CEZ DISTRIBUTIECE 110 kV TG-JIU

TEMA Nr. 3: Intrerupatoare de inalta teniune

Consideratii generale

Dintre aparatele de comutatie intrerupatorul de inalta tensiune este cel mai important aparat, atat din punct de vedere constructiv si functional, cat si din punct de vedere al costului. Intrerupatorul de inalta tensiune se poate defini ca un aparat destinat inchiderii si deschiderii circuitelor electrice cand acestea sunt parcurse, fie de curenti normali de lucru, fie de curenti anormali de lucru cum sunt cei de suprasarcina sau de scurtcircuit.Functia cea mai importanta a unui intrerupator este deschiderea automata a circuitelor electrice in momentul aparitiei scurtcircuitelor. Importanta acestei functii consta in faptul ca, in acest mod, se asigura intreruperea portiunii de retea defecta intr-un timp cat mai scurt, prevenindu-se avarierea si distrugerea echipamentului electric datorita curentilor de scurtcircuit. Si intrucat aceasta functiune solicita cel mai mult intrerupatorul, constructiv, el se realizeaza si se dimensioneaza astfel ca sa o poata indeplini cat mai bine si cat mai rapid.Intreruperea curentilor alternativi poate fi realizata principial in doua moduri:a) intrerupere prin introducerea in serie cu circuitul a unei rezistente crescand progresiv (sau marirea rezistentei circuitului) pana la valoarea care anuleaza curentul, metoda folosita si la intreruperea circuitelor de curent continuu;b) intrerupere folosind momentul trecerii naturale a curentului prin zero, prin actionare in sensul maririi rigiditatii dielectrice a spatiului dintre contactele deschise, pentru a impiedica reaprinderea arcului electric.Marea majoritate a intrerupatoarelor de inalta tensiune folosesc pentru intreruperea curentului cea de-a doua metoda. La toate intrerupatoarele moderrne rigiditatea dielectrica se obtine provocand formarea intre contacte a unui violent curent de gaze: vapori de ulei, aer sau alte gaze. Modul de formare a acestui curent de gaze depinde de principiul de functionare si de mediul in care are loc stingerea arcului.O clasificare a intrerupatoarelor dupa diferite criterii poate fi urmatoarea:Dupa mediul de stingere: intrerupatoare cu mediu de stingere gazos: cu aer comprimat, cu hexaflorura de sulf; intrerupatoare cu mediu de stingere lichid: cu ulei, cu apa si glicol; intrerupatoare cu mediu de stingere solid: cu material solid gazogeneratorDupa felul instalatiei: intrerupatoare pentru instalatii interioare; intrerupatoare pentru instalatii exterioare;Dupa nivelul izolatiei intrerupataorelor de exterior: intrerupatoare cu izolatie normala; intrerupatoare cu izolatie intarita pentru regiuni cu poluare intensaDupa dispozitivul de actionare: intrerupatoare cu dispozitiv de actionare comun pentru toate trei faze; intrerupatoare cu dispozitiv de actionare separat pentru fiecare faza.Dispozitivul de actionare poate fi executat sub forma de mecanism separat sau sub forma de mecanism fixat in intrerupator si formand un intreg cu acesta.

Caracteristicile intrerupatoarelor

Principalele caracteristici ale unui intrerupator sunt urmatoarele:a) Tensiunea nominala este valoarea cea mai mare a tesiunii la care este destinat sa lucreze intrerupatorul un timp indelungat.b) Nivelul de izolatie nominal sau nivelul de tinere nominal este caracterizat prin valorile tensiunilor de tinere nominale la impuls si la frecventa industriala.c) Frecventa nominala a intrerupatorului este identica cu frecventa nominala a retelei in care va functiona intrerupatorul. La noi in tara aceasta frecventa este de 50 Hz.d) Curentul nominal este valoarea curentului sub care intrerupatorul poate functiona in regim permanent fara ca limitele admisibile de incalzire sa fie depasitee) Capacitatea de rupere nominala este cea mai importanta caracteristica a intrerupatorului si se defineste prin cel mai mare curent de scurtcircuit pe care intrerupatorul trebuie sa-l intrerupara in conditii specificate privind tensiunea de restabilire si tensiunea tranzitorie de restabilire. Acest curent se determina cu ajutorul oscilogramei curentului de scurtcircuit in momentul separarii contactelor si este compus dintr-o componenta periodica notata cu I, si o componenta aperiodica care, de obicei, se exprima in procente. De regula, aprecierea capacitatii de rupere se face cu ajutorul cui Ir valoarea componentei periodice a curentului de scurtcircuit intrerupt marimea componentei aperiodice prezumandu-se in functie de timpul de deschidere.Trebuie avut in vedere faptul ca acest curent de rupere nu ramane acelasi cand intrerupatorul functioneaza la tensiuni diferite de tensiunea lui nominala. Ca urmare, se poate defini curentul de rupere nominal Irn curentul de rupere cand intrerupatorul functioneaza la tensiunea lui nominala.Se mai poate carcateriza capacitatea de rupere a unui intrerupator si prin puterea de rupere definita cu relatia:Sr=3IrUn

in care Un este tensiunea nominala a instalatiei in care este instalat intrerupatorul.Cand intrerupatorul functioneaza la tensiunea lui nominala se poate defini puterea de rupere nominala:Srn=3IrnUn

f) Capacitatea de conectare este definita de cel mai mare curent de scurtcircuit care poate fi conectat de intrerupator fara nici o avarie care sa impiedice functionarea lui ulterioara. Acest curent este chiar curentul de scurcircuit de soc.g) Curentul de stabilitate termica este curentul pe care aparatul il poate suporta fara a depasi limitele de incalzire un anumit timp (1 s, 4 s etc) stabilit de cosntructor.h) Timpul propriu de deschidere tpd al intrerupatorului cu dispozitiv de actionare este intervalul de timp care trece de la inchiderea circuitului bobindei de declansare a dispozitivului de actionare (de la darea impulsului de declansare) pana la incetarea desfacerii contactelor de stingere a arcului ale intrerupatorului.i) Timpul total de deschidere ttd al intrerupatorului cu dispozitiv de actionare este intervalul de timp care trece de la inchiderea circuitului bobinei de declansare a dispozitivului de actionare pana la stingerea completa a arcului in toate fazele. In acest caz: ttd=tpd+ta, iar ta este durata de ardere a arcului in intrerupator.j) Timpul de inchidere al unui intrerupator este interalul de timp de la aplicarea impulsului pentru inchidere pana in momentul atingerii contactelor.

