Qual é a diferença entre disjuntor de alta tensão e interruptor de isolamento?

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Qual é a diferença entre disjuntor de alta tensão e interruptor de isolamento?

Data: 08-04-2021

O disjuntor de alta tensão (ou interruptor de alta tensão) é o principal equipamento de controle de energia da subestação, com características de extinção de arco, quando a operação normal do sistema, ele pode cortar e passar pela linha e vários equipamentos elétricos de corrente sem carga e de carga; quando ocorre uma falha no sistema, ele e a proteção do relé podem cortar rapidamente a corrente de falha, para evitar a expansão do escopo do acidente.

A chave seccionadora não possui dispositivo extintor de arco. Embora a regulamentação estipule que ela pode ser operada em situações em que a corrente de carga seja inferior a 5 A, geralmente não é operada com carga. No entanto, a chave seccionadora possui uma estrutura simples e seu estado operacional pode ser visto à primeira vista pela aparência. Há um ponto de desconexão óbvio durante a manutenção.

O disjuntor em uso é chamado de "interruptor", a chave seccionadora em uso é chamada de "freio de faca", os dois são frequentemente usados ​​em combinação. As diferenças entre o disjuntor de alta tensão e a chave seccionadora são as seguintes:

1) O interruptor de carga de alta tensão pode ser interrompido com carga, com função de arco autoextinguível, mas sua capacidade de interrupção é muito pequena e limitada.

2) O interruptor de desconexão de alta tensão geralmente não possui interrupção de carga, não há estrutura de cobertura de arco, também há um interruptor de desconexão de alta tensão que pode interromper a carga, mas a estrutura é diferente do interruptor de carga, relativamente simples.

3) Interruptores de carga de alta tensão e seccionadores de alta tensão podem formar um ponto de ruptura óbvio. A maioria dos disjuntores de alta tensão não possui função de isolamento, e alguns disjuntores de alta tensão possuem função de isolamento.

4) O interruptor de desconexão de alta tensão não tem função de proteção, a proteção do interruptor de carga de alta tensão é geralmente proteção por fusível, apenas interrupção rápida e sobrecorrente.

5) A capacidade de interrupção dos disjuntores de alta tensão pode ser muito alta no processo de fabricação. Confie principalmente no transformador de corrente com equipamento secundário para proteção. Pode ter proteção contra curto-circuito, proteção contra sobrecarga, proteção contra vazamento e outras funções.

Classificação dos mecanismos de operação dos interruptores

1. Classificação do mecanismo de operação do interruptor

Agora, encontramos o interruptor geralmente dividido em mais óleo (modelos mais antigos, agora quase não vistos), menos óleo (algumas estações de usuário ainda), SF6, vácuo, GIS (aparelhos elétricos combinados) e outros tipos. Todos eles têm a ver com o meio de arco do interruptor. Para nós, o mecanismo de operação do interruptor é secundário e intimamente relacionado.

O tipo de mecanismo pode ser dividido em mecanismo de operação eletromagnética (relativamente antigo, geralmente no disjuntor a óleo ou menos óleo é equipado com este mecanismo); mecanismo de operação de mola (atualmente o mais comum, SF6, vácuo, GIS geralmente equipado com este mecanismo); a ABB introduziu recentemente um novo tipo de operador de ímã permanente (como o disjuntor a vácuo VM1).

2. Mecanismo de operação eletromagnético

O mecanismo de operação eletromagnética depende inteiramente da sucção eletromagnética gerada pela corrente de fechamento que flui através da bobina de fechamento para fechar e pressionar a mola de disparo. O disparo depende principalmente da mola de disparo para fornecer energia.

Portanto, a corrente de disparo desse tipo de mecanismo de operação é pequena, mas a corrente de fechamento é muito grande, podendo atingir instantaneamente mais de 100 amperes.

É por isso que o sistema CC da subestação deve abrir e fechar o barramento para controlá-lo. A mãe de fechamento fornece a energia de fechamento, e a mãe de controle fornece energia para o circuito de controle.

O barramento de fechamento é pendurado diretamente no conjunto de baterias, a tensão de fechamento é a tensão do conjunto de baterias (geralmente cerca de 240 V), o uso do efeito de descarga da bateria para fornecer uma grande corrente ao fechar, e a tensão é muito acentuada ao fechar. E o barramento de controle é através do abaixador da cadeia de silício e da mãe conectados juntos (geralmente controlados em 220 V), o fechamento não afetará a estabilidade da tensão do barramento de controle. Como a corrente de fechamento do mecanismo operacional eletromagnético é muito grande, o circuito de fechamento de proteção não passa diretamente pela bobina de fechamento, mas pelo contator de fechamento. O circuito de disparo é conectado diretamente à bobina de disparo.

A bobina do contator de fechamento é geralmente do tipo de tensão, o valor da resistência é grande (alguns K). Quando a proteção é coordenada com este circuito, deve-se prestar atenção ao fechamento para manter a partida geral. Mas isso não é um problema, o disparo mantém o TBJ geralmente pode iniciar, então a função anti-salto ainda está lá. Este tipo de mecanismo tem um longo tempo de fechamento (120 ms ~ 200 ms) e um curto tempo de abertura (60 ~ 80 ms).

