревьев за 25 лет).
4.2.38 . Для РУ и ПС, размещаемых в районе жилой и промышленной застройки, должны предусматриваться мероприятия по снижению шума, создаваемого работающим электрооборудованием (трансформаторами, синхронными компенсаторами и т.п.), до значений, допустимых санитарными нормами.
4.2.39 . Подстанции с постоянным дежурством персонала, а также при наличии вблизи них жилых зданий должны быть обеспечены питьевой водой путем устройства хозяйственно-питьевого водопровода, сооружения артезианских скважин или колодцев.
4.2.40 . Для РУ и ПС с постоянным дежурством персонала, имеющих водопровод, должны быть устроены утепленные уборные с канализацией. При отсутствии вблизи ПС канализационных магистралей допускается выполнение местных канализационных устройств (отстойники, фильтры). Для ПС без постоянного дежурства персонала допускается устройство неутепленных уборных с водонепроницаемыми выгребами.
При расположении ПС 110 кВ и выше без постоянного дежурства персонала вблизи существующих систем водоснабжения и канализации (на расстоянии до 0,5 км) в здании ОПУ должны предусматриваться санитарные канализационные узлы.
4.2.41 . Территория ПС должна быть ограждена внешним забором в соответствии с требованиями норм технологического проектирования ПС.
На территории ПС следует ограждать ОРУ и силовые трансформаторы внутренним забором высотой 1,6 м (см. также 4.2.58).
ОРУ разных напряжений и силовые трансформаторы могут иметь общее ограждение.
При расположении ОРУ (ПС) на территории электростанций эти ОРУ (ПС) должны быть ограждены внутренним забором высотой 1,6 м.
Заборы могут не предусматриваться для закрытых ПС, а также для столбовых, мачтовых и комплектных ПС наружной установки с высшим напряжением до 35 кВ при условии соблюдения требований 4.2.132.
4.2.42 . На территории ОРУ, ПС и электростанций следует предусматривать устройства по сбору и удалению масла (при наличии маслонаполненного оборудования) с целью исключения возможности растекания его по территории и попадания в водоемы.
4.2.43 . Расстояния от электрооборудования до взрывоопасных зон и помещений следует принимать по гл. 7.3.
4.2.44 . На ПС применяются постоянный и переменный оперативные токи.
Переменный ток должен применяться во всех случаях, когда это возможно и ведет к упрощению и удешевлению электроустановок при обеспечении необходимой надежности их работы.
Основные положения о переключениях
Переключения должны производиться двумя лицами, имеющими право производства переключений — одно лицо не ниже IV гр.по ЭБ (первое, контролирующее лицо) и второе — не ниже III гр.по ЭБ (непосредственно производящее переключения).
Запрещается проведение каких-либо работ по переключениям, фазировке, ОМП, испытаниям и т.д. в тех РП и ТП, где имеются отключенные кабельные (воздушные) линии, на которых в данное время ведутся работы (кроме раскопок).
Запрещается включать под напряжение оборудование или линии, на которых после производства каких-либо работ обнаружены дефекты, которые не исключают возможности повреждений оборудования или травм персонала без предварительных электроиспытаний перед подачей рабочего напряжения.
Сложные переключения, а также переключения с неисправной блокировкой выполняются по бланкам переключений (б/п).
К сложным переключениям в МКС относятся:
- переключения в ТП, РП с «нетиповой» схемой, конструкцией;
- перевод нагрузки с одного ЦП (секции) на другой ЦП (секцию);
- переключения с замыканием уравнительных токов; перевод нагрузки на сеть смежного района; переключения, связанные с включением нового оборудования 6-20 кВ;
- фазировка под напряжением «в горячую» в сети 6-10кВ; переключения в двух и более сетевых сооружениях.
Допускается выполнять без б/п:
- несложные переключения — в пределах одного сетевого сооружения; проверку отсутствия напряжения и включение (отключение) заземляющих ножей или наложение (снятие) переносных заземлений;
- переключения при ликвидации ненормальных режимов;
- переключения в сети до 1000 В.
При переключениях без б/п все операции записываются в оперативный журнал ОВБ (оперативный журнал распоряжений диспетчера).
Все переключения по б/п или без них выполняются только по распоряжению (разрешению) диспетчера с последующим уведомлением диспетчера о выполнении.
При исчезновении напряжения или при появлении однофазных замыканий на землю во время производства переключений дальнейшее проведение операции должно быть прекращено.
Не разрешается проводить плановые переключения:
- в РУ наружной установки при температуре воздуха ниже -15°С;
- в закрытых РУ при температуре наружного воздуха ниже -20°С;
- в закрытых РУ, если в этом же помещении установлен работающий силовой трансформатор, при температуре наружного воздуха -25°С.
Производить переключения в открытых или наружных электроустановках во время осадков и при измороcи не допускается.
Проведение операций с выключателями (масляными, вакуумными, элегазовыми — далее MB).
При отключении MB от защиты его повторное включение запрещается до выяснения причины отключения.
После отключения MB необходимо проверить его отключенное состояние (по положению траверз, штоков, механическим указателям), и только после этого приступать к операциям с разъединителями.
