6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

6.1. ПЕРИОДИЧНОСТЬ ОСМОТРОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Распредустройства (РУ) – электроустановки для приёма и распределенияэлектроэнергиимежду отдельнымипотребителями.

В состав распредустройств входят выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, трансформаторы тока и напряжения, сборные шины, разрядники и другое оборудование.

Осмотры распределительных устройств можно производить при наличии напряжения в распределительных устройствах, а также при снятом напряжении. Осмотр распределительных устройств со снятием напряжения производят обычно одновременно с их ремонтом. При осмотре без снятия напряжения соблюдают соответствующие меры предосторожности. Запрещается, например, проникать за ограждения или заходить в камеры распределительных устройств.

При осмотрах следят за тем, чтобы температура воздуха внутри помещений не превышала +40 °С и не отличалась от температуры наружного воздуха более чем на 15 °С. Необходимость этого контроля обусловливается тем, что для аппаратуры распределительных устройств опасен нагрев выше пределов, допущенных ГОСТ. Для понижения температуры либо снижают нагрузку на аппаратуру распределительного устройства либо усиливают вентиляцию.

Особое внимание при осмотрах обращают на состояние контактных поверхностей, от чего зависит надёжность работы электроустановок.

Для контроля за температурой контактных соединений на них наклеивают термические индикаторы в виде плёнок, цвет которых проверяют при осмотрах. Эти индикаторы, не подвергаясь перегреву, сохраняют свой первоначальный ярко-

87

красный цвет. Если же термоиндикатор сменил свой цвет на темно-красный, затем вишнёвый и чёрный, это является признаком недопустимого нагрева контактного соединения.

Вэтом случае принимают меры к улучшению контактного соединения.

При осмотрах маслонаполненных аппаратов следят за тем, чтобы они содержали необходимое количество масла. Это имеет особенно важное значение в тех случаях, когда масло играет роль дугогасящей среды. Отключение короткого замыкания при недостатке масла в аппарате приводит к аварии.

Периодичность осмотра устанавливают в зависимости от типа устройства, его назначения и формы обслуживания. Примерные сроки осмотров следующие:

–в распределительных устройствах, обслуживаемых сменным персоналом, дежурящим на самой подстанции или на дому, – ежесуточно. При неблагоприятной погоде (мокрый снег, туманы, сильный и продолжительный дождь, гололёд и т.п.), а также после коротких замыканий и при появлении сигнала и замыкании на землю в сети проводят дополнительные осмотры. Рекомендуют 1 раз в неделю осматривать устройство в темноте для выявления возможных разрядов коронирования в местах повреждения изоляции и местных нагревов токоведущих частой;

–в распределительных устройствах подстанций напряжением 35 кВ и выше, не имеющих постоянного дежурного персонала, график осмотров составляют в зависимости от типа устройства (закрытое или открытое) и от назначения подстанции.

Вэтом случае осмотры выполняет начальник группы подстанции или мастер не реже 1 раза в месяц;

–трансформаторные подстанции и распределительные устройства электрических сетей 10 кВ и ниже, не имеющие дежурного персонала, осматривают не реже 1 раза в шесть месяцев;

–внеочередные осмотры на объектах без постоянного дежурного персонала проводят в сроки, устанавливаемые местными

88

инструкциями с учётом мощности короткого замыкания и состояния оборудования. Во всех случаях независимо от значения отключаемой мощности короткого замыкания осматривают выключатель после цикла неуспешного АПВ и отключения короткого замыкания.

Исправность резервных элементов распределительных устройств (трансформаторов, выключателей, шин и др.) нужно регулярно проверять, включая их под напряжение в сроки, установленные местными инструкциями. Резервное оборудование должно быть в любой момент готово к включению без какойлибо предварительной подготовки.

Периодичность очистки распределительных устройств от пыли и грязи зависит от местных условий и устанавливается главным инженером предприятия.

