2.3 Основные модификации фазочувствительных устройств защиты электродвигателей.

Разработаны они на кафедре электротехники Латвийской ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственной академии. Простейшая или базовая модель фазочувствительного устройства защиты ФУЗ состоит из 2-х фазовращающих трансформаторов тока

и кольцевого фазового детектора с косинусной характеристикой, на выходе которого включено реле (между средними выводами вторичных обмоток ). Последовательно с диодамикольцевого детектора включены балляетные резисторы, сопротивление которых согласовано с сопротивлением катушки реле и параметрами вторичных обмоток фазовращающих трансформаторов тока.

В ФУЗ , чему соответствует исходный угол сдвига фаз между измерительными напряжениями.

В диапазоне рабочих токов ФУЗ регулировать не надо. Чувствительность защиты определяется числом витков первичных обмоток ФВТ тока. Выпускают ФУЗ на разные диапазоны рабочих токов.

Основным недостатком простейшей схемы ФУЗ является то, что устройство не реагирует на небольшие длительные перегрузки и не имеет инерционности срабатывания из-за чего ФУЗ реагирует на пусковые токи АД. Поэтому размыкающий контакт реле К.1.1 реле защиты К1 необходимо включить последовательно с блок-контактом магнитного пускателя под кнопкой пуска, как при использовании реле магнитного тока.

Указанные недостатки устранены в ФУЗ-М. Здесь , тогда. Устройство ФУЗ-М при обрыве фазы защищает АД по уже рассмотренному фазовому принципу выявления аварийного режима, а при перегрузках, в том числе больших (заклинивание) аварийные режимы выявляются при помощи схемы контроля перегрузки

Схема контроля перегрузки состоит из регулируемого тиристорного выпрямителя (V6, R5, R6, R7), зарядно-разрядной цепи (R8, R9), накопительного контактора С1, порогового элемента-тиристора V8 со стабилитроном V7, режимных резисторов R10, R11, R12 и тиристора V5.

Работа схемы контроля перегрузки.

При нормальной нагрузке электродвигателя напряжения на конденсаторе С1 нет, т.к. тиристор V6 закрыт.

При перегрузках напряжение , которое пропорционально токам нагрузки двух фаз, увеличивается, тиристор V6 пропускает ток и конденсатор С1 заряжается. Зарядка С1 происходит с задержкой во времени, что обеспечивается зарядным резистором R8.

Если перегрузка длительна, конденсатор С1 заряжается до напряжения включения стабилитрона V7 и тиристор V8 через ограничивающий R11 открывает тиристор V5.

Таким образом балластный резистор R4 шунтируется малым сопротивлением открытого тиристора. Кольцевой детектор сильно разбалансирован, и, вследствие этого, ток включает реле защиты К1. Контакт К1.1 размыкает цепь управления магнитным пускателем. Перегрузка устанавливается потенциометром R6.

После кратковременной перегрузки избыток заряда конденсатора С1 стекает через резисторы R8, R9 и схема контроля перегрузки не срабатывает. При заклиненном электродвигателе, когда резко возрастает, конденсатор С1 быстро заряжается и черезсекунд защита срабатывает.

Таким образом, ФУЗ-М защищает АД от неполнофазного режима, заклинивания (незапускания) и от любых заранее установленных перегрузок с заданной выдержкой времени, т.е. защищает от основных аварийнх режимов.

Защитные характеристики

Из зоны защитных характеристик при изменении температуры окружающей среды видно, что при повышении температуры окружающей среды (40) время срабатывания устройстванесколько сокращается, что увеличивает надёжность защиты электродвигателя, т.к. условия его охлаждения ухудшились. При понижении температуры окружающей среды (-20) время срабатывания увеличивается, что позволяет полнее использовать перегрузочные способности АД, т.к. условия его охлаждения улучшились.

Устройство ФУЗ-М не реагирует на некоторые косвенные аварийные режимы – высокая температура и влажность или запыление.

Л.10

Модификация и модернизация ФУЗ

1. ФУЗ-МУ

Устройство ФУЗ-М не реагирует на некоторые косвенные аварийные режимы – высокая температура и влажность или запыленность окружающего воздуха. Происходят частые реверсы, пуски АД, подшипники перегреваются или ↓Rщ стат здесь можно использовать ФУЗ-МУ.

(Устройство объединяет фазовый, токовый и температурный) принципы выявления аварийных режимов.

Устройство ФУЗ-М содержит фазовращающие трансформаторы тока Т1 и Т2 фазовый кольцевой детектор V1….V4 и R1…R4, исполнительное реле К1, управляемый выпрямитель с температурной коррекцией V6,R5..R9, зарядно-разрядную цепь R10,V8,R11,R12 накопительного конденсатора С1, пороговый элемент – однопереходный транзистор V9 со стабилизированным выпрямителем питания V7, R13, C2, V10 и резистор нагрузки К14, который соединен с тиристором V5.

Схема работает следующим образом.

При работе электродвигателя в недопустимом режиме – на двух фазах, как и в других фазах угол сдвига фаз между измеряемыми напряжениями U1 и U2 становится равным 0° или 180° вследствие чего ток в реле защиты резко вырастает реле срабатывает и своим размыкающим контактом отключает магнитный пускатель или замыкающим контактом включает соответствующие промежуточные реле и аварийную сигнализацию.

Для защиты ЭД от перегрузки контролируют цепь из измеряемых напряжений, пропорциональных токам нагрузки двух фаз (как и в устройстве ФУЗ-М).

При нормальной нагрузке и температуре ЭД тиристор управляемого выпрямителя U6 закрыт и напряжения на конденсаторе С1 нет. При определенной нагрузке, когда измеряемое напряжение достигает порога открывания резистора V6, установленного потенциометром R6, начинается зарядка конденсатора С1 через тиристор и зарядный резистор R11. Угол отклонения тиристора V6 управляемого выпрямителя пропорционален значению измеряемого напряжения.

Зарядка конденсатора происходит с задержкой по времени, обеспечиваемое сопротивлением зарядного резистора R11, емкостью конденсатора С1 и автоматическим изменением угла открывания тиристора V6 в зависимости от перегрузки ЭД.

В ранее рассмотренной схеме ФУЗ – М, где в качестве порогового элемента использован тиристор со стабилитроном, невозможно получить более продолжительные интервалы ( в несколько сот секунд) задержки времени срабатывания при небольших перегрузках, т.к. при увеличении сопротивления за рядного накопительного конденсатора становиться соизмеримым с током утечки (стабилитрона) в близи порога открывания и подзарядки конденсатора прекращаются. Использование в качестве одного элемента переходного транзистора, входное сопротивление которого в закрытом состоянии очень большое, позволяет значительно увеличивать сопротивление зарядного резистора накопительного конденсатора. Для того, чтобы не увеличивалось время срабатывания при больших перегрузках (Заклинивание ротора ЭД), заряженный резистор R11 шунтирован дополнительной цепочкой R10, V8, причем R10<R11. Таким образом, при большой перегрузке когда напряжение при выходе управляемого выпрямителя больше пробивного напряжения стабилитрона V8, зарядка конденсатора С1 проходит через параллельно включенные R10 и R11, обеспечивая необходимую зарядку по времени на 5…6 с,

Когда напряжение на накопительном конденсаторе С1 достигает напряжения включения однопереходного транзистора V9, конденсатор С1 быстро через него разряжается и импульсом тока открывает шунтирующий тиристор V5, который шунтирует балластный тиристор R4, кольцевого детектора. Ток разбаланса включает реле защиты К1, разрывающие цепь управления магнитным пускателем, и ЭД отключается.

После кратковременной перегрузки, когда напряжение на конденсаторе не достигает напряжения включения однопереходного транзистора, заряд конденсатора стекает резисторы R10, R11, R12.

Для контроля нарушения охлаждения ЭД на его корпусе (или в нем) устанавливают один позистор R7, который включают последовательно в цепь управления выпрямителя [после монтажа ЭД можно вывернуть ремболт и на его место установить датчик с позистором].

При описанных перегревах ЭД или его подшипников сопротивления позистора редко возрастает и соответственно увеличивается шунтрирующее сопротивление в цепь управляющего электрода тиристора V6, тиристор полностью открывается, и конденсатор С1 быстро заряжается до напряжения включения однопереходного транзистора V9, импульс тока разряда конденсатора С1 открывает шунтирующий резистор V5, и реле защиты К1 срабатывает Терморезистор R9 (с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления) установлен в устройстве защиты и предназначен для защитной характеристики при колебаниях температуры окружающей среды. Это важно в тех случаях когда ЭД и пускозащитная аппаратура находится в различных условиях (пускозащитная аппаратура вынесена из помещения)

Из защитных характеристик видна высокая температурная стабильность устройства, а задержка времени срабатывания при небольших перегрузках (1.2 Iн) порядка 200с.

