4.5. Огляд і поточний ремонт високовольтних вимикачів змінного струму
Масляні вимикачі
Огляди масляних вимикачів проводять без зняття напруги 1 раз на день на підстанціях з постійним обслуговуючим персоналом і в терміни, встановлені місцевими інструкціями, але не рідше за 1 раз на 10 днів - на тих підстанціях, де його немає.
При оглядах масляних вимикачів перевіряють:
зовнішній стан вимикача і приводу;
відсутність забруднень, видимих сколов і тріщин ізоляторів; слідів викиду масла з додаткових резервуарів або вихлопних пристроїв (клапанів);
стан зовнішніх контактних з'єднань;
рівень і відсутність течі масла в полюсах вимикача;
справність заземлень;
роботу підігріву вимикача і приводу (в період низьких температур);
свідчення лічильника числа аварійних відключень;
відповідність свідчень показника дійсному положенню масляного вимикача.
Поточний ремонт масляних вимикачів проводиться із зняттям напруги бригадою у складі трьох чоловік (на масляних вимикачах напругою ПО і 220 кВ) і два - на решті вимикачів.
При поточному ремонті малооб'ємних масляних вимикачів виконують спочатку огляд вимикача і приводу При огляді перевіряють забруднення зовнішніх частин вимикача, особливо ізоляційних деталей, відсутність на них тріщин; наявність викидів масла і слідів його підтікання через ущільнення полюсів; рівень масла в полюсах; відсутність ознак надмірного перегріву (наприклад, по кольорах побежалості).
Протирають ізолятори і зовнішні частини вимикача дрантям, змоченим в гасі, відновлюють мастило на частинах, що труться, перевіряють роботу маслопоказуючих пристроїв. Перевіряють надійність кріплення вимикача і приводу; справність кріпильних деталей, правильність зчленовування приводу і вимикача; виконують пробне включення і відключення вимикача. Уточнивши об'єм робіт, приступають до поточного ремонту.
Рисунок 4.12. Полюс вимикача ВМПЄ – 10: 1 – нижня кришка; 2 – нижній фланець; 3 – циліндр; 4 – верхній фланець; 5 – корпус; 6 – головка; 7 – верхня кришка; 8 – пробка масло випускного отвору; 9 – клапан; 10 – підшипник; 11 – буфер; 12 - внутрішній ричав механізму; 13 – ущільнювач; 14 – вал механізму; 15 – механізм; 16 – зовнішній ричав механізму; 17 – направляючий стержень; 18 – струмовідводи; 19 – втулка; 20 – планка; 21 – дугогасяча камера; 22 – маслоуказатель; 23 – розпорний циліндр; 24 – рухомий стержень; 25 – кільце; 26 – пружина
Поточний ремонт вимикача ВМПЕ-10 з частковим розбиранням проводять в наступному технологічному порядку:
знімають міжполюсні перегородки, зливають масло з полюсів (мал. 4.12), знімають нижні кришки 1 з розетковими контактами, виймають дугогасячі камери 21 і циліндри розпорів 23. Вийняті з полюсів деталі ретельно промивають сухим маслом, протирають і оглядають;
переводять вимикач уручну в положення, відповідне включеному, і оглядають кінці рухомих стрижнів;
якщо контакти і камери мають неістотний з ніс (невеликі напливи металу на робочих поверхнях контактів, поверхневе обвуглювання перегородок камери без збільшення перетину дутьевих каналів), то досить зачистити їх поверхні напилком або дрібною наждачною шкіркою, а потім промити маслом. В цьому випадку наступний черговий ремонт проводять раніше терміну в залежності від ступеня зносу контактів і камер. Якщо контакти і камери сильно пошкоджені дугою (є раковини і наскрізні прожоги тугоплавкого облицьовування контактів і пошкодженнф мідної частини ламелей і стрижнів, збільшені розміри дутьевих каналів і центрального отвору камери більш ніж на 3 мм по ширині або діаметру і т. п.), вони повинні бути замінені з комплекту запасних частин;
при ремонті розеткового контакту (мал. 4.13) слідкують за тим, щоб в зібраному контакті ламелі 4 були встановлені без перекосів, при витягнутому стрижні знаходились в похилому положенні до центру з торканням між собою у верхній частині і спиралися на опорне кільце 2.
