YouTube

Реклоузер VR. Устройство

Конструкция коммутационного модуля

Силовая часть реклоузера VR – коммутационный модуль – состоит из привода в корпусе из коррозионностойкой стали с порошковым покрытием и трёх закреплённых на нём полюсов наружной установки.

Нержавеющая сталь обеспечивает защиту на весь срок эксплуатации в условиях наружного применения. Полиэфирное порошковое покрытие несёт декоративную функцию и обеспечивает дополнительную защиту от агрессивных веществ в воздухе.

Корпус является несущим для механизма и полюсов, испытывает значительные нагрузки от проводов и ветра, поэтому менее прочные материалы как алюминий недостаточно надёжны.

рекклоузер VR 15 Арум габариты КМ

Полюса

Полюса вакуумного выключателя наружной установки изготавливаются из специально разработанной полиэфирной смолы HCEP с гидрофобными свойствами, что уменьшает намокание, прилипание снега и грязи, обледенение. Светло-серый цвет снижает нагрев от солнечной радиации.

Внутри полюса установлена вакуумная камера (4) с гибким токосъемом (6) и тяговым изолятором (7). В изоляцию каждого полюса залиты два резистивных датчика напряжения (3) и один трансформатор тока (8). Подвижный (5) и неподвижный (2) контакты вакуумной камеры находятся внутри герметичного пространства полюса. Особенность силовых терминалов (1) в том, что они сконструированы для присоединения гибких проводников.

Состав полюса реклоузера VR Арум

Полюса реклоузера VR 15-800/16-380 рассчитаны на рабочее напряжение до 15,5кВ, то есть он может быть использован не только в сетях 6кВ, 10кВ, но и 15кВ (например, Калининград). Такая универсальность даёт массу преимуществ. Стойкость изоляции при 1 минуте – до 50кВ, а к грозовому импульсу – до 110кВ, что значительно превышает регламентированные требования для напряжений 6кВ или 10кВ.

Заявленные характеристики аппарата – номинальный ток 800А, номинальный ток отключения до 16кА. При этом применены вакуумные камеры, рассчитанные на значительно более высокие параметры – номинальный ток 1250А, номинальный ток отключения до 25кА. Это сделано для увеличения коммутационного ресурса при токе отключения 16кА до 70 циклов.

Привод

Привод коммутационного модуля – электромагнитный с магнитной защёлкой, или “bi-stable magnet system”, обеспечивающий удержание подвижного контакта вакуумной камеры без постоянного питания электромагнита. При включении, на обмотку электромагнита (17) кратковременно подается напряжение. Электромагнит, преодолевая усилие пружин (10, 16), втягивает якорь (19) электромагнита со штоком (20). Шток через коромысло (21) и общую балку (14) передает усилие на тяговый изолятор (7), который давит на подвижный контакт (5) вакуумной камеры. Такой тип соединения обеспечивает высокую синхронность, с разновремённостью движения контактов не более 2 мс. Малое собственное время включения привода, не более 43 мс, обеспечено мощным электромагнитом, а время отключения, 30 мс, – усиленными пружинами (10).

привод реклоузера VR Арум фото

Удержание контактов во включенном состоянии происходит за счет мощных постоянных магнитов (18). Усилие прижима контактов вакуумных камер – около 2000 N, что достаточно даже для номинального тока отключения 25кА. При этом магниты имеют дополнительный запас по усилию удержания контактов в замкнутом состоянии до 40% выше уровня, требуемого для номинального тока 16кА. Запас обеспечивает надежную работу механизмов в экстремальных условиях, таких как температура до -60°С, землетрясение 8 балов и т.п.

Оперативное питание электромагнита осуществляется напряжением 220 В, что уменьшает токи, сечение проводов и положительно сказывается на уменьшении потерь и снижении стоимости реклоузера.

Состав привода реклоузера VR Арум

Пружины (16) в основании тяговых изоляторов поддерживают необходимый прижим и компенсацию выработки ресурса контактов, сохраняя сопротивление главной цепи не более 70 мкОм.

Шток механической блокировки (15) при вытягивании размыкает контакты вакуумных камер коммутационного модуля, если они были замкнуты. При этом блокируется включение реклоузера механически и электрически, не позволяя включить его из шкафа управления, дистанционно через SCADA или автоматически согласно алгоритму контроллера. Снимается блокировка только вручную путем возврата штока на место.

Привод также оборудован механическим счетчиком коммутационных циклов (13) и индикатором состояния выключателя (11).

