Для безопасного и удобного обслуживания КРУЭ в нем имеются разъединители и заземлители. Разъединители отключают в обесточенном состоянии подлежащий ревизии блок КРУЭ. Заземлители заземляют выводы этого блока. От надежной работы этих элементов в значительной степени зависит работа всего КРУЭ в целом.
Разъединитель отключает обесточенный блок. Так как его контакты находятся внутри оболочки КРУЭ, то необходимо принять меры для получения нужного запаса электрической прочности между контактами. С этой целью принимаются все меры для получения равномерного электрического поля между контактами с помощью экранов. О положении контактов разъединителя сигнализируют вспомогательные контакты. Кроме того, должна быть предусмотрена жесткая механическая сигнализация о положении контактов разъединителя в его приводе. Иногда делается специальное смотровое окно (рис. 13.7).
Заземлители делятся на три типа Первый тип — рабочие, которые накладывают заземление на обесточенные части, находящиеся без напряжения. Подвижный контакт такого заземлителя может двигаться медленно. Такие заземлители могут иметь ручной или механический привод. Второй тип — быстродействующие. Этот заземлитель имеет контакт, перемещающийся с большой скоростью. Такой заземлитель способен включаться на ток КЗ. Эти заземлители устанавливаются на сборных шинах и кабельных вводах. Третий тип заземлителя — защитный. Его время включения — менее 100 мс. Он служит для защиты КРУЭ от воздействия дуги, возникшей внутри оболочки. С целью сокращения времени существования дуги в качестве датчика применяется фотоэлемент, который связан с приводом заземлителя.
В качестве приводов быстродействующих замыкателей используются пружинные приводы с моторным заводом или ручным заводом и пневматические приводы.
Рис. 13.7. Разъединитель и замыкатель для КРУЭ конструкции ВЭИ
С целью сокращения габаритов КРУЭ разъединитель и замыкатель объединяют в одном блоке. На рис. 13.7 представлен такой элемент, разработанный ВЭИ. Подвижный контакт разъединителя 1 соединен изоляционной штангой 2 с приводом 3. Неподвижные контакты разъединителя 4 и заземлителя 5 укреплены на конических изоляторах 6. Подвижный контакт заземлителя 7 расположен в корпусе привода 8. Мембрана 9 разрушается при возникновении дуги в КРУЭ. Блок соединяется с КРУЭ с помощью фланцев 10. Токоведущие стержни соседних блоков КРУЭ входят в неподвижные контакты 11. Для выравнивания электрического поля служат экраны 12 и 13.
Привод разъединителя снабжен указателем положения контактов, блок-контактами.
В корпусе разъединителя имеется окошко 14, которое позволяет визуально наблюдать за положением контактов.
Для надежной герметизации изоляторов 6 и металлических фланцев 10 применяется двойное кольцевое уплотнение 15. В качестве материала для колец используют резину, синтетический каучук и др.
Трансформаторы тока. В качестве измерителей тока широко применяются ферромагнитные ТТ. Первичной обмоткой является шинопровод КРУЭ, обычно трубчатого сечения. Магнитопровод — тороидальный с равномерно намотанной вторичной обмоткой. Магнитопровод и вторичная обмотка заливаются эпоксидной смолой. В качестве изоляционной среды используется элегаз КРУЭ. Электрическое поле возникает между шинопроводом радиусом r и заземленным экраном радиусом R, размещенным между шинопроводом и трансформатором. При алюминиевой оболочке этим экраном является сама оболочка Оптимальное соотношение R/r=e. При этом максимальная напряженность поля у шинопровода
В том случае, когда ТТ должен работать в переходном режиме, в магнитопроводе ТТ делается немагнитный зазор. Если необходимо измерить только периодическую составляющую, то зазор делается достаточно большим для ограничения апериодической составляющей индукции. Трансформаторы напряжения. При Uном<220 кВ применяются электромагнитные TH с эпоксидной или пленочно-элегазовой изоляцией При большем напряжении размеры TH начинают влиять на общие габаритные размеры КРУЭ. Поэтому целесообразно переходить к измерительным устройствам, использующим емкостные делители напряжения (ЕДН). Может использоваться классическая схема с понижающим TH (см. рис. 10.15) или с полупроводниковым усилителем. В последнем случае конденсатор C1 образуется шинопроводом и цилиндрическим электродом, расположенным на расстоянии, обеспечивающем в элегазе необходимую электрическую прочность. Конденсатор С2 устанавливается на входе полупроводникового усилителя. Погрешность, создаваемая таким устройством, состоит из погрешности делителя напряжения и погрешности полупроводникового усилителя из-за изменения входного сопротивления и коэффициента усиления (влияние нестабильности источника питания, температуры окружающей среды, характера и величины нагрузки, старения элементов схемы). В настоящее время разработаны емкостные делители напряжения с полупроводниковым усилителем с номинальной мощностью до 500 В-А.
Разрядники. Разрядники, встраиваемые в КРУЭ, — вентильного типа, с глубоким ограничением перенапряжений как коммутационных, так и атмосферных. Разрядные промежутки и нелинейные резисторы расположены в изоляционной трубе, заполненной сухим азотом. Равномерное распределение напряжения по искровым промежуткам обеспечивается специальными цилиндрическими обкладками. Заземленная цилиндрическая оболочка изолируется от цилиндрических обкладок элегазом при давлении 0,25 МПа.
Оболочки. В настоящее время для оболочек применяются как сплавы алюминия, так и конструкционная сталь. В результате магнитной связи шинопровода и оболочки в ней индуцируется ток, величина которого может достигать величины тока шинопровода. Для уменьшения потерь и нагрева оболочки ее нужно выполнять из материала с малым удельным сопротивлением. С этой точки зрения целесообразно применение сплавов алюминия. Но этот материал имеет недостаток — невысокую газонепроницаемость, из-за чего может увеличиваться потеря элегаза. Кроме того, влага атмосферного воздуха может проникать во внутренние полости КРУЭ, увлажняя элегаз. По сравнению со сталью эти сплавы менее прочны и легко прожигаются дугой.
Сталь обладает высокими механической прочностью, дугостойкостью, газонепроницаемостью. Однако при однофазной системе КРУЭ, когда каждая фаза имеет свою оболочку, в стали возникают большие потери. Выходом из положения является применение трехфазных систем, при которых три фазы находятся в одной оболочке. При этом уменьшаются общие размеры КРУЭ и сокращаются пути утечки элегаза, что позволяет снизить его потери до 0,5 % в год.
Расчет параметров и конструктивных элементов КРУЭ дан в [1.4]. Полезные сведения о конструкциях КРУЭ на различные классы напряжения имеются в [1.4, 2.2].
В Советском Союзе свыше 40 % всего персонала, работающего в энергетике, занято эксплуатацией сетей и электрических аппаратов. Применение в широких масштабах КРУЭ позволит резко сократить обслуживающий персонал, снизить эксплуатационные расходы и ускорить темп развития энергетики.
