Выключатели высоковольтные трёхполюсные серии ВПМ
В состав серии ВПМ входят два типа выключателей:
- выключатели типа ВПМ-10
- выключатели типа ВПМП-10
Тип выключателя определяется применяемым для его управления приводом:
- для выключателей типа ВПМ-10 применяются приводы электромагнитные постоянного тока типа ПЭ-11 или пружинные приводы типа ПП-67 (ПП-67К);
- для выключателей типа ВПМП-10 применяются пружинные приводы типа ППВ-10.
Каждый тип выключателей имеет несколько типоисполнений в зависимости от величины номинального тока, климатического исполнения и категории размещения, места присоединения привода.
Назначение
1. Выключатели предназначены для коммутации высоковольтных цепей на номинальное напряжение 19 кВ трехфазного переменного тока частоты 50 и 60 Гц в нормальном режиме работы установки, а также для автоматического отключения этих цепей при токах короткого замыкания и перегрузках, возникающих при ненормальных и аварийных режимах работы установок. Выключатели пригодны для работы при однократном повторном включении (АПВ).
2. Выключатели изготовлены в климатическом исполнении У категории размещения 3 и 2 - выключатели типа ВПМ-10 и категории 3 - выключатели типа ВПМП-10 и предназначены для работы в следующих условиях:
1) высота над уровнем меря до 1000 м;
2) верхнее рабочее и эффективное значение температуры окружающего воздуха равно соответственно 40 и 35°С;
3) нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха - минус 25°С.
Для обеспечения возможности работы выключателя при температуре ниже минус 25°С в установках должны быть предусмотрены подогревательные устройства, обеспечивающие подогрев, окружающего воздуха не ниже вышеуказанной температуры на все время работы выключателя;
4) среднемесячное значение относительной влажности 80% при температуре 20°С;
5) окружающая среда взрыво- и пожаробезопасная, содержание пыли и газов не должно превышать норм для атмосферы типа 11 по ГОСТ 15150-69.
3. Выключатели должны встраиваться в металлические негерметичные оболочки (камеры) комплектных распределительных устройств.
Допускается установка выключателей в стационарных камерах закрытых распределительных устройств.
Устройство и работа выключателя
Принцип работы.
Выключатели относятся к жидкостным высоковольтным выключателям с малым объемом дугогасящей жидкости (трансформаторного масла). Принцип работы выключателя основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры горения дуги. Этот поток получает определенное направление в специальном дугогасительном устройстве, размещенном в зоне горения дуги. Включение выключателей типа ВПМ-10 происходит за счет энергии привода (ПЭ-11 или ПП-67), а отключение - за счет энергии отключающих пружин выключателя.
Включение и отключение выключателей типа ВПМП-10 происходит за счет энергии привода ППВ-10.
Выключатели типа ВПМ-10 допускают как среднее, так и боковое (левое или правое) присоединение привода. Основным исполнением является среднее присоединение.
Устройство выключателя.
Общий вид выключателя приведен на рисунке. Он имеет стальную раму 9, на которой на опорных изоляторах 8 смонтированы полюсы 7. Полюс для выключателей на номинальный ток 630 А представляет собой сварной стальной цилиндр, имеющий продольный немагнитный шов, для выключателей на ток 1000 А цилиндр выполнен из латуни. На боковой стороне рамы имеется болт 4 для подсоединения заземляющей шины.
На обратной от полюсов стороне рамы имеются четыре отверстия диаметром 18 мм для крепления выключателя в распределительном устройстве.
.