ФУЗ-МУ эффективно защищает от всех основных аварийных режимов обрыва фаз, перегрузок, заклинивания (незапускания), перегрева стат.обмотки илиподшипников

Основным достоинством ФУЗ-Му по сравнению с УВТЗ – ФУЗ быстрее реагирует на прямые аварийные режимы (обрыв фаз, незапускании двигателя) не допуская перегрева статорной обмотки двигателя и старения изоляции.

При закорачивании клемм позистотра ФУЗ – МУ превращается в модификацию ФУЗ-М.

Механизация и электрификация сельского хозяйства №2 1988 Королев А.М.

Совершенствование ФУЗ для двигателей

ФУЗ обладает высокой чувствительностью при обрывах фазы, заклиниваний рабочей машины, симметричных перегрузках.

Особенностью сельских семей является их значительная протяженность и смешанное подключение трехфазных и однофазных потребителей. Общая мощность последних часто превышает мощность трехфазных, а случайный характер их подключения и отключения вызывает не симметрию напряжений, величина которой изменяется. Следует отметить что даже при незначительной не симметрии напряжений токовая не симметрия электродвигателей может достигнуть весьма значительных величин. Принимая во внимание, что большинство ЭД в с/х работает с недогрузкой, можно сделать вывод, что величина не симметрии токов в сельских сетях не симметрии напряжений. Применяемые в условиях не симметрии токов ФУЗы не могут обеспечить надежное отключение перегрузок.

ФУЗы показали хорошую работоспособность при «частом» обрыве одной из фаз и симметричной нагрузке. В случаях же несимметричной нагрузки оно дает много сбоев в работе из-за несрабатывания выходного реле.

Несрабатывание ФУЗ объясняется увеличением угла между вторичными напряжениями фазовращающих трансформаторов и различаем их величин.

Эти изменения, происходящие в результате не симметрии первичных таков, приводя к появлению тока выходного реле с преобладанием одной полярности. Он компенсирует незначительный ток небаланса, возникший при срабатывании блока перегрузки и шунтировании одного из резисторов фазового детектора.

Для стабильности работы устройства при не симметричных нагрузках можно применять дополнительные блоки, работа которых основана, в частности на контроле напряжения между корпусом ЭД и средней точки его обмотки.

Недостаток такой схемы в том, что для подключения средней точки и корпуса ЭД к устройству требуется два дополнительных провода. В некоторых случаях применение схемы является невозможным, например, для погружных ЭД, средняя точка обмоток которых не выведена, или в том случае когда она должна быть соединена с корпусом по требованиям безопасности.

В настоящее время средняя точка сожжет быть заземлена, чтобы в случае обрыва фазы двигатель работал в не симметричном режиме.

Это хотя и аварийный режим, но момент 2/3 от Мн, технология нарушается)

Достичь требуемого эффекта можно при меньших затратах, применяя схему затрат приведенную на рис. Схема содержит (простейший фуз) два фазосдвигающих трансформатора Т1 и Т2, которые выходами своих вторичных обмоток подключены к диагоналям фазочувствительного детектора, собранного по кольцевой схеме на диодах VD1-VD4 и резистора R1-R4. Исполнительный орган реле постоянного

К -подключен к средним точкам вторичных обмоток трансформатора тока. Эта часть схемы предназначена для защиты ЭД от неполнофазных режимов и представляет собой самый простой ФУЗ с косинусной характеристикой кольцевого детектора.

Трансформаторы Т1 и Т2 имеют по две первичных обмотки с разным числом витков, что обеспечивает разную длину вектора по фазам, а их выключение навстречу друг другу даст угол свода фаз между вторичными напряжениями этих трансформаторов. При обрыве фазы реле К срабатывает мгновенно за счет значительного изменения угла сдвига фаз между напряжениями на вторичных обмотках трансформаторов тока и произошедшего в результате этого преобладания тока одной полярности в реле К.

Для защиты от перегрузок устройство снабжено пороговым органом, собранным на динисторе VS1, резисторах R5,R6, конденсаторе С и диоде VD5, а также двумя ключевыми элементами, выполненными на оптронах VD6 и VD7..

При перегрузке увеличивается напряжение на вторичную обмотку трансформатора тока ТА2, в результате чего по цепочке VD-R5 конденсатора С зарежется до открытия динистора VS1. Ток разряда конденсатора проходит через VS1, резистор R6 и светодиоды оптронов VD6 и VD7, вызывая открытие фотодинистров оптронов.

Открываясь они шунтируют резисторы R1 и R3 противоположных плеч фазочувствительного детектора, вызывая его глубокий разбаланс. Ток разбаланса одной полярности обеспечивает надежное реле К. Устройство прошло лабораторные испытания показав хорошую работоспособность при несимметричных режимах питающей сети. Описанная схема имеет незначительные отличия от известных устройств типа ФУЗ, причем последнее могут быть переделаны по предлагаемой схеме без больших затрат путем замены тиристора, шунтирующего резистора фазочувствительного детектора, на два оптрона.

Л.10а

Токовые защиты типа «кольцо» и «БТЗ»

Защита «кольцо» по стоимости выше ФУЗ (от 100т. До 150 т.) выпускается индивидуальным предприятиям.

По размерам в 2 раза меньше ФУЗ. Кольцо – 1залитая ремонтопригодная защита блокировочных контактов К112 и К113.

Кольцо – 2 залитая эпоксидным составом защита – неремонтопригодная. Надежнее кольца 1. Срок службы К-2 около 10 лет, а К-1 5 лет

Защита устанавливается на любой двигатель. Можно контакт (выход) ставить последовательно с блок контактом МП под кнопкой ПУСК.

Защита имеет датчик на 2х ферритовых кольцах [ диф. Тр-р пик импульсов].

Чувствительность датчика повышается, если фазовый провод закрутить ( продеть) через окно датчика до 8 витков.

При пуске светодиод 4. Загорается и гаснет, т.е. реагирует на перегрузку. Значит защита не правильно работает.

V10 защита входа микросхемы от перенапряжения. Как только сигнал больше +7,5 В уходит сигнал в +7,5 ( стабилизатор) Д1.1 – информационный вход Д1,1, Д1,2жк триггер Д2,1, 2,2 2,3 ПУ преобразователь уровня (делитель).

tраб защиты до 5с

Когда С3 зарядится, то + идет Iвход (5с) на Д1,2 (вывод) появился сигнал от усилителя Д2,3 и поступил на V8 К1 получит питание и размыкает контакт Ku в цепь магнитного пускателя К1,2 и К1,3 служат для закоротки зарядных емкостей С3 и V8 (чтобы закрылся) R2, V1-5 узел пайки.

Блок токовой защиты «БТЗУ» имеет 4 выхода –два на датчик, который ставиться в любую фазу, и два в цепь МП.

Блок БТЗ-У предназначен для защиты АД от токовых перегрузок.

Схема включает себя:

Датчик по принципу действия схожий с трансформатором тока, преобразователь, включающий в себя логическую схем (микросхема 56(ЛА7)), световод, индикацию (светодиод) выходной орган, собранный на транзисторе VT1? Теристоре VD2 и диодном мосте, выполняющем за одно и функции блока питания.

Работа схемы:

При норм режиме:

При замыкании кнопки «ПУСК» магнитный пускатель получает питание через диодный мост, включенный последовательно с ним. Транзистор VT1 открывает нормальным сигналом, с датчика и присутствием «1» на его эмиттере с последовательно, на управляющий тиристор, цепь выхода моста замкнута, схема нормально работает.

Световая индикация в норм режиме фотодиода на горит за счет того, что диоды VD5 открывает, а VD6 закрыт различными потенциалами, поступающими их входной цепи транзистора. Логические элементы LA1.3 и LA1.4 выполнены так, что при этих условиях на входе этой сборки потенциала нет, светодиод не горит.

При аварийном режиме:

Увеличивается напряжение на выходе датчика, увеличивается напряжение на С3, на вход LA1.2 поступают две «1» выход «0». На эмиттере VT1 напряжения нет, ток через транзистор не течет, сигнал на управляющий эмиттер тиристора VD2 нет, он закрывается, сопротивление цепи выхода моста резко увеличивается, падает напряжение на мгнитном пускателе, он отключается.

