книги из ГПНТБ / Поярков К.М. Регулируемые трансформаторы и их эксплуатация, 1962. - 176 с. с

При испытаниях главной изоляции следует иметь £ -ви­ ду, что регулируемые трансформаторы с напряжением обмоток ВН ПО кв не могут быть испытаны приложен­ ным напряжением 200 кв, так как переключающая ап­ паратура размещена в нейтрали трансформатора (звез­ да образуется соединением средних точек реакторов трех фаз) и имеет класс напряжения 35 кв. Поэтому конструкция главной изоляции обмоток ВН (линейный конец обмотки) имеет испытательное напряжение 200 кв, а ее нейтраль — 85 кв.

Порядок проведения и объемы испытаний трансфор­ маторов устанавливаются ГОСТ 3484-55, испытания пе­ реключателей ответвлений — ГОСТ 8008-56, а нормы на изоляцию — ГОСТ 1516-60.

б) Периодичность испытаний переключателей

Периодичность осмотров переключающих устройств определяется работоспособностью его контактной систе­ мы. Нельзя допустить длительную работу контактной си­ стемы без осмотров, так как при переключениях проис­ ходит механический износ и обгорание контактов, появ­ ляются люфты в местах крепления контактов и условия нормальной коммутации нарушаются. Поэтому в сроки, установленные для ревизии трансформатора данной мощности, но не реже чем через каждые 5 тыс. переклю­ чений, переключающее устройство должно быть подверг­ нуто осмотру. Ревизии подвергаются также все пере­ ключатели -новых трансформаторов перед введением их в эксплуатацию.

Во время осмотров контактной системы снимают диа­ граммы переключений, по которым -определяют величи­ ну перекрытия контактов, их износ и наличие люфтов в механизме. Если установлено, что контакты сильно обго­ рели или имеют большую выработку, их заменяют новы­ ми. Замене подлежат сильно изношенные контакты вспо­ могательных контакторов, если толщина их рабочей ча­ сти меньше 7—6 мм, а также контакты переключателей, дающие плохое перекрытие (малый мост).

После каждых 10 тыс. переключений необходимо про­ изводить более тщательный осмотр переключателей, а иногда я его частичную разборку. Это требование отно­ сится в равной мере к трансформаторам как больших, так и малых мощностей. Для малых трансформаторов

оно объясняется стремлением сохранить качество транс­ форматорного масла, так как переключатели этих кон­ струкций располагаются, как правило, в общем баке.

Проверка трансформаторного 'масла производится в сроки, установленные для ревизий трансформаторов, а также при осмотрах контактной системы переключателя. Для трансформаторов первого и второго габаритов неза­ висимо от этого рекомендуется брать пробу масла не реже 1 раза в 3 мес. При этом масло должно подвер­ гаться сокращенному химическому анализу и испытани­ ям на пробой. Нормы испытательного напряжения при­ нимаются в соответствии с классом изоляции обмоток самих трансформаторов.

Для переключателей класса изоляции 35 кв, распола­ гаемых в отдельных баках, электрическая прочность масла, определяемая на стандартном маслопробойнике, должна быть не меньше 22 кв. В противном случае мас­ ло должно быть профильтровано фильтрпрессом или очищено центрифугой с подогревом до прочности не ни­ же 30 кв.

Опыт эксплуатации регулируемых трансфрматоров средних мощностей показывает, что при нормальной ча­ стоте срабатываний в сутки переключающее устройство должно осматриваться примерно 1 раз в год. Сущест­ венное увеличение работоспособности переключающего механизма может быть обеспечено применением контак­ тов с износостойким покрытием, например металлокера­ мических. Такие контакты смогут выполнять до 10 тыс. рабочих переключений без осмотра, что весьма удобно в эксплуатации.

Некоторое увеличение срока службы переключателей может быть получено при переходе к конструкциям кон­ такторов с высокими скоростями срабатывания. Показа­ тельной в этом отношении является практика зарубеж­ ного трансформаторостроения. Согласно данным англий­ ской фирмы Фуллер, изготовляющей оборудование пере­ ключения для распределительных и более мощных транс­ форматоров, переключатели ранних выпусков выдер­ живали до 20 тыс. переключений. С переходом к повышен­ ным скоростям переключения при помощи быстродейст­ вующих контакторов, разрывающих дугу короткозамкну­ той секции, износ основного переключателя снизился и срок его службы повысился до 200 тыс. переключений.

84

При этом число переключений достигает 10 тыс. в год, что объясняется использованием переключателей с бо­ лее мелкими ступенями регулирования (0,625—1,5%), чем у отечественных трансформаторов (2—2,5%).

9. ИСПЫТАНИЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ ОТВЕТВЛЕНИЙ

а) Общие положения

Длительная и надежная эксплуатация регулируемых трансформаторов любой мощности возможна только при четкой и безаварийной работе переключающего устрой­ ства. Все переключатели ответвлений, предназначенные для встроенного регулирования напряжения трансфор­ маторов под нагрузкой, подвергаются соответствующим испытаниям как при изготовлении, так и в процессе экс­ плуатации.

После оборки переключателя прежде всего надо убе­ диться в правильности соединения отдельных его узлов и проверить последовательность работы отдельных ча­ стей переключателя. Особое внимание обращают на сборку контактной системы переключателя, крепление контактов, состояние нажимных пружин, затяжку гаек и других приспособлений, удерживающих контакты. Про­ веряется также правильность присоединения приводного электродвигателя, направление его вращения и движе­ ния переключателя (последнее должно совпадать с ука­ зателями положений). Правильность установки указате­ лей положений и стопорных болтов головок (рукояток) переключателей проверяют особо. Кроме того, проверяют также все клеммные присоединения на досках щитов управления и панелях автоматики. Присоединение кон­ трольных проводов и кабелей должно соответствовать монтажным схемам.

В соответствии с ГОСТ 8008-56 для переключателей регулируемых трансформаторов устанавливаются сле­ дующие виды испытаний при изготовлении:

1.Испытание на механическую прочность.

2.Измерение давления контактов.

3.Измерение углов отрыва подвижных контактов от неподвижных.

4.Измерение крутящего момента.

5.Измерение переходных сопротивлений контактов.

6.Испытание на нагревание.

85

7.Испытание током короткого замыканйй.

8.Испытание электрической прочности изоляции при­ ложенным напряжением.

9.Проверка последовательности действия контактов

переключателя (снятие круговой диаграммы). Послед­ нее испытание производится также в процессе эксплуа­ тации трансформатора.

iB случае применения переключателей особых конст­ рукций объемы контрольных и типовых испытаний, а также методы дополнительных испытаний указываются в технической документации на данный трансформатор. Требования, указанные в инструкциях заводов-изготови- телей, являются обязательными.

Все остальные виды испытаний, относящиеся, к вклю­ чению трансформатора и не связанные с переключаю­ щим устройством, производят так же, как и для обыч­ ных регулируемых трансформаторов, в соответствии с действующими правилами и инструкциями.

б) Методика проведения испытаний

1.П р и и с п ы т а н и и н а м е х а н и ч е с к у ю п р о ч -

нос т ь переключатели подвергаются установленному заводскими требованиями числу переключений. Испыта­ ние производят с помощью электродвигателя привода пе­ реключателя или каким-либо другим способом. Пере­ ключатель считается выдержавшим испытание на меха­ ническую прочность, если у него не произошло повреж­ дение пружин, контактов, не наблюдается отслаивания антикоррозийного или другого специального покрытия и не произошло иных повреждений, препятствующих нор­ мальной работе переключателей. Кроме того, проверяет­ ся величина люфтов и последовательность срабатывания контактов переключателя (см. § 10).

2. И з м е р е н и е д а в л е н и я к о н т а к т о в произ­ водится динамометром или с помощью грузов. При этом измеряют минимальное усилие, с которым надо отжать контакт до погасания контрольной лампы, включенной в цепь контакта последовательно, или до освобождения зажатого между контактами щупа толщиной 0,1—0,2 мм. В зависимости от конструкции и назначения переключа­ теля величина давления подвижных контактов на непо­ движные (в рабочих положениях) может быть различ­ ной. Для переключающих устройств, рассчитанных на

86

номинальное напряжение до 35 кв и [рабочий ток до 150 а, давление контактов должно быть от 3,0 до 5,0 кГ в точках касания контактов. Для аппаратуры более мощ­ ных трансформаторов, рассчитанной на напряжения 35 и ПО кв (с заземленной нулевой точкой), давление на контакты должно быть увеличено. Так, для подвижных контактов давление должно быть 8—10 кГ, а для отво­ дящих контактов—5—6 кГ на один контакт.

3. И з м е р е н и е у г л о в о т р ы в а п о д в и ж н ы х к о н т а к т о в от н е п о д в и ж н ы х производится при вскрытом переключателе; ведущий вал переключателя медленно вращают до погасания сигнальной лампы, включенной последовательно с контактами. Момент по­ гасания лампы указывает на момент отрыва подвижно­ го контакта от неподвижного.

Измерение углов отрыва удобно производить по раз­ вернутой круговой диаграмме переключателя, поэтому его следует совмещать со следующим видом испытаний— п р о в е р к о й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и с р а б а т ы ­ в а н и я к о н т а к т о в п е р е к л ю ч а т е л я . Этот, вид испытаний является наиболее ответственным, так как он определяет надежность работы переключателя и прово­ дится не только после сборки, но и в процессе эксплуа­ тации трансформатора. Поэтому описание методики сня­ тия и построения круговых диаграмм для переключате­ лей различных конструкций выделено в отдельный пара­ граф (см. § 10).

