2. Аварийные режимы и неисправности силовых трансформаторов.

Неисправностями являются: течь масла или недостаточный уровень его в расширителе; ненормальный шум и потрескивание внутри трансформатора; больше обычного нагрев верхних слоев масла; резкое ухудшение качества масла; трещины на вводах; нарушение работы охладителей или вентиляторов обдува. Течь масла из бака трансформатора приводит в действие газовую защиту и вызывает разрушение обмоток изоляции.

Ненормальные режимы работы трансформаторов обусловлены внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются сверхтоки. Особенно опасны токи проходящие по обмоткам при внешних КЗ. При длительном прохождении тока внешнего КЗ возможны интенсивный нагрев изоляции обмоток и ее повреждение.

Аварийные перегрузки. В исключительных случаях при выходе из строя одного работающего трансформатора и отсутствии резерва допускают­ся аварийные перегрузки (независимо от длительности предшествую­щей нагрузки, температуры охлаждающей среды и места установки.

В аварийных случаях (для систем охлаждения М, Д, ДЦ и Ц), если коэффициент начальной нагрузки не более 0,93, можно перегружать трансформаторы в течение не более 5 суток подряд на 40 % сверх номи­нального тока на время максимумов нагрузки.

Работа трансформатора по несимметричным схемам. В практике эк­сплуатации возможны:

1. повреждение одного трансформатора в трехфазной группе, со­стоящей из однофазных тр-в.

2. обрыв одной фазы в трехфазном трансформаторе; 3)авария на воздушной линии с повреждением одной фазы.

Основными видами повреждений являются многофазные и однофазные КЗ в обмотках и на выводах трансформатора, а также «пожар стали» магнитопровода. Однофазные повреждения бывают: на землю и между витками. 1ф КЗ на землю опасно для обмоток присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью. При витковых замыканиях величина тока повреждения зависит от числа замкнувшихся витков и в некоторых случаях может оказаться даже меньше номинального, а напряжения на выводах практически не изменится. Опасным внутренним повреждением является пожар стали магнитопровода, при нарушении изоляции между листами, что увеличивает потери на перемагничивание и вихревые токи, потери вызывают местный нагрев стали, ведущий к полному разрушению изоляции.

3. Автоматические контакторы и выключатели.

А втоматический выключатель предназначен для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от б до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей. Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями, которые обеспечивают отключение при перегрузках, КЗ, снижении напряжения.

Во включенном положении автомат удерживается защелкой 4, оттягиваемой кверху пружиной 7, и сцепленной с рычагом 3. Когда ток превышает некоторое установленное значение, электромагнит 9 (катушка максимального тока) притягивает якорь 6, преодолевая усилие пружины, защелка поворачивается на оси 5 и освобождает рычаг, после чего под действием отключающей пружины 2 нож 1 автомата отключается. Положение защелки при отключенном автомате определяется упором 8.

Величина тока, при котором автомат отключается, зависит от натяжения регулировочной пружины 7, с увеличением натяжения пружины увеличивается величина тока отключения и наоборот.

В автоматах максимального тока контактная система состоит из рабочих и дугогасительных контактов. Рабочие контакты 1 и 2 рассчитаны на длительные токи нагрузки при включенном положении и не предназначены для разрыва электрической дуги во время отключения выключателя. Рабочие контакты должны иметь возможно меньшее переходное сопротивление.

Подвижный рабочий контакт в виде щетки, собранной из большого числа тонких упругих медных пластин. Во включенном положении щетка 2 прижимается пружиной к плоскому неподвижному рабочему контакту 1, чем обеспечивается большое число точек соприкосновения между ними (каждая пластина щетки хотя бы в одной точке касается плоскости 1). Чем больше точек касания контактов, тем меньше их переходное сопротивление.

Дугогасительные контакты 3 и 4 включены параллельно рабочим контактам 1и 2. Во включенном положении они обтекаются только частью тока нагрузки. Контакт 4 неподвижный, а контакт 3 – подвижный, укрепленный на токоведущей пластине 7. С самого начала отключения рабочие контакты расходятся, а дугогасительные контакты некоторое время остаются еще замкнутыми. Так как дугогасительные контакты шунтируют рабочие контакты, то на последних дуга не возникает, и весь отключаемый ток протекает через дугогасительные контакты.

Когда рабочие контакты разойдутся на достаточное расстояние, начинается разрыв дугогасительных контактов, на которых и возникает дуга. Для ускорения гашения дуги автоматы снабжают дугогасительными решетками.

Перемещение дуги вверх в дугогасительную решетку происходит под действием электродинамических сил взаимодействия тока в разных частях дуги, тока в дуге с током в токоведущих частях аппарата, а также вследствие перемещения вверх воздуха, нагретого дугой. Короткие дуги между пластинами интенсивно охлаждаются о пластины и дуга гаснет.

Контактор — это двухпозиционный коммутационный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом. В отличие от автоматических выключателей контакторы не имеют механических устройств, запирающих контактор в положении «включено». Во включенном положении контактор удерживается электромагнитом.

О сновными элементами контакторов являются главные контакты, дугогасительное устройство, электромагнитная система и вспомогательные контакты.

При замыкании ключом управления 7 (без самовозврата) цепи удерживающей катушки 4 якорь 3 притягивается к ее сердечнику, и контакты 1 контактора замыкаются. Для удерживания контактов во включенном положении катушка 4 все время должна обтекаться током, для чего ключ 7 должен быть все время замкнут, т.к. контакторы нормально удерживающих защелок не имеют. Для отключения контактора достаточно разомкнуть ключ управления 7. Удерживающая катушка обесточится, и контактор отключается под действием собственного веса подвижных частей. Некоторые контакторы имеют отключающие пружины.

Широко применяется контактор поворотного типа серии КТ6000 с щелевыми камерами и магнитным дутьем и КПООО с дугогасительными решетками для тяжелых режимов работы в цепях переменного тока {категории АС-3, АС-4). Контакторы серии КМ2000 изготовляются постоянного тока 220 В до 350 А и переменного тока 380 В до 600 А. Главные контакты — мостиковые, дугогасительная камера с магнитным дутьем. Катушка элек­тромагнита в этих контакторах питается от сети постоянного тока или вы­прямленным напряжением от выпрямителя, собранного на полупроводни­ковых диодах по однофазной мостовой схеме.