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

и выше измеряется tg 6 масла, если окажется, что tgS вводов повышен; измеряется сопротивление контактов и скорость включения и отключе­ ния выключателя, время движения подвижных частей, хода подвиж­ ной части, вжим контактов, расстояние между бойком и рычагом отклю­ чающего устройства; проверяется срабатывание привода при понижен­ ном и повышенном напряжениях. В заключение производятся много­ кратные пробные включения и отключения выключателей.

Воздушные выключатели и их приводы проходят капитальный ре­ монт 1 раз в 2—3 года. При ремонте гасительная камера, отделитель делителя напряжения, опорные колонки, клапаны, шкафы управления полюсов, агрегатные шкафы, баки сжатого воздуха, система вентиля­ ции разбираются, все металлические части очищаются смоченной в бен­ зине салфеткой от грязи, коррозии и старой смазки и насухо протираются. Производится осмотр всех деталей, замеченные неисправности, даже самые мелкие, устраняются; детали с более крупными повреждениями заменяются. На окрашенных деталях старая краска удаляется, нано­ сится новая. Всячески предупреждается возможность загрязнения дета­ лей во время осмотра и ремонта. Отремонтированные и протертые досуха детали покрываются тонким слоем смазки.

Затем производится сборка выключателя, в процессе которой обес­ печивается герметичность всех соединений, надежная затяжка всех креплений, хороший электрический контакт между всеми проводящими деталями. После сборки производятся регулировка и наладка выключа­ теля, проверяются правильность электрических соединений схемы управления, состояние указателей положения выключателя, баки вы­ ключателя наполняются сжатым воздухом и включается оператив­ ный ток.

После окончания капитального ремонта производятся следующие профилактические испытания: измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением элементов изоляции, измерение сопротивления контактов, а также обмоток включающего и отключаю­ щего электромагнитов и делителей напряжения.

В заключение снимаются временные характеристики выключателя, производится проверка срабатывания привода при пониженном напря­ жении, выключатель испытывается многократными включениями в про­ стых и сложных циклах.

Внеочередные ремонты производятся после обнаружения поврежде­ ний или после определенного числа отключений к. з. Согласно ГОСТ 687-67 предприятие-поставщик обязано сообщать наибольшее допусти­ мое без осмотра и ремонта число операций отключения и включения в режиме к. з. в диапазоне 30—60% отключающей способности, а также при 100%-ном номинальном токе отключения. При этом суммарное число операций (в том числе и операций включения) для диапазона 30—60% должно быть: для масляных выключателей не меньше 10 и для воздушных выключателей — не меньше 15.

Действие этого ГОСТ распространяется только на выключатели, изготовленные после 1968 г. Для выключателей более раннего изготов­ ления рекомендуется выводить выключатели во внеочередной ремонт, после того как число операций по отключению и включению превысит указанные в табл. 12-3.

Приведенные в табл. 12-3 данные относятся к выключателям, кон­ тактная система которых облицована металлокерамикой.

Объем внеочередного ремонта определяется в зависимости от того, сколько времени прошло от последнего капитального ремонта и от не­ исправностей, обнаруженных при эксплуатации выключателя. Если

4 7 1

срок следующего капитального ремонта близок, то целесообразно вне­ очередной ремонт совместить с плановым капитальным.

Т а б л и ц а 12-3

Допускаемое число отключений, после которого проводится внеочередной ремонт выключателя

заводов (35 — 500)

Для воздушных выключателей при внеочередных ремонтах реко­ мендуется провести следующие осмотры и проверки:

осмотр без разборки механизмов подвижных и неподвижных кон­ тактов гасительной камеры и отделителя;

проверка сильным нажатием отсутствия заеданий подвижных кон­ тактов гасительной камеры и отделителя;

измерение сопротивлений омических делителей напряжения или шунтирующих сопротивлений.

