книги из ГПНТБ / Грудинский, П. Г. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций

Но еще раньше чем сработал СБК и разомкнулась цепь электромаг­ нита ЭО, для предотвращения большого расхода воздуха сработала «отсечка» и прекратила доступ воздуха в гасительные камеры. Отсечка начинает действовать после открытия клапана камеры 3, когда сжатый

Рис. 12-25. Принципиальная схема управления воздушными выклю­ чателями 110—220 кВ-А.

«вклю чен о » .

воздух, пройдя через отверстие, регулируемое иглой 10, заполняет полости а и б золотника отсечки, передвигает поршень золотника вниз, соединяет канал п с атмосферой, и тем самым снимает усилие, действую­ щее на открытие клапана. Клапаны 3 и 4 закроются и прервут поступ­ ление воздуха в гасительную камеру. Продолжительность поступления воздуха в эту камеру зависит от положения иглы 10. Канал т отсечки 11 служит для создания дополнительного усилия на золотник при его дви­ жении вниз.

4 6 1

На этом процесс отключения заканчивается. Все время, пока вы­ ключатель отключен, сжатый воздух удерживает отделитель в положе­ нии «отключено».

Описанная система относительно проста, она применяется заводом «Электроаппарат». Завод «Уралэлектроаппарат» применяет для тех же целей схему с дифференциальными клапанами, но более сложную. Для управления выключателями 330 и 500 кВ схемы усложняются, число клапанов увеличивается.

Надежность работы воздушных выключателей во мно­ гом зависит от состояния воздухоприготовительиого устрой­ ства и от состояния воздухоразводящей сети, сведения об эксплуатации которых даны в гл. 13.

Большое значение для надежного действия выключа­ телей имеет состояние рабочих поверхностей клапанов и правильная их центровка. Перекосы клапанов и даже небольшие повреждения их рабочей поверхности влекут за собой отказ воздушной системы. Все клапаны системы управления имеют уплотнения из резины в виде седел под клапаны и резиновых прокладок в сочленениях. Все поршни имеют уплотняющие поршневые кольца.

Наиболее частыми дефектами системы управления сжа­ тым воздухом являются утечка через клапаны, утечка через уплотнения и заклинивание клапанов. Утечки через клапаны могут происходить из-за недостаточной ширины резинового уплотнения в тарелке клапана, дефор­ мации тарелки клапана и, как следствие, касания ею седла, недостаточной морозостойкости и остаточной дефор­ мации резины в уплотнениях клапанов. Нарушение герме­ тичности и утечка воздуха происходят из-за выдавливания резиновых уплотнений, в частности между фланцами и изоляторами, низкого качества резины, дефектных поверх­ ностей фланцев, некачественной приклейки уплотнений, ос­ лабления затяжки гаек крепления, смещения осей фланцев.

Заклинивание клапанов может происходить из-за за­ грязнений, попадания посторонних предметов, некачест­ венного монтажа, в частности из-за допущения разного рода перекосов.

Во избежание перекосов необходимо равномерно затя­ гивать гайки болтов и шпилек, крепить затяжку резьбовых соединений установочными винтами или пружинными шай­ бами. Тщательная сборка, безукоризненная чистота, предуп­ реждение коррозии пружин и смазка трущихся поверхно­ стей являются непременными условиями надежной работы.

Для смазки поверхностей трения применяются неза­ мерзающие смазки (с точкой замерзания не выше ми­

4 6 2

нус 50 °С). Для резиновых уплотнений разработаны спе­ циальные марки резины (например, ИРП-1230-1232, мо­ розо-озоно-светостойкая, которая может работать при темпе­

ратуре — 55 -г- + 58 °С).

Большое влияние на надежность работы выключате­ лей оказывает правильность действия сигнально-блокиро­ вочного контактора СБК. Поскольку каждая фаза выключа­ теля имеет автономную систему управления, одновременно действие всех трех фаз обеспечивается одновременной подачей управляющего импульса в электромагниты. При нарушении действия СБК возможны неполнофазные включения и отключения, перегрев и повреждения обмо­ ток управляющих электромагнитов, неправильные ука­ зания на положения выключателей и т. п. Причинам этого нередко являются расстройства в приводе к контактам (например, поломка или нарушения в закреплении тяг), расстройства в контактной системе переключателя и пр. Необходимо иметь в виду, что обмотки электромагнитов термически неустойчивы и не могут длительное время оставаться под током. Поэтому в случаях отказа выклю­ чателя или непереключения СБК следует немедленно отключать оперативную цепь выключателя (вынуть пре­ дохранители).

