Современный уровень развития электроэнергетики предъявляет все более высокие требования к надежности и ресурсу электроэнергетического оборудования и, прежде всего, к выключателям переменного высокого напряжения (ВВ).
ВВ предназначены для коммутации электрических сетей в нормальных и аварийных режимах и используются для формирования схем выдачи мощности от электростанций к потребителю, ее передачи на расстояние и управления энергетическими системами. Исследования, разработки и внедрение в эксплуатацию ВВ как силового коммутационного оборудования началось с масляных и маломасляных выключателей (1920-1950-е гг.) далее в эксплуатации появились более совершенные воздушные выключатели (1940-1960-е гг.), затем - вакуумные выключатели и элегазовые выключатели.
Постоянный рост мощностей энергосистем и отдельных электроэнергетических установок вызывает необходимость постоянного развития и совершенствования ВВ.
Отдаленность сырьевых источников России от промышленно развитых районов страны, технико-экономические критерии развития электроэнергетики, передачи и распределения мощностей диктуют необходимость повышения передаваемой мощности линий электропередач, что требует увеличения номинального напряжения, номинального тока и номинального тока отключения для ВВ, повышения их надежности, ресурса (коммутационного и механического), постоянного совершенствования элементной базы ВВ.
Эксплуатационная надежность ВВ определяется не только техническим совершенством их конструкции и уровнем технологии, но и их рациональным выбором в соответствии с условиями эксплуатации, своевременным и качественным профилактическим обслуживанием в процессе работы.
Проблема эксплуатации ВВ обширна и многогранна. В энергосистемах России работают, например, ВВ 1940-х годов и современные ВВ последних поколений известных отечественных и зарубежных фирм.
Каждый ВВ имеет технические (номинальные) параметры (характеристики), инструкцию по монтажу и эксплуатации, поэтому, только их перечень занял бы не один том. Имеются и многочисленные официальные документы, например, ГОСТы России, рекомендации МЭК, а также инструкции по планированию технического обслуживания и ремонтов, приемки и допуска в эксплуатацию новых и модернизированных ВВ.
Из многочисленных видов коммутационного оборудования (выключатели, выключатели нагрузки, разъединители, заземлители и т.д.) в пособии рассмотрены ВВ как наиболее сложные и дорогостоящие коммутационные аппараты открытых и закрытых распределительных устройств (ОРУ и ЗРУ) и элегазовых комплектных распределительных устройств (КРУЭ).
Основной системой любого ВВ является дугогасительное устройство (ДУ), где происходит непосредственно механические операции размыкания и замыкания: выполнение операций «отключение» (О) и «включение» (В) токоведущих элементов электроэнергетических систем посредством отключения и включения контактов как главных, так и дугогасительных. ДУ обеспечивает ограничение распространения дуги отключения и времени ее горения, выполнение циклов автоматического повторного включения (АПВ). Непосредственно в ДУпроисходит переходный процесс взаимодействия электроэнергетической системы с ВВ при коммутации, который и определяет надежность ВВ при эксплуатации в точке электроэнергосистемы, где он установлен.
Поэтому основное внимание в пособии (часть I) уделено анализу основных характеристик дугогасительных устройств, методам и средствам обеспечения повышения номинальных параметров ДУ, отключающей способности ДУ, механического и коммутационного ресурсов, базовым принципам совершенствования ДУ.
Автор будет благодарен за отзывы на учебное пособие, которые направлять по адресу: 195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Санкт-Петербургский политехнический университет, кафедра «Электрических и электронных аппаратов».
1. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМ ПЕРЕМЕННОГО ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