4. Для и з м е р е н и я к р у т я щ е г о м о м е н т а на ведущем валу переключателя закрепляют рычаг, к сво­ бодному концу 'Которого прикрепляют динамометр. К ди­ намометру прикладывают усилие, необходимое для пе­ реключения переключателя в направлении, перпендику­

производят мостом для измерения малых сопротивлений,

87

микроомметром или методом падения напряжения. При измерениях провода приборов присоединяют непосред­ ственно к соответствующим контактам переключателя.

6. И с п ы т а н и е п е р е к л ю ч а т е л я на ' н а г р е ­

температуры контактов и подводящих проводов «ад тем­ пературой окружающей среды измеряют с помощью тер­ мопар, установленных на контактах в непосредственной близости от места соприкосновения контактов. Одновре­ менно измеряется температура окружающей среды.

Если переключател1» предназначен для работы в мас­ лонаполненных трансформаторах, испытания на нагре­ вание производят в масле. После испытаний проверяют состояние контактных поверхностей, на которых не долж­

ный ток переключателя.

Включение тока короткого замыкания производят в ударном режиме, т. е. толчком. После этого, не изменяя положения переключателя, его подвергают повторному испытанию на нагревание (п. 6) и вновь измеряют пере­ ходное сопротивление контактов.

После испытания током короткого замыкания кон­ тактная система не должна , иметь следов оплавления, сваривания и других повреждений, препятствующих нор­ мальной работе переключателя в дальнейшем. Превыше­ ние температуры и переходные сопротивления контак­ тов не должны превосходить допустимых значений.

8. Ис п ы т а н и ю э л е к т р и ч е с к о й п р о ч н о с т и и з о л я ц и и п р и л о ж е н н ы м н а п р я ж е н и е м под­ вергаются все изоляционные промежутки и элементы изоляционных конструкций переключателя. Все испыта­ ния производят при частоте переменного тока 50 гц в те-

88

чение 1 мин по той же методике, что и испытание изоля­ ции трансформаторов приложенным напряжением.

Переключатели для трансформаторов с классом изо­ ляции 154 кв и выше испытывают в нагретом (до 80—■ 90° С) трансформаторном масле, имеющем электриче­ скую прочность не ниже 30 кв. Переключатели для трансформаторов с классом изоляции ниже 154 кв испы­ тывают в ненагретом трансформаторном масле с пред­ варительной выдержкой переключателя в этом масле до прекращения выделения пузырьков воздуха из масла.

Переключатель -считается выдержавшим испытание приложенным .напряжением, если не произошло пробоя, перекрытия его изоляции и не наблюдалось частичных разрядов в масле.

10.ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ

а) Диаграммы переключения для переключателей,

не имеющих контакторов

Диаграмма переключения определяет последова­ тельность срабатывания контактов в зависимости от уг­ ла поворота вала переключателя и характеризует сте­ пень изношенности контактов. Диаграмма снимается при ручном переключении, при этом отмечают угол поворота вала переключателя в момент касания или размыкания контактов, а также нормальные рабочие положения пе­ реключателя.

Снятие круговой диаграммы может производиться ме­ тодом сигнальных ламп или методом осциллографа. Раз­ берем оба метода на примере испытания переключаю­ щего устройства типа РНТ-9, установленного -на транс­ форматорах типа ТМН.

Круговая диаграмма с помощью сигнальных ламп снимается следующим образом. К свободному концу вер­ тикального вала переключателя, находящемуся под ниж­ ним фланцем (рис. 20), прикрепляют металлический диск с приклеенной к нему круговой шкалой, разделен­ ной на 360°. Для отсчета углов поворота вала на непо­ движной части переключателя закрепляют указательную стрелку (сделанную из мягкой проволоки или жести). Для повышения точности отсчета плоскость шкалы должна быть перпендикулярна оси вала переключа­ теля.

89

Диаграмму переключения необходимо снимать на каждой фазе отдельно, во всех положениях переключа­ теля при вращении шестерни 2 (рис. 28) по часовой стрелке (движение от 9 к 1 положению) и против часо­ вой стрелки (движение от 1 к 9 положению), если смот­ реть со стороны, противоположной валу ручного привода.