В распределительном устройстве всегда должны находиться исправные переносные заземлители, средства по оказанию помощи пострадавшим от несчастного случая, а также противопожарные и вспомогательные средства (песок, огнетушители, фонари и т.п.). При осмотре обращается внимание на то, чтобы плиты, перекрывающие кабельные каналы, во избежание распространения огня при пожарах были из несгораемых материалов. При осмотрах проверяют исправность вентиляции как общего назначения, так и аварийной, предназначенной для быстрейшего вывода при авариях из распределительного устройства продуктов сгорания органической изоляции, проверяют также исправность отопления и сети освещения.

Кровля помещений должна быть всегда в исправности, так как проникновение внутрь помещений влаги приводит к увлажнению изоляции электрической аппаратуры. Для того чтобы животные и птицы не могли проникнуть в распределительные устройства, все проёмы и отверстия в наружных стенах закрывают сетками. Дороги для подъезда автомашин к распределительным устройствам должны всегда по условиям пожарной безопасности находиться в исправном состоянии и ничем не загромождаться.

89

6.2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Для включения и отключения высоковольтных электрических цепей при наличии в них токов нагрузки или короткого замыкания служат высоковольтные выключатели (рис. 9).

Высоковольтные выключатели применяются для изменения состояния высоковольтной линии «включено-выключено» с целью оперативного управления имеющейся системой энергоснабжения и для отключения оборудования

или участка сети в аварийных ситуациях.

Для этих целей используются высоковольтные выключатели: масляные; воздушные; вакуумные; элегазовые.

Названия выключателей отражают состав сред гашения дуги между контактами выключателя, которая возникает при коммутации высоких напряжений. Здесь уместны некоторые оговорки в отношении масляного выключателя – правильнее будет говорить, что гашение дуги происходит в неком газовом пузыре, образующемся при возникновении дуги в толще масляного объёма. Масляные выключатели просты и дешевы в эксплуатации, но пожаро- и взрывоопасны.

Обслуживание выключателей

1. Масляные выключатели.

Внешние осмотры масляных выключателей без отключения проводятся с учётом местных условий, но не реже 1 раза в шесть месяцев, вместе с осмотрами РУ. При осмотрах проверяют: состояние изоляторов, креплений и контактов ошиновки; уровень масла и состояние маслоуказателей; отсутствие течи масла из розеточных контактов малообъёмных или через прокладки баковых выключателей.

90

Уровень масла у выключателей во многом определяет надёжность их работы. Он не должен выходить за пределы маслоуказателя при температурах окружающей среды от –40 до 40 °С. Повышенный уровень масла в полюсах и соответственно уменьшенный объём воздушной подушки над маслом приводят к чрезмерному давлению в баке при гашении дуги, что может служить причиной разрушения выключателя.

Снижение объёма масла также приводит к разрушению выключателя. Снижение объёма масла особенно опасно в малообъёмных выключателях ВМГ-10, ВМП-10. Если течь значительна и масла нет в масломерном стекле, то выключатель необходимо отремонтировать и заменить в нём масло. При этом ток нагрузки разрывают другим выключателем или снижают нагрузку на данном присоединении до нуля.

Ненормальный нагрев дугогасительных контактов малообъёмных выключателей вызывает потемнение и подъём уровня масла в маслоуказательном стекле, а также характерный запах. Если температура бачка выключателя превышает 70 °С, выключатель следует отремонтировать.

В местностях с минимальной температурой ниже –20°С выключатели оборудуют автоматическими устройствами для подогрева масла в баках.

Не реже 1 раза в три (шесть) месяцев рекомендуют проводить проверку приводов выключателя. При наличии АПВ опробование на отключение целесообразно осуществлять от релейной защиты с выключением от АПВ. При отказе в срабатывании выключатель необходимо отремонтировать.