Conditii impuse intrerupatoarelor

Conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca intrerupatoarele de inalta tensiune se pot rezuma dupa cum urmeaza.a) Putere de rupere cat mai mare, care astazi pentru tensiunile de 110 220 kV ajung pana la 6000 12000 MVA.b) Intrerupere sigura a curentului in domeniul de cativa zeci de amperi pana la valoarea nominala a curentului, precum si a curentului de scurtcircuit.c) Durata de intrerupere cat mai scurta posibila. O durata lunga de intrerupere poate sa aiba consecinte grave in alimentarea consumatorilor cu energie electrica.d) Posibilitatea reanclansarii automate rapide mono si trifazate. Statisticile de exploatare arata ca un procent important (circa 90%) din totalul defectelor sunt trecatoare (cauza defectului dispare dupa intrerupere si reteaua poate fi pusa din nou in functiune). Daca se reanclanseaza linia imediat dupa stingerea arcului si deionizarea spatiului de arc, se pot evita un mare numar de intreruperi in alimentarea consumatorilor. Pentru obtinerea acestui rezultat este insa necesar ca durata de intrerupere sa fie atat e scurta, incat sa nu apara nici intirziere apreciabila in functionarea sincrona a retelei, in timpul acestei intreruperi momentane.e) Verificare si revizie usoara a contactelor.f) Siguranta impotriva exploziilor si incendiului.g) Transport fara dificultati si siguranta in exploatareh) Pentru valori ale tensiunii de la tensiunea de restabilire pana la tensiunea nominala, in conditiile cele mai dure din punct de vedere al vizitelor de restabilire posibile in exploatare, pentru valorile curentului de intrerupere pana la valori egale cu curentul de rupere, intrerupatorul trebuie sa suporte cicluri de manevre:

D 180 ID 180 ID

unde: D este operatia declansarii automate de catre intrerupator a curentului de scurtcircuit (din pozitia anclansata) in cazul protectiei prin relee fara temporizare;I operatia de anclansare; ID operatia anclansarii pe scurtcircuit din pozitia declansata si, imediat dupa anclansare (fara timp de intarziere) operatia de declansare;180 intervalul de timp, in secunde, intre operatiile succesive.Intrerupatoarele destinate pentru functionarea cu reanclansare automata sunt supuse la urmatoarele cicluri:1) ID 0 ID2) ID 0 ID 15 ID3) ID 0 15 ID 60 - ID

Tipuri constructive

Intrucat tipul constructiv al unui intrerupator este dat, in principal, de mediul si principiul de stingere a arcului electric, se disting urmatoarele tipuri constructive de intrerupatoare: intrerupataore cu ulei, care la randul lor se impart in intrerupatoare cu ulei mult si intrerupatoare cu ulei putin;In cazul intrerupatoarelor cu volum mare de ulei, uleiul serveste atat ca mediu de stingere cat si ca izolant, iar in cazul celor cu ulei putin, uleiul este folosit numai ca mediu de stingere, iar izolatia partilor sub tensiune se realizeaza din portelan, rasini sintetice etc.Din aceasta categorie de intrerupatoare fac parte IO (intrerupator artojector) 123 kV construite in tara noastra. intrerupatoare cu apa in amestec cu glicerina si alcool; intrerupatoare cu aer comprimat;Intrerupatoarele pneumatice folosesc aerul comprimat ca mediu de stingere a arcului electric. Stingerea se realizeaza prin debitarea unui jet de aer comprimat in zona de ardere a arcului electric. Sursa de aer comprimat reprezinta o instalatie separat, situata in apropierea intrerupatoarelor si asigura producerea, inmagazinarea si distributia aerului comprimat.Fluxul de aer comprimat, avand o anumita presiune ataca coloana arcului electric longitudinal sau transversal, indepartand particulele de aer incalzite si ionizate din zona arcului electric si inlocuindu-le cu alte particule de aer rece, proaspat. Intrerupatoare cu hexaflorura de sulf (SF6);Hexaflorura de sulf (SF6) cu propietatile sale remarcabile, atat ca dielectric, cat si ca agent eficace de stingere a arcului electric are astazi largi utilizari la aparatele de intrerupere de inalta tensiune, ea reunind in acelasi timp caracteristicile bune ale uleiului ai ale aerului comprimat, fara sa prezinte inconvenientul inflamabilitatii, a riscurilor de explozie etc.Cu toate ca nu exista nici un gaz cu o conductivitate termica comparabila cu cea a lichidelor izolante, SF6 constituie din acest punct de vedere, o ameliorare neta in raport cu aerul, aceasta proprietate permitand sa se evacueze rapid caldura din zona arcului in timpul si dupa intrerupere.SF6 se amesteca cu aerul in orice proportii, ceea ce face ca prezenta chiar a unei cantitati mici de aer sa nu dea nastere la zone cu caracteristici diferite, ci la un amestec uniform, ceea ce reprezinta un avantaj pentru functionarea intrerupatoarelor. Chiar in amestec important cu aerul, SF6 prezinta inca o capacitate de stingere insemnata. Intrerupatoare cu autogenerare de gaze la care se folosesc pentru stingerea arcului electric gazele generate de peretii camerei de stingere (executata din material gazogenerator) sub actiunea arcului electric; Intrerupatoare cu vid; Intrerupatoare cu suflaj magnetic la care arcul electric este introdus prin suflaj magnetic in camera de stingere.In continuare vor fi tratate mai detaliat cele mai importante tipuri constructive de intrerupatoare.

Verificarea intrerupatoarelor

In tabelul 1 sunt prezentate principalele probe la care sunt supuse intrerupatoarele de putere, precum si momentul efectuarii lor.tabelul nr 1

Nr. crtDenumirea probeiMomentul efectuarii probei

PIFRC2RTObservatii sau alte momente de efectuare a probei

1Masurarea rezistentei de izolatie a circuitelor principaleX*XX-

2Masurarea curentului de fuga a coloanelor izolanteXXLa 3 RT, dar nu mai rar de trei aniNumai la IO 110 kV

3Incercarea izolatiei cu tensiune alternativa marita**XX***--

4Masurarea rezistentei de contactXXX-

5Masurarea timpilor de actionare si a nesimultaneitatiiXXX-

6Incercarea sau inlocuirea uleiului electroizolantXXXSe excepteaza coloanele IO 110 kV

7Masurarea rezistentelor sau capacitatilor de suntareX-La RT rezistentele, la 3RT condensatoarele-

8Verificarea dispozitivelor de actionareXXX-

9Probe functionale la anclansari si declansari repetateXXLa 2RT dasr nu mai rar de: 4 ani la 110 kVLa RC2 proba nu se executa mai rar de 6 ani

Semnificatia diverselor notatii din tabelul nr. 1 este:PIF puneri in functiune; RC2 reparatie curenta 2; RT revizie tehnica;*- buletinele de fabrica sunt valabile la PIF, daca nu s-au depasit 6 luni de la emiterea lor;** - proba este obligatorie pentru intrerupatoarele cu UN35 kV;*** - proba se excuta la RC2, dar nu mai rar de 6 ani in statii si 3 ani in centrale.a) Masurarea rezistentei de izolatie a pieselor din circuitul principal de inalta tensiuneProba se executa cu ajutorul unui megohmetru de 2500 sau 5000 V, care are limita maxima a scalei de masurare 10000 M. Rezistenta de izolatie a cordoanelor trebuie sa fie mai mare decat domeniul maxim de masurare al megohmetrului.Este contraindicata efectuarea probei pe timp noros, cu umezeala in atmosfera sau la temperaturi scazute.Inaintea inceperii probei se verifica daca in cuvele intrerupatorului se gaseste ulei la un nivel corespunzator, iar izolatoarele au fost curatate de praf, umezeala, murdarie etc.Masurarile se efectueaza pentru fiecare pol in parte dupa cum urmeaza: cu intrerupatorul deschis, se masoara rezistenta de izolatie intre contacte (fig. 1.a) cu intrerupatorul inchis, se masoara rezistenta de izolatie intre contacte si pamant (fig. 1.b)

Fig. 1

Valorile minime ale rezistentei de izolatie citite la un minut de la aplicarea tensiunii, trebuie sa fie mai mari decat cele indicate in tabelul 2.tabelul 2Teniunea nominalaRezistenta de izolatie [M]

PIFin exploatare

60 110 kV50003000

b) Masurarea curentului de fuga la coloanele izolante ale intrerupatoarelor 110 400 kVProba se executa cu ajutorul unui Kenotron sau al unei instalatii de curent continuu, la valoarea de 50 kV (fig. 2), pentru fiecare element de coloana in parte.Valorile curentului de fuga trebuie comparate cu cele initiale din buletinele de fabrica sau cu cele de la PIF. Proba nu se va efectua cand exista umezeala in atmosfera sau daca izolatoarele sunt murdare.

