Назначение короткозамыкателя

korotkozamykatel_короткозамыкатель

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта «Заметки электрика».

Еще перед летним отпуском в этом году, мы выводили в ремонт силовой трансформатор 110/10 (кВ) мощностью 63 (МВА). Ремонтная бригада производила замену разрядников на стороне 110 (кВ) на ОПН. А мы в это время занимались полной проверкой релейной защиты и автоматики этого самого трансформатора.

Схема электроснабжения данной подстанции выстроена с высокой стороны на отделителях и короткозамыкателях. Вот я и решил написать об этом более подробно. Тема сегодняшней статьи будет называться короткозамыкатель. Я Вам расскажу про назначение и применение короткозамыкателя, а также про принцип его работы.

Итак, начнем.

Назначение короткозамыкателя

Короткозамыкатель – это коммутационный аппарат, который необходим для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи.

Смысл его работы заключается в следующем. При внутреннем повреждении силового трансформатора включается короткозамыкатель и создает искусственное короткое замыкание. В это время на питающей подстанции релейная защита реагирует на ток искусственного короткого замыкания и отключает питающую линию, а соответственно, и силовой трансформатор от сети.

Короткозамыкатель может устанавливаться либо на одном полюсе, в электроустановках напряжением 110 (кВ) и выше, либо на двух полюсах, в электроустановках напряжением 35 (кВ).

В моем примере на одной подстанции короткозамыкатель установлен в ОРУ на стороне 110 (кВ) в фазе В, а на другой — в фазе С и А.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

На фотографии выше видно, что короткозамыкатель КЗ-110 установлен в фазе В.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

А на этой фотографии на одном вводе короткозамыкатель КЗ-110 установлен в помещении ЗРУ в крайней фазе С, а на другом вводе — в фазе А.

В общем это зависит в том числе и от конструктивных особенностей подстанции.

При установке короткозамыкателя высоковольтный выключатель на стороне 110 (кВ) не требуется, что значительно упрощает и удешевляет монтаж такого электрооборудования примерно на 40-50%, не теряя при этом надежность.

Хотя признаюсь Вам, что при написании своего дипломного проекта на тему: «Модернизация главной распределительной подстанции» я ушел от применения короткозамыкателей и отделителей, и установил на сторону 110 (кВ) вакуумные высоковольтные выключатели ВБЭ-110. На то это и дипломный проект, чтобы показать и доказать, что данная модернизация и расчеты имели право на жизнь.

На нашем предприятии имеются две главные распределительные подстанции (ГПП) напряжением 110/10 (кВ), где установлены короткозамыкатели. И у обеих подстанций схемы немного различаются. Давайте разберем работу короткозамыкателя на каждой из этих подстанций.

 

Работа короткозамыкателя без отделителя

Представляю Вашему вниманию электрическую принципиальную схему подстанции ГПП-1 110/10 (кВ) ввода № 1.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

Питание силового трансформатора Т-1 осуществляется по воздушной линии 110 (кВ) через линейный разъединитель ЛР-110.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

Вот этот самый силовой трансформатор Т-1 110/10 (кВ) мощностью 63 (МВА) .

korotkozamykatel_короткозамыкатель

На стороне 110 (кВ) в сторону линии установлен заземляющий нож ЗН для обеспечения электробезопасности при проведении ремонтных работ.

Как Вы видите, короткозамыкатель КЗ-110 установлен на стороне 110 (кВ) без отделителя.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

korotkozamykatel_короткозамыкатель

В таком случае при внутреннем повреждении силового трансформатора Т-1 включается короткозамыкатель, который создает искусственное короткое замыкание на воздушной линии.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

Под действием искусственного тока короткого замыкания релейная защита на питающей подстанции отключает с помощью выключателя эту линию. Линия остается без напряжения до выяснения конкретных причин повреждения силового трансформатора Т-1.