Световая индикация

Увеличивает потенциал входа датчика запирает диоды VD5 и VD6 на вход LA1.3 и LA1.4 по «1», на выходе сборки «1» светодиод горит.

Лекция 11

Эксплуатация силовых трансформаторов и трансформаторного масла.

Общие положения – поступают с завода изготовителя изоляторы – полностью собранные или без бака расширителя; с маслом или без масла.

Включают толчком на Uном, 3-5 раз

Выводить из работы при условии:

1) Сильно неравномерном потрескивании внутри тр-ра.

2) Ненормальном нагреве при (t>+95°C)

3) Выброс масла из расширителя.

4) Течи масла с пониж. уровня ниже маслоизмерительной сетки.

5) Немедленная замена масла

Плановый осмотр тр-ров без отключения.

1)В устан. с пост. дежурным персоналом – 1 раз в сутки.

2) Без постоянного дежурного персонала не реже 1раза в месяц.

3) На трансформаторных пунтах – не реже 1 раза в 6 месяцев.

Внеочередные осмотры трансформаторов – при резком изменении тр-ры при окружающих воздействиях, гололеде, отключение защитой.

При этом проверяют:

1)Показ термометров и моновакуум метров.

2) Состояние кожуха тр-ра и отсутствие течи

3) Состояние уровня масла в расширителе температурной отметке

4) Наличие масла в расширителе температурной отметке

5) Исправность сигнализации

6) Состояние мослоохлаждающего устройства

7) Изоляторы, ошиновку, кабели, заземление, регенерация масла

Кроме наружных осмотров трансформаторы подвергаются текущим ремонтом с отключением напряжения (V) Но без выемки сердечника.

(Тр) Они проводятся не реже 1 раза в 3 года а для трансформаторов 35/6, 35/10 кВ по местным инструкциям, но не реже 1 раза в год.

Объем текущего ремонта (Тр)

1)Наружный осмотр и устранение повреждений

2) Чистка изоляторов и кожуха.

3) Спуск грязи расширителя, доливка масла и проверка маслоуказателя.

4) Проверка термосиф. фильтров и при необходимости замена сорбента.

5) Проверка диф. и газовой защиты.

6) Отбор и проверка проб масла. (Эл. –прочности – (на пробой) 1 раз в год) сокр. хим. Анализ 1 раз в 3 года

Подготовка трансформатора к включению.

Согласно ПТЭ перед включением нового или отремонтированного тр-ра мощностью до 630кВА надо провести след операции:

1)Внешний осмотр – выявление механических неисправностей уровень масла в расширителе, герметизация бака.

2) Целостность обмоток – омметром (мост постоянного тока) нет ли обрывов.

3) Определение Rиз обмоток относительно корпуса и между собой.

4) Испытание изоляции тр-ра повышения напряжения переменным током (для U-10кВ Uисп=35 кВ.)

Наблюдают за приборами, цепями первичных и вторичных соединений. Испытание релейной защиты, выключение и разъединители.

Потом толчком включают на Uном и осматривают тр-р проверяя плотность швов, прокладок, фланцевых соединений.

Для тр-ра мощности с выше 630кВА дополнительно делают следующее:

1)Проводят сокращенный анализ масла

2) Определяют увлажненность изоляции обмоток ( по коэф. абс. и емкостными методами)

3) Измеряют сопротивление обмоток постоянному току на всех ответвлениях.

П,3 Определение условий включений трансформаторов без сушки.

Вопрос о допустимости включения тр-ра без сушки решается по результатам испытаний и с учетом условий до и во время монтажа.

Объем проверки состояния изоляции и условия включения без сушки зависят от мощности, напряжения и условий транспортировки тр-ра.

Проверку состояния тр-ра 1 группы – напряжение до 35 кВ включительно и мощностью до 1000 кВА транспортируемых с маслом и расширителем до или после монтожа проводят в следующем порядке:

1)Осматривают тр-р и проверяют пломбы на кранах и пробке отбора масла.

2) Измеряют Rиз (R15 и R60) и определяют коэффициент абсорбции.

3) Берут пробу масла из тр-ра и проводят сокращенный анализ.

Условия включения без сушки тр-ров этой группы таковы:

А)Уровень масла – в пределах отметок маслоуказателя.

Б) Значение R60/R15≥1.3 при t 10-30°C

В) Характеристики масла должны соответствовать пп1-6

1)Uмин.проб.масла -30 кВ.

2) Механические примеси отсутствуют.

3) Содержание взвеш. Угля отсутствуют.

4) Кислотное число ≤ 0,02 мч кон в 1 грамме масла.

5) Содержание водорастворимых кислот и щелочей – отсутствуют.

6) Температура вспышки °C -135÷150°C

Если условие А не соблюдено, но обмотки тр-ра а переключатель покрыт маслом или если на выполнены условия Б) или В), но в масле нет следов воды и пробивное напряжение масла ниже, чем требуемое не более, чем на 5кВ дополнительно определяется отношение С2/С50 или tgδ обмоток в масле. Наиболее допустимое значение С2/С50 должны быть 1,1, 1,2, 1,3 соответствовать для тр-ры обмоток 10, 20, 30°C наиболее допустимый tgδ для этих же интервалов температур 1,2, 1,5, 2,0

Достаточным для включения без сушки является соблюдение одной из следующих комбинаций условий для тр-ров S7 100 кВА

1)А.Б(I, II); 2)Б,Г(II, IV); 3)А,Г(I,IV)

Для остальных тр-ров 1ой группы

1)А,Б,В(I,II,III); 2)Б,В,Г(II,III,IV); 3)А,В,Г(I,II,V); 4)А,Б,Г(I,II,V)

Для тр-ров S до 100кВА включительно достаточно провести испытания масля только на пробивание напряжения. И в масле не должно быть следов воды.

2-ая группа – в нее входит тр-ры мощностью (S) от 1600 до 6300 кВА на U до 35 кВ включительно, транспортируемые с маслом и расширителем.

Для 2группы усл включения. без сушки такие же как и для 1 группы, но кроме того, при испытании по Б(II) значение R60 должно быть не менее

450 МОм при t=10°C; 300 МОм при t=20°C; 200 МОм при t=30°C

Более мощные тр-ры мы рассматривать не будем.

Условия включения сушки тр-ров определяется в соответствии с указанием завода изготовителя.

Наименьшее допустимое R60 вновь должно быть для обмоток при

Uн до 1кВ ≥100 МОм; Uн – 6 кВ≥300 МОм; Uн - 10кВ≥500 МОм.

П.5 Эксплуатация трансформаторного масла.

В тр-рах масла сообщается с атмосферой и находится в постоянном контакте с кислородом и влагой воздуха. В масле накапливается механические примеси, мыла и другие продукты разложения и отклонения как масла, так и изоляции, лаков металлической части проводников и баков тр-ров.

Эксплуатация изоляционного масла заключается в следующем:

1)Периодическом надзоре за трансформаторами, залитыми маслом;

2) Испытаниях проб масла.

3) Предохранений масел от окисления и увлажнений ( применение воздухосушителей, термосифонных фильтров, антиокислительных присадок, адсорберов, азотной защиты).

4) Очистке, сушке и в конечном счете смене и регенерации отработавших, сильно окислявшихся и загрязненных масел.

Наиболее дорого – эксплуатация из масла без их предохранения от окисления и увлажнения. Широко применяются термосифонные фильтры с селикагелем (окись алюминия) служащие для автоматического восстановления масла.

Против увлажнения масла изоляция обмоток используется воздухоосушительный фильтр c силикагелем, снабженные масляным затвором для предохранителя силикагеля от увлажнения при непрерывном контакте с влажным воздухом.

У показателям, характеризующим степень окисления масла относят кислотное число и реакцию водной вытяжки. Под кислотным числом принимается количество МГ едкого калия (кон), необходимое для нейтрализации свободных кислот в одном грамме масла.

В силовых трансформаторах S до 63 кВА и U до 10кВ проба масла не отбирается.

Масло заменяется при бракованных показателях по результатам профилактических испытаний изоляции.

В тр-рах S=100 кВА и выше масло непрерывно должно регенерироваться в термосифонных фильтрах или путем периодического присоединения адсорбера.

Специальная очистка в фильтр- прессах, центрифугах назначается по результатам анализа масла (на предприятиях осуществляется, в с.х нет).

На подстанции должен быть запас масла не менее 10% емкости самого большого тр-ра.