Снятие диаграммы переключений перед включением в работу нового трансформатора производится без вы­ емки переключателя из бака. Для этой дели достаточно слить масло переключателя и открыть люки на боковых стенках бака. Затем отсоединяют провода, идущие от переключателя к реактору, и собирают схему, как по­ казано на рис. 38,а, закоротив клеммы всех неподвиж­ ных контактов на барабане переключателя. Кроме того, по соображениям техники безопасности необходимо за­ коротить и заземлить выводы ВН трансформатора. За­ ранее приготовив протокол записей (форма протокола дана в приложении 11), приступают к снятию круговой диаграммы. Для этого устанавливают переключатель в первое положение и включают питание сигнальных ламп. При этом загораются лампы основных контактов ОК, а лампы вспомогательных контактов ВК могут и не гореть. Они должны загораться вскоре после начала вращения вала переключателя до погасания ламп ос­ новных контактов ОК

Рис. 38. Схема включения сигнальных ламп для проверки последовательности срабатывания кон­ тактов переключателя (а) и отсчета углов по­ ворота вала переключателя при пользовании осциллографом (б).

ОК —основной контакт; ВК — вспомогательный кон­ такт; 1, 2, 3—неподвижные контакты; Ш —шестерня приводного механизма; ЩК—щеточный контакт; В — вибратор осциллографа; Б —батарея.

90

По шкале углов отсчитывают начальное (в первом положении переключателя) значение угла и начинают медленно вращать вал переключателя до момента раз­ мыкания контактов ОК, что сигнализируется погасанием соответствующих ламп. При этом сигнальные лампы могут гаснуть не одновременно. Углы, при которых гас­ нут лампы, должны быть зафиксированы и занесены в протокол испытаний.

Затем продолжают вращение вала переключателя до зажигания ламп контактов ОК. При дальнейшем враще­ нии вала переключателя гаснут лампы контактов ВК. Вал переключателя доводят до второго рабочего положе­ ния, причем лампы ВК, как и в первом положении, мо­ гут не гореть.

Таким образом продолжают снятие круговой диа­ граммы до крайнего положения переключателя, а за­ тем — при вращении вала переключателя в обратную сторону, т. е. от последнего положения к первому. При этом отмечают и заносят в протокол углы поворота вала переключателя, при которых происходит погасание и за­ жигание ламп, а также углы, соответствующие нормаль­ ным рабочим положениям. По данным протокола строят развернутую круговую диаграмму подобно указанной на рис. 39,а.

Из диаграммы определяют величину перекрытия, т. е. величину положения моста переключателя в градусах. Переключатель признают годным для эксплуатации, если во всех положениях величина перекрытия /7>30. Если мост на какой-нибудь фазе будет меньше, то необходимо снача­ ла проверить правильность снятых показаний, так как во время съемки могла быть допущена ошибка. В случае необходимости подвижные контакты с малым мостом следует заменить *и вновь снять круговую диаграмму.

По диаграмме «вперед» и «назад» для одной и той же ступени (например, второй, рис. 39,а) можно судить о том, не нарушено ли крепление держателей подвиж­ ных контактов на валу переключателя. Последнее мо­ жет иметь место, если величина люфта велика и диа­ грамма «вперед» сильно отличается от обратной диа­ граммы «назад».

При снятии круговой диаграммы методом осцилло­ графа используют схему рис. 38,а и вместо сигнальных ламп включают вибраторы осциллографа. При этом для

91

отсчета углов поворота вала переключателя включают дополнительный вибратор, как показано на рис. 38,6. Включение этого вибратора может быть осуществлено на любой шестерне, установленной непосредственно на валу переключателя или связанной с валом переключа­ теля зубчатой передачей. При вращении вала переклю-

лллллл—ЛАД -е тоВвк

ilmrjirLnmiruumTiruT. -7

*>

Рис. 39. Развернутая круговая диаграмма одной фазы переключателя (а) и осцилло­ грамма (б), снятая для одного направления движения.

1, 2, 3, 4 —нормальные рабочие положения переключателя; К.П— конечное положение переключателя; ОК — основной контакт; ВК — вспомогательный кон­

такт; П —перекрытие контактов; Л —люфт; / — контакт замкнут; II — контакт разомкнут; 5—запись

вибратора ОК\ 6—то же ВК; 7 —отметка углов а.

чателя зубцы этой шестерни будут замыкать щеточный контакт, обеспечивая подачу импульбов тока через до­ полнительный вибратор осциллографа и регистрацию уг­ лов поворота вала переключателя. Угол поворота а в градусах, соответствующий расстоянию между двумя со­

седними отметками углов (рис. 39,6), определяют из вы-

Збо пш „ „ ражения а = ~у^~> где ^ — число зубцов шестерни,

пт — скорость вращения шестерни, об/мин, и пв — ско­ рость вращения вала переключателя, об/мин.

Для снятия осциллограммы переключатель устанав­ ливают в одно из крайних положений. Затем включают

92