Проверка масляных выключателей. Измеряется сопротив-

ление изоляции подвижных и направляющих частей, выполненных из органических материалов. Измерение производится с помощью мегаомметра на напряжение 2500 В или иными методами, например по результатам измерений тока утечки и напряжения. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 1000 МОм для выключателей на номинальное напряжение до 10 кВ и 3000 МОм – на напряжение от 15 до 150 кВ.

91

Изоляция масляных выключателей испытывается повышенным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. Испытательное напряжение принимается по нормам в зависимости от номинального напряжения выключателя и вида изоляции. Напряжение прикладывается ко всем вводам включённого аппарата, благодаря чему одновременно испытываются вводы, внутрибаковая изоляция и изоляция подвижной части относительно корпуса или опорной изоляции.

Измерение сопротивления постоянному току. Качество ре-

гулирования и состояния контактной системы выключателей считается удовлетворительным, если переходное сопротивление контактов не превышает нормы. Поэтому материал контактных соединений должен обладать механической прочностью, тугоплавкостью, электропроводностью, коррозионной стойкостью. Перед измерениями сопротивления рекомендуется несколько раз включить и отключить аппарат для очистки контактных поверхностей. У правильно отрегулированных контактов разновременность их включения составляет не более 0,5 – 3% хода их траверсы. Измерения могут производиться двойными мостами постоянного тока, методом амперметра-вольтметра по четырёхзажимной схеме, а также микроомметрами, предпочтительно типа Ф 4104.

При любом способе измерений ток через контакты должен быть достаточно велик, чтобы падение напряжения на них могло быть отсчитано с помощью милливольтметра. Практически это означает, что при измерении сопротивления порядка десятков микроом необходимо обеспечить постоянный ток в несколько десятков ампер. В качестве источников тока могут применяться выпрямительные установки, генераторы постоянного тока, аккумуляторы. В приборе Ф 4104 используется разрядный ток предварительно заряженного конденсатора.

Измеряется также сопротивление постоянному току обмоток включающего и отключающего электромагнитов привода. Результаты сравниваются с заводскими данными, а в случае их отсутствия – с полученными на аналогичных аппаратах.

92

Скоростные характеристики определяются из кривой, от-

ражающей зависимость скорости движения подвижных контактов выключателя от пройденного расстояния. Для всех типов выключателей нормируются скорость в момент замыкания (размыкания) контактов и наибольшая. Кривую скорости получают с помощью осциллографа или специального устройства, называемого вибрографом.

Проверка напряжения срабатывания приводов и опробова-

ние выключателя. Определяется наименьшее напряжение на зажимах электромагнита привода, при котором выключатель сохраняет работоспособность, т.е. выполняет операции включения и отключения от начала до конца. При этом временные и скоростные характеристики могут не соответствовать нормируемым значениям. Фактически значения напряжения должны быть на 15…20 % меньше нижнего предела рабочего напряжения. Согласно нормам для большинства выключателей, наименьшее напряжение на зажимах электромагнитов не должно превышать 65% при отключении и 80 (85) % номинального при включении аппарата.

Текущий ремонт. Масляный выключатель независимо от типа очищают от пыли, фарфоровые изоляторы и изоляционные детали протирают ветошью, слегка смоченной в спирте, восстанавливают смазку трущихся поверхностей, проверяют наличие масла и в случае необходимости доливают или заменяют на свежее. В случае течи масла подтягивают болтовые соединения. Проверяют сопротивления полюсов и заземления.

Капитальный ремонт включает следующие основные работы: отсоединение выключателя от шин и привода, слив масла, разборку выключателя, осмотр и ремонт приводного механизма, фарфоровых опорных, проходных и изоляторов тяги, внутрибаковой изоляции, дугогасительной камеры, неподвижного розеточного и подвижного контактов, изоляционных цилиндров, маслоуказателей, прокладок и других деталей.

2. Воздушные выключатели.

Воздушные выключатели, как и масляные, могут быть изготовлены на весь диапазон применяемых напряжений и токов.