В стандартном исполнении механизм позволяет отрабатывать номинальный цикл операций О–0.3с–ВО–2с–ВО–2с–ВО, по запросу возможна поставка реклоузера с циклом О–0.1с–ВО–1с–ВО–1с–ВО.

10кВ / 20кВ / 35кВ

Описанная выше конструкция реклоузера относится не только к аппарату на напряжение 15,5кВ. Устройство и принцип действия находящихся в начальной стадии разработки VR 27-800/16-380 и VR 38-800/16-380 будут полностью идентичны, отличия будут только в параметрах и типоразмерах. Унификация позволит быстрее завершить разработку и запуск в производство реклоузеров на 20кВ и 35кВ, облегчит их ввод в эксплуатацию, обслуживание и ремонт.

Общие принципы

Как отмечено выше, мы не старались конструировать реклоузер на грани технических возможностей материалов. Все компоненты брались с приличным запасом для более надежной работы, прочности и ремонтопригодности. Размеры корпуса коммутационного блока и расстояние между полюсами выбирались для удобства монтажа и обслуживания. Считаем, что для потребителя это важнее погони за супер-компактностью и самым лёгким весом.

При работе над проектом команда Арум придерживалась принципа разумной достаточности. Мы стремились выделить и улучшить характеристики, действительно важные для эксплуатации, а не «придумать» параметры по которым можно делать громкие рекламные заявления. Полагаем, что это позволяет нам оставаться честными перед заказчиком, а продукту – оптимальным по качеству и стоимости.

Как пример можно рассмотреть механический ресурс реклоузера. Заявленный для VR ресурс 10000 циклов до капитального ремонта – это стандарт для большей части аппаратов ведущих мировых производителей, хотя это не является для них серьезным техническим ограничением. Не сложно создать аппарат на 30000 циклов и более, но встает неудобный вопрос: Какова цель?

При сроке эксплуатации 25-30 лет 10000 циклов – это приблизительно 1 цикл в день. Такой режим эксплуатации является фантастическим и свидетельствует о постоянном наличии неисправностей. Сложно представить эксплуатирующую службу ежедневно в течении 25 лет игнорирующую такого рода проблемы. Таким образом, указание огромного механического ресурса или иных «лучших в мире» параметров – это в лучшем случае применение более дорогих комплектующих с избыточными для заказчика качественными характеристиками. А еще это может оказаться трудно проверяемыми пустыми заявлениями для маркетинга и намеренного составления невыполнимых для конкурентов технических заданий, что по сути является признаком недобросовестной конкуренции.

реклоузер VR Арум на опоре комплектующие

Характеристики реклоузеров VR не являются лучшими на рынке, их значения оптимальны. Параметры важные для надежности и безопасности обеспечены запасом прочности конструкции и элементов. Преимущество реклоузеров VR Арум – выверенное сочетание уровня качества, характеристик и стоимости продукта. Если какие-то из параметров объективно недостаточны для реальных проектов, мы готовы внимательно изучить причины и при необходимости ввести изменения.

Комплекты для монтажа

Мы позаботились о том, чтобы обеспечить специалистов, производящих монтаж реклоузера на объекте, всем необходимым и облегчить их работу в сложных условиях.

Корпус коммутационного модуля оборудован проушинами, а в комплект поставки каждого реклоузера входят специально подобранные стропы.

Корпус коммутационного модуля
реклоузер VR 15 Арум на опоре учет

Для установки реклоузера на опору предлагается специальный комплект. Он включает все требующиеся принадлежности и комплектующие для монтажа, крепления и присоединения реклоузера к проводам, включая изоляционные и контактные элементы.

При заказе комплекта для установки на опору коммутационный модуль поставляется полностью смонтированным на монтажной раме, включая установку ОПН. В комплект также входит кронштейн для крепления шкафа управления.

Для дополнительных трансформаторов для обеспечения собственных нужд, учета или организации двойного ввода предлагаются специальные опциональные крепления.

Все комплекты и приспособления для монтажа полностью снабжены крепежом из коррозионностойкой стали.

Процесс установки рамы на опору детально продуман для обеспечения простоты, скорости и безопасности. Сначала на опоре на нужной высоте монтируется легкое крепление с крюками. Рама с установленным на ней коммутационным модулем с помощью крана поднимается и навешивается на крюки крепления. После этого остается только зафиксировать соединение рамы и крепления болтами.

