Întreruptoare cu ulei

1. MEMORIU JUSTIFICATIV

1.1 Analiza problemelor din sistemul energetic legate de intreruptoare

În interconexiunea dintre centralele producătoare de energie electrică şi liniile, respectiv, reţelele de de transport si distribuţie de înaltă tensiune, precum şi alimentarea staţiilor şi posturilor de transformare, se realizează prin intermediul echipamentelor electrice de comutaţie şi protecţie, dintre care întreruptoarele electrice ocupă un loc central ca importanţă şi complexitate [1-5].

Aceste aparate sunt destinate a functiona in gama de tensiune nominale 123, 245, 420, 525kV si intensitati nominale pană la 2000A. Actualele constructii satisfac cerintele de exploatare de a realiza deconectarea liniilor in gol si de a oferi o putere acoperitoare pentru puterile de scurtcircuit ale sistemelor energetice.

La deconectarea liniilor in gol, in principiu, intreruptorul cu ulei putin nu se comporta bine deoarece energia necesara stingerii arcului electric este preluata chiar de la arcul electric care va trebui sa arda un timp cu atat mai mare cu cat curentul din arc este mai mic. In consecinta la intreruptoarele cu ulei putin, la intreruperea curentilor mici capacitivi, nu trebuie sa se conecteze pe autosuflaj.

Tensiunea de reamorsare in camera de stingere este in functie de distanta intre contacte si de gradientul E de reamorsare, prin urmare pentru a mari valoarea tensiunii de reamorsare este necesar sa se creasca unul din cei doi factori.

Pentru a mari distanta intre contacte sunt posibile urmatoarele mijloace:

- cresterea vitezei υ de deplasare a contactului mobil ;

- utilizarea intreruperii multiple ; in acest caz, viteza electrica este un multiplu al celei mecanice.

In figura 1.1 s-au reprezentat curbele:

a) tensiunea de tinere a rigiditatii dielectrice la un interuptor cu n camere de stingere in serie:

; (1.1)

b) tensiunea de tinere a rigiditatii dielectrice la un intreruptor cu o singura camera de stingere:

; (1.2)

c) tensiunea intre bornele intreruptorului dupa intreruperea sarcinii capacitive.

Fig 1.1 Diagrame la deconectarea unei sarcini capacitive

Observam ca in cazul curbei b exista un reamorsaj, deoarece aceasta curba intersecteaza curba c.

Independent de curent arcului electric se poate mari prin crearea unui jet puternic gradientul de reamorsare E.

In concluzie, se pot realiza urmatoarele tipuri reprezentative de intreruptoare cu ulei putin care sa satisfaca problemele din retelele energetice:

- Intreruptoare cu jet de ulei.

Acest tip de intreruptoare nu se comporta bine la intreruperea sarcinilor mici inductive, intrucat in etapa initiala rigiditatea dielectrica creste brusc iar supratensiunile nu sunt limitate. Este deci necesara introducerea in constructia intreruptorului, a unui dispozitiv special si a unei rezistente, pentru limitarea supratensiunilor care apar la deconectarea sarcinilor mici inductive.

- Intreruptoare cu un numar mare de camere de stingere.

In acest caz energia dispozitivului de actionare este de nori energia necesara actionarii intreruptorului cu o singura camera de stingere. Din considerente economice folosirea unui numar exagerat de camere de stingere este limitata.

- Intreruptoare cu viteza mare de deconectare.

La acestea, se utilizeaza chiar pentru tensiuni ridicate, un numar limitat de camere de stingere. Deoarece pentru imprimarea vitezei υ a pieselor in miscare este necesar ca dispozitivul de actionare sa livreze energia ; se constata ca la aceasta solutie dispozitivul de actionare va fi mai puternic decat la solutia cu camere de stingere multiple.

Avand in vedere cele prezentate anterior in practica intreruptoarele cu ulei putin se construiesc cu o camera de stingere pana la tensiunea de 123kV, iar pentru tensiuni mai mari se utilizeaza principiul modulului conectandu-se doua sau mai multe camere de stingere serie.

Inscrierea mai multor camere de stingere si deci a intreruptoarelor de inalta tensiune ridica doua mari probleme si anume: