高壓隔離開關 - 分類、使用規則和操作技術
隔離開關是具有可見跳閘點但沒有自由釋放機制的開關設備。它們設計用於在沒有負載電流的情況下打開和關閉電路(高壓)的帶電部分或更改連接方案。
隔離開關的用途
隔離開關用於創建一個可見的間隙,將非運行設備與帶電部件分開。這是必要的,例如,在展示維修設備以便安全地開展工作時。
隔離開關沒有起弧裝置,因此主要設計用於在沒有負載電流的情況下接通和斷開電路,並通電甚至切斷。
在此處閱讀有關不同隔離開關設計的更多信息: 高壓隔離開關的工作原理和佈置
在 6-10 kV 電氣裝置的電路中沒有開關的情況下,允許使用遠小於設備額定電流的小電流隔離開關進行接通和斷開,如下所述。
隔離開關的要求
從服務人員維護的角度來看,隔離開關的要求如下:
- 隔離開關必須產生與安裝電壓等級相對應的清晰可見的開路;
- 隔離開關驅動器應具有用於將刀片牢固地固定在兩個操作位置中的每一個位置的裝置:打開和關閉。此外,它們必須有可靠的擋塊,將刀具的旋轉限制在大於給定角度的角度;
- 隔離開關必須在任何最惡劣的環境條件下(例如結冰)打開和關閉;
- 支撐絕緣子和絕緣桿必須承受操作產生的機械載荷;
- 隔離開關的主葉片必須連接到接地裝置的葉片,這就排除了兩者同時合閘的可能性。
隔離開關的分類和佈置
6 — 10 kV 隔離開關的各種類型彼此不同:
- 按安裝類型(內部和外部安裝的隔離開關);
- 按極數(單極和三極隔離開關);
- 根據刀片運動的性質(垂直旋轉和擺動式斷路器)。
- 三極隔離開關由槓桿驅動操作,單極隔離開關 - 通過操作絕緣桿操作。
用於內部和外部安裝的隔離開關設計的差異由它們的操作條件來解釋。外部隔離開關必須有打破結冰過程中形成的冰殼的裝置。此外,它們還用於關斷小負載電流,並且它們的觸點配有喇叭以熄滅分叉觸點之間產生的電弧。
使用隔離開關斷開均衡電流和小負載電流
隔離開關打開和關閉電纜和架空線路的充電電流、電力變壓器的磁化電流、均衡電流的能力(這是在電氣連接的封閉網絡的兩點之間通過的電流,並且由於電壓和重新分配的差異在斷開或打開電氣連接期間的負載)和在電力系統中進行的大量測試證實的小負載電流。這反映在許多規範其使用的指令中。
因此,在封閉式開關設備中,6-10 kV 隔離開關允許接通和斷開電力變壓器的磁化電流、線路充電電流以及不超過以下值的接地故障電流:
- 電壓為 6 kV 時:磁化電流 — 3.5 A。充電電流 — 2.5 A。接地故障電流 — 4.0 A。
- 在 10 kV 電壓下:磁化電流 — 3.0 A。充電電流 — 2.0 A。接地故障電流 — 3.0 A。
在兩極之間安裝絕緣屏障可以使通斷電流增加 1.5 倍。
6 — 10 kV 隔離開關允許接通和斷開高達 70 A 的均衡電流,以及高達 15 A 的線路負載電流,前提是使用帶機械驅動的戶外安裝的三極隔離開關進行操作。
隔離開關通常配備固定接地裝置,這樣就可以避免在取出進行維修的設備上安裝便攜式接地裝置,從而避免違反與安裝便攜式接地裝置過程相關的安全規則。
隔離開關
電氣安裝的多樣性導致開關設備尺寸和配置的無限組合。借鑒國外變電站經驗,建議用新一代設備——隔離開關取代隔離開關和開關。
負荷開關將分斷和斷開功能結合在一台設備中,這使得減少變電站的佔地面積和提高可用性成為可能。
使用隔離開關可減少維護工作並具有以下優勢:
- 幾乎不間斷地向用戶供電(根據變電站或網絡的發展情況,檢修可能會中斷部分用戶的供電)。