Fig. 2

c) Incercarea izolatiei cu tensiune alternativa marita de frecventa industrialaProba se executa utilizand o instalatie de tensiune alternativa marita de frecventa industriala. In momentul executarii probei nu trebuie sa existe umezeala in atmosfera, iar izolatoarele trebuie sa fie curate. Tensiunea de incercare se aplica astfel:In pozitia inchis a intrerupatorului, succesiv intre toate partile sub tensiune ale fiecarui pol si masa, partile sub tensiune ale celorlalti poli fiind legate la masa (Fig. 3, in care T reprezinta instalatia de inalta tensiune).

Fig. 3

In pozitia deschis a intrerupatorului:1) Intre toate partile sub tensiune ale tuturor polilor legate intre ele si masa (Fig. 4)

Fig. 4

2) Succesiv intre bornele fiecarui pol si masa, toate partile sub tensiune ale celorlalti poli, fiind legate de masa (Fig. 5). Aceasta incercare nu se efectueaza la acele intrerupatoare la care izolatia intre poli se reduce in mod apreciabil, in pozitia dechis a acestora.

Fig. 5

3) Intre bornele de pe aceeasi parte reunite intre ele si bornele de pe cealalta parte reunite intre ele si legate la masa. Incercarile se vor repeta inversand conexiunile (Fig. 6)

Fig. 6

In oricare din situatiile prezentate mai sus proba decurge astfel: se aplica mai intai o tensiune initiala egala cu cel mult 50% din valoarea de incercare. Apoi tensiunea se ridica pana la nivelul dorit, in mod continuu, sau in trepte de maximum 5%, intr-un interval de timp de cel putin 10 secunde si cel mult de 30 secunde. Durata probei, din momentul cand tensiunea a atins valoarea de incercare, este de 1 minut. Atat in timpul cresterii tensiuniii cat si in timpul incercarii propriu-zise, nu trebuie sa apara conturnari, strapungeri observabile vizual sau auditiv, zgomote anormale sau alte semne ce ar putea indica o izolatie necorespunzatoare.Tensiunile de incercare sunt indicate in tabelul 3, coloana 4 si 5.Tabelul 3Tensiunea nominala [kV]Tensiunea de tinere la impuls normalizat, pozitiv si negativTensiunea de incercare la frecventa industriala

kV (varf)kV (varf)

Izolatie plinaIzolatie redusaIzolatie plinaIzolatie redusa

110550450230(207)185

La efectuarea probei se vor lua in consideratie indicatiile din PE 116/94, care recomanda utilizarea unor tensiuni de incercare mai reduse. Aceste valori sunt indicate in tabelul 3, coloana 4, intre paranteze.

d) Masurarea rezistentei de contact

Proba se efectueaza cu puntea dubla sau prin metoda ampermetrului si voltmetrului (fig. 7).

Fig. 7

Masurarile se executa pentru fiecare pol in parte, intrerupatorul fiind inchis.In caz ca se foloseste metoda ampermetrului si voltmetrului, bateria de acumulatoare E trebuie sa fie capabila sa furnizeze un curent de cel putin 100A, care poate fi reglat cu ajutorul reostatului R. Milivoltmetrul mV trebuie sa fie racordat direct la borne, prin cordoane, cat mai scurte.Rezistenta de contact se obtine cu relatia de mai jos, in urma citirii simultane a indicatiilor stabilizate ale celor doua aparate:Rcontact[]=

Valorile determinate nu trebuie sa depaseasca cu 50% pe cele de referinta.

e) Masurarea timpilor de actionare si a nesimultaneitatii atingerii si separarii contactelor fazelor diferite si a contactelor diferite ale aceleiasi faze

Pentru efectuarea masurarilor se pot utiliza oscilografe sau secundmetre electronice de tipul Minut.Rezultatele masuratorilor nu trebuie sa depaseasca pe cele de referinta cu mai mult de 10%.Valoarea maxima admisibila a nesimultaneitatii intre faze nu trebuie sa depaseasca 5 ms la deschidere si inchidere, pentru intrerupatoarele generatoarelor si transformatoarelor.Pentru linii, valorile vor fi de maxim 10 ms la inchidere si de maxim 5 ms la deschidere.Intre contactele inseriate ale aceleiasi faze, nesimultaneitatea maxim admisa de 5 ms la inchidere si de 2 ms la deschidere.

f) Incercarea sau inlocuirea uleiului din intrerupatoare

Probele de ulei se recolteaza numai prin locurile special amenajate ale fiecarui aparat, de preferinta pe timp frumos si la ore de umiditate atmosferica minima (mijlocul zilei).In caz ca umiditatea atmosferica este ridicata (roua, nori fara ploaie, etc), probele de ulei pot fi luate utilizand un furtu dem cauciuc introdus pana la fundul sticlei. In aceste situatii obtinerea unor rezultate necorespunzatoare vor fi considerate ca neconcludente si proba se va repeta in conditii atmosferice bune.In situatia cand in atmosfera exista ceata, vant sau precipitatii, nu se colecteaza probe si nici nu se inlocuieste uleiul. Nu este permisa amestecarea uleiului decat cu ulei de acelasi tip. Probele vor fi recoltate in sticle curate si uscate de 1 litru, cu dop rodat. Inaintea luarii probei, sticla de clateste de 2 3 ori cu uleiul scos din aparatul respectiv.Sticlele goale sau cu ulei, aduse pe timp friguros din exterior intr-o incapere incalzita, se pot umezi in urma condensarii si de aceea ele trebuie tinute inchise timp de 3 4 ore, pana ajung la temperatura camerei.In functie de tipul aparatului (intrerupator, transformator) asupra uleiului se efectueaza mai multe probe, cum ar fi: controlul curent; analiza redusa; analiza completa; analiza speciala.La intrerupatoarele de putere, incercarea uleiului presupune numai efectuarea controlului curent, care cuprinde urmatoarele verificari: aspect; carbunes in suspensie; rigiditate dielectrica.Aspectul si carbunele in suspensie reprezinta determinari calitative, in timp ce rigiditatea dielectrica este o determinare cantitativa.Pentru recoltarea probelor sau inlocuirea uleiului la intrerupatoarele IO 110 400 kV, se procedeaza astfel:Probele de ulei se recolteaza din : camerele de stingere; camerele exterioare camerelor de stingere; circuitele de comanda; izolatoarele suport.Obtinerea uleiului din fiecare camera de stingere elementara se face prin intermediul robinetului 1 , (fig. 8).Cu ajutorul unei chei, se executa 4 5 rotatii asupra robinetului camerei de stingere, pama cand uleiul incepe sa curga in sticla destinata luarii probei. Nu se recomanda desfacerea completa a robinetului, pentru a nu se pierde bila de retinere a acestuia.Obtinerea probelor din camerele exterioare camerelor de stingere se face in acelasi mod, utilizand robinetul 2.Recoltarea uleiului din dispozitivul MOP se face prin locul special amenajat in acest scop in dispozitiv.