Объем работы увеличивается, если выключатель до ремонта вы­ полнил 500 операций отключений нагрузочных токов. В этом случае рекомендуется произвести проверку исправности резиновых деталей, выполняющих роль буферов в механизмах подвижных контактов и уста­ новленных в этих механизмах пружин и сальных колец. При недоста­ точном качестве уплотняющих резиновых прокладок рекомендуется 2 раза в год проводить контрольную подтяжку болтов и гаек всех соеди­ нений, требующих надежного уплотнения.

Как всякий механизм, находящийся долгое время в бездействии, привод выключателя (воздушного или масляного) может отказать, если выключатель длительное время находился во включенном состоя­ нии и не осуществлял никаких операций. Целесообразно в таких слу­ чаях по возможности 2—3 раза в год включать и отключать его, исполь­ зуя для этой цели, например, обходную систему шин.

12-8. Измерительные трансформаторы

Трансформаторы тот в процессе эксплуатации под­ вергаются механическим воздействиям при к. з., тепловым и электрическим воздействиям. Если трансформатор тока выбран правильно по динамической стойкости, транс­

472

форматор тока представляет собой надежный аппарат, не нуждающийся в контроле состояния его механической прочности.

То же можно было бы сказать и в отношении термической нагрузки. Однако трансформатор тока может получить дополнительный (сверх расчетного) нагрев, если он пере­ гружен по вторичной цепи. Перегрузка трансформатора вызывается не только повышением тока в рабочем состоя­ нии, что не трудно обнаружить по измерительным прибо­ рам, но и повышением напряжения на зажимах вторичной цепи. Перегрузка трансформатора тока по первичной обмотке определяется по (2-7) и, как правило, может иметь только сезонный характер и быть сравнительно небольшой. Перегрузка вторичной обмотки означает повышение напря­ жения на ней и, следовательно, увеличение магнитного потока в сердечнике трансформатора, а значит и потерь в стали. Пределом такого режима является работа с разомк­ нутой вторичной обмоткой. Такая работа представляет опасность как для целости самого трансформатора тока из-за недопустимого нагрева магнитопровода, так и для персонала из-за возможности возникновения опасного на­ пряжения во вторичной цепи трансформатора, особенно при внешних к. з, При размыкании вторичной цепи из-за обрыва возникает еще одна опасность — выводятся из работы аппараты релейной защиты и, следовательно, появляется возможность отказа выключателя в отклю­ чении. Нарушение работы релейной защиты возможно также при повреждении изоляции вторичной цепи, что может повлечь за собой либо шунтирование обмотки защит­ ного реле, либо витковое замыкание во вторичной обмотке трансфюрматора тока. Контроль изоляции вторичных цепей производится мегомметром на напряжение 1 000 В. Сопро­ тивление изоляции вторичной обмотки не нормируется — состояние изоляции оценивается путем сопоставления его с результатами предшествующих измерений. Для оценки состояния вторичных обмоток можно ориентироваться также на средние значения сопротивлений изоляции исправ­ ной обмотки. Эти средние значения для трансформаторов тока, встроенных во вводы масляных выключателей и силовых трансформаторов, лежат в пределах 10—20 МОм, для выносных трансформаторов тока — 50—100 МОм.

Для контроля отсутствия витковых замыканий в об­ мотке измеряется полное сопротивление х. х. со вторичной стороны при разомкнутой первичной обмотке (следует

473

проверить, не замкнута ли эта обмотка временными зазем­ лениями безопасности, если они расположены по обеим сторонам трансформатора). При наличии виткового замы­ кания полное сопротивление (отношение приложенного напряжения промышленной частоты к току в обмотке) снижается по сравнению с предшествующими измерениями.

Выявить наличие замкнутых витков можно также путем снятия характеристики намагничивания. Схема изме­ рения такая же, как и при определении полного сопротив­ ления, но ток во вторичной обмотке изменяют ступенями. На каждой ступени записывают ток и соответствующее этому току напряжение на зажимах той же вторичной об­ мотки; по значениям тока и напряжения для ряда точек стро­ ится характеристика. Для оценки результатов измерения снятая характеристика может сопоставляться с получен­ ной ранее, с типовой характеристикой, с характеристи­ ками однотипных трансформаторов. Разница между сравни­ ваемыми характеристиками, большая 20%, служит кри­ терием для отбраковки трансформатора. Желательно, чтобы сравниваемые характеристики снимались одинаковыми при­ борами по одной и той же схеме.