Масляный выключатель ВПМ-10 (во включенном положении)
а — вид спереди, б — вид сбоку; 1 - полюс, 2 — масляный буфер, 3, 4, 5, 13 — рычаги, 6, 10 — болты заземления и упорный, 7 — перегородка, 8 - опорный изолятор, 9 — рама, 11 — вал выключателя, 12 — вилка для подсоединения тяги, 14 — контактный стержень, 15 — серьга
Каждый полюс имеет по две скобы 15 для крепления к опорным изоляторам, резервуар 3 с маслоотделителем, маслоналивную пробку 6 и маслоуказатель 4. Внутри цилиндра расположены изоляционные цилиндры 7 и 14, между которыми установлена дугогасительная камера 16. В верхней части цилиндра укреплен проходной изолятор 8 с целью изолирования стержня (подвижного контакта) от цилиндра, электрически связанного с неподвижным розеточным контактом 17. На головке проходного изолятора закреплена скоба 9 для присоединения к ней шин и гибкой связи 11 с колодкой 12, надеваемой на подвижный контактный стержень 13. Последний имеет в нижней части съемный наконечник, а в верхней части - скобу 10 для соединения контактного стержня с изолирующим рычагом. Выключатели на 630 и 1000 А имеют одинаковые контактные стержни и розеточные контакты, а отличаются числом гибких связей 11 (на полюс выключателя 630 А - 1 шт., а выключателя 1000 А - 2 шт.) и размерами колодок 12. Розеточный контакт 17, расположенный в нижней крышке 19 полюса выключателя, состоит из пяти ламелей, соединенных через гибкие связи с нижней крышкой. Давление ламелей на контактный стержень создается пружинами, размещенными внутри латунного кольца. Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги съемный наконечник контактного стержня и верхние части ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой. В нижней крышке имеется маслоспускной болт 20. Изоляционные перегородки 7 (см. рис. 1) между полюсами монтируются при установке выключателя в КРУН (для климатического исполнения У2).
Разрез полюса выключателя ВПМ-10
1, 14 - изоляционные цилиндры, 2 - стальной цилиндр, 3 - резервуар с маслоотделителем, 4 - маслоуказатель, 5 - жалюзи, 6 - маслоналивная пробка, 7 - резиновая прокладка, 8 - проходной изолятор, 9, 10, 15 - скобы, 11 - гибкая связь, 12 - колодка гибкой связи, 13 - контактный стержень, 16 - дугогасительная камера, 17 - розеточный контакт, 18 - уплотняющее кольцо, 19 - нижняя крышка, 20 - масло-спускной болт
Приводной механизм выключателя ВПМ-10
1, 2 - пружины, 3 - масляный буфер, 4, 5, 7 - рычаги, 6 - вал, 8 - серьга, 9 - упорный болт, 10 - опорный изолятор
Приводной механизм выключателя расположен внутри рамы и состоит из вала 6 с приваренными к нему двуплечим рычагом 5 с роликами, тремя рычагами 4 и тремя изоляционными рычагами 7. К малым плечам рычагов 4 боковых полюсов прикреплены отключающие пружины 1 и буферная пружина 2. Двуплечий рычаг 5 с роликами на концах приварен на валу выключателя между боковым и средним полюсами и предназначен для ограничения включенного и отключенного положений выключателя. При включении выключателя один из роликов подходит к упорному болту 9, при отключении другой ролик упирается в стержень масляного буфера 3. Для передачи движения от вала выключателя к контактному стержню большие плечи рычагов 7, выполненные из изоляционного материала, соединены с контактным стержнем с помощью серьги 8. Для управления выключателем ВПМ-10 применяют электромагнитные приводы ПЭ-11 или пружинные ПП-67 (ПП-67к).
Включение выключателей ВПМ-10 происходит за счет энергии привода (ПЭ-11 или ПП-67), а отключение - за счет энергии отключающих пружин выключателя. Включение и отключение выключателей ВПМП-10 происходит за счет энергии привода ППВ-10, поэтому в ВПМП-10 нет отключающих пружин. Буферная пружина способствует отключению выключателя, поэтому она в выключателях ВПМП-10 выполняется регулируемой.
Для подсоединения выключателя к приводу на валу выключателя имеется рычаг 3 (см. рис. 1) или в средней части вала приварен рычаг 5. В зависимости от этого возможно боковое или среднее присоединение привода.
Выключатели ВПМП, имеющие такие же технические характеристики и устройство, как и выключатели ВПМ, отличаются от последних использованием пружинного выносного привода ППВ-10 для их управления.
Меры безопасности
1. При монтаже, наладочных испытаниях, осмотрах, ремонтах и эксплуатации выключателя необходимо соблюдать действующие "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций" и дополнительные требования, предусмотренные инструкциями.