Проведение операций с выключателями нагрузки (ВН)
Включение ВН производить быстро и до упора , но без удара в конце операции. Включенное положение проверяется по положению главных контактов, которые должны полностью входить в неподвижные контакты.
ВН разрешается включать и отключать ток нагрузки или уравнительный ток:
до 400 А — при напряжении 6 кВ и
до 200 А — при напряжении 10 кВ (для RM6-400A).
Выключателями нагрузки с перевернутыми пружинами (автоматически работающими на включение) разрешается:
- включать ток нагрузки или уравнительный ток до 400 А при напряжении 6 кВ и до 200 А при напряжении 10 кВ;
- отключать ток нагрузки или уравнительный ток до 100 А только при наличии сплошного ограждения двери камеры, в которой установлен ВН;
- уравнительный ток или ток нагрузки более 100 А, а также менее 100 А при отсутствии сплошного ограждения, данными выключателями нагрузки отключать запрещается.
Проведение операций с разъединителями
Включение разъединителей следует выполнять быстро и решительно, но без удара в конце хода.
Отключение производить медленно и, если при расхождении контактов между ними возникнет дуга, разъединитель быстро включить обратно и до выяснения причин другие операции не выполнять.
Исключение составляют операции по отключению разъединителем тока х.х.трансформаторов и зарядных токов KJ1, ВЛ. Отключение разъединителей в этих случаях выполнять быстро, чтобы обеспечить гашение дуги.
Очередность выполнения операций с разъединителями
Для присоединений с выключателем и разъединителями
- включать в последовательности ЛР, ШР, MB (ВН);
- отключать в последовательности MB (ВН), ШР, ЛР.
- Разъединители КЛ
- включать: нижний, верхний, средний;
- отключать: средний, верхний, нижний.
- включать: нижний, верхний, средний;
- отключать: верхний, средний, нижний.
- включать в следующей последовательности: поочередно крайние разъединители, затем средний разъединитель;
- отключать в следующей последовательности: сначала средний разъединитель, затем поочередно крайние разъединители.
Трехполюсными и однополюсными разъединителями разрешается отключать и включать:
- зарядный ток шин и оборудования;
- трансформаторы напряжения;
- ток х.х.трансформаторов мощностью до 400 кВА;
- зарядный ток КЛ длиной до 0,5 км — трехполюсными разъединителями;
- зарядный ток КЛ длиной до 4 км — однополюсными разъединителями при наличии на сборках 6-10 кВ асбоцементных перегородок и до 3 км — без перегородок.
Операции с ячейками КРУ
В ячейках КРУ предусмотрены блокировки:
- не допускающая вкатывания тележки MB в рабочее положение и выкатывания ее из рабочего положения при включенном выключателе;
- не допускающая включения заземляющего разъединителя при нахождении тележки MB в рабочем положении и не допускающая перемещения тележки в рабочее положение при включенном заземляющем разъединителе;
Перед вкатыванием тележки MB необходимо убедиться, что шторки освобождены от навесных замков, а заземляющие разъединители отключены.
Перед вкатыванием тележки MB из контрольного в рабочее положение необходимо включить штепсельный разъем и произвести опробование выключателя.
Вкатывание тележки MB из контрольного в рабочее положение производится при отключенном MB до соприкосновения втычных контактов. Затем с помощью механизма доводки тележка фиксируется в рабочем положении.
Перед выкатыванием тележки из рабочего положения в контрольное необходимо убедиться в отключенном состоянии MB.
Операции со штепсельным разъемом цепей вторичной коммутации разрешается производить только в контрольном положении тележки MB. Запрещается разъединение разъема при рабочем положении тележки.
При выкатывании тележки из контрольного положения в ремонтное штепсельный разъем должен быть отсоединен.
Производство операций с уравнительными токами
(транзитные операции)Уравнительный ток (Iур.) возникает при замыкании деления, где имеется напряжение от разных источников питания (ЦП, секций ЦП)
Iyp. = Iтр. + I, где: Iтр. — ток транзита; I — ток нагрузки
Все операции с уравнительными токами могут выполняться только с разрешения диспетчера ЦДП.
Операции с уравнительными токами выполняются только на MB (ВН) и должны удовлетворять условию
Iур.доп. — предельно допустимый уравнительный ток, при котором не произойдет срабатывания защиты MB, установленного в цепи замкнутого контура.
0,8 — коэффициент, учитывающий разброс срабатывания и возврата токовых реле
Запрещается включение на параллельную работу трансформаторов по низкому напряжению, подключенных к разным источникам питания.
Запрещается замыкать транзит через предохранители на секц. ВН (например, в ТП 4ТО-2х630 и АВНвн — 2×630)
Во всех случаях перед замыканием делений необходимо проверить наличие напряжения на каждой фазе и отсутствие «земли» в сети.
Переключения в сети до 1000 В
Переключения в сети до 1000В в любом случае могут выполняться без бланков переключения.
Снятие и установка предохранителей в сети н/н производится со снятием напряжения.
Допускается снятие и установка предохранителей под напряжением, но без нагрузки.
При снятии и установке предохранителей под напряжением необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками и средствами защиты лица и глаз.