Работа короткозамыкателя с отделителем

А вот схема питания ГПП-2 110/10 (кВ) немного отличается от предыдущей схемы.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

Питание силового трансформатора Т-1 осуществляется по воздушной линии 110 (кВ) через линейный разъединитель ЛР-110 и отделитель ОДЗ-110.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

korotkozamykatel_короткозамыкатель

В данной схеме, в отличии от предыдущей, установлен отделитель ОДЗ-110. Устанавливается он на всех трех полюсах. Более подробно про отделитель я напишу в отдельной статье. Чтобы не пропустить, подпишитесь на получение извещения о выходе новых статей на сайте.

В нормальном режиме работы силового трансформатора Т-1 все три силовых контакта отделителя замкнуты. 

korotkozamykatel_короткозамыкатель

А при возникновении внутреннего повреждения силового трансформатора Т-1 срабатывает короткозамыкатель, который создает искусственное короткое замыкание на воздушной линии.

korotkozamykatel_короткозамыкатель

Под действием искусственного тока короткого замыкания релейная защита на питающей подстанции отключает с помощью высоковольтного выключателя эту линию. И только после того, как линия отключится, в эту бестоковую паузу отключается отделитель, размыкая свои силовые контакты и тем самым отделяя поврежденный силовой трансформатор от сети.

Выглядит это следующим образом. Специально для Вас я снял видео работы короткозамыкателя в паре с отделителем.

Затем на этот высоковольтный выключатель на питающей подстанции действует АПВ (автоматическое повторное включение) и он включается. Линия снова становится под напряжение.

Эта схема немного сложна тем, что в ней необходима более точная  и четкая слаженность работы релейной защиты на срабатывание короткозамыкателя и отделителя, а также высоковольтного выключателя на питающей подстанции. Этому способствуют различные виды блокировки устройств релейной защиты и автоматики, а также своевременное обслуживание приводов короткозамыкателя и отделителя.

Вот поэтому к релейной защите и предъявляются такие основные требования, как селективность (избирательность), быстродействие, чувствительность и надежность.

Но Вы только представьте себе, что произойдет, если релейная защита сработает не слаженно, и отделитель будет разрывать ток искусственного короткого замыкания. Это приведет к очень большим последствиям и аварии на подстанции.

P.S. Думаю, что смысл установки короткозамыкателя и отделителя на подстанции Вам ясна. В следующих статьях я расскажу Вам про конструкцию короткозамыкателя и отделителя, и их привода.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


46 комментариев к записи “Назначение короткозамыкателя”

  1. Михаил:

    Хорошо объяснил работу автоматики ОД-КЗ 110кВ! А я вот по первой схемке- с такой не сталкивался, у нас вся автоматика выполнена по второй- в ОД 110кВ. Оперативный ток- переменка 220 но схема работает от предварительно заряженных конденсаторов. При проверке обязательно емкость у них проверяю, иначе- возможен отказ РЗ…

  2. Админ:

    У нас применяется постоянный оперативный ток от аккумуляторной батареи. Поэтому надежность несколько выше.

  3. Михаил:

    Да, конечно, согласен- надежность выше. Просто у нас там где есть аккумуляторная батарея- там стоят выключатели на высокой стороне ВМТ-110 и для них ОД-КЗ не надо соответствнно.

  4. Петр:

    Круто! теперь буду знать, для чего это. а то раньше думал, короткозамыкатель — инструмент вредителей :)

  5. дима:

    САМЫЙ ЛУЧШИЙ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ)))))

  6. Админ:

    Дима, а можно получить более развернутый ответ. Почему лучший?

  7. Михаил:

    Большое спасибо автору за труд! Работаю по специальности сразу после окончания ВУЗа, проектировщиком РЗиА. Подобной практики крайне не хватает. Поэтому материал вдвойне оценил! И, конечно же, хочу отметить особый метод преподнесения информации — весьма эффективно и наглядно!

  8. Студент:

    У меня дурацкий вопрос — а после того, как мы (допустим) провели ремонт трансформатора, который обесточили, то как нам снова включить его в работу?

  9. Админ:

    После ремонта необходимо трансформатор испытать. Если испытания трансформатор прошел, то после этого его можно включать в работу.

  10. Студент:

    я наверное чего то недопонимаю, но стоит вместо выключателя ОД-КЗ.
    с помощью чего тогда включать?

  11. Админ:

    Трансформатор включается с помощью высоковольтного выключателя, установленного на питающей подстанции энергосистемы.