2. Образующаяся при работе выключателя газомасляная смесь относится по взрыву к категории ПС и по температуре самовоспламенения к группе Т1 по ГОСТ 12.1.011-78. В связи с этим в распределительном устройстве, как в комплектном, так и в стационарном, должны быть приняты меры для свободного выхода газов. Минимальное расстояние от выхлопных жалюзи до заземленных частей должно быть не менее 200 мм.
3. Рама выключателя должна быть надежно заземлена.
4. В процессе эксплуатации необходимо следить за уровнем масла в полюсах, который не должен опускаться за пределы нижней риски маслоуказателя.
5. Оперативное включение и отключение выключателей должно производиться только дистанционно.
6. Запрещается организация рабочих мест с постоянным пребыванием оперативно-ремонтного персонала в помещениях распределительных устройств, в которых установлены выключатели.
7. Работа по техническому обслуживанию, регулированию и ремонту выключателей должна производиться при отсутствии напряжения на обоих выводах полюсов, а для выключателей типа ВПМП-10 также при незаведенных пружинах привода, т. е. при отсутствии рабочего момента на валу привода.
8. При разборке (снятии с планок) буферной пружины необходимо принять меры предосторожности, т. к. пружина имеет большое предварительное усилие: 1300-1850 Н (130-185 кгс). Для этого необходимо закрепить неподвижно один конец пружины, а второй конец перемещать с помощью какого-либо приспособления. Незначительно натянуть пружину до появления люфта между планками и крепящими их осями, вынуть оси и планки, а затем разгрузить пружину до соприкосновения витков.
9. Для подъема и перемещения выключателя подъемными средствами используйте только специально предназначенные для этого отверстия в раме.
Размещение и монтаж
1. Выключатели поставляются в собранном и отрегулированном состоянии без масла. С предприятия-изготовителя выключатели отправляются застопоренными во включенном положении: с помощью болта и гайки крайний правый (со стороны полюсов) рычаг вала крепится к боковой стенке рамы.
2. Монтаж и соединение выключателей с приводами производится либо на предприятии-изготовителе комплектных распределительных устройств, либо непосредственно в стационарном распределительном устройстве на месте эксплуатации.
3. В комплектном распределительном устройстве должно быть обеспечено пространство для свободного выхода газов, возникающих при отключении выключателя.
5. Перед установкой выключателя, придерживая его вал (для этой цели изоляционные рычаги вала использовать нельзя), снимите стопорение.
ВНИМАНИЕ! При снятии стопорения соблюдайте осторожность: отключающие пружины выключателя находятся в растянутом положении.
6. Отключите выключатель, очистите его снаружи от пыли, снимите консервационную смазку бензином марки БР-1 ГОСТ 443-76 при помощи кисти или мягкой ветоши. При необходимости возобновите смазку трущихся деталей. Проверьте отсутствие смещения полюсов. При необходимости устраните смещение полюсов, ослабив болты, крепящие полюсы к изоляторам рамы.
ВНИМАНИЕ! Не рекомендуется без необходимости подтягивать болтовые соединения, крепящие проходной изолятор к цилиндру полюса. В противном случае необходима регулировка полюса для устранения заедания и излишнего трения контактного стержня в цилиндре.
7. Выберите нужный вариант кинематической схемы соединения выключателя с приводом, подготовьте необходимые детали и звенья кинематики, а также инструмент и материалы согласно приложению 4 настоящей инструкции.
На вал выключателя с боковым присоединением привода установите справа (слева) рычаг дистанционной передачи, выдержав заданные угол и расстояния; рычаг заштифтуйте двумя коническими штифтами, поставляемыми вместе с выключателем.
Порядок установки
1. Стараясь не нарушить установку полюсов, подвесьте выключатель в камеру распределительного устройства на два верхних болта и наверните на них гайки (не туго).
Проверьте вертикальность подвески рамы выключателя визуально по отвесу (при установке выключателя в камере комплектного распределительного устройства последняя предварительно также должна быть выверена по отвесу). Если нижние или верхние опорные угольники рамы выключателя не прилегают вплотную к опорной плоскости, устраните образовавшиеся зазоры шайбами, надевая их на болты. После этого затяните все четыре болтовых соединения, крепящие выключатель к стенке камеры.