Fig. 8

Recoltarea uleiului din coloana izolanta se face prin orificiul 5 numai in situatii cu torul speciale, cand se constata ca rezistenta de izolatie a coloanei este necorespunzatoare. Aceasta deoarece coloana izolanta este umpluta cu ulei sub vid in uzina constructoare, fapt pentru care, dupa recoltarea probei, este necesara reetansarea coloanei.Rigiditatea dielectrica a uleiului trebuie sa fie mai mare decat urmatoarele valori minime: uleiul din camerele de stingere 130kV/cm la punerea in functie; 60 kV/cm in exploatare uleiul din camerele exterioare camerelor de stingere: 130 kV/cm la punerea in fucntie; 100 kV.cm in exploatare. uleiul din coloanele izolante: 200 kV/cm la punerea in functie; 200 kV/cm in exploatare. uleiul din circuitele de comanda: 120 kV/cm la punerea in functie; 100 kV/cm in exploatare proba se executa annual.La uleiul din circuitele de comanda, este necesar ca odata la 2 ani sa se execute masurarea tangentei unghiului de pierderi dielectrice. Proba se efectueaza la 70C, trebuind sa se obtina pentru tg urmatoarele valori minime: 0,04 la punerea in functie; 0,12 in exploatare Golirea camerelor de stingere si a camerelor izolante exterioare camerelor de stingere se face prin intermediul robinetelor 1 si 2 si al orificilor alaturate lor.Umplerea cu ulei se face pentru camerele de stingere prin orificiile 3, iar pentru camerele izolante, prin orificiile 4, situate sub capacele 7. Aceasta operatie se efectueaza cu intrerupatorul deschis. Uleiul se urmareste la indicatorul de nivel 6 (fig. 9), nivelul necesar stabilindu-se in functie de temperatura mediului ambiant.In cazul ca se dispune de o pompa, uleiul se poate injecta si prin robinetele de golire 1 si 2.Golirea uleiului din coloana izolanta se face prin robinetul de golire 5, dupa ce in prealabil a fost desfacut capacul orificiului de umplere 8, situat in partea superioara a coloanei izolante.

g) Masurarea rezistentelor si capacitatilor de suntare ale camerelor de stingere.

Rezistentele de suntare ale camerelor de stingere sunt rezistente liniare sau neliniare conectate in derivatie cu camerele de stingere ale intrerupatoarelor. Ele sunt utilizate pentru a usura functionarea intrerupatoarelor in procesul de deschidere a diferitelor circuite de inalta tensiune, cu si fara arc electric, prin: limitarea valorii si a vitezei de restabilire a tensiunii pe contacte; limitarea valorii curentului de scurtcircuit; inlaturarea totala sau partiala a posibilitatilor de aparitie a reaprinderilor arcului si a supratensiunilor periculoase la deschiderea unor curenti capacitivi mari sau a unor curenti inductivi mici, care apar la deconectarea transformatoarelor de putere in gol; egalizarea tensiunii pe camerele de rupere ale intrerupatorului.Condensatoarele de suntare sunt destinate imbunatatirii repartitiei tensiunii de restabilire pe camerele de stingere inseriate. Ele sunt de constructie etansa, inclunzand capacitati elementare inseriate, din folie de aluminiu si hartie in ulei. Un burduf de cauciuc preia dilatarile uleiului.Proba se executa cu intrerupatorul deschis sau cu rezistentele si condensatoarele demontate.La rezistente, se verifica numai continuitatea lor.La condensatoare, se masoara capacitatea cu ajutorul unor punti. Valorile obtinute nu trebuie sa difere cu mai mult de 5% fata de valorile de referinta.

h) Verificarea dispozitivului de actionare a intrerupatoarelor

Masurarea rezistentei de izolatie a circuitelor secundare aferente dispozitivelor de actionare. Proba se executa cu ajutorul megohmetrului de 1000 V. Se verifica rezistenta de izolatie intre fiecare circuit si masa, precum si intre diversele circuite neconectate galvanic.Valorile minime ale rezistentei de izolatie trebuie sa fie de 5 M la punerea in functiune si de 1 M in exploatare. Incercarea cu tensiune marita a izolatiei circuitelor secundare aferente dispozitivelor de actionare. Proba se executa cu ajutorul unei truse de tensiune alternativa de 2 kV sau cu megohmetrul de 2500 V, timp de un minut. In timpul probei nu trebuie sa apara strapungeri prin piesele izolante si prin aer, efluvii, conturnari etc. Masurarea rezistentei ohmice a bobinelor sau electrovalvelor de actionare. Pentru efectuarea masurarilor e utilizeaza o punte de rezistente ohmice. Verificarea releelor incluse in dispozitivul de actionare. Proba se executa pentru fiecare releu in parte Masurarea tensiunilor minime de actionare ale bobinelor sau electrovalvelor de inchidere si deschidere. Proba se executa utilizand montajul din figura 9, in care U reprezinta sursa de curent operativ, iar R este un reostat.Prin manevrarea cursorului reostatului R, se creste treptat tensiunea la bornele bobinei de actionare pana cand aceasta lucreaza sigur, efectuand comanda de inchidere sau deschidere a intrerupatorului. Tensiunea citita in acel moment la voltmetrul V reprezinta valoarea tensiunii minime de actionare.

Fig. 9

Pentru bobina sau electrovalva de inchidere, aceasta valoare trebuie sa fie de aproximativ 0,85 UN, iar pentru bobina sau electrovalva de deschidere, de aproximativ 0,7UN. Prin UN s-a notat tensiunea nominala de lucru a bobinei respective.

i) Probe functionale ale intrerupatoarelor la anclansari si declansari repetate

Se executa cicluri repetate de actionari, inchideri si deschideri, in felul urmator: 5 actionari la tensiune si/sau presiune minima; 5 actionari la tensiune si/sau presiune nominala; 5 actionari la tensiune si/sau presiune maxima.In timpul probelor nu trebuie sa apara nici un fel de defectiuni si nici sa mai fie necesara efectuarea unor reglaje suplimentare care sa inlesneasca corecta functionare a intrerupatorului sau a mecanismului sau de actionare.Valorile minime si maxime de actionare, raportate la valorile nominale ale diferitelor elemente, sunt date in tabelul 4.Tabelul 4Tipul elementului actionatValori minime de actionareValori maxime de actionare

Bobine (electrovalve) de inchidere85% UN110% UN

Bobine (electrovalve) de deschidere70% UN100% UN

Motoare de actionare85% UN110% UN

Elemente pneumatice85% PN110% PN

PARTICULARITATI CONSTRUCTIVEALE INTRERUPATOARELOR DE INALTA TENSIUNE

Intrerupatorul ortojector tip IO 110 kV

Acest intrerupator este destinat sa functioneze in instalatiile exterioare de 110 kV.Principalele caracteristici tehnice ale acestuia sunt date in tabelul 5Tabelu 5Tipul intrerupatoruluiIO 110 kV