П.6 Объем испытаний трансформаторного масла и сроки испытаний.

Испытания изоляционных масел подразделяется на 3 категории:

А) Испытание на электрическую прочность включающие:

1. Определение Uпроб.

2. Содержание воды.

3. Содержание механических примесей

4. Содержание взвеш. угля, осадка.

5.Цвет масла.

Б) Сокращенный анализ, включающий:

1.Испытание на электрическую прочность

2. Определение реакции водной вытяжки

3.Определение температуры вспышки.

В) Полный анализ, включающий.

1. Показателем входящие в сокращенный анализ масла.

2. Определение численного числа.

3. Вязкости.

4. Содержащие золы

5. Активной серы

6. Натровой пробы

7. Температуры застывания

8. Стабильность после отключения

9. Склонности к образовании низкомолекулярных кислот в начале старон.

10. Тангенс угла диэлектрических потерь.

1)Поступающее свежее масло и после регенерации должно быть подвергнуто полному химическому анализу.

2) Масло, находящееся в эксплуатации на сокращенный анализ и электрическую прочность

Во время хранения тр-ра

1 раз в 3 месяца

С маслом перед доливкой полного анализа после доливки и отстоя.

Во время эксплуатации

Тр-ры U до 10кВ S>63кВА сокращенный химический анализ не реже 1 раза в 3 гола.

10 < U ≤ 35кВ – на эл. прочность и сопр хим анализа – 1 раз в год.

Из герметизированных тр-ров

На эл прочность – 1 раз в 2 года из маслонаполненных вводов – сокращают анализ 1раз в год.

П.7 Отбор проб масла для испытаний

Отбор проб масла должен производится с большой тщательностью и аккуратностью, т.к незащит увлажнения и загрязнения могут превысить к искажению результатов испытаний.

Взятие проб масла должно производиться в сухую или морозную погоду. Перед взятием проб следует протереть чистой и сухой тряпкой кран или пробкой от грязи и пыли. Затем подставив ведро, сначала открывают кран, спускают масло в колич достаточном для промывки отверстия крана.

Для отбора проб масла применяются только чистые сухие пронумерованные стеклянными банками емкостью от 0,5 до 1л.

Банки ополаскивают маслом отобранным с тр-ра затем заполняется доверху и тщательно закрываются банки, Внесенные в холодное время с улицы в теплое помещение, должны держаться закрытыми, чтобы не увлажнятся.

Л12. Эксплуатация пускозащитной аппаратуры (ПЗА)

Надежность работы любой электроустановки зависит от работы ПЗА.

Для защиты с/х электроустановок применяют плавкие предохранители (они имеют большое распространение в Германии) тепловые реле, установленные в магнитных пускателях, автоматические выключатели. Самые простое и наиболее распространенное устройство защиты – плавкие предохранители. Для защиты сельскохозяйственных электроустановок применяются предохранители типа:

ПН-2 - имеют фарфоровый корпус, заполненный мелкозернистым кварцевым песком, где расположен, пластинчатый плавкий элемент. Может перезаряжаться.

НПН (нпн-2-60) - имеют стеклянный неразборный патрон, заполненный сухим кварцевым песком. В нем используется плавкая вставка на ток 6/60А перезарядке не подлежит).

ПРС - плавкая вставка помещена в фарфоровый цилиндр заполненный кварцевым, песком.

Есть устройство сигнализирующие о перегорании плавкой вставки.

В протекания тока выше номинального вставка предохранителя перегорает и разрывает цепь.

Различают номинальный ток предохранителя и ток плавкой вставки при котором предохранитель перегорает.

Защитная характеристика тока плавкой вставки в относительных единицах имеет следующий вид (иначе она называется ампер-секундной характеристикой)

По оси абсцисс в отн.един. отложены кратности тока срабатывания по отношению к току уставки, а по оси ординат - в логарифмическом масштабе время срабатывания (секунды). Из рисунка видно, что защитные свойства плавкой вставки предохранителя характеризуется не одной кривой, а цепной зоной значений, т.е. имеется большой разброс характеристики.

Наличие зоны разброса не дает возможность приблизить защитную характеристику к номинальному току (кратность единице) т.к. возможно срабатывание при номинальном токе. Поэтому при сравнительно небольших, но длительных перегрузок до 1,3 Iн предохранители не сработали и не могут защитить электроустановки.

При режиме К3 разброс характеристик не имеет существенного значения т.к. выдержка времени при этом имеет долю секунды и изоляция электроустановок не успевает нагреться до критической температуры.

Поэтому предохранители защищают электроустановки только от КЗ

Выбор предохранителей.

Для проводов осветительных сетей токи плавкой вставки определяются по номинальному суммарному рабочему току.

Iпп.вс т≥ Iнр

Для внутренних проводок, за которыми нет систематического надзора

Iпп.вс т ≥ 0,8 Iн.доп

(длительно допустимое по нагреву)

Для одиночных ЭД из условия

1. Норм условия пуска с КЗ ротором (редкие пуски при tразг. меньше или равно 5/10с Iпп.вс т ≥

2. Тяжелые условия пуска с КЗ ротором(частные пуски и tразг до 40 с.) Iпп.вс т ≥

Где – сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей (Iп“-I”н) – разность токов у двигателя наибольшей мощности, устанавливаются в целях селективности защиты плавкая вставка предохранителя, установленная в начале линии, питающей ЭД должна быть выбрана на больший ток, чем плавкая вставка, установленная непосредственно у ЭД.

Если учесть что в переходе пуска плавкой вставки не должна перегореть, то выбор делается так Iпп.вс т ≥

Где КП=5÷7 для КЗ ротора

КП = 2÷2,5 для фазного ротора.

Калибровку плавкой вставки производят из расчета, что при токе

1,3Iн в течении часа она не должна перегореть

1,6 Iн в течении часа должна перегореть или расплавиться.

Калибровку плавкой вставки на стенде МНИСП или другом по схеме

Тр-р первый U=0÷250В

Тр-р второй U1=230В:U2=6В: I2=400А

Плавкая вставка имеет два предела

1. Низший предел испытательного тока – это то наибольшее значение тока при котором плавкая вставка в течении часа не перегорит.

2. Верхний предел – величина тока, при которой плавкая вставка перегорает в течении часа

Достоинство: Простота

Недостаток плавких предохранителей:

Невозможность их использовать для ответственных 3х фазных электроприводов.

Так как при аварийном режиме КЗ как правило перегорает только один предохранитель, создавая новый аварийный режим – однофазный режим, приводящий к выходу ЭД из строя.

ПОМНИТЕ!!

Перегоревшая плавкая вставка должна заменяться калиброванной плавкой вставкой в соответствии с расчетным током от КЗ.

Для защиты ЭД от перегрузки используют тепловые реле магнитного пускателя с биметаллическими элементами.

В сельском хозяйстве применяют тепловые реле серии ТРН с магнитными пускателями серии ПМЕ

ТРП – с пуск. Серии ПА

РТТ – с пуск ПМА (40 А)

РТТ – с пуск ПМЛ (до 25 А)

Реле ТРН – двух полюсные имеющие температурную компенсацию температуры окружающей среды

ТРП – однополюсные, не имеющие температурную компенсацию.

РТТ и РТЛ трех полюсные не имеющие температурной компенсации.

Теперь о каждом подробнее.

У маломощных тепловых реле ТРН 10 А температурная инерция меньше, чем у остальных т.к. спираль нагревательного элемента непосредственно на биметаллическую пластину. Поэтому теплоотдача от н.э.к. биметаллической пластине хорошая в более мощных реле ТРН-10,ТРН-25, ТРН-40 нагревательные элементы расположены параллельно и немного под углам к биметаллической пластине. Между ними имеются воздушный зазор, увеличивающие температурную инерцию.

Реле имеют ручной самовозврат и регулировку величины номинального тока. Каждое деление регулятора соответствует 5% номинального тока. При +5дел-1,25при 5 дел-0,75

Температурный компенсатор выполнен у ТРН из биметалла с обратным прогибом по отношению к основному.

Однофазные тепловые реле ТРП имеют комбинированный нагрев биметаллической пластины. Одна часть тока проходит через нагревательный элемент, другая через биметаллическую пластину. Ток доставки также можно регулировать в пределах ±25% или (0,74÷1,25).

РТТ и РТЛ кроме защиты от перегрузок защищают от обрыва фаз, т.к. 3 элемента и при обрыве фазыфаз и нагревательный элемент отключает двигатель.

На примере реле ТРН рассмотрим его выбор.