- 降低系統故障的風險,因為在維護期間(即當有人在變電站時)主電路發生故障的風險高於正常操作,因為在維護期間並非所有設備都在運行並且沒有冗餘的可能性。
- 降低與低開關設備維護佔用相關的運營成本。
- 提高人員安全,降低事故、變電站停電、工作失誤的風險,因為變電站的所有工作都存在觸電、高處墜落等潛在風險。接觸裝置的快速拆卸允許隔離開關的快速斷開。因此,在操作斷開的隔離開關時,其他變電站設備可以通電。
使用隔離開關進行操作的技術
在開關設備中,電路中帶有開關的連接的斷開和閉合隔離開關的操作必須在其安裝位置檢查開關的斷開位置後進行。
在分斷或連接隔離開關之前,必須從外部進行檢查,隔離開關、執行器和閉鎖裝置不得損壞而妨礙操作。應特別注意沒有旁路跳線。如果發現任何缺陷,必須非常小心地進行帶電隔離開關的操作,並且只能在訂購開關的人的許可下進行。如果在絕緣體上發現裂紋,則禁止在帶電情況下使用隔離開關。
手動切換隔離開關應該快速而果斷,但在行程末端沒有衝擊。當觸頭間出現電弧時,隔離開關的刀片不應拉回,因為如果觸頭分叉,電弧可能會擴大,使相間間隙閉合,造成短路。在所有情況下都必須完成包含操作。如果觸點接觸,電弧將熄滅而不會對設備造成損壞。
另一方面,斷開隔離開關是緩慢而小心地完成的。首先,用驅動桿進行試運行,以確保桿處於良好的工作狀態,沒有振動和絕緣子損壞。如果在觸頭分叉時出現電弧,則必須立即打開隔離開關,並且在弄清楚電弧形成的原因之前不要使用它們。
使用操作桿對單極隔離開關進行的操作必須按照為人員提供最大安全的順序進行。假設人員在負載下錯誤地打開了隔離開關。
對於混合負載,關閉三個隔離開關中的第一個是最安全的,因為即使額定電流流過電路,它也不會產生強電弧。在他們之間的聯繫出現分歧的時刻,只有相對較小的 潛在差異,因為一方面要脫扣的隔離開關將由電源供電,另一方面,在兩相供電時,由同步和異步負載電動機旋轉引起的一段時間內,近似相同的電動勢將運行,如以及由於安裝在配電網絡中的電容器組。
當第二個隔離開關跳閘時,負載上會產生強烈的電弧。第三次斷開根本不會切斷電源。由於第二個串聯隔離開關的跳閘是最大的危險,因此它的位置應盡可能遠離其他相的隔離開關。因此,對於任何隔離開關佈置(水平或垂直),中間相隔離開關必須始終首先斷開,然後當隔離開關水平排列時,末端隔離開關依次交替並與隔離開關的垂直佈置(一個在另一個上面),上面的隔離開關第二個跳閘,下面的隔離開關第三個跳閘。 ……
單極隔離開關的合閘操作按相反順序進行。
在包含彈簧式斷路器的電路中,隔離開關操作必須在彈簧鬆動的情況下進行,以避免斷路器在隔離開關操作期間意外閉合。
6~10kV帶接地故障容性電流補償運行的電網,在關斷變壓器勵磁電流前,在中性點接有消弧電抗器,必須先關掉消弧電抗器,以避免三相觸點同時斷開可能引起的過電壓。
執行隔離開關操作人員的人身安全 在對帶電隔離開關執行任何操作時,執行操作的人員(並控制他的動作 - 在兩人開關的情況下)必須首先選擇這樣一個位置 設備設備為了避免設備的絕緣體連同固定在絕緣體上的導電元件可能被破壞和掉落而造成傷害,並在電弧發生時保護您自己免受電弧的直接影響。
不建議在操作過程中查看設備的接觸部分。但是,在分合閘操作完成後,必須檢查隔離開關主刀刃和固定式接地開關的刀刃位置,因為在實踐中曾出現過主刀刃不脫開、跳閘的情況。各相固定接地開關的葉片、落下的刀穿過接觸鉗口、驅動器的拉桿等。在這種情況下,必須分別檢查隔離開關的每一相,而不管其他相葉片的實際位置以及它們之間是否存在機械連接。