2. Замените трансформаторное масло в масляном буфере. Для этого выверните гайку, выньте поршень и пружину. Уровень масла от дна цилиндра должен составлять 45 мм. Соберите буфер и вручную опробуйте его работу путем кратковременных нажатий на его шток. Шток должен перемещаться плавно, без заеданий.
3. Залейте в полюса через маслоналивные отверстия чистое трансформаторное масло с пробивным напряжением не менее 30 кВ до верхней риски по маслоуказателю. В каждый полюс (цилиндр) должно быть залито около 1,8 литра масла. Убедитесь в отсутствии течи масла через уплотнения маслоуказателя и нижней крышки. В случае необходимости подтяните соответствующие резьбовые соединения.
4. Установите привод на рабочее место, выверьте взаимное расположение выключателя и привода согласно выбранной вами схеме, после чего приступите к монтажу подшипника и дистанционной передачи.
Для обеспечения нормальной работы выключателя и привода строго соблюдайте основные условия кинематической связи (углы установки и длина плеч рычагов, длина тяг и т. д.).
5. Рекомендуемый порядок операций при монтаже дистанционной передачи:
1). Выключатель типа ВПМ-10 с приводом типа ПЭ-11, среднее присоединение:
а) установите механизм привода в положение "Включено";
б) вставьте в подшипник промежуточный (горизонтальный) вал и соедините его с валом привода с помощью муфты и конических штифтов;
в) на свободный конец вала насадите рычаг под заданным углом и расстоянием, зафиксируйте положение рычага стопорным болтом, вворачиваемым в ступицу рычага, и, просверлив и развернув отверстия под конические штифты, заштифтуйте рычаг на промежуточном валу;
г) установите механизм привода в положение "Отключено", убедитесь, что выключатель также находится в отключенном положении и шток его масляного буфера полностью утоплен;
д) соедините с помощью вертикальной тяги рычаг на промежуточном валу с рычагом дистанционной передачи, установленным на валу выключателя;
е) добейтесь регулировкой длины тяги полного хода контактных стержней выключателя и зазора во включенном положении выключателя между роликом его вала и упорным болтом в пределах норм. При этом для увеличения хода контактов укоротите тягу, ввернув ее в резьбовые вилки, а для уменьшения хода - удлините тягу, соответственно вывернув ее из вилок.
При регулировке соблюдайте условие: тяга должна входить в вилку не менее чем на 20 мм.
2). Выключатель типа ВПМ-10 с приводом типа ПЭ-11, боковое присоединение:
а) проверьте правильность установки рычага дистанционной связи на валу выключателя;
б) ведите монтаж дистанционной передачи в порядке, оговоренном в предыдущем пункте. При этом необходимо помнить, что угол установки рычага на промежуточном валу от привода (15°±1°) должен отсчитываться снизу от вертикали, т. к. по данной схеме включенному положению привода соответствует нижнее положение рычага на промежуточном валу, а отключенному положению - верхнее положение рычага.
6. Проверьте схему и напряжение сети, питающей цепи управления приводом.
7. Проверьте регулировочные характеристики установленного выключателя при оперативном включении - отключении его приводом:
а) полный ход подвижных контактов;
б) ход подвижных контактов в розетке;
в) разновременность касания подвижными контактами неподвижных (розеток). При необходимости проверните соответствующий стержень в колодке (предварительно ослабив зажимающие болты) до получения необходимой разновременности;
г) начало растяжения дополнительной отключающей пружины (только для ВПМП-10). Пружина должна вступать в работу за 4-6 мм до первого касания одного из подвижных контактов с неподвижным. При необходимости установите соответствующий момент вступления в работу пружины путем вворачивания (выворачивания) пружинодержателя;
д) расстояние между нижней плоскостью колодки контактных стержней и выступающей поверхностью скобы соответствующего проходного изолятора, которое должно быть во включенном положении выключателяm 19-31 мм. Если это расстояние не выдерживается, то это указывает на нарушение подвески полюса на раме выключателя.