Затем, по защитным характеристикам реле следует убедиться, что он допускает пуск данного ЭД. Для каждого реле существует 2 защитных характеристики

-в холодном состоянии и в горячем состоянии.

Холодным состоянием считается температура окружающей среды.

Горячее состояние-это при протекании длительно номинального тока. (пластины биметаллической нагрузки до определенной температуры и изогнулись до исходного положения).

Время срабатывания теплового реле в основном зависит от состояния нагревателя. В прогретом состоянии защита срабатывает значительно быстрее чем в холодном.

На время срабатывания также влияют случайные факторы (трение в механизме, различие чувствительности биметаллической пластины и др.). Все это снижает точность срабатывания защиты. Очень часто при 1,2не срабатывает защита.

Поэтому важно точно выбрать реле, тое уставки, поправки. Тепловые реле должно защитить ЭД от любых перегрузок, в том числе при неполнофазных режимах и незапускании.

Но часто этого не происходит, т.к. реле не отрегулированы или неправильно выбраны (не по номинальному току ЭД).

Запасные называют элементы на разные токи не поступают, как ЗИП.

Если реле выбраны неправильно, не отрегулированы, то они не функционируют.

Если нагревательные элементы подобраны правильно, то уставку реле приближенной регулировки можно сделать ток:

1. Для ТРН, РТТ, РТЛ, ТРП

   1. Определяют уставек реле без температурной компенсации.

2. Для ТРП, РТТ, РТЛ вычисляю поправку на температуру окружающей среды

Поправка необходима, когда более чем на(зимой и летом это надо учитывать и подрегулировать реле)

3. Суммарная уставка реле: N=N₁+N₂ . Которая может быть с + или с -.

Часто электродвигатели и их ПЗА находятся в разных температурных условиях (напр. ЭД. Установлены внутри животноводческих помещений, а ПЗА с наружи. Тогда правильно отрегулировать тепловые реле почти невозможно. Реле ТРН, ТРП, не защищают ЭД при заклинивании и не запуске при обрыве фазы

. В период эксплуатации нагревательные элементы стареют, поэтому периодически их надо проверять, регулировать или заменять новыми.

Настройка, проверка осуществляется на стенде МИИСП.

Методика регулировки реле.

По ГОСТу. Реле правильно выбранное 2 часа перегревают не линейном током, затем на

20 % его увеличивают и реле должно сработать через 20 мин.

2. Ускоренная регулировка теплового реле.

   1. Реле осматривают и проверяют нет ли механических дефектов

   2. Проверяют соответствует линоминальный ток нагревательного элементов реле номинальному току нагрузки защищаемого ЭД (если есть необходимость элементы заменяют) т.е. выбирают нагревательные элементы ток которых близок номинальному току ЭД.

Н.Э можно вырезать из электротехнической стали по рекомендациям справка Шипуль-100 советов электрику.

3. Проверяют не согнуты ли нагревательные элементы.

4. Проверяют расстояние между НЭ и биметаллическими пластинами и их временное расположение при t=20°. Если это расстояние неодинаково, необходимо изменить положение НЭ отпустив, а затем снова затянув винты их креплений. Если и это не помогло, то для установки параллельности НЭ и биметаллической пластинки необходимо использовать регулировочные винты, расположенные на обратной стороне реле у основания его.

5. Регулировочный эксцентрик уставок теплового реле установить в положение +5

6. Тепловое реле подсоединить к регулировочному устройству и установить ток нагрузки НЭ равный 1,5

7. Через 145 секунд эксцентрик плавно поворачивает в направление к (-5) до срабатывания температуры реле.

8. После интенсивного охлаждения ТР настольным вентилятором к регулировочному устройству подключают второй НЭ и все повторяют сначала. ()

9. Если за 145 с ТР не сработает, плавно, медленно поворачивают регулировочный винт против часовой стрелки до срабатывания ТР.

10. Если ТР будет срабатывать от обоих нагревательных элементов, то проводят окончательную его регулировку. Для этого оба НЭ соединяют последовательно и подключают к регулировочному устройству, а регулировочный эксцентрик устанавливают в положение +5. Снова устанавливают на нагрузки 1,5и через 145с плавно поворачивают эксцентрик по направлении к -5 до срабатывания. После этого ТР будет точно отрегулировано.

11. Если во время регулировки регулировочный эксцентрик находился в положении +5, ток в НЭ был равен 1,5и ТР сработало раньше, чем за 145 с, то необходимо заменить НЭ при самом ТР, выбирая их по большему номинальному току.

Если наоборот, при этом же токе нагрузки и положении регулировочного эксцентрика не -5 ТР не сработает (145с прошло и мы плавно повернем эксцентрик до -5 то НЭ надо выбрать или заменить

Выбирая по меньшему номинальному току

После выбора новых НЭ или ТР их опять регулируют по рассмотренной методике.

Реле ТРП, РТТ, РТЛ регулируются также, только если нет сработки, то заменяют все реле.

Для ТРН – 60 (180с в место 145с)

Проверка и настройка магнитного пускателя сводятся к следующему:

1. К проверке и настройке контактной системы

2. К определению состояния изоляции катушки магнитного пускателя.

3. Определение напряжения срабатывания и отключения магнитного пускателя

Состояние контактной системы проверяется на отсутствие перекосов, на одновременность замыкания контактов, отсутствие коррозии на пружинах главных и блокировочных контактов, хорошую затяжку крепёжных винтов и сопротивление изоляции между контактами подвижной и неподвижной системы и между ними, и также между ними на корпус магнитопровода. Проверка осуществляется мегомметром на 1000В. Затем определяется конечное и начальное. Нажатие контактов, размеры провалов и растворов контактов. Эти величины нормируются и представлены в справочной литературе.

Начальное нажатие – это усилие, создаваемое контактной пружиной в точке первоначального касания контактов. Оно характеризует упругость пружины в её разжатом состоянии.

Для проверки делается следующее: к пружине подвижных контактов привязываются петля из каперной ленты и цепляется за крюк динамометра. Полоска паперосной бумаги закладывается между подвижным контактом и прижимающим кронштейном. Затем оттачивают динамометром перпендикулярно плоскости касания контактов настолько, чтобы пружина освободила полоску бумаги и она могла свободно перемещаться. Усилие фиксируется и сравнивается с табличным.

Конечное нажатие характеризует давление контактов при полностью включенном пускателе и незаношенных контактах.

При недостаточном нажатии – контакты привариваются; при увеличенном –увеличенном пускатель нечетко работает.

При проверке между подвижными и неподвижными контактами устанавливается полоска поперосной бумаги, включается магнитный пускатель и полоска бумаги зажимается между подвижными и неподвижными контактам. За петлю киперной ленты цепляем крюк динамометра и тянем до свободного перемещения бумаги между контактами. Усилия фиксируются и сравниваются с табличными.

Раствор контакта – это кратчайшее расстояние между подвижным расстояние между подвижным контактом в отключенном состоянии пускателя. Измерить это расстояние можно линейкой или при помощи щупа, один конец которого, равный номинальному раствору должен проходить между контактами, а другой (макс.допустимый раствор) не должен проходить между ними.

Провал контакта. Это расстояние на которое считаться место касания подвижного контакта с неподвижным из положения полного замыкания, если удалить неподвижный контакт. Поскольку провал измерить практически невозможно, измеряют зазор, контролирующий провал, т.е. зазор образующийся между упором ( при снятом неподв. Контакте) и контактом подвижным при включении пускателя (или замкнутом положений контактов. Подв и не подижных).

Изменение растояния фиксируется и сравнивается с табличным.

По мере износа контактов провал уменьшается, что может привести к перегреву контакта.

При проверке катушки магнитного пускателя определяется с помощью мегомметра на 1000В сопротиврение сопротивление изоляции катушки относительно корпуса магнитопровода. Согласно ПУЭ оно должно быть не менее 0,5 МОм, кроме того катушка должна быть плотно посажена на сердечник магнитопровода.

Проверка срабатывания электромагнита пускателя сводится у определению напряжения его втягивания (срабатывания) и отпускания. Он должен срабатывать ( включаться) при поднятии напряжения с 0 до Uн. И должен отключиться при снижении напряжения от Uн до 0 при Uн.

Замеры повторяются 3 раза и берется средняя величина напряжения срабатывания.

Для не частых пусков и защиты АЭД применяют автоматические выключатели серии

АП 50Б и автоматы серии А. Автоматы представляют собой коммутационный аппарат, в котором совмещены выключатель и защита от перегрузок и КЗ.