  12. Белая кость:

    Нужно КЗ-110кВ сначало завести,до щелчка(это готовность на срабатывание КЗ-110кВ).Потом вкл. ОД-110кВ трансформатора.Напряжение на силовой тр-р подается вкл. ЛР-110кВ или через РП-110кВ

  13. Админ:

    Напряжение на силовой трансформатор подается с РП-110 (кВ) путем включения высоковольтного выключателя.

  14. Владимир:

    Я более 25 лет работал по обслуживанию ЭУ до 1000В. Год назад прошел обучение и получил группу по ЭБ 4 до и свыше 1000В. Недавно наше руководство решило взять на обслуживание объект с 18 подстанциями 10/0,4 кВ и тремя РП 10кВ. Нас электриков по ремонту и обслуживанию ЭУ направили на обучение, где за оборудование свыше 1000В ни слова не сказали, а за оперативные переключения вообще не упомянули. Поскольку все же придется нам выполнять работы по оперативным переключениям и обслуживать все ТП, хотелось бы почитать литературу и немного подучится самостоятельно. Подскажите, пожалуйста, литературу по данной тематике.

  15. Александр:

    Много монтировали и занимались реконструкцией ТП на старой работе 6-10/0.4. Литературы много разной. Обслуживание не сложное. Но был случай года 4 назад — потребитель уже не помню 1или 2я категория из-за неправильных действий включил одновременно оба ввода и устроил к.з. обе секции в ТП частично пострадали, у потребителя ввод сгорел.

  16. степан:

    Очень четко все обьяснил. Спасибо.

  17. Александр:

    Насколько я знаю, короткозамыкатели широко использовались раньше, во вновь монтируемых ОРУ их не используют.

  18. Админ:

    Не совсем так, Александр. На некоторых вновь вводимых подстанциях все еще применяют схему именно на короткозамыкателе и отделителе. На то есть свои причины, в том числе и экономические.

  19. Михаил:

    Добрый день. С недавних пор работаю электромонтером ОВБ, ваш — лучший помощник для усвоения многих тем в моей отрасли. Один вопрос по КЗ: по последнему фото можно чуть подробнее узнать об устройстве КЗ — что за катушка (мини трансформатор) под ним, через центр которого проходит проводник? Недавно ездили на нашу ТП 35/10 — там два КЗ на фазе А и В, никто из моих коллег не смог ответить на этот вопрос…

  20. Cavid:

    Zdrastuvuyte,na vashem statye na sxeme «Работа короткозамыкателя без отделителя» ukazanniy vami simvol silovogo transformatora po moemu ne verniy,eto skoree reaktor podklyuchenniy neytralnomu tochku

  21. Админ:

    Вы не правы, реактор на схеме обозначается совсем по-другому.

  22. Cavid:

    vi pravi,no pojalusyta obratite vnimanie strelka pod nazivaniem «silovoy transformator»,tam strelka ukazivaet ventilnogo razryadnika (RVS-35),ya i eto xotel skazat

  23. Админ:

    Я Вас понял. Действительно, стрелка указывает на разрядник в нейтрали со стороны (ВН). Но я имел ввиду сам трансформатор в целом, а не отдельно разрядник.

  24. Cavid:

    Ya ponyal,i xochu otmetit chto statya ochen interesnatya i poleznaya,v obwem vash sayt ochen pomogal mne po moyey rabotu,mne ochen nravitsya vash metod obuchenie,za vse eto blaqadaryu vam

  25. Админ:

    Большое спасибо. Будут вопросы — спрашивайте.

  26. IGOR:

    вы описали не совсем правильный алгоритм работы ОД-КЗ при повреждении электрооборудования подстанции.
    при повреждении электрооборудования подстанции, которое входит в зону чувствительности трансформаторных защит, включается КЗ и создает искусственное замыкание на землю, в результате чего в голове питающей линии отключается выключатель и тем самым обесточивает питающую линию, в эту безтоковую паузу отключается ОД и тем самым отключает поврежденное оборудование непосредственно на подстанции, и после этого на головной подстанции от АПВ включается выключатель и тем самым подает напряжение на питающую линию, и продолжает питать другие подстанции которые находятся на этой линии.

    а так как описали вы, возможно только для тупиковых подстанций и линий.

    и еще один момент, трансформатор на подстанции без выключателя на стороне 35-110кВ, включают в работу линейным разъединителем ЛР-110 а не выключателем в голове питающей линии, иначе пришлось бы опять гасить все другие подстанции которые находятся на этой линии.

    и еще немного поумничаю, знаете ли вы почему на подстанциях 110кВ короткозамыкатель КЗ установлен только на одной фазе, а на подстанциях 35кВ на двух фазах одновременно?)

    а в общем сайт интересный, мне многое понравилось))
    с Уважением IGOR!!

  27. Админ:

    IGOR, добрый день. Спасибо за комментарий и пояснения про принцип работы схемы КЗ+ОД (я с ним хорошо знаком), но в приведенной первой схеме отделителя нет, смотрите схему — после линейного разъединителя 110 (кВ) установлен только короткозамыкатель. А поэтому описанный мною алгоритм работы короткозамыкателя является правильным. Про работу ОД+КЗ я описал ниже — и он ничем не отличается от Вашего.

    На Ваш вопрос: в сетях с изолированной нейтралью 35 (кВ) короткозамыкатель необходимо устанавливать в двух фазах (фаза-фаза) для создания двухфазного короткого замыкания, иначе при установке короткозамыкателя только в одной фазе (фаза-земля) защита на головной подстанции не отреагирует (малая чувствительность к однофазному замыканию — токи очень малы).

    Сети 110-220 (кВ) выполняются с глухозаземленной нейтралью, при замыкании на землю токи будут значительными, а соответственно, защита на головной подстанции среагирует и отключит линию. Поэтому в сетях 110-220 (кВ) достаточно установить короткозамыкатель в одной фазе (фаза-земля).

    Вот так вот вкратце.

  28. IGOR:

    да да, я уже понял что не дочитал до конца вашу статью..) про КЗ тоже все правильно, в сетях с изолированной нейтралью 6/35кВ,при однофазном замыкании на «землю», даже допускается какое то время работать с «землей»,пока не определят где же она, а защита должна обязательно это почувствовать, только работать она должна не на отключение оборудования, а на сигнал) спасибо за общение, всегда с удовольствием общаюсь с профессионалами своего дела!)

  29. Админ:

    У нас по инструкции работа электрооборудования с изолированной нейтралью при замыкании на землю допускается до двух часов — это время для нахождения места повреждения. Контроль изоляции осуществляется с помощью реле напряжения РН53/60Д (уставка 30 В), подключенного к дополнительной обмотке трансформатора напряжения (ад-хд). Действует на сигнал.

    P.S. Взаимно, про общение со специалистами своего дела.

  30. Сергей:

    Добрый день. Хочу расширить свой кругозор, и потому несколько вопросов:

    1. Почему 110-220 кВ делают с глухозаземленной нейтралью, а 6-35 нет?
    А как делают сети 330-750 кВ? От чего это зависит? От возможных разрушений в случае замыкания на землю?
    2. Если бы источники электрической энергии на земле все были с изолированной нейтралью, что происходило бы при замыкании на землю. Ведь по закону ома/кирхгофа ток не тек бы в землю и следовательно человека не поражало бы электричество.

    Спасибо.
    И по мне, у вас отличный сайт, но много статей для обывателей, хотя у вас чувствуется очень большой опыт и знания, хотелось бы видеть побольше статей для профессионалов.

  31. Константин Иванович:

    Коллеги подскажите пожалуйста, Я оперативник и спор зашел с нашими релейщиками по такому поводу: Силовой трансформатор Т-1 110/35/6 кВ со стороны 110 кВ ОД-КЗ-110, со стороны 6-35 кВ выключатели. При выводе в ремонт СТ отключаем МВ-6кВ Т-1 и его автомат управления, отключаем МВ-35 кВ Т-1 и его автомат управления, но при отключении дистанционно ОД-110 не отключается, так как релейщики завели блокировку ОД-110 под автоматы управления МВ-6 кВ и МВ-35 кВ Т-1, и предлагают либо включать данные автоматы управления, либо оперировать ОД-110 местно, что естественно нас не устраивает ни при каких вариантах. Мне кажется что они не правильно реализовали схему оперативных цепей ОД-110. Помогите буду благодарен.