Numar de poli3

Tensiunea nominala [kV]110

Nivel de izolatie nominal50 Hz [kV]230

1,2/50 s [kVmax]550

Curent nominal [A]1600

Capacitatea nominala de rupere a curentilor linilor in gol [A]35

Capacitatea nominala de rupere a curentilor cablurilor in gol [A]140

Capacitatea nominala de rupere a curentilor bateriilor de condensatoare [A]400

Capacitatea nominala de rupere a curentilor mici inductivi [A]2-15

Capacitatea nominala de rupere a curentilor de scurtcircuit la borne [kA]31.5

Capacitatea de deconectare a defectului kilometricDa

Capacitatea de inchidere pe scurtcircuit [kAmax]80

Secventa nominala de manevraID-3min-ID-3min-ID-

IID-0,3s-ID-3min-ID11

Durata admisibila a curentului de scurtcircuit [s]3.64

Durata nominala de inchidere [ms]125

Durata nominala de deschidere [ms]38

Durata nominala de intrerupere [ms]58

Intrerupatoarele de tip IO 110 kV sunt construite pe principiul elementelor modulare, astfel ca luand de baza intrerupatorul IO 110 kV, prin adaugarea de fiecare faza a unor elemente modul asemanatoare, s-au obtinut intrerupatoarele IO 220 kV si IO 400 kV. Pentru a ilustra acest fapt, in figura 10 s-a reprezentat schematic cate o faza a fiecarui tip de intrerupator din seria IO 110 400 kV.

Fig. 10. Reprezentarea schematica a intrerupatoarelor IO 110 400 kV

Fig. 11 Coloana izolanta a intrerupatorului IO 110 kV:1 carcasa de portelan;2 tub electroizolant de inalta presiune;3 capac superior; 4 rezervor de ulei;5 inel de protectie; 6 capacul interior;7 vizorul de ulei; 8 sasiul

Actionarea acestor intrerupatoare se face in mod obisnuit cu un dispozitiv oleopneumatic tip MOP 1 cu actionare trifazica.Coloana izolanta (Fig. 11) este modulul care sustine cele doua camere de stingere in V, si care asigura izolatia acestora fata de pamant.In componenta sa intra carcasa de portelan 1, tuburile electroizolante de inalta presiune 2; capacul superior 3; rezervorul de ulei 4; inelele de protectie 5; capacul interior 6 si vizorul de ulei 7.Coloana izolanta este etanse, fiind umpluta cu ulei in fabrica constructoare. Ea se fixeaza pe sasiul 8, realizat din profile de otel sudate.Ansamblul camere de stingere in V mecanism de actionare (figura 12) este cel de al doilea modul al intrerupatorului.

Fig. 12. Ansamblul camere de stingere in V mecanism de actionare:1 carcasa metalica (carter); 2 mecanismul hidraulic de actionare;3 contact mobil; 4 mecanismul de transmitere a miscarii; 5 dispozitivul de ghidaj; 6 indicator de nivel; 7 izolatorul de portelan al camerelor de stingere; 8 tub izolant de rezistenta mare; 9 camera de stingere; 10 contact fix superior; 11 carterul inferior; 12 carterul superior; 13 indicatorul de nivel in carterul superior; 14 dispozitiv anticavitational; 15 dispozitiv de zavorare; 16 spatii de lucru.

El este compus din carcasa metalica (carterul) 1, mecanismul hidraulic de actionare 2, contactul mobil 3, mecanismul de transmitere a miscarii 4, dispozitivul de ghidaj 5. In carter se afla o anumita cantitate de ulei. Nivelul acestuia poate fi urmarit la indicatorul de nivel 6.Pe carter sunt fixate doua camere de stingere asezate in V. In compunerea acestora intra un izolator de portelan 7, care contine un tub izolant de rezistenta 8, camera de stingere 9, contactul fix superior 10, contactul mobil 3, carterul inferior 11 si carterul superior 12. Nivelul uleiului in carterul superior poate fi urmarit la indicatorul de nivel 13.In carterul superior, deasupra camerei de stingere 9, se afla dispozitivul anticavitational 14, care are rolul de a usura stingerea arcului electric format la declansarea intrerupatorului, printr-o injectie suplimentara de ulei in camera de stingere.

Functionarea intrerupatorului IO 110 kV. Inchiderea sau deschiderea intrerupatorului se bazeaza pe eliberarea energiei oleopneumatice inmagazinate in acumulatorul mecanismului de actionare MOP-1, pe cele doua fete ale unui piston cu dublu efect (mecanismul hidraulic de actionare 2 din fig. 12). Energia este transmisa prin intermediul tuburilor de inalta presiune 2 (fig. 11).Inchiderea. Ca urmare a faptului ca energia oleopneumatica actioneaza asupra pistonului cu dublu efect, tijele contactului mobil 3 ale celor doua camere de stingere se deplaseaza in sus patrunzand in contactele fixe superioare 10, stabilind contactul. In acelasi timp, dispozitivele anticavitationale 14 se umplu cu ulei. Pozitia inchisa a contactului, este mentinuta cu ajutorul dispozitivului de zavorare 15.Deschiderea. Energia oleopneumatica actioneaza pe cealalta fata a pistonului cu dublu efect care intra in compunerea mecanismului hidraulic de actionare 2 (fig.12), astfel ca tija contactului mobil 3 se va deplasa brusc in jos, deschizand contactul. Arcul electric format se dezvolta in uleiul din camera de stingere, determinand vaporizarea acestuia. Prin vaporizare, uleiul produce suflajul arcului, care este stins. Tija contactului mobil delasandu-se in jos, dispozitivul anticavitational 14 va trimite uleiul proaspat in camera de stingere, grabindu-se prin aceasta stingerea arcului electric.Datorita faptului ca la un scurtcircuit gazele rezultate la stingerea arcului au o mare presiune, acestea inchid o supapa care obtureaza legatura hidraulica dintre spatiul 16 delimitat de izolatorul de portelan 7 si exteriorul tubului izolant de rezistenta 8, care contine camera de stingere 9. Prin aceasta se realizeaza protejarea izolatorului de portelan 7, pentru a nu fi spart de presiunea foarte mare a gazelor care se formeaza in camera de stingere.Fiecare camera de stingere este construita pentru o tensiune de serviciu de 85 kV. Rezulta ca pentru tensiunea de 110 kV, cele doua camere in V inseriate ale unui intrerupator IO-110 sunt suficiente.

Dispozitivul de actionare MOP-1. Asa cum s-a mentionat in paragrafele precedente, functionarea dispozitivului MOP-1 se bazeaza pe eliberarea energiei acumulate sub forma de gaz comprimat (azot), care este transmisa prin intermediul unui fluid de lucru (ulei) la intrerupatorul IO 110 kV.In figura 13 este prezentata dispunerea elementelor hidraulice care intra in compunerea dispozitivului MOP-1.In figura 14 este prezentata schema de principiu hidraulica si electrica a mecanismului MOP-1.Tinand seama de instructiunile de exploatare ale fabricii constructoare, in continuare se prezinta functionarea dispozitivului MOP-1.Inchiderea. Prin apasarea butonului de inchidere BI, se alimenteaza electromagnetul de inchidere I. Aceasta comanda este mentinuta pana la inchiderea intrerupatorului, prin intermediul dispozitivului de semnalizare DS, care-si schimba pozitia numai cand intrerupatorul inchide.