Рисунок 4.13. Нерухомий контакт розет очного типу: 1 – нижня кришка; 2 – опорне кільце; 3 – кільце; 4 – ламель ( на відключення з номінальним струмом 630 і 1000 А – п’ять ламелів, 1600 А – шість ламелів, дивись вигляд А ); 5 – ізоляційна прокладка; 6 – пружина; 7 – болт М8; 8 – гнучкий зв'язок; 9 – пробка масло випускного отвору; 10 - прокладка
При необхідності заміни контакту рухомого стрижня проводять подальше розбирання полюса в наступному порядку:
від'єднують верхні шини;
знімають корпус з механізмом, заздалегідь від'єднавши його від тяги, ізоляційного циліндра і верхньої скоби ізолятора;
знімають планку 20 (див. мал. 4.12) і виймають струмовідводи 18;
переводять механізми у включене положення і від'єднують вал механізму 14, від з'єднавши при цьому стопорну планку. При заміні новий контакт рухомого стрижня повинен бути угвинчений повністю (зазор між стрижнем і контактом недопустимий), проточують контакт і надійно розкурнюють в чотирьох місцях. У разі значного пошкодження мідної частини стрижня над контактом замінюють його новим з комплекту запасних частин;
збирають деталі полюсів в послідовності, зворотному розбиранні. Струмоведучі частини промивають і протирають. Контактні висновки полюсів змащують тонким шаром мастила ГОЇ-54 або ПВК. При збірці забезпечують щільне прилягання головки б, верхнього фланця 4 з корпусом 5, нижньої кришки 1 з фланцем 2. У зібраних полюсах перевіряють роботу механізму. При повороті його за зовнішній важіль рухомий стрижень винен свобідно, без заїдань, переміщатися по всьому ходу до розеткового контакту;
ретельно очищають всі ізоляційні частини, фарфорові ізолятори і маслопокажчики;
перевіряють справність масляного буфера, у разі потреби його розбирають, промивають і заповнюють індустріальним маслом, буферну пружину очищають і змащують.
При ремонті приводу вимикача особливу увагу звертають на робочу поверхню «собачок», стан блок-контактів і пружин.
Після поточного ремонту проводять випробування за обмеженою програмою.
Окрім вимірювання опору постійному струму контактів масляного вимикача, опору обмоток включаючої і відключаючої котушок, опору ізоляції вторинних ланцюгів, обмоток включаючої і відключаючої котушок і випробування масла з бака вимикача, обов'язково випробують вимикач триразовим включенням і відключенням з визначенням зазору між роликом на валу вимикача і наполегливим болтом 4 буферні пристрої (мал. 4.14). Величина зазору повинна бути 1-1,5 мм при включеному положенні приводу.
Рисунок 4.14. Буферний пристрій: 1,3 – пружинотримач; 2 – планка; 4 – упорний болт; 5 – шайба; 6 – масляний буфер; 7 – вал вимикача з ричагом; 8 – буферна пружина
Поточний ремонт багатооб'ємних масляних вимикачів виконують без розтину баків в наступному порядку.
Технічною серветкою, змоченою в бензині, протирають введення, перевіряють відсутність сколовши і тріщин фарфору і арміровок. Перевіряють кріплення ошиновок, наклеюючи на контактні поверхні термоплівки; відсутність течі в масло покажчиках і рівень масла у введеннях, доливаючи його при необхідності.
Відкривають бічні кришки механізму вимикача, перевіряють опір ізоляції трансформаторів струму мегаомметром на 1000 В, вимірюють перехідний опір контактів.
Позачерговий ремонт вимикача проводять після вироблення механічного ресурсу або нормованої допустимої кількості операцій по зносостійкості (табл. 4.4). Комутаційний (механічний) ресурс для вимикачів перетворюючих агрегатів, що часто перемикаються, визначається числом комутацій робочого струму і складає для металокерамічних контактів 1000 операцій, для мідних контактів - 250 операцій.
За наявності суматорів-фіксаторів струмів, що відключаються, необхідність позачергового ремонту визначається по допустимому значенню сумарного комутованого струму (табл. 4.5).
Заміну масла виконують:
на вимикачах з номінальним струмом відключення 20 кА - після 11 операцій відключення в режимі КЗ при струмах відключення в діапазоні 30-60 % від номінального або 10 операцій відключення при 100 % номінального струму відключення;
на вимикачах з номінальним струмом відключення 31,5 кА - після 12 операцій відключення в режимі КЗ при струмах відключення в діапазоні 30-60 % від номінального струму або 1 операцій відключення при 100 % номінального струму відключення, а також після здійснення операцій «включено-відключено» робочих струмів, близьких до номінального струму і сумарно рівних 120 до А, а також якщо воно має пробивну міцність нижче 15 кВ.
Зважаючи на те що масло служить для гасіння дуги і лише частково ізолює розрив фази, його можна використовувати в почорнілому вигляді.