93

Но их конструкции сложнее и дороже, чем масляные, а эксплуатация требует наличия компрессорной станции для получения чистого сухого воздуха.

При наружном осмотре воздушных выключателей обращают внимание на его общее состояние, на целостность изоляторов гасительных камер, отделителей, шунтирующих сопротивлений и емкостных делителей напряжения, опорных колонок и изолирующих растяжек, а также на отсутствие загрязнённости поверхности изоляторов. По манометрам, установленным в распределительном шкафу, проверяют давление воздуха в резервуарах выключателя и поступление его на вентиляцию (у выключателей, работающих с АГТВ, давление должно быть в пределах 1,9...2,1 МПа и у выключателей без АПВ – 1,6...2,1 МПа). В схеме управления выключателем предусмотрена блокировка, препятствующая работе выключателя при понижении давления воздуха ниже нормального.

Для нормальной работы воздушных выключателей необходимо, чтобы подаваемый к ним сжатый воздух был свободен от механических примесей и не имел повышенной относительной влажности (более 50%). Примеси в воздухе понижают чёткость работы выключателя, а наличие повышенной влажности вызывает конденсацию влаги и перекрытие изоляции внутри выключателя. Обслуживающий персонал систематически следит за исправностью фильтров, очищающих воздух, и состоянием водопоглотителей (адсорбентов), своевременно заменяя их заполнители.

Магистральные воздухопроводы распределительных устройств не реже одного раза в год продувают.

При осмотре также контролируют исправность и правильность показаний устройств, сигнализирующих о включённом или выключенном положении выключателя. Обращают внимание на то, надёжно ли закрыты заслонки выхлопных козырьков гасительных камер. Визуально проверяют целостность резиновых прокладок в соединениях изоляторов гасительных камер, отделителей и их опорных колонок. Контролируют степень нагрева контактных соединений шин и аппаратных соединений.

94

Не реже двух раз в год проверяют работоспособность выключателя путём контрольных

опробований на отключение и включение. Для предупреждения повреждений выключателей 2 раза в год (весной и осенью) проверяют и подтягивают болты всех уплотнений соединений.

3. Вакуумные (рис. 10) и элегазовые (рис. 11) выключатели.

Рис. 11. Элегазовый выключатель

95

В конце прошлого столетия в мировой энергетике произошел прорыв в технологиях коммутационных аппаратов высокого напряжения. Масляные и воздушные выключатели стали постепенно уступать место вакуумным и элегазовым выключателям. Это объясняется отличными дугогасящими свойствами вакуума, а также газа с химической формулой SF6, именуемого элегазом, и повышенной безопасностью эксплуатации коммутационного оборудования с их применением. И хотя вакуумное и элегазовое оборудование недёшево, пока что не найден достойный конкурент средам гашения дуги – вакууму и элегазу.

Дуга вакуумного выключателя гаснет в разреженном пространстве дугогасительной камеры. Электрическая прочность вакуума чрезвычайно высока и очень быстро восстанавливается после электрического пробоя. Кроме того, такие выключатели отличают высокая надёжность и уменьшенные затраты на обслуживание, простота конструкции.

Из недостатков вакуумных выключателей отмечается:

−высокая стоимость;

−возможность возникновения перенапряжения в сети при определённых её состояниях;

−для созданий выключателей на высшие напряжения требуются определённые технические ухищрения.

Элегазовые высоковольтные выключатели, чьи дугогасительные устройства работают в среде «электротехнического га-

за» SF6, сочетают в себе преимущества различных типов выключателей:

−возможно использование элегазовых выключателей на любоеиз напряжений, применяемых вотечественнойэнергетике;

−небольшие масса и габаритные размеры конструкции элегазовых выключателей в сочетании с бесшумной работой привода;

−дуга гасится в замкнутом газовом объёме без доступа в атмосферу;

−безвредная для человека, экологически чистая, инертная газовая среда элегазового выключателя;

96