Fig. 13. Elementele componente ale dispozitivului MOP-1

Electromagnetul de inchidere I actioneaza asupra valvei de inchidere VI, care, prin intermediul butonului 1, incepe sa obtureze orificiul 2 si deschide bila 3. Uleiul de inalta presiune din conducta 4 trece, pe de o parte, in conducta 6, pentru a elimina o eventuala comanda de deschidere si pe de alta parte, traverseaza clapetele 7 si 5. Uleiul sub presiune actioneaza asupra pistonului 9, care deplaseaza de pe scaunul ei bila 12, obtureaza orificiul 10 si in acelasi timp, prin intermediul conductei 8, aseaza pe scaunele lor clapetele 33 si 3. Uleiul sub presiune trece apoi din conducta 13, ocoleste bila 12, pune sub presiune conducta 14 spre clapeta 34 si actioneaza asupra pistonului 18, care se aseaza pe scaunul sau 16 si deschide clapeta 19, taind comunicatia inaltei presiuni cu camera 15.Uleiul de inalta presiune care soseste prin conducta 20 ocoleste clapeta 19 si alimenteaza mecanismul cu piston cu dublu efect DP si dispozitivul de semnalizare DS prin intermediul conductelor 21 si 22.Cu putin timp inainte de terminarea inchiderii, contactul CS actionat de dispozitivul DS intrerupe circuitul electromagnetului I, fapt care determina ridicarea butonului 1 in sus. Bila 3 revine in pozitia initiala, dar datorita clapetelor 7 si 5, pistonul 9 nu revine inapoi. Intoarcerea uleiului din dispozitivul DS se face spre rezervorul R prin clapeta 17 bis.Inchiderea simpla. Se presupune ca nu s-a dat o comanda de deschidere prealabila. In momentul cand pistonul 25 al valvei de temporizare VTI isi termina cursa, el loveste pistonul 28 obturand orificiul 42 spre rezervorul R si deschizand bila 29 (timpul cursei pistonului 25 este mai mare decat al mecanismului DP). Uleiul de inalta presiune ajunge astfel din conducta 4 in conducta 30 si actioneaza pe pistonul 31, care prin intermediul pistonului 36 deschide clapeta 33 si asaza clapeta 34 pe scaunul sau.In urma acestor operatii uleiul cu presiune ridicata din conducta 8 se destinde in rezervorul R prin orificiul 33, fapt care determina ridicarea pistonului 9 si deschiderea orificiului 10. Prin acest orificiu, uleiul din conducta 14 se destinde, ajungand la presiunea rezervorului R. Pistonul 18 se ridica, iar clapeta 19 revine la pozitia initiala. Prin clapeta 17 se destinde in rezervorul R, uleiul din conductele 12, 22 si 23.In momentul cand uleiul din spatiul 26 ajunge la o presiune suficient de slaba, pistonul 25 este impins cu rapiditate in jos datorita presiunii ridicate care soseste prin conducta 13, iar teava 30 este pusa la presiunea rezervorului prin orificiul 42. Pistoanele 31 si 36 se ridica, iar clapeta 33 revine la pozitia initiala si intreg ansamblul revine la starea initiala.Inchiderea pe scurtcircuit. Presupune situatia in care comanda de deschidere de la protectie a survenit cand circuitul electromagnetului de inchidere I este intrerupt. Pistonul 36 se alimenteaza in aceasta situatie de la valva de deschidere VD, deschizand clapeta 33 si asezand clapeta 34 pe scaunul sau. Uleiul din conducta 8 se deschide la presiunea rezervorului R, revenirea la starea de repaus a valvei de inchidere VI facandu-se ca mai sus.Comanda de deschidere se va executa in momentul cand presiunea in conducta 40 este suficient de slaba pentru ca clapeta 5 bis sa revina in pozitia de repaus, permitand executarea deschiderii.Deschiderea. Prin inchiderea butonului BD se alimenteaza cu tensiune electromagnetul de deschidere D, care actioneaza asupra valvei de deschidere VD. Functionarea valvei este identica cu cea descrisa anterior. Cu putin inainte de terminarea deschiderii, contactului de semnaliare CS este actionat de dispozitivul de semnalizare DS si intrerupe circuitul electromagnetului de deschidere D. Valva pilot revine in pozitia de repaus. Alimentarea mecanismului cu piston DP se face in felul urmator: datorita presiunii ridicate care vine din acumulator prin conductele 21 bis si 22 bis, uleiul sub inalta presiune este dirijat automat spre pistonul mecanismului hidraulic de actionare DP.Uleiul care vine din mecanismul DP se intoarce aproape in totalitate in mecanismul RE prin diagrama 38. Cand pistonul din mecanismul DP isi termina cursa, reervorul RE restituie uleiul in rezervorul R, prin intermediul diafragmelor 38, 39, al conductei 22 si bilei 17.

Fig. 14. Schema de principiu a dispozitivului MOP-1.Ciclul inchidere-deschidereDeschiderea simpla. In cazul in care nu este data nici o comanda de reinchidere, terminarea cursei de deschidere este asigurata de existenta clapetelor 7 bis, 34 bis si a valvei VTD de deschidere.Deschiderea urmata de reanchiderea rapida. In cazul cand deschiderea este urmata de o comanda de reinchidere, aceasta elimina comanda de deschidere datorita actiunii pistonului 36 bis asupra clapetelor 33 bis si 34 bis. Comanda de reanchidere se va executa numai cand presiunea din conducta 40 bis a scazut suficient de mult astfel incat clapeta 5 sa revina la pozitia initiala, fapt care va permite executarea unui ciclu obisnuit de inchidere.Protectia contra sariturilor. Este realizata cu ajutorul releului de antipompaj RAP, care este alimentat simultan cu electromagnetul de deschidere D. Prin contactul normal inchis 50 al releului RAP, comanda de inchidere este eliminata in timpul manevrei de deschidere (in schema prezentata, contactul 50 este deschis, deoarece intrerupatorul este inchis). Releul Rap se alimenteaza prin contactul normal deschis 51 atat timp cat butonul de inchidere BI este inchis, nepermitand o noua inchidere.Blocajul. Blocajul dispozitivului MOP-1 poate avea loc fie la inchidere, fie la deschiderea intrerupatorului.Blocajul la inchidere. Blocajul la inchidere are loc in urma scaderii presiunii azotului din acumulatorul A. Presostatul PR isi inchide contactul pr punand sub tensiune releul de blocaj la inchidere RIBi, care nu permite efectuarea comenzii de inchidere, datorita contactului 52 al releului RIBi. Pentru semnalizare, releul RIBi are o serie de contacte cu semnalizare instantanee, iar altele cu actiune temporizata.Inchiderea intrerupatorului poate fi blocata si prin inchiderea microintrerupatorului CBi in situatia in care volumul de ulei din acumulator nu este suficient pentru a asigura o manevra corecta.Blocajul la deschidere. In cazul in care volumul de ulei din acumulator nu este suficient pentru a asigura o manevra corecta, microintrerupatorul CBd se inchide, alimentand releul de blocaj la deschidere RIBd, prin care contactele sale blocheaza deschiderea intrerupatorului si totodata transmite semnalizarea Intrerupator blocat.In figura 15 este prezentata schema electrica de comanda pentru IO 110 kV.

Descrierea echipamenului electric.