Вакуумні вимикачі
Останнім часом маломасляні вимикачі змінного струму напругою ЮКВ на тягових підстанціях стали замінювати вакуумними вимикачами (мал. 4.15), що володіють значно кращими характеристиками, чим маломасляні, зокрема:
відсутність необхідності в заміні і поповненні дугогасящого середовища;
висока зносостійкість при комутації номінальних струмів і струмів КЗ;
зниження експлуатаційних витрат, простота експлуатації;
повна взриво- і пожаробезпека;
підвищена стійкість до ударів і вібраційних навантажень;
довільне робоче положення вакуумної дугогасячої камери (ВДК) в конструкції вимикача;
широкий діапазон температур навколишнього середовища, в якому може працювати ВДК (від -70 до +200 °С);
· безшумність, чистота, зручність обслуговування, обумовлені малим виделені їм енергії в дузі і відсутністю зовнішніх ефектів при відключенні струмів КЗ;
відсутність забруднення навколишнього середовища;
висока швидкодія, застосування для роботи в будь-яких циклах АПВ;
порівняно малі маси і габарити, невеликі динамічні навантаження на конструкцію при роботі із-за щодо малої потужності приводу;
легка заміна ВДК.
Вакуумні вимикачі типа ВВ/ТЕL є комутаційними апаратами нового покоління (мал. 4.16). У основі їх конструктивного рішення лежить використання по-фазних електромагнітних приводів з «магнітною клямкою», механічно зв'язаних загальним валом. Така конструкція дозволила виключити всі види ремонтів протягом всього терміну служби, оскільки механічний ресурс вакуумного вимикача ВВ/ТЕL складає 50 000 циклів «включено-відключено», а ресурс по комутаційній стійкості при номінальному струмі - 50 000 таких же циклів і при струмах короткого замикання 60-100 % Iном - 100 циклів; а також понизити габарити і вагу вимикача, управляти вимикачем по ланцюгах оперативного як постійного, так і змінного струму за допомогою блоків управління.
Крім того, для вбудовування вимикачів в ті, що реконструюються і знов розробляються КРУ (КСО) підприємством «Тавріда - Електрик» розроблені типові проекти «Модернізація КРУ з використанням вакуумного вимикача», що значно знижує витрати на реконструкцію осередків.
Рисунок 4.15. Полюс вакуумного вимикача ВВТЄ-10-20/630У2: 1 – ізоляційна тяга; 2 ,4 – втулки; 3 – контактна пружина; 5,17 – верхня і нижня шайби; 6 – втулка кріплення полюса; 7 – кронштейн; 8,15 – верхній та нижній контактний ніж; 9 – шина; 10 – ізоляційний каркас; 11 – камера ВДК; 12 – рухомий контакт ВДК; 13 – гнучкий зв'язок; 14 – палець; 16 – планка
Огляди вакуумних вимикачів із зняттям напруги проводять після 2500 операцій «включено - відключено», але не рідше за один раз на рік. Для цього при знятій кришці приводу проводять зовнішній огляд вимикача, приводу, контактних елементів. Стирають пил з вакуумних дугогасячих камер корпусу і ізоляційної тяги дрантям. Перевіряють провал контактів, змащують поверхні, що труться, мастилом, перевіряють і підтягають кріплення.
Поточний ремонт вакуумних вимикачів повністю залежить від вбудованого в них приводу, оскільки ерозія контактів самого вимикача під дією дуги незначна, проблема погіршення вакууму впродовж тривалого часу експлуатації вирішена, термін служби вакуумних вимикачів практично необмежений і необхідність ревізій і ремонту його на весь термін служби відсутня.
Хоча ремонт проводиться не рідше за один раз на рік, він практично повторює роботи, що виконуються при оглядах, лише при необхідності виконують регулювання моменту спрацьовування допоміжних контактів і зазорів в механізмі блокування. Так само, як і масляні вимикачі, вакуумні мають свій механічний і комутаційний ресурс (табл. 4.6), по виробленню якого устаткування вимагає позачергового ремонту.
Позачерговий ремонт при виробленні механічного ресурсу проводиться в об'ємі поточного ремонту, а при виробленні комутаційного в об'єм входять заміна дугогасячих камер і випробування в повному об'ємі. Терміни капітального ремонту залежать від результатів випробувань, що проводяться один раз в три роки. Ремонт зводиться до розбирання і ремонту всіх вузлів вимикача, окрім дугогасячої камери; заміні деталей, що зносилися, тобто капітальному ремонту приводу із заміною дугогасячої камери.
Рисунок 4.16. Вакуумний вимикач BB/TEL-10: 1 – нерухомий контакт ВДК; 2 – вакуумна дугогасяча камера; 3 – рухомий контакт ВДК; 4 – гнучкий струмознімач; 5 – тяговий ізолятор; 6 – пружинна піджаття; 7 – верхня кришка; 8 – кільцевий магніт; 9 – якір; 10 – відключаючи пружина; 11 – котушка; 12 – нижня кришка; 13 – вал; 14 – пластина; 15 – постійний магніт; 16 – геркони ( контакти для зовнішніх допоміжних ланцюгів ).