Монтажная рама коммутационного модуля изготовлена из стали. Расчеты подтверждают надежность конструкции при скорости ветра до 40м/с без обледенения и до 15м/с при толщине льда 20мм.

Защита рамы от коррозии обеспечивается сплошным покрытием горячим цинком. Масса монтажной рамы не превышает 40 килограммов.

рама реклоузер VR Запас прочности

Секционалайзер SA

секционалайзер SA Арум на опоре

Секционалайзер (от англ. sectionalizer) – это автоматическое коммутационное устройство, предназначенное для дробления воздушных линий на участки. Оно не способно отключать линию при токах нагрузки и тем более токах короткого замыкания, не имеет в своем составе релейной защиты. Его принцип действия другой: отсоединение линии в безтоковую паузу на определенном цикле срабатывания АПВ ближайшего со стороны подачи питания реклоузера или иного выключателя.

Как мы уже говорили, реклоузер VR может использоваться в режиме секционалайзера, что даёт многие преимущества и удобство оперирования, так как после устранения аварии на линии его можно включить дистанционно. Однако с экономической точки зрения выгоднее использовать специальные механические секционалайзеры, имеющие более простое устройство. Экономия может составлять до 70% от стоимости реклоузера.

Механический интеллектуальный секционалайзер SA оборудован логическим устройством, фиксирующим превышение номинального тока и количество отключений вышестоящего аппарата. Номинальный ток может быть установлен в промежутке от 20А до 250А. Когда измеряемый ток превышает установленный номинальный ток на определенное значение, секционалайзер запускает счетчик отключений. Если после установленного количества циклов АПВ авария не устранилась, и фиксация превышения тока повторяется – секционалайзер размыкается при следующем отключении питания. Максимально на секционалайзере SA можно установить 4 отсчета отключений.

В автоматическом режиме размыкание контактов секционалайзера производится за счет разблокирования электромагнитной защелки. Пружина отталкивает один из контактов секционалайзера и он опрокидывается под своим весом, повисая на другом контакте.

Секционалайзеры SA оборудованы беспроводной пофазной синхронизацией – при размыкании устройства по одной из фаз две другие фазы отсоединяются автоматически.

Ручное соединение и разъединение производится оператором с земли посредством изолированной штанги.

секционалайзер SA Арум отключение
схема работы VR+SA Арум

Комбинация секционалайзеров с реклоузером позволяет разбить линию на мелкие участки, отключать только тот участок или ветку на которой есть устойчивая авария. Особенно эффективно применение такой комбинации на сильно разветвленных линиях. Так с помощью одного реклоузера и множества секционалайзеров можно обеспечивать защиту всех веток и одновременно высокую бесперебойность снабжения потребителей электроэнергией.

Приведем пример организации работы такой сети с одним реклоузером VR и тремя секционалайзерами SA.

На схеме реклоузер VR1 запрограммирован на четырёхкратное АПВ, значки около секционалайзеров указывают на количество их ступеней отсчета. Авария на участке ниже секционалайзера SA2 включает отсчёт на его счётчике коммутаций. После третьего цикла АПВ на реклоузере VR1 секционалайзер SA2 разрывает цепь, что изолирует поврежденный участок линии. Счётчики на секционалайзерах SA1 и SA3 не производят отсчёт коммутаций, так как они не регистрируют протекания через себя превышающих номинал токов. Отрабатывая четвертый цикл АПВ реклоузер VR1 включается и продолжает электроснабжение всех участков, кроме поврежденного.

Такую систему защиты гораздо проще настроить, она действует надежно и в меньшей степени зависит от изменений параметров потребления электроэнергии.

ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ

Шкаф управления работой автоматического реклоузера VR выполнен из нержавеющей стали толщиной 2мм и имеет класс защиты IP65. Также как коммутационный модуль, он имеет порошковое покрытие цвета RAL7035.

Для защиты от конденсата и перепадов температуры шкаф оборудован электрическим нагревателем и клапаном давления.

реклоузер VR 15 Арум габариты шкафа управления
блоксхема шкаф управления VR Арум

Шкаф управления может быть дополнительно оснащён подключением второго ввода, модемами и антеннами для связи.

Структурная схема шкафа управления реклоузера VR приведена слева.

Подробное описание работы автоматики и защит реклоузера будет в третьей части статьи.

Вы можете сообщить нам какие именно вопросы Вас интересуют, что хотелось бы осветить подробнее.

Обратная связь
close slider