Dispozitivul cuprinde urmtorul echipament: Electromagneii de nchidere si deschidere EVd si EVi Butoanele de comanda pentru nchiderea si deschiderea Bi si Bd. Releul de blocaj la nchidere RIBi, care blocheaz comanda la nchidere a ntreruptorului daca presiunea a sczut sub o anumita limita (circa 295 310 atmosfere). Releul este comandat de microntreruptorul CBi acionat de coada pistonului acumulatorului. Poziia de blocat de nchidere este semnalizata de o lampa amplasata lnga butonul respectiv de nchidere Bi. Releul de blocaj la deschiderea RIBd, care blocheaz comanda de declansare a ntreruptorului la scderea presiunii sub valoarea critica de circa 270 295 atmosfere. Releul este comandat de microntreruptorul CBd, acionat deasemenea de coada pistonului acumulatorului de energie. Poziia de ntreruptor blocat la deschidere este semnalizata de o lampa de semnalizare amplasata lng butonul de deschidere.

Fig. 15. Comanda trifazica a intrerupatorului IO 110 kV cu un dispozitiv MOP-1

Releul de antipompaj RAP care nu permite nchiderea repetata a ntreruptorului de defect. Astfel releul RAP se excita si rmne excitat tot timpul cat se primete comanda de declanare si printr-un contact taie comanda de anclanare, fcndu-si, in acelai timp o auto reinere pe tot timpul comenzii de nchidere, aplicata simultan comenzii de deschidere. Releul intermediar de nchidere RIi. Contactorul CM care asigura prin intermediul microntreruptorului U alimentarea motorului, deci pornirea si oprirea automata a pompei in funcie de presiunea din acumulatorul de energie.Pornirea pompei de regula se face la scderea presiunii pana la valoarea de 310 320 atmosfere, iar oprirea ei se face la creterea presiunii pana la o presiune de 340 360 atmosfere. Contactul de sigurana care interzice excitarea bobinei contactorului CM pentru pornirea pompei daca manivela pentru pornirea manuala este introdusa in dispozitiv. Presostatul P care semnalizeaz la pierderea presiunii de azot. Instalaia de nclzire compusa din ntreruptorul ptr. pornirea instalaiei, rezistenta permanenta de nclzire de 25 W (Rp) si o rezistenta de nclzire de 3 x 500 W (R) care se conecteaz la circuit prin intermediul termostatului Th. Microintrerupatoarele actionate de coada pistonului si anume:U pornirea automata a pompeiCBi blocarea declansarii la scderea presiuniiCBd blocarea declansarii la scderea presiuniiSchema mai cuprinde un numerator pentru pompa, cu ajutorul caruia se poate stabili numarul de porniri orare ale acesteia si un numarator pentru MOP care numara declansarileLa semnalizarea Blocare comanda inchidere intrerupator (lampa Ze aprinsa) dispozitivul are suficienta presiune pentru declansare. Daca in timp de 3 minute electropompa nu reuseste sa reface presiunea, releul intermediar de blocare a inchiderii RIBi inchide contactul temporizat si in camera de comanda apare semnal la caseta Defectiune MOP. Intrerupatorul este blocat definitive la anclansare. Cauzele blocarii definitive (in 3 minute) pot fi urmatoarele:- lipseste tensiune de alimentare pentru motor- sigurante arse in circuitul de alimentare a motorului- releul termic de protectie al motorului pompei este declansat datorita ramanerii in doua faze. Pentru cuplarea acestuia se apasa pe butonul cu care este prevazut.- bobina de comanda arsa sau intrerupta la contactor- motor defect- pompa nu amorseaza (neetansari in circuitul hidraulic)- pierderi de presiune in subansamblele valvei (valve care nu inched perfect)- dereglarea dispozitiv de mentinere a presiunii

La semnalizarea blocare delansare (lampa Zd aprinsa), dispozitivul, chiar in acest caz, contine suficienta presiune pentru executarea unei singure manevre de deschidere. Trebuie avut in vedere ca la o operatie de inchidere sau de deschidere se consuma o presiune de circa 20 atmosfere, iar la presiunea sub 250 atmosfere nu se mai pot efectua manevre, deoarece sub aceasta valoare presiunea scade brusc la zero (pistonul se gaseste in partea de jos a cilindrului). Aceasta presiune se numeste presiune de precomprimare.Protectia motorului este asigurata prin relee termice care sunt reglate la valoarea curentului nominal al motorului,. Un astfel de reglaj permite o functionare cu suprasarcina de pana la 20% pe imp indelungat. La suprasarcini peste 50% sau curenti de defect ce depasesc aceasta valoare, releul bimetal declanseaza in mai putin de 2 minute. La pornire, releul nu declanseaza daca curentul de pornire nu depaseste valoarea de 6 In pentru un timp maxim de 2 secunde Inom=3,7 A.La pornirea in doua faze (una de sigurante arse) curentul masurat este de 14 18 A (circa 4 5 In) si bimetalul deconecteaza in mod sigur intr-un timp cuprins intre 10 20 secunde. Odata lucrat bimetalul ramane in aceasta pozitie si o noua cuplare a contactorului nu este posibila decat daca se apasa pe butonul de deblocare al bimetalului. In acest fel se evita arderea motorului la pornire repetata la alimentarea in 2 faze.Daca se arde siguranta in timp ce motorul functioneaza normal, curentul pe celelalte doua faze creste la 1,5 2 In. Motorul va functiona in acest fel si in mai putin de 2 minute va fi deconectat de bimetal daca intre timp nu s-a oprit el ca urmare a ridicarii presiunii la valoarea normala. Deci nu exista pericolul arderii motorului nici la ramanerea in 2 faze pentru mersul normal. De regula timpul din momentul pornirii pompei si pana la oprirea ei ca urmare a cresterii presiunii, nu depaseste un minut.Periodic se va controla cu un manometru montat la blocul de control presiunile la care se face pornirea si oprirea pompei. Operatia va fi efectuata numai de catre maistrul statiei si ea are scopul de a determina pierderea presiunii de azot. In mod normal pornirea pompei (inchiderea contactului U) are loc la presiuni de 310 320 atmosfere, iar oprirea pompei (deschiderea contactului U) are loc la presiuni cuprinse intre 340 360 atmosfere. Coborarea presiunilor de oprire si pornire a pompei indica pierderea presiunii de azot.Semnalizarea presiunii de azot este prevazuta la dispozitiv sa se faca cu ajutorul presostatului Pr care este reglat sa-si inchida contactul (deci presiunea a scazut sub 250 atmosfere) dar releul RIbi nu este excitat (deci pistonul se gaseste in partea superioara a cilindrului) se produce blocarea intrerupatorului.Deci cand releul RIBi este excitat fara ca contactul CBi sa fie inchis (piston in partea de sus) acesta inseamna pierderea presiunii de azot in faza foarte inaintata (sub 250 atmosfere) si personalul va anunta imediat personalul operativ superior care va dispune scoaterea sigurantelor care alimenteaza circuitele de comanda. Nerespectarea acestei cerinte poate conduce la explozia intreupatorului in cazul aparitiei unei comenzi de declansare in acesta conditie.