Защита от перегрузок осуществляется тепловыми расцепителями ( по одному на каждую фазу) принцип их действия такой же как у тепловых реле. Они имеют нагревательные элементы, которые действуют на биметаллические пластины, отключающие автомат (через клавишу на механизм отключения автомата).

Защита от КЗ в автомате осуществляется электромагнитными расцепителями. Электромагнитный расцепитель представляет собой токовое реле, действующее на защелку автомата. При протекании через катушку тока КЗ сердечник токового реле втягивается в катушку и давит через клавишу на защелку, которая удерживает автомат во включенном состоянии. Защелка срабатывает и автомат под действием пружины отключается. Тепловой расцепитель регулируется на заводе и с помощью рычага Iн и 0,6 Iн.

Токовый расцепитель регулируется на заводе на 11 Iн, а у автоматов АП 50Б натяжением пружины, удерживающей сердечник в отключенном состоянии. Эта регулировка может при необходимости) делаться обслуживающим персоналом.

Автомат выключатель выбирается по номинальному напряжению величине тока и способу защиты от воздействия окружающей среды.

При выборе соблюдаются условия:

1. Uнав ≥ Uс

2. Iн.авт.≥Iн.двиг.

3. Ток уставки теплового расцепителя выбирают в зависимости от окружающей температуры.

При tокр.мах=40°С Iуст.тепл.расц. = Iндвиг. Или

4. Ток уставки ЭМ расцепителя

А) Для двигателя с КЗ ротором Iуст ≥(1,5÷1.8)Iпуск.

Б) Для двигателя с фазн ротором

Iуст ≥ (2.5÷3)Iн.двиг

Вообще ЭМ расцепитель отстроен на 11 Iн.АВ

При выборе автомата для защиты эл. сети, которая питает несколько ЭД с КЗ ротором уставки выбирают по следующему условию:

Для теплового расцепителя .

Iуст.тепл.расц≥,

Где -сумма номинальных токов одновременно работающих ЭД

Для ЭМ расцепителей.

Iуст ≥ (1,5÷1,8)[+(Iп”-Iн”)]

Где -сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей

Iп”-Iн” – разность пуск. и номин. токами у двигателя, имеющего наибольшую мощность.

При наладке автоматов необходимо проверить на стенде токи уставки тепловых и ЭМ расцепителей автоматов.

Проверка тепловых расцепителей делается в след последовательности.

Каждый тепловой элемент, а потом все три элемента, соединяемые последовательно при включенном автомате подвергается воздействию двойного тока. Время сработки должно быть не более 100 секунд.

После каждого испытания автомату 2-3 минуты дают на остывание биметаллической пластины.

Проверка ЭМ расцепителей делается в следующем порядке.

Подбирается эквивалентное сопротивление и понему пропускают ток, равный току уставки ЭМ расцепителя. Не изменяя испытательного тока переключают цепь с эквивалентного сопротивления поочередно полюса выключателя.

При токе ниже тока уставки на 30% для всех остальных автоматов автомат должен мгновенно срабатывать.

Очень часто сработка происходит при 6 Iн, тогда надо регулировать ЭМ расцепитель.

Чтобы убедиться, что отключение произошло от ЭМ расцепителя, а не от теплового расцепителя необходимо сразу после каждого отключения включать автомат.

Если автомат сразу выключится нормально – отключение последовало от ЭМ расцепителя.Если автомат не выключается сразу, а после 2х минут – от теплового расцепителя произошло срабатывание.

Выбор предохранителей.

1. Для осветит сети. Токи плавких вставок→по номинальносу суммарному рабочему току. Iпл.вст ≥ Iн ( суммарный рабочий ток)

2. Для внутренних электропроводок, за которыми нет систематического надзора . Iпл.вст ≥ 0,8Iндоп.ток по нагреву

Проверка предохр. Калибр.

I=1.3 Iн – не должна перегреваться в течении часа.

I=1.6 Iн – должна перегреваться в теч часа.

Выбор предохранителя для электродвигателя из условия пуска.

1.Одинаковых

А) с КЗ ротором с нормальными условиями пуска (редкие пуски) при tразг ≤ 5-10 с.

Iпл.вс ≥ Iпуска/2,5

Б) Тяжелые условия АД с КЗ ротором ( частые пуски и tразг до 40)Iпл.вс ≥(Iпуска/1,6-2) ≥(5÷7)Iн/1,6÷2(5÷7)Iн/1,6÷2

В). Для АЭД с фазным ротором (1÷1,25)Iн

2. Линия с АЭД с КЗ ротором

Iпл.вст ≥

–сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей.

(Iпуск-Iном)-разность токов у двигателя большей мощности уставок в линии.

Калибровка 1,3 Iн не должна в теч часа перегореть, а 1,6 Iн должна перегореть в теч часа.

Выбор теплового реле.

Iн.нагр = Iн.двиг эл-та Ni = (Iн.дв/0,05)-(Iн.тр/ Iн.тр):

N₂ 40-tокр/10°C

Сработка магнитного пускателя ↑0→Uн при 0,85 Uн сработал

↓Uн-0 при 0.4 Uн отпустил.

Выбор автоматического выключателя.

1, Uн≥Iн.двиг. с тяжелыми условиями пуска Iн.авт ≥ 1,5 Iн ток уставки теплового расцепителя при tокр = 40°C

Iуст.тепл = Iндви. Расц

Iуст.тепл.расц = Iн.двиг/1+0.006(tокр.мах – tокр)

Ток уставки электромагнитного расцепителя

А) двигатель с КЗ ротором Iуст ≥ (1,5 ÷ 1,8) Iпуск.

При выборе автомата для защиты нескольких ЭД с КЗ ротором, токи уставки выбираются: для теплового расцепителя: Iустт.тепл≥.расц одновременно работающих ЭД.

Для электромагнитного расцепителя:

Iуст ≥(1,5÷1,8)(.дв+(Iп-Iн)

Где .дв – сумма номинальных токов одновременно работающих двигателе.

(Iп-Iн) – разность пусковых и номин токов у двиг имеющих наибольшую мощность и разность.

Для группы двигателей с фазным ротором

Iустэл.магн≥(1,5-2.0)Iн.дв+.дв

Где - для двигателя у которого это значение наибольшее в группе.

Лекция 13 Диагностика асинхронных двигателей в процессе эксплуатации

Л.14 эксплуатация электрооборудования распределительных устройств

П.1 Периодичность осмотров распределительных устройств.

Периодичность осмотра устанавливается в зависимости от:

Типа устройства

Его назначения формы обслуживания

Сроки осмотров следующие:

1.)В распределительных устройствах сменным персоналом, дежурящим на самой подстанции иди на дому – ежесуточно

При неблагоприятной погоде – мокрый снег, туман, сильный продолжительный дождь, гололед; а также после коротких замыканий (м/ф) замыканий на землю в сети проводят дополнительный осмотр. Рекомендуется один раз в неделю осматривать устройства в темноте для выявления возможных разрядов коронирования в местах повреждения изоляции и местных частей.

2,) В распределительных устройствах подстанций U=35кВ и выше, не имеющих постоянного дежурного персонала, график осмотров составляют в зависимости от типа устройства (закрытое или открытое) и от назначения подстанций. В этом случае осмотры выполняет начальник группы подстанций или мастер не реже 1 раза в месяц.

3.) Трансформаторные подстанции и распределительные устройства

Электрической сети U=10 кВ и ниже, не имеющие дежурного персонала, осматривают не реже 1 раза в 6 месяцев.

В внеочередные осмотры на объектах без постоянного дежурного персонала проводят в сроки, установленные местными инструкциями с учетом мощности короткого замыкания и состояния оборудования.

Всегда осматривается выключатель после цикла неуспешного АПВ и отключения КЗ.

О всех неисправностях запись в эксплуатационном журнале неисправности, нарушающий нормальный режим работы устраняют в кратчайший срок.

Исправность резервных элементов распределительного устройства (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 какой либо предварительной подготовки.

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

П.2 Обслуживание выключателей.

Внешние осмотры масленых выключателей без отключения производится с учетом местных условий, но не реже 1 раза в 6 месяцев вместе с осмотрами РУ. При осмотрах проверяют: состояние изоляторов, креплений и контактов ошиновки; уровень масла и состояния маслоуказателей: отсутствие течи масла из розеточных контактов маслообъемных или через прокладки баковых выключателей.