Правильность регулировки отсечки (см. рис. 12-24 и 12-25, клапаны 4 и 11) проверяется определением сброса

после ее завершения. Отсечка ограничивает расход воз­ духа, который пропорционален разности давлений. Для определения последней бак проверяемой фазы выключа­ теля предварительно отключается от магистрали и от баков других полюсов. Нормальный сброс давления ука­ зывается в паспорте выключателя. Примерный расход воздуха на операцию можно получить, умножая емкость бака па величину сброса давления.

Герметичность воздушной системы управления опре­ деляется измерением падения давления в баках одной фазы выключателя за 10 ч при отсоединении бака от маги­ страли. Падения давления определяются при включенном и отключенном состоянии выключателя и отдельно для агрегатного шкафа (т. е. для шкафа, где расположены клапанная система и вентили). Нормы падения давления указываются в паспорте выключателя для отключенного состояния выключателя. Они лежат в пределах 0,2—

463

Определение мест утечки производится промазыванием подозрительных мест мыльным раствором (зимой допу­ скается промазывание трансформаторным маслом с после­ дующей тщательной обтиркой) или прослушиванием.

Клапанная система для исправной работы требует обо­ грева при температурах окружающего воздуха 5 °С и ниже, для чего в агрегатных шкафах и в шкафах управления по­ люсов заводом предусматриваются элементы обогрева.

Обязательным условием работы воздушных выключа­ телей с фарфоровыми гасительными камерами является непрерывная вентиляция внутренних полостей гаситель­ ных камер и отделителей. Нарушение вентиляции угро­ жает перекрытием изоляции. У некоторых конструкций выключателей воздух для вентиляции подается по возду­ ховоду вентиляции от редукторного клапана, размещен­ ного в агрегатном шкафу, откуда указатели вентиляции и обратные клапаны поступают в полости гасительной камеры, отделителя и их опорных колонок. Обратные клапаны нужны для предупреждения попадания воздуха высокого давления в указатели вентиляции при работе выключателя на отключение.

В других конструкциях, где общие редукторы, обратные клапаны и указатели вентиляции отсутствуют, воздух на вентиляцию в каждую из опорных колонок полюса подается через отдельные тальковые редукторы.

Если выключатель длительное время находился в отклю­ ченном состоянии без вентиляции, то необходимо просу­ шить изоляцию, перед тем как поставить выключатель под напряжение. Длительность работы вентиляции перед включением выключателя либо определяется по указаниям завода-поставщика непосредственно, либо принимается рав­ ным времени, необходимому для достижения определен­ ной величины сопротивления изоляции. Эксплуатация выключателя при прекращении вентиляции запрещается,

12-6. Контроль за состоянием отдельных элементов воздушных выключателей

Контактная система выключателя. Контакты выклю­ чателей, гасительные камеры которых выполнены во вну­ тренних полостях изоляторов, являются торцевыми и образуются соприкосновением торцов двух трубок, При

464

гашении дуга перемещается по периметру торца под тур­ булентным действием струи воздуха, что позволяет избе­ жать оплавления и повреждения контакта. Как правило, эти оплавления происходят по внешней поверхности труб­ чатого контакта, вне поверхности непосредственно контак­ тирующей части. Заводы-изготовители в своих инструк­ циях допускают обгар и износ по 20% контактной поверх­ ности, после чего требуется смена контактов.

Контактное давление проверяется по вжиму пружин. Вжим измеряется перед сборкой разрывов гасительной камеры в колонку путем измерения высоты В неподвиж­ ного контакта 5 (см. рис. 12-21, б) над поверхностью наруж­ ного уплотнения 6 и расстояния А от торца изолятора 2 до нижней точки подвижного контакта 3. Величина вжима примерно равна разнице между этими измерениями. Вели­ чина вжима равна 12 (± 3) мм для выключателей ВВН и 8 мм для ВВ. Если измеренный вжим не соответствует норме, он регулируется подбором высоты изолятора или изменением толщины прокладки. Толщина резиновой про­ кладки в выключателях завода «Электроаппарат» должна быть не менее 4 мм. Ее разрешается увеличивать до 12 мм.