Intrerupatorul ortojector tip 3AP1 FG SIEMENS

Fig. 16. Intrerupatoru 3AP1 FG Siemens11 baza intrerupatorului15.7 - indicator de pozitie16 - izolator suport18 - mecanism de actionare22 - camera de stingere

Intrerupatorul 3AP1 FG este de tip exterior cu auto-compresie si utilizeaza gazul de SF6 ca mediu de izolatie si stingere.Principalele caracteristici tehnice ale acestuia sunt date in tabelul 6Tabelu 6Tipul intrerupatorului3AP1 FG

Numar de poli3

Tensiunea nominala [kV]123

Nivel de izolatie nominal50 Hz [kV]230

1,2/50 s [kVmax]550

Curent nominal [A]1600

Capacitatea nominala de rupere a curentilor linilor in gol [A]31.5

Capacitatea nominala de rupere a curentilor cablurilor in gol [A]140

Capacitatea nominala de rupere a curentilor de scurtcircuit la borne [kA]31.5

Capacitatea de inchidere pe scurtcircuit [kAmax]78,8

Secventa nominala de manevraID-3min-ID-3min-ID-

IID-0,3s-ID-3min-ID11

Durata admisibila a curentului de scurtcircuit [s]3.64

Durata minima de comanda (comanda de inchidere)80

Durata minima de comanda (comanda de deschidere)80

Timp de inchidere57 ms 6 ms

Timp de deschidere31 ms 3 ms

Timp de deschidere 60 ms

Timp de inchidere-deschidere30 ms 10 ms

Timp de pauza300 ms

Valori de operare siumplere ale manometrului depresiune de SF6

Greutatea la umplere (intreruator complet)8,1 kg

Volum (intrerupator complet)176 dm3

Presiune nominal a supraumplerii 6 la +20C6,0 bar

Monitorizarea gazului de SF6Semnalizare pierdere de SF6 la 20C5,2 bar

Deconectare generala SF6 la 20C5,0 bar

Material filtrant (intrerupator complet)1,5 kg

Polii sunt umpluti cu gaz SF6 cu scopul de stingere a arcului electric si mediu izolant.Cele trei coloane tip poli ale intrerupatorului sunt conectate prin tije la un compartiment cu gaz. Densitatea gazului de SF6 in acest compartimenteste monitorizata de catre un monitor de densitate si presiune a gazului, inicata de catre un manometru de presiune.Intrerupatorul are un mecanism cu resoarte, localizat ca mecanismul de actionare 18 fixat pe baza 11.Energia necesara pentru actionare este stocata in arcul de inchidere comun celor trei poli si un arc pentru deschidere. Arcurile de deschidere/inchidere sunt amplasate in mecanismul de actionare.Coloana polului B este actionata de catre mecanismul de actionare printr-un cuplaj in unghi si este conectat cu cuplajele coloanelor A si C prin intermediul tijelor de conectare.Placa de montaj integrata in mecanismul de actionare 18 contine toate echipamentele pentru controlul si monitorizarea intrerupatorului si deasemenea sirul de cleme pentru conexiunile electrice.Coloana polului. Cele trei coloane alte intrerupatorului au aceeasi constructie. In figura 17 este prezentata in sectiune un astfel de pol.

Fig. 17 Sectiunea unei coloane15 cuplaj in unghi; 15.16.3 Sac de filtrare; 15.8.3 ax15.9 manivela dubla; 15.9.2 tija de cuplare16 izolator suport; 16.9 tija de operare22 camera de stingere; 22.1 anvelopa22.22 teminal de inalta tensiune

Miscarea de comutatie este transmisa de la mecanismul de actionare printr-un sistem de parghii, axul 15.8.3 si tija de operare fabricat din material izolant 16.9 la camera de stingere 22.Piesa de cuplaj 15 contine materialul filtrant 15.6.3 ce colecteaza produsi descompusi de SF6 precum si reziduri umede.Mecanismul cu resoarte al intrerupatorului. Arcul de inchidere 18.4 este armat de catre mecanismul de armare 18.2 folosind motorul 18.1 prin intermediul tijei de armare 18.4 si tijei de conectare 18.10. La sfarsitul operatiei de armare, tija de armare se separa de mecanism prin roata libera 18.3 si fixat de catre clichetul de inchidere 18.17. Resortul de inchidere 18.4 este acum incarcat pentru operatia de inchidere si intrerupatorul este gata pentru operatia de inchidere.In pozitia inchis a intrerupatorului, resoartele de inchidere si deschidere sunt in stare armat. Aceasta inseamna ca intrerupatorul este capabil sa execute secventa de operare Deschidere Inchidere Deschidere.

Fig 18. Mecanismul de actionare intrerupator18.10 tija de conectare pentru resortul de inchidere; 18.11 resortul de deschidere; 18.14 Pirghia de armare; 18.15 amortizor pentru deschidere; 18.16 Bobina de inchidere;18.17 clichet de inchidere; 18.17.1 parghie suport; 18.19 cama; 18.22 ax de actionare; 18.23 rulment; 18.24 parghie de actionare; 18.27 tija de conectare pentru resortul de deschidere; 18.27.1 bara de transmisie;18.31 interblocaj mecanic de inchidere;18.4 resort de inchidere; 18.4.1 saiba grover;18.41 amortizor pentru inchidere; 18.41.1 rulment;18.6 disc cama; 18.7 sistem de parghii;18.7.1 rulment; 18.8 bobina de deschidere;18.9 clichet de deschidere; 18.9.1 piesa de sustinere; 18.9.2 pirghie suport; 22 camera de stingere

Blocaje. Un blocaj general cauzat de SF6 previne orice manevra a intrerupatorului daca presiunea de gaz de SF6 este prea redusa. Blocajul la inchidere impiedica intrerupatorul de a fi inchis in timpul armarii resortului de inchidere.Dispozitivul de antipompaj al intrerupatorului asigura ca nu se repeta inchiderea, deschiderea in cazul comenzilor simultane de INCHIS sau DESCHIS.Controlul motorului. Motorul armeaza resortul de inchidere si este controlat de catre contactul limitator.Rezistentele anticondens. Acestea previn formarea condensului in componentele mecanismului de actionare. Din moment ce condensul poate apare la orice temperatura ambianta, rezistentele anticondens trebuie sa fie permanent in functiune.Contorul de manevre. Intrerupatorul este echipat cu un contor, acesta contorizeaza numarul de manevre efectuate.

Fig. 19 Mecanismul de actionare in ansambluK contactoare, relee de timp; P contorul de manevre;R rezistente anticondens; S control local;1.1 placa de montaj a echipamentelor; 1.2 - carcasa mecanismului; 18.11 resortul de deschidere;18.4 resortul de inchidere

Numarul maxim de intreruperi posibile ale intrerupatorului. Legatura dintre curentul de rupere I, numarul maxim de intreruperi permise este prezentata in figura 20. Daca intreruperile au loc la curenti mari numarul intreruperilor posibile scade asa cum se arata in figura 20.

Fig. 20 numarul maxim de intreruperiI curentul de rupere in kA;K factor de greutate;N numarul maxim de intreruperi posibil;X in perioada testelor de tip 10000 de cicluride actionare au fost executate

Bibliografie

Echipamente electrice pentru centrale si statii N. Gheorghiu Aparate electrice de inalta tensiune Indreptar Bercu Herscovici Cartea electricianului din statii electrice si posturi de transformare S. Rasanu Verificarea echipamentului primar in statiile elctrice Colectia Electricianul PE 116/94 www.siemens.com

Intocmit,Ing. Bobina AndreiCE 110 kV Tg-Jiu

29 | PageInstruire PRAM 2015: Intrerupatoare de inalta tensiune