Уровень масла в выключателе во многом определяет надежность их работы. Он не должен выходить за пределы маслоуказателя при темературах окружающей среды от -40 до +40. Повышенный уровень масла в полосах и соответственно уменьшенный объем воздушной подушки к чрезмерному давлению в баке при гашении дуги, что может служить причиной разрушения выключателя. Снижение объема масла также приводит к разрушению выключателя. Снижение объема масла особенно опасно в малообъемных выключателях ВМГ-10, ВМП-10. Если течь значительна и масла нет в масломерном стекле, то выключатель необходимо отремонтировать и заменить в нем масло. При этом ток нагрузки разрывают другим выключателем или снижают нагрузки на данном присоединении до нуля.

Ненормальный нагрев дугогасительных контактов малообъемных выключателей вызывает потемнение и подъем уровня масла в маслоуказательном стекле, а также 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 выключателей. При наличии АПВ опробование на отключение целесообразно осуществлять от релейной защиты с выключателем от АПВ.

При отказе в срабатывании выключатель надо отремонтировать.

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

При осмотре контролируют исправность и правильность показателей устройств, сигнализирующих о включенном или выключенном положении выключателя. Обращают внимание на надежность закрытия заслонок выхлопных козырьков гасительных камер. Визуально проверяют целостность резиновых прокладок в соединениях камер, отделителей и их опорных колонок. Контролируют степень нагрева контактных соединений шин и аппаратных соединений.

При эксплуатации воздушных выключателе 1-2 раза в месяц из резервов удаляют накапливающийся конденсат. В период дождей увеличивается подача воздуха на вентиляцию, при понижении температуры окружающего воздуха ниже -5°С включается электробогрев в шкафах управления и в распределительных шкафах.

Не реже 2х раз в год проверяют работоспособность выключателя путем контрольных опробований на отключение и включение.

Для предупреждения повреждений выключателей 2 раза в год (весной и осенью) проверяют и подрягивают болты всех уплотнений соединений.

П.3 Обслуживание комплектных распределительных устройств

Эксплуатация комплектных распределительных устройств (КРУ) имеет свои особенности в связи с ограниченными габаритными размерами ячеек.

Для зашиты персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям, находяшимся под напряжением, в КРУ предусмотрена блокировка. В стационарныз КРУ блокируют сетчатые двери, которые открывают только после отключения выключателя и разъелинителей.

В КРУ выкатного исполнения есть автоматические шторк, закрывающие доступ в отсек неподвижных разъединяющих контактов при выкаченой тележке.

Кроме того имеются оперативная блокировка, предохраняющая персонал при выполнении ошибочнных операций. Выкатывание тележки, например, в исполнительное положение разрешается блокировкой только после отключения выключателя, а вкатывание в рабочее положение – при отключенном положении выключателя и заземляющих ножей.

Наблюдение за оборудованием ведут через смотровые окна и сетчатые ограждения или смотровые люки,закрытые защитной сеткой.

Осмотр КРУ без их отключения проводят по графику, но не реже 1 раза в месяц. При осмотрах проверяют работу сетей оснащения и отопления помещения и шкафов КРУ, состояние выключателей, проводов, разъединителей, первичных разъединяющих контактов, механизмов блокировки; загрязненности и отсутствие видимых повреждений изоляторов; состояние цепей вторичной коммутации действие кнопок управления выключателей.

Систематически в зависимости от местных условий необходимо очищать изоляцию от пыли и загрязнений, особенно в КРУ наружной установки.

Одновременно с осмотром проверяют правильность положения коммутирующих аппаратов. Встроенное в КРУ и КРУЖ оборудование осматривают в соответствии с инструкциями по эксплуатации. При эксплуатации КРУ запрещается – отвинчивать съемные детали шкафа открывать и поднимать автоматические шторки при наличии напряжения в тех местах, доступы в которые имеет закрытый характер.

Предохранители в шкафу трансформатора собственных нужд можно менять только при снятии нагрузки. При проведении работ внутри отсека выкатной тележки на автоматической шторке необходимо вешать плакат « не включать! Работают люди» «высокое напряжение! Опасно для жизни»

Все эти работы может делать только оперативный персонал.

П.4 Обслуживание разъединителей.

При регулировании технической части трехполосных разъединителей проверяют одновременность включения ножей. При регулировании момента касания и сжатия подвижных ножей изменяют длину тяги или хода ограничителей и упорных шайб либо слегка перемещают изолятор на цоколе или губки на изоляторе. При полном включении нож на 3-5 мм не должен доходить до упора контактной площадки контролируется наименьшее усилие вытягивания одного ножа из неподвижного контакта, (200-400Н) Плотность прилегания контактов разъединителя контролируют по значению сопротивления постоянному току, которое находится в пределах 220-50 мкОм.

Контактные поверхности разъединителей в процессе эксплуатации смазывают нейтральным вазелином с примесью графита. Трущиеся части привода покрывают незамерзающей смазкой.

Состояние изоляторов разъединителей оценивают по сопротивлению изоляции или во результатам испытания изолятора повышенным напряжением промышленной частоты.

П.5 Обслуживание короткозамыкателей и отделителей.

Короткозамыкатели и отделители осматривают не реже 2 раза в год, а также после аварийных отключений. При осмотрах особое внимание обращают на состояние изоляторов, контактов, заземляющего провода, пропущенного через окно трансформатора тока. При обнаружении следов подгорания контакты зачищают или заменяют.

Продолжительность движения подвижных частей короткозамыкателя на U=35кВ от подачи импульса до замыкания контактов должна быть на более 0,4с, а отделителя от подачи импульса до размыкания контактов 0,5 с. Наибольшее включение в этих устройствах в процессе эксплуатации уделяют ненадежным узлам: открытым пружинам, контактным системам и шарнирным соединениям, и не защищенным подшипникам, выступающим с задней стороны.

В объем работ по ТР входят: внешний осмотр, смазка трущихся деталей, измерение сопротивления контактов постоянному току.

Внеплановые ремонты делаются в случае обнаружения внешних дефектов.

Наладка короткозамыкателя и отделителя заключается в проверке работы провода на включение и отключение, проверка положения ножей и завода отключающей пружины привода с блокирующим реле БРО, регулировка хода сердечников электромагнитов и реле. Контроль за нагревом разъемных соединений в защитных распределительных устройствах осуществляется с помощью электротермометров пленочного типа, термосвечей, плавящимися при разной температуре или термоиндикаторах из обратимых пленок меняющий свой цвет при нагреве.

П.6 Обслуживание потребительских подстанций.

Плановые осмотры ТП выполняют в дневное время по утвержденному графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев.

Внеочередные осмотры после аварийного отключения питающих линий, при перегрузках оборудования, резком изменении погоды. 1 раз в год ТП осматривают инженерно технический персонал. Обычно совмещается этот осмотр с приемкой обществ к работе в зимних условиях, с осмотрами ВЛ 10 или 4 кВ.

При осмотрах оборудования ТП и КТП необходимо обращать внимание на следующее: у выключателей нагрузка разъединителей и их приводов – отсутствие следов перекрытия и разрядов на изоляторах и изоляционных тягах; положение ножей в непродвижном состоянии дуго-гасящих ножей и камер у выключателя; правильное положение рукояток приводов; исправность гибкой связи между ножом и вводным зажимом у разъединителя.

У предохранителей типа ПК – соответствие плавких вставок параметрам защищаемого оборудования, целостность и исправность патронов, правильность расположения и закрепления патронов в неподвижных контактах, состояние и положение указателей срабатывания предохранителя.

У разрядников – отсутствие следов дуги перекрытия поверхности, правильность установки, состояние внешних исправных трубчатых разрядников и правильность расположения выхлопа газов. У проходных, опорных и штыревых изоляторов – отсутствие сколов, трещин и следов перекрытия дуги: у ошиновки РУ 10 кВ отсктствие следов местного нагрева контактов в местах присоединения к оборудованию и в соединениях шин, состояния окраски и крепления шин; у кабельных устройств – состояние кабельных муфт и воронок, отсутствие течи мастики, целостность наконечников, наличие маркировки, заземления воронок.

У РУ – низкого напряжения (0,4 кВ) – состояние рабочих контактов рубильников, предохранителей и автоматов, отсутствие на них следов копоти, перегрева и о плавления, состояние трансформаторов тока, реле защиты и разрядников типа РВН-0,5, целостность плавких предохранитель и их соответствия параметрам потребителя, имправность фотореле, целостность пломб и защитных стекол на приборах учета и примерения состояние контактов ошиновки 0,4 кВ и ее крепления.