Кроме дугогасительных, на подвижном контакте имеются скользящие контакты 4 (см. рис. 12-21, а). В процессе работы пружины этих контактов могут деформироваться, ослабнуть, прокладки под ними повредиться. Возможны заедания из-за деформации поверхностей скольжения. Все эти неисправности отражаются на сопротивлении контактов и на легкости их движения. Исправное состояние контакта проверяется путем измерения переходного сопро­ тивления постоянному току (см. рис. 12-6).

Примерные значения переходных сопротивлений всего токоведущего контура одного полюса выключателей типа ВВН с номинальным током 2 000 А для напряжений ПО, 154, 220 кВ равны соответственно 120, 160 и 200 мкОм (не более); для одной гасительной камеры 40, 60 и 80 мкОм; для отделителя нормы переходного сопротивления такие же, как и для гасительной камеры. Для выключателей 330 и 500 кВ нормируются предельные значения переход­ ных сопротивлений одного разрыва гасительной камеры и одного разрыва отделителя 18 мкОм.

Временные характеристики воздушных выключателей.

Одним из важных критериев состояния воздушного выклю­ чателя являются временные характеристики полюсов. Для выключателей ПО кВ и выше с воздухонаполненными отде­

465

лителями их рекомендуется снимать с помощью осцил­ лографа, регистрируя моменты размыкания и замыкания контактов каждого из разрывов гасительной камеры и отделителя, а также моменты начала и конца командных

Рис. 12-26. Схема присоединения осциллографа для контроля работы контактов воздушного выключателя 330 кВ.

Ki — /С0 — контакты гасительных камер; Oi — 0„ — контакты отде­ лителя; Б — батарея; В — вибратор осциллографа; ДС — добавочное сопротивление; Ш — шунт; ЭО — электромагнит отключения; ЭВ — электромагнит включения.

импульсов. Один из шлейфов используется как отметчик времени, записывая синусоиду переменного тока 50 Гц. Примерная схема для осциллографирования дана на рис. 12-26, осциллограмма отключения — на рис, 12-27, вклю­ чения— на рис. 12-28.

4 6 6

Рис. 12-27. Осциллограмма работы контактов воздушного выключателя 330 кВ при операции «отключение».

Л / Ц Л Л А Л Л Л а л а А Л | А А л л а / -

Рис. 12-28. Осциллограмма работы контактов воздушного выключателя 330 кВ при операции «включение*.

467

Рекомендуется, кроме осциллографирования процес­ сов включения и отключения при 16 и 20 кгс/см2, снимать _ контрольные осциллограммы процессов, возникающих при имитации сложных циклов: включение на к. з. и отклю­ чение (В — О); успешное АПВ (О — В); неуспешное

АПВ ( О - В — О),

По полученным осциллограммам определяются временные характе­ ристики, перечисляемые дальше. Здесь же даются нормы для выключа­ телей 110—500 кВ с воздухонаполненными отделителями: первая цифра

бестоковая пауза (время от размыкания последнего контакта до первого вибрационного смыкания контактов) 0,11—0,18 с;

разновременность размыкания контактов гасительной камеры

0,004—0,008 с;

разновременность смыкания контактов гасительной камеры (от первого вибрационного смыкания контактов до прекращения их вибра­ ции) 0,04—0,12 с;

запаздывание размыкания контактов отделителя относительно размыкания контактов гасительной камеры (от размыкания последнего контакта гасительной камеры до размыкания первого контакта отдели­ теля) 0,03—0,045 для ПО кВ и 0,025—0,05 для 500 кВ;

разновременность размыкания контактов отделителя 0,006— 0,015 с;

время включения (от подачи команды до первого вибрационного смыкания контактов отделителя) 0,15—0,25 с;

разновременность включения трех полюсов 0,04 с.

Назовем еще несколько показателей, характеризующих воздушные 'выключатели, гасительные камеры которых размещены в фарфоровых изоляторах и для которых номинальное давление воздуха в баках вы­ ключателя равно 21 кгс/см2. Наименьшее давление воздуха в баках та­ ких выключателей, при котором сохраняется отключающая способность, равная номинальной, составляет 16 кгс/см2. Наибольшее допустимое давление 21 кгс/см2; наименьшее давление воздуха, при котором разре­ шается автоматическое повторное включение (АПВ), равно 19 кгс/см2; наименьшее давление, при котором четко работает отделитель при от­ ключении (отделитель «залипает» в отключенном положении), состав­ ляет 10 кгс/см2. Наименьшее давление, при котором смыкаются все контакты отделителя (давление «самовключения») — 5—7 кгс/см2. Приведенные значения показателей остаются неизменными при номи­ нальных напряжениях ПО—500 кВ. Проверка этих показателей при капитальных ремонтах и учет их значений при эксплуатации выключа­ телей имеют очень важное значение для обеспечения надежности.