3. Mecanismo de operação de mola

Este tipo de mecanismo é o mecanismo mais comumente usado atualmente, seu fechamento e abertura dependem da mola para fornecer energia, a bobina de fechamento de salto fornece energia apenas para puxar o pino de posicionamento da mola, então a corrente de fechamento de salto geralmente não é grande. O armazenamento de energia da mola é comprimido pelo motor de armazenamento de energia.

Operador de armazenamento de energia de mola em circuito secundário

Para o mecanismo de operação elástica, o barramento de fechamento fornece principalmente energia ao motor de armazenamento de energia, e a corrente não é grande, portanto não há muita diferença entre o barramento de fechamento e o barramento de controle. Proteção com sua coordenação, geralmente não há necessidade especial de prestar atenção ao local.

4. Operador de ímã permanente

O operador de ímã permanente é um mecanismo aplicado pela ABB no mercado nacional, primeiramente aplicado em seu disjuntor a vácuo VM1 10kV.

Seu princípio é aproximadamente semelhante ao do tipo eletromagnético, o eixo de transmissão é feito de material magnético permanente, ímã permanente ao redor da bobina eletromagnética.

Em circunstâncias normais, a bobina eletromagnética não é carregada, quando o interruptor é aberto ou fechado, alterando a polaridade da bobina usando o princípio de atração ou repulsão magnética, acionando a abertura ou o fechamento.

Embora essa corrente não seja pequena, o interruptor é “armazenado” por um capacitor de grande capacidade, que é descarregado para fornecer uma grande corrente durante a operação.

As vantagens desse mecanismo são tamanho pequeno, menos peças mecânicas de transmissão, portanto a confiabilidade é melhor que o mecanismo de operação elástica.

Em conjunto com nosso dispositivo de proteção, nosso circuito de disparo aciona um relé de estado sólido de alta resistência que, na verdade, exige que lhe forneçamos um pulso de ação.

Portanto, o interruptor, mantenha o loop certamente não pode ser iniciado, a proteção do salto não será iniciada (o próprio mecanismo com salto).

No entanto, deve-se observar que, devido à alta tensão operacional do relé de estado sólido, o TW negativo do projeto convencional é conectado ao circuito de fechamento, o que não fará com que o relé de estado sólido opere, mas pode fazer com que o relé de posição não inicie devido a muita tensão parcial.

1. Cilindro de isolamento superior (com câmara de extinção de arco a vácuo)

2. Abaixe o cilindro de isolamento

3. Alça de abertura manual

4. Chassi (mecanismo operacional de ímã permanente integrado)

Transformador de tensão

6. Sob o fio

7. Transformador de corrente

8. On-line

Esta situação encontrada em campo, o processo específico de análise e processamento pode ser visto na parte de caso de depuração deste artigo, há descrições detalhadas.

Também existem produtos com mecanismo de operação de ímã permanente na China, mas a qualidade não era tão boa antes. Nos últimos anos, a qualidade tem sido gradualmente introduzida no mercado. Considerando o custo, o mecanismo de ímã permanente doméstico geralmente não possui capacitância, e a corrente é fornecida diretamente pelo barramento de fechamento.

Nosso mecanismo operacional é acionado pelo contator liga-desliga (geralmente do tipo de corrente selecionada), a retenção e o anti-salto geralmente podem ser iniciados.

5.FS tipo “switch” e outros

O que mencionamos acima são disjuntores (comumente conhecidos como interruptores), mas podemos encontrar o que os usuários chamam de interruptores FS na construção de usinas de energia. Interruptor FS é, na verdade, a abreviação de interruptor de carga + fusível rápido.

Como o interruptor é mais caro, esse circuito FS é usado para economizar custos. A corrente normal é removida pelo interruptor de carga, e a corrente de falha é removida pelo fusível rápido.

Esse tipo de circuito é comum em sistemas de usinas de energia de 6 kV. A proteção em conjunto com esse circuito é frequentemente necessária para proibir o disparo ou para permitir a remoção rápida da corrente fusível por atraso quando a corrente de falha for maior que a corrente de interrupção permitida do interruptor de carga. Alguns usuários de usinas de energia podem não querer proteger um circuito de retenção.

Devido à baixa qualidade do interruptor, o contato auxiliar pode não estar no lugar e, uma vez iniciado o circuito de manutenção, ele deve contar com o contato auxiliar do disjuntor para abrir antes de retornar; caso contrário, a corrente de fechamento de salto será adicionada à bobina de fechamento de salto até que a bobina queime.

A bobina de fechamento de salto é projetada para ser energizada por um curto período. Se a corrente for adicionada por um longo período, é fácil queimá-la. E definitivamente queremos ter um circuito de retenção, caso contrário, é muito fácil queimar os contatos de proteção.

Claro, se o usuário de campo insistir, o laço de retenção também pode ser removido. Geralmente, o método simples é cortar a linha na placa de circuito que mantém o contato normalmente aberto do relé com a fêmea de controle positivo.

No local de depuração, deve-se prestar atenção se, durante a operação de ligar e desligar, o indicador de posição estiver desligado (exceto se a mola não armazenar energia, caso em que o painel mostrará o alarme de que a mola não armazena energia). A energia de controle deve ser desligada imediatamente para evitar a queima da bobina do interruptor. Este é um princípio básico a ser lembrado imediatamente.