Для устранения замеченных при осмотре неисправностей в работе оборудованию ТП и КТП в случаях не терпящих отлагательств до очередного ремонта производят выборочные ремонты с заменой отдельных элементов и деталей. Эти работы выполняются эксплуатационным оперативным персоналом.

П.7 Обслуживание заземляющих устройств.

В процессе эксплуатации выполняют осмотры, периодические проверки и испытания заземляющих устройств в соответствии с рекомендациями ППР.

На участке заземляющих устройств, подверженных интенсивной коррозии, устанавливают более частую периодичность измерений.

Внеплановые измерения сопротивления заземляющих устройств проводят после из переустройства или капитального ремонта.

Измерения проводят прибором МС – 08 или методом амперметра вольтметра. Прибором удобнее делать измерения

Схема измерения

Вспомогающие заземлители выполняют путем забивки труб диаметром 50 мм и длинной 2,5 м на расстояние нескольких десятков метров от проверяемого заземляющего устройства. Зонд забивают вне зоны влияния проверяемого заземления и вспомогательного.

Сопротивление вспомогательного заземления при измерениях прибором МС – 08 не должно превышать 250 Ом для первого предела измерений ( от 0 до 100м) 500 Ом для измерений второго предела от 0 до 100) и 1000 Ом для измерения третьего предела (от 0до 1000 Ом). Сопротивление зонда во всех случаях не должно превышать 1000 Ом.

Удельное сопротивление грунта.

Ρ=R1/0.03 Ом*см, где

R1 – сопротивление одной трубы.

Для повышения точности измерения методом амперметра-вольтметра желательно иметь ток несколько десятков ампер и большое внутреннее сопротивление вольтметра.

Сопротивление заземлению растеканию Rx =∆U/I3

Где ∆U- падение напряжения между проверяемым заземлением, В.

I3 – ток, пропускаемый через проверяемое заземление от свар тр-ра.

Лекция 15

Эксплуатация воздушных ЛЭП и силовых кабельных линий.

П.1 Приемка воздушных и кабельных линий в эксплуатацию.

П.1.1 Воздушные ЛЭП

Сооружение новой или реконструкция старой воздушной ЛЭП производится специализированной строительно-монтажной организацией.

Все виды работ выполняются в соответствии с проектом. До начала работ проект рассматривается эксплуатационной организацией, которой в дальнейшем предстоит, принят готовую ЛЭП в эксплуатацию. В период строительства воздушной ЛЭП эксплуатационный персонал ведет технический контроль за производством строительных и монтажных работ. Эксплуатационный персонал должен помочь строителям и монтажникам при выявлении дефектов, упущений и отступлений от проекта. По окончании работ назначается приемочная комиссия, которой передается необходимая проектная и техническая документация ЛЭП. В помощь приемной комиссии создаются рабочие комиссии с участием электромонтеров – линейщиков. Члены рабочей комиссии производят детальный осмотр ЛЭП, влезая на каждую опору и составляют акты с перечислением обнаруженных дефектов и недоделок. После устранения строительно-монтажной организацией всех недостатков и несоответствий с проектом, производится осмотр линий и составляется дополнительный акт.

На основании актов рабочих комиссий определяется готовность ЛЭП к передаче в эксплуатацию включения ЛЭП под напряжение производится оперативны персоналом энергосистемы по заявке и с разрешения председателя приемочной комиссии. Напряжение на линию продается только при минимальных уставках по току и времени на реле зашиты. Перед замыканием под нагрузку ЛЭП фазируется.

Под нагрузкой ЛЭП испытываются в течении суток. При положительных результатах испытания составляется акт о передаче ЛЭП в эксплуатацию.

П 1.2 Кабельные линии.

В соответствии с ПУЭ прокладку и монтаж кабельных линий сооружаемых строительно-монтажными организациями, выполняют под техническим надзором эксплуатационного персонала, выполняющий надзор контролирует качество работ, проверяет состояние кабеля на барабанах, качество муфт и монтажных материалов принимает скрытые работы к которым относится осмотр проложенного кабеля, проверяет габаритные размеры в местах сближений и пересечений сооружаемой линии с другими кабелями и подземными коммуникациями, монтаж муфт.

Кабельную линию принимает специальная комиссия, члены которой проверяют техническую документацию и обходят трассу.

До включения кабельной линии в работу определяют:

• Целостность кабеля и фазировку его жил.

• Активное сопротивление жил кабеля

• Измеряют сопротивление заземлений у концевых муфтю

• Проверяют действие устройств защиты при возникновении блуждающих токов

• Мегомметром испытывают изоляцию линии до 1 кВ ( повышенным напряжением постоянного тока – линии напряжения свыше 2кВ.)

В эксплуатацию принимают весь комплекс сооружений: кабельные колодцы для муфт, туннели, каналы, антикоррозионную защиту, систему сигнализаций, автоматику, установленную на линии.

В объем эксплуатаций кабельных линий входит:

• Контроль за токовыми нагрузками, температурными режимами и напряжением сети

• Осмотры трасс

• Профилактические испытания и измерения

• Защита металлических оболочек кабелей, проложенных в земле от коррозии.

• Охрана линий.

П.2. Профилактические испытания и измерения кабельных линий.

В процессе эксплуатации кабельных линий ежегодно подвергают профилактическим испытаниям.

В случае благоприятного температурного режима и способа прокладки кабеля испытывают не реже 1 раза в 3 года.

Внеочередные испытания кабельных линий проводят после ремонтных работ и окончания земляных работ на трассе.

Основной метод испытания кабеля повышенным напряжением постоянного тока. Т.к. кабели обладают большой зарядной реактивной мощностью и испытания их на переменном токе требует применения мощных испытательных установок.

Кабельные линии U ≤ 1 кВ допускается испытывать только мегомметром на U=1000В. или на U=25000В. t=1мин.

Для кабелей U>1кВ. испытания проводят с помощью АКИ50, АКИ-70. Испытательные напряжения кабели с бумажной изоляцией. 3, 6, 10 кВ – 6Uном, t=10мин для каждой жилы.

Кабели с пластмассовой изоляцией 3, 6, 10 кВ – 5Uном, t=10мин

Кабели с резиновой изоляцией 3, 6, 10 кВ – 2Uном, t=5мин.

Кабель считается выдержавшим испытанием, если не произошло пробоя изоляции, не было скользящих разрядов и толчков токов утечки или его нарастания после достижения устанавливающегося значения.

Целостность жил определяется мегомметром U=1000В или 2500В.

Многожильные кабели с общей поясной изоляцией бронированные.

Одножильные и многожильные кабели с отдельной металлической оболочкой на каждой жиле.

Кабель с жилой в отдельной экранированной и пластмассовой оболочке.

Кабель в резиновой оболочке и жилой в резиновой оболочке.

Rиз кабеля ≥0,5Мом должно быть:

При определении Rиз кабеля при помощи мегомметра одновременно определяют отсутствие замыканий между фазами или между фазами и оболочкой и обрывов жил кабеля

Установление характера повреждения кабельной линии

• Отключают линию от ИП

• От линии отключают все электроприемники

• С обоих концов линии мегомметром измеряют Rиз из каждой жилы по отношению к земле, между каждой парой жил, отсутствие обрыва токоведущих жил.

Установив характер повреждений выбирают метод определения повреждений.

1)Первоначально с погрешностью 10-40м определяют зону в границах которой расположено место повреждения.

2) Затем уточняют место повреждения не посредственно на трассе.

• Для определения этой зоны повреждения линии используют следующие относительные методы: импульсный, колебательного разряда, петлевой, емкостной

• Уточняют место непосредственно на трассе абсолютными методами: акустическим и индукционным

Импульсный метод

1.Скорость импульса U

2. Расстояние от начала линии до места повреждения Lx

3. Время, за которое импульс проходит до точки повреждения и обратно tx

tx=2Lx/U

U=160 м/мКа, тогда

Lx=Utx/2=80tx

Приборы ИКЛ-5, Р5-1А, Р5-9, Р5-13.

Р5-5 этот прибор определяет характер дефекта -замыкание на землю и т.п.

Метод кабельного разреза

Определение зоны повреждения при заплывающих пробоях.

С аппарата АИИ-70 напряжение постоянного тока подают на поврежденную жилу кабеля, определяемую мегомметром как пониженное сопротивление изоляции на корпус АИИ-70

Плавно поднимают напряжение до пробоя в момент пробоя в месте повреждения возникает искра, имеющая небольшое переходное сопротивление и в кабеле происходит разряд колