SF 6 Circuit Breakers

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická Katedra elektrických pohonů a trakce K13114 BE1M 14 ESP Electrical apparatuses and machines SF 6 Circuit Breakers

2 Colourless Odourless Non-toxic Non-flammable Chemically-resistant Stabile up to high temperatures Property of SF6 Extinguishing and insulating gas medium

3 Arc-extinguishing in SF6 medium Simple contacts separation Arc-extinguishing in gaseous SF6 medium Arc-extinguishing using energy of electric arc Rotation of electric arc Double-pressure extinguishing chamber Single-pressure extinguishing chamber (impulse puffer system)

4 SF 6 properties - dielectric strengths Dielectric strengths Testing electrodes arrangement a.) comparative curves of the dielectric strengths of SF6, nitrogen and insulating oil at 50 Hz and various gas presures.

5 SF 6 properties - dielectric strengths Testing voltage Testing electrodes arrangement b.) breakdown and initial corona voltages in SF6 at various gas presures for a point to plate gap having a length of 2,54 cm.

6 SF 6 properties - dielectric strengs Relative scale in % (c) Breakdown voltages for SF6 and air at 50 Hz at various gas pressure between specially designed contacts having gap length of 5 cm Ud breakdown voltage of SF6 at 50 Hz Ud1L breakdown voltage of air at 50 Hz

7 SF 6 properties - dielectric strengs (d) Breakdown voltages for SF6 and air with 1/50 ms impulse waves at various gas pressure between specially designed contacts having gap length of 5 cm positive impulse polarity of stationary contact negative impulse polarity of stationary contact Ud breakdown voltage of SF6 with 1/50 ms impulse waves Ud1L breakdown voltage of air with 1/50 ms impulse wave

8 Construction systems of SF6 CB a./ Double-pressure systems Compressed SF6 1. Jet 2. Fix contact lamella (pevný kontakt) 3. Sparking contact (opalovací kontakt) 4. Moving contact (pohyblivý kontakt 5. Lamellas of moving contact (lamely pohyblivého kontaktu) 6. Main closing valve (ventil) 7. Drive lever (páka pohonu)

9 b./ Single-pressure systems 1. Fix contact (rod-shape) 2. Moving contact (tulip - shape) 3. Kluzné kontakty slippery contacts 4. Válcová komora moving tube chamber 5. Fix piston 6. Driving rod

10 Single-pressure HV systems 1. Svorka - Terminal 2. Izolační pouzdro- Insulation box 3. Zhášecí tryska extinguishing jet 4. Pohyblivý opalovací kontakt moving arcing contact 5. Pohyblivý kontakt- movable contact 6. Pevný opalovací kontakt - fixed arcing contact 7. Pevný kontakt fixed contact 8. Izolační táhlo insulating pull rod 9. Ventil zabraňující explozi- antiexplosion valve

11 Single-pressure EHV systems 1. Horní vodič proudu upper terminal 2. Nepohyblivý opalovací kontakt fixed arcing contact 3. Pohyblivý opalovací kontakt -movable arcing contact 4. Puffer prostor Puffer volume 5. Dolní vodič proudu- lower current conductor 6. Tryska - Jet 7. Nepohyblivý hlavní kontakt- fixed main contact 8. Pohyblivý hlavní kontakt- movable main contact 9. Puffer válec puffer cylindr 10. Plnící ventil charging valve 11. Nepohyblivý píst fixed piston

12 Single-pressure EHV systems (Extra High Voltage) Jednotlakové systémy Jednotlakový vypínač 550 kv Single-pressure circuit breaker 550 kv Jednotlakový vypínač 170 kv Single-pressure circuit breaker 170 kv

13 Single-pressure MV systems (Middle Voltage) Jednotlakové systémy Jednotlakový vypínač 40,5 kv Single-pressure circuit breaker 40,5 kv Jednotlakový vypínač 36 kv Single-pressure circuit breaker 36 kv

14 Encapsulated distribution substations Zapouzdřené rozvodny Voltage from 50 up to 800 kv 1. Vypínač -Circuit breaker 2. Přípojnicový odpojovač- bus bar disconnecting switch 3. Odpojovač od země- grounding disconnecting switch 4. Odpojovač od země- grounding disconnecting switch 5. Transformátor proudu current transformer 6. Transformátor napětí- voltage transformer 7. Izolátorová průchodka SF6 vzduch- insulating bushing SF6- air 8. Hydraulický pohon- hydraulic drive 9. Ovládání odpojovačůdisconnecting switch control boxes 10. Ovládací skříň control cabinet

15 Encapsulated distribution substations Needs small area for instalation Possibility to install distribution substations in the city centre Operational High safety level Quick installation Low cost maintenance High operational reliability More expensive

16 Zapouzdřené rozvodny Encapsulated distribution substations Porovnání zastavěné plochy Comparison of area needs

17 Zapouzdřené rozvodny Encapsulated distribution substations Zapouzdřená rozvodna 800 kv

18 AE1M14SP2 Electrical apparatus 2 The End of SF 6 Circuit Breakers