  32. Galey:

    Добрый день.
    Если в сетях 110кВ используется глухозаземленная нейтраль, то тогда где используют эффективно изолированную?

  33. Galey:

    эффективно заземленную*

  34. Владимир:

    Админу. Если есть возможность расскажите про привод ПРН-110М. Желательно ремонт и регулировка. Заранее благодарен.

  35. Константин:

    Схема ПС с ОД-КЗ это чисто советское изобретение .Причина установки этого оборудования чисто экономическая.В наших сетях на тупиковых ПС больше этот анахронизм не ставят и слава богу.Ведь что получается,при работе скажем газовой или дифзащиты трансформатора включается КЗ-110,отключается В-110 питающей линии,в бестоковую паузу включается ОД-110 потом работает АПВ и линия встает под напряжение.Все бы хорошо,но на этой линии может быть несколько тупиковых ПС и на всех начинает работать АВР 35,10 или 6кВ.ПС у нас обслуживает ОВБ и представляете сколько нужно объехать ПС и вручную (такие у нас схемы)вручную вернуть нормальную схему.В общем как всегда дешевизна выходит боком.

  36. Александр:

    Дмитрий, скажите надо ли менять масло в масляных выключателей ВМГ-10, если через смотровое окно оно стало тёмным?

  37. Админ:

    Александр, скажу сразу, что речь идет о маломасляных выключателях. Согласно ПТЭЭП, п.10.12, после выполнения выключателем предельно-допустимого числа коммутаций токов КЗ или токов нагрузки, масло испытанию не подлежит и должно заменяться свежим. Если масло сильно потемнело, то при ближайшем текущем или капитальном ремонте его можно заменить свежим. Вы уверены, что масло потемнело? Некоторые марки масел имеют изначально темный цвет. В каких условиях работает выключатель?

  38. Александр:

    Какого цвета было масло перед заливкой не знаю. Выключателю за 40 лет. В каких условиях он работал все эти 40 лет не знаю, при мне- отключения делаем очень редко (я 3 года на предприятии).

  39. Админ:

    Александр, ну тогда все понятно. По желанию, сделайте ему ревизию (разберите, проверьте состояние контактной части, дугогасящих камер, почистите, отрегулируйте одновременность замыкания и т.п.), в том числе поменяйте и масло. Желательно отревизировать и его привод. Наверняка там установлен какой-нибудь ПЭ-11 или ПС-10. Смажьте его, проверьте состояние всех люфтов, зазоров, тяг, проверьте омическое сопротивление включающего контактора и отключающей катушки и т.д. Таким образом, после проведенных всех операций Вы будете уверены в своем выключателе, по крайней мере до следующего его ремонта.

    P.S. Кстати, в одном из бачков уровень масла явно ниже нормы.

  40. Александр:

    Привод ПП-67

  41. Админ:

    Пружинно-грузовой привод…

  42. Андрей:

    подскажите кто знает какова стоимость ОД-КЗ-220 хоть примерно

  43. Админ:

    Андрей, поищите лучше в Интернете. Мы эксплуатация, да и не приходилось пока заказывать ни короткозамыкатели, ни отделители, ни линейные разъединители на 110 (кВ), они стоят у нас еще со времен пуска подстанции. Главное, это их правильно и вовремя обслуживать.

  44. Владимир:

    Хороший сайт!!! У меня вопрос. Вывели трансформатор в ремонт 110/10, при проверке РЗ МТЗ-110, при подаче вторичного тока на комплект защиты КЗ-36,короткозамыкатель не отрабатывает. Подаем ток на КЗ-36 6,5 А а на выходе 1,3 А. Кто сталкивался с такой проблемкой? В чем может быть причина не исправности? За ранее спасибо!

  45. Александр:

    Здравствуйте Дмитрий. Правильно ли я подписал схему?

  46. Александр:

    Правильно ли написано?

Оставить комментарий