Повреждение фарфора представляет опасность как для выключа­ теля, так и для обслуживающего персонала. При отключении гаситель­ ные камеры находятся под давлением 21—22 кгс/см2, а в отключенном состоянии отделитель длительно работает под тем же давлением. Хотя фарфор отделителей и опорных колонок испытывается давлением, зна­ чительно превышающим рабочее, все же не исключена возможность в этих условиях разрушения фарфора.

4 6 8

Испытание изоляции масляных и воздушных выключа­ телей. У масляных выключателей изоляция подразде­ ляется на внешнюю и внутреннюю. Внешняя изоляция состоит из вводов (а у горшковых — еще и из опорных изоляторов). Требования к изоляции вводов зависят от напряжения ввода и практически не зависят от аппарата, на котором ввод установлен, будет ли это силовой транс­ форматор или измерительный, выключатель или ввод в здание. Поэтому объем и нормы испытания вводов при­ ведены отдельно, в § 12-9,

Внутренняя изоляция масляных выключателей — это изоляция подвижных и направляющих частей, выполня­ емых, как правило, из органических материалов и пласт­ масс, изоляция в виде масла в баковых выключателях и изоляция дугогасительных устройств.

Изоляция подвижных и направляющих частей, выпол­ ненных из органических материалов, контролируется изме­ рением ее сопротивления мегомметром на напряжение 2 500 В. При контроле такой изоляции во время капиталь­ ного ремонта ее сопротивление не должно быть ниже следующих величин: при напряжениях 3—10 кВ 300 МОм; при 15—150 кВ 1 000 МОм; при 220 кВ и выше

3 000 МОм.

У воздушных выключателей в процессе эксплуатации, при капитальных ремонтах состояние изоляции конт­ ролируется путем измерения сопротивления и прило­ жением повышенного напряжения промышленной ча­ стоты.

Сопротивление опорной изоляции и изоляции по­

тора, воздухопровода или тяги (каждого из этих элементов в отдельности) должно быть равно 300 МОм. При напря­ жениях 20—35 кВ сопротивление изоляции фарфорового изолятора не менее 5 000 МОм; тяг, изготовленных из органического материала — не менее 1 000 МОм. При напряжениях 110 кВ и выше сопротивления изолятора, воздухопровода или тяги (каждого из перечисленных элементов в отдельности) — не менее 5 000 МОм.

Для масляных выключателей, баковых и малообъемных, производится периодическое испытание масла. Допусти-

4 6 9

мые значения основных показателей масла, находящегося в эксплуатации, следующие:

Минимальные значения пробивных напряжений для масла, нахо­

После отключения к. з. при токах, превышающих половину величины номинального тока отключения, у бако­ вых выключателей следует производить испытание масла на содержание взвешенного угля независимо от напряже­ ния выключателя. При обнаружении заметного количе­ ства его масло следует сменить или очистить. Для Горшко­ вых выключателей 6—35 кВ наличие взвешенного угля в масле не представляет опасности.

Для малообъемных выключателей проверку на содержа­ ние взвешенного угля после отключения токов, превы­ шающих половину номинального тока отключения, следует производить только при номинальных напряжениях ПО кВ и выше. При меньших номинальных напряжениях масло, залитое в малообъемные выключатели, не испытывается, а при капитальных ремонтах заменяется новым.

12-7. Ремонты масляных и воздушных выключателей

Капитальные ремонты выключателей. Капитальные ремонты мас­ ляных выключателей и их приводов производятся, как правило, 1 раз в 3—4 года. При этом заменяется или очищается масло, выключатель вскрывается, осматривается, изоляторы, контакты, гасительные ка­ меры, подвижные части и внутренняя изоляция ремонтируются, произ­ водятся ремонт приводного механизма и привода, регулировка выклю­ чателя вместе с приводом.

Одновременно с ремонтом проводятся профилактические испыта­ ния: измеряется сопротивление изоляции подвижных и направляющих частей; производится испытание вводов; у баковых выключателей 35 кВ

470