При измерениях следует применять лабораторные при­ боры.

При контроле выносных трансформаторов вольтметр включается так, чтобы потребляемый им ток не влиял на показания амперметра. Вольтметр и амперметр могут быть электромагнитной или электродинамической систем. При контроле встроенных трансформаторов тока, имеющих сопротивление одного порядка с внутренним сопротивле­ нием амперметра, напряжение следует измерять непосред­ ственно на вводах, так что амперметр измеряет сумму тока намагничивания и тока вольтметра. Важно, чтобы ток вольтметра был возможно меньше, т. е. его сопротив­ ление возможно выше. Вместо электродинамического или электромагнитного вольтметра целесообразно применять полупроводниковый прибор, имеющий большое внутреннее сопротивление, хотя такой прибор и измеряет среднее, а не действующее значение сопротивления.

Вторичные обмотки трансформаторов тока при приемке нового оборудования испытываются напряжением 2 000 В, при капитальных ремонтах присоединения, в котором установлен трансформатор — напряжением 1 000 В.

Трансформатор напряжения в конструктивном отно­ шении представляет собой подобие силового трансформа­

4 7 4

тора, но имеет небольшую мощность. Условия работы измерительного трансформатора напряжения значительно легче, чем силового трансформатора: практически он рабо­ тает на х. х., т. е. с очень малым превышением температуры, не испытывает воздействия к. з., вызывающих появление механических усилий в обмотках. Вследствие указанных обстоятельств измерительные трансформаторы повреж­ даются реже, чем силовые.

' Однако среди этих редких повреждений значительная доля приходится на витковые замыкания как в первичной, так и во вторичной обмотках, а также на повреждение изоляции прессующих болтов магнитопровода. Оба вида повреждений развиваются обычно медленно и влекут за собой разложение масла с понижением температуры вспышки его паров.

Целесообразно при капитальных ремонтах масло у трансформаторов напряжения не очищать, а полностью заменять, особенно если количество его невелико. В этих случаях необходимо произвести анализ сливаемого масла для того, чтобы по его показателям, в особенности по температуре вспышки, судить о состоянии трансформатора.

Измерение тока -намагничивания производится путем

подачи на вторичную обмотку напряжения 100 В и 100/^ЗВ (в зависимости от ее номинального напряжения). Вольт­ метр присоединяется к вводам этой обмотки, амперметр измеряет сумму токов намагничивания и вольтметра. Токи намагничивания могут достичь при номинальном

при выборе мощности регулирующего устройства. Тип устройства, регулирующего напряжение на обмотке, влияет на результат^ измерения. Так, при применении реостата кривая тока становится несинусоидальной, при примене­

рассчитана на протекание токов намагничивания. Для предупреждения перегрева трансформатора измерение сле­ дует производить возможно быстрее. Критерием исправ­ ности является совпадение результатов двух измерений — данного и предшествующего — в пределах ± 2 0 % .

Состояние изоляции первичной обмотки контролируется измерением сопротивления изоляции относительно кор­ пуса и вторичной обмотки (после внешней очистки ввода).

475

Вводы испытываются, как указано в § 12-9. Вторичные обмотки испытываются напряжением 2 000 В при приемке новых установок и 1 000 В — при капитальных ремонтах распределительных устройств.

Контроль уровня масла в трансформаторах напряже­ ния, не имеющих расширителя (например, при номиналь­ ном напряжении 10 кВ и ниже), ведется по смачиванию стержня из изоляционного материала (дерева), укреплен­ ного в пробке, закрывающей отверстие для заливки., масла; на этом стержне наносятся отметки допустимых верхнего и нижнего уровней.