8. Проверьте минимально допустимый и предварительный моменты на валу привода ППВ-10 (для выключателей ВПМП-10) и работу на валу пр. кода типа ПП-67 (ПП-67К) при удержании включающих пружин, натяг которых должен быть меньше предельного не менее чем на 15 мм. (Можно сначала определись минимальный натяг включающих пружин привода ПП-67, при котором выключатель включается вхолостую, а потом увеличить натяг включающих пружин примерно на 30 мм, но не более максимально допустимого).
Работа на валу привода ПП-67 (ПП-67К) должна быть не менее 245 Дж (25 КГС.М).
9. Проверьте пониженный предел напряжения привода ПЭ-11 на зажимах обмотки включающего к отключающего электромагнита.
10. Проверьте исправность действия механизма выключателя с приводом. Для этого произведите операции, указанные в табл. 4.
11. Замерьте для выключателей типа ВПМ-10 и сравните с данными приложения 3 и раздела 3 скоростные и временные характеристики при номинальном напряжении на зажимах привода и рабочем натяге включающих пружин:
- скорость отключения в момент расхождения контактов;
- максимальную скорость при отключении;
- скорость включения в момент касания контактов;
- максимальную скорость при включении;
- собственное время включения и отключения выключателя с приводом.
12. Подсоедините к выключателю токоведущие и заземляющие шины. Монтаж шин выполняйте таким образом, чтобы полюсы выключателя не испытывали недопустимых механических напряжений с их стороны.
13. Контактные выводы выключателя и концы шин должны быть чистыми. Покройте их тонким слоем смазки ПВК ГОСТ 19537-74.
14. Если выключатели встраиваются в металлические оболочки (камеры) на предприятиях-изготовителях комплектных распределительных устройств, то после проведения вышеуказанных работ и испытаний выключатели законсервируйте. Допускается на период транспортирования оставлять масло, залитое в выключатель при его установке в металлическую камеру.
Подготовка к работе
1. Подготовка к работе выключателя, пришедшего на место эксплуатации в металлической камере комплектного распределительного устройства:
1). Проведите наружный осмотр выключателя и металлической камеры, проверьте их состояние после транспортирования и монтажа на месте эксплуатации. Проверьте вертикальность установки металлической камеры в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Убедитесь в отсутствии видимых нарушений в креплении выключателя, целостности изоляторов, изоляционных рычагов.
2). Снимите консервационную смазку, слейте масло из полюсов, оботрите выключатель от пыли.
3). Если выключатель транспортировался без масла, то при истечении срока сохраняемости до ввода его в эксплуатацию проверьте состояние внутренних частей выключателя. Для этого, не нарушая регулировки выключателя, снимите с каждого полюса нижнюю крышку с розеточным контактом. Выньте цилиндры и дугогасительную камеру, проверьте их состояние и состояние розеточных контактов, затем вновь установите все на место.
4). Залейте выключатель чистым трансформаторным маслом ГОСТ 982-80 или ГОСТ 10121-76 с пробивным напряжением не менее 30 кВ до верхней риски маслоуказателя и в течение 8 часов убедитесь в отсутствии течи масла через уплотнения.
5). Путем нажатия на шток масляного буфера проверьте надежность его работы, ход штока масляного буфера должен соответствовать норме, указанной в приложении 3.
6). Убедитесь в надежности крепления изоляторов, подводящих и заземляющих шин/При необходимости подтяните болтовые соединения
7). Проверьте регулировочные, скоростные, временные характеристики выключателя, а также замерьте сопротивление токопровода. Результаты проверок и испытаний занесите в паспорт распределительного устройства.
8). Оботрите выключатель. Обтирочный материал должен быть чистым и не оставлять ворса. Особенно тщательно протрите фарфоровые изоляторы и изоляционные рычаги ветошью, слегка смоченной спиртом ГОСТ 17299-78. Покройте контактные соединения смазкой типа ПВК ГОСТ 19537-74. При необходимости восстановите смазку трущихся частей.
9). После выполнения перечисленных выше операций выключатель может быть включен на рабочее напряжение сети.