3AV1FG - прототип вакуумного выключателя
Высоковольтные вакуумные выключатели популярны во всем мире, но доминируют преимущественно в сетях напряжением до 35 кВ. В настоящее время несколько компаний ведут разработки моделей вакуумных выключателей на более высокие классы напряжения, которые будут лишены недостатков из-за которых они еще не столь популярны в сетях выше 35 кВ. Один из таких выключателей - 3AV1FG - 72,5 кВ от Siemens.
Вакуумные выключатели используются во всем мире в различных системах передачи электроэнергии среднего напряжения. Благодаря своим прекрасным техническим характеристикам, и низким затратам на весь период эксплуатации, они доминируют на рынке распределения энергии. До сих пор, данная технология, в основном, применялась в распределительных электрических сетях с напряжением до 52 кВ. Но сегодня ряд производителей начал распространять ее на высоковольтные сети электропередачи. Технология вакуумных выключателей в этом случае представляет собой естественное развитие существующего семейства элегазовых выключателей. Такое расширения набора продуктов, включающее вакуумные выключатели, предлагает потребителям реальную добавленную стоимость.
Первым шагом в этом направлении является прототип наружного прерывателя для 72.5 кВ, который использует вакуумный выключатель для гашения дуги, и азот, в качестве диэлектрического изолятора этого вакуумного выключателя. Для работы вакуумного выключателя с тремя полюсами используется стандартный пружинный привод. Разработанный прототип колонкового выключателя был поставлен трем пилотным клиентам в Европе с целью накопления совместного опыта работы устройства в условиях реальных сетей. Чтобы предоставить этим пилотным потребителям оборудование высокого качеств, и наивысшую гарантию бесперебойности выполняемых ими поставок энергии, производитель провел всеобъемлющий набор испытаний прототипа колонкового выключателя на 72.5 кВ. Выключатель удовлетворяет всем спецификациям последнего издания стандарта IEC 62271¬100, 2008-04 Международной Электрической Комиссии (IEC).
В настоящей статье приводится основная информация о конструкции выключателя. Будут представлены результаты типовых испытаний IEC. В этом контексте устройство вакуумного выключателя обеспечивает характеристики переключения, несколько отличающиеся от других средств гашения дуги. Минимальное время продолжительности дуги меньше для большинства тестовых режимов IEC. Благодаря прекрасному восстановлению диэлектрических характеристик, выключатель справляется с тяжелыми значениями di/dt и du/dt. Очевидно, что такое различие в поведении выключения окажет влияние на конфигурацию существующих сетей. Помимо успешных типовых испытаний, для расширения вакуумной технологии на уровень сетей высокого напряжения, необходимо накопление опыта в полевых условиях. Указанные выше три пилотных потребителя описывают свой первый опыт использования прототипа выключателя. Перечисляются виды применения, количество операций отключения, и их первые впечатления. Кроме того, формулируются ожидания этих снабжающих энергией предприятий, по отношению к высоковольтным вакуумным выключателям.
ВВЕДЕНИЕ
За последние сорок лет, вакуумные дугогасительные камеры заполонили распределительные электросети (до 40.5 кВ) благодаря своим выдающимся техническим характеристикам, и невысоким затратам всего времени эксплуатации. Другие средства, используемые для гашения электрических дуг, возникающих в момент выключения, стали для распределительных сетей менее важными. Этот устойчивый успех вакуумных выключателей предполагает, что данная технология может стать многообещающим расширением существующих предложений по высоковольтным выключателям.
Техническая осуществимость приложений такого типа была показана в ряде исследований и пилотных проектов.
Технология вакуумного переключения легко выполняет 10 000 операций при нормальном токе, и более 30 операций при полном токе повреждения, и при этом не требует замены контактов. Долгий период эксплуатации, и минимальное обслуживание, являются выдающимися характеристиками технологии вакуумных выключателей. Эти устройства не подвержены воздействию низких температур, и, следовательно, идеально подходят для областей с холодным климатом.
Такое расширения набора продуктов для высоковольтных сетей, включающее вакуумные прерыватели, предлагает потребителям реальную добавленную стоимость. Первым шагом в этом направлении является прототип наружного прерывателя для сетей 72.5 кВ, который использует вакуумный выключатель для каждого полюса. В нашем случае, для гашения дуги используется вакуумная дугогасительная камера, а в качестве диэлектрического изолятора внутри полюса выключателя используется азот.
Настоящая статья основана на сотрудничестве производителя вакуумных выключателей, и трех европейских поставщиков электроэнергии. Они начали работать, изучая поведение вакуумных выключателей в сетях высокого напряжения. Прототипы выключателей были размещены в высоковольтных сетях с напряжением до 72.5 кВ. В 2010 году начался испытательный период продолжительностью в три года.Полный текст статьи (на английском, pdf) - 3AV1FG.pdf.