12-9. Разъединители, сухие реакторы, вводы и ошиновка

Разъединители состоят из опорных колонок (изолято­ ров), токоведущих частей и контактов. Как правило, для включения и отключения они снабжаются ручным приво­ дом, но у разъединителей очень высокого напряжения (330 кВ и выше) предусматривается привод с дистанцион­ ным управлением.

Эксплуатация изоляции разъединителей (опорных коло­ нок) ведется так же, как и эксплуатация остальной изоля­ ции распределительных устройств (см. § 3-4). Нужно иметь в виду, что работа изоляции разъединителей в меха­ ническом отношении значительно тяжелее, чем работа остальной изоляции. Колонки разъединителей восприни­ мают усилия при включениях и отключениях, которые могут быть очень большими в зимних условиях, особенно при обледенениях. Как правило, льдоломающие свойства контактов далеко не совершенны. Кроме того, опорные изоляторы воспринимают ударные воздействия ножей при включениях, хотя для смягчения предусматриваются те или иные устройства.

Из-за поломок опорных колонок при переключениях происходит примерно 20% всех случаев одновременной потери двухсистем сборных шин при схеме «две системы сборных шин с одним выключателем на цепь», поскольку при переключениях обе системы шин жестко связаны через шиносоединительный выключатель. До выпуска новых конструкций основными мерами предупреждения подоб­ ных тяжелых аварий являются: возможные сокращения числа переключений в период сильных морозов и особенно при гололеде, периодический осмотр колонок, тщательная регулировка привода, устранение' тяжения проводников

4 7 6

ошиновки на опорную колонку разъединителя. В зимний период при понижении температуры происходит увели­ чение тяжений из-за сокращения длины соединительных проводников ошиновки (еще не предусмотрена их компен­ сация). Напряженные проводники начинают вибрировать. Совместное действие ломающих усилий и вибрации осо­ бенно опасно для опорных колонок.

Привод разъединителя регулируется так, чтобы обеспе­

что ножи разъединителя доходят до заданного угла при отключенном положении и обеспечивается одновремен­ ность входа ножей в контакты при включениях. Допу­ скается свободный ход тяг и ножей (люфт) в узлах вра­ щения, равный примерно 3% от полного угла поворота. Неодновременность касания ножами трехфазного разъеди­ нителя может быть около 3 мм. Трущиеся части привода и его сочленений смазываются незамерзающей смазкой, выбирается слабина тяг и рычагов его передаточной части.

Состояние контактов должно быть таким, чтобы с одной стороны включение и отключение не требовало чрезмер­ ных усилий персонала, с другой — обеспечивало надеж­ ный контакт во избежание нагрева. Для разъединителей на номинальный ток 200 А максимальная сила трения (т. е. усилие, показываемое динамометром при вытягива­ нии ножа из контактного соединения) не должна быть меньше 20 кгс, сила трения составляет примерно 30—35% силы нажатия контактов.

Признаком нагрева контактов в период их эксплуата­ ции являются цвета побежалости на их наружной поверх­ ности. Если пружины, создающие нажатие, расположены вблизи таких контактов, их следует заменить, так как при нагреве они отпускаются.

Плотность прилегания контактов проверяется щупом толщиной 0,05 и шириной 10 мм. Щуп не должен входить в контактное соединение более чем на две трети своей ширины; при плоских контактах у соприкасающихся плоскостей должно быть не менее трех точек касания. У линейных контактов соприкосновение может быть обеспе­ чено почти по всей длине контакта. Контактные поверх­ ности смазываются нейтральным вазелином с небольшой примесью графита.

Измерения сопротивления контактов производятся у разъединителей ПО кВ и выше, а также у разъедините­

477

лей по 1 000 А для всех напряжений. Сопротивление контактов не должно более чем на 150% превышать исход­ ные данные или величины, указанные в табл. 12-4.

Т а б л и ц а 12-4

Предельные сопротивления постоянному току контактов разъединителей

Одновременно с проверкой привода разъединителя про­ изводится регулировка сигнальных контактов (блок-кон­ тактов). Контакты должны поворачиваться на 90°, обеспе­ чивать надежное замыкание и размыкание возможно ближе к концу хода ножа при включении, а при отключении — после прохождения ножом не менее 75% полного хода.

Как правило, разъединители блокируются от ошибоч­ ных включений с заземляющими ножами и с приводом выключателя. Одновременно с ремонтом присоединения проверяется состояние и исправность действия таких блокировок.

Сухие реакторы являются очень простым и надежным аппаратом, повреждения их редки (более часты поврежде­ ния их в ошиновке), в эксплуатации уход за ними не сложен. Исключение составляют реакторы на очень большие токи, в проводниках которых из-за недостаточной транспози­ ции проводников наблюдались местные перегревы, сопро­ вождающиеся перегоранием витков с последующим пере­ крытием реактора.

В редких случаях повреждение бетонных реакторов происходит при перекрытии витков в местах их про­ хождения через бетонный сектор из-за ослабления изоляции, Изоляция реакторов, как простых, так и сдвоенных, может быть разделена на главную и витковую. Главная изоляция состоит из фарфоровых опорных изоляторов, и уход за нею такой же, как и за остальной изоляцией распределительного устройства. Витковая изоляция состоит

4 7 8

Ослабление витковой изоляции наиболее вероятно при прохождении витков через бетон из-за отсыревания послед­ него. Во избежание этого при изготовлении реактора бетон сушится, покрывается горячей олифой и слоями черного покровного лака. При нормальной работе распре­ делительного устройства отсыревание бетона мало вероятно. Оно может произойти в плохо вентилируемых установках при сезонных изменениях температур, при резком перепаде последних и при наличии поврежденных участков на поверхности бетонных секторов

Контроль состояния изоляции обмоток реакторов про­ изводится путем измерения ее сопротивления относительно

0,5 МОм для вновь вводимых реакторов и не ниже 0,1 МОм в период эксплуатации.

Состояние опорных изоляторов проверяется испыта­ нием повышенным напряжением промышленной частоты согласно указаниям табл. 3-1. Продолжительность прило­ жения испытательного напряжения 1 мин.

Все испытания и проверки состояния сухих реакторов проводятся одновременно с испытаниями и ремонтом аппаратуры того присоединения, к которому принадле­ жит реактор.

Вводы и проходные изоляторы. Состояние вводов контро­ лируется наружным осмотром и испытаниями изоляции. При наружном осмотре выявляются в основном запыление и загрязнение вводов и наличие явных повреждений, для обнаружения которых следует через некоторые периоды производить осмотр вводов в темноте.

Загрязненные вводы подвергаются очистке одновре­ менно с ремонтом того присоединения, в состав которого входит ввод, а для трансформаторных вводов — одно­ временно с ремонтом трансформатора. Только в редких слу­ чаях повышенное загрязнение ввода может вызвать необхо­ димость вывода в ремонт присоединения или трансфор­ матора.

Контроль состояния изоляции вводов и проходных изоляторов, основная изоляция которых выполнена из твердого органического материала, кабельных или жидких

4 7 9

изоляцией и маслобарьерных малогабаритных вводов— через год после монтажа и далее не реже 1 раза в 4 года.

время работы ввода. Рекомендуется также измерять емко­ сти вводов и проходных изоляторов и следить за их изме­ нением.

У вводов с бумажно-масляной изоляцией производится измерение сопротивления изоляции последних обкладок вводов относительно соединительной втулки. Сопротивле­ ние должно быть не менее 1 000 МОм при напряжении мегомметра 1 000—2 500 В.

Испытание вводов повышенным напряжением промыш­ ленной частоты производится согласно табл. 3-1. Продол­ жительность испытания 1 мин для вводов с керамической или жидкой основной изоляцией и 5 мии с изоляцией из органических твердых материалов или кабельных масс.

Вводы, установленные на трансформаторах, испыты­ ваются совместно с обмотками трансформаторов. Продол­ жительность испытания составляет 1 мин.

Маслонаполненные вводы подвергаются проверке на герметичность избыточным давлением 1,0 кгс/см2. Длитель­ ность испытания 30 мин. Проверка производится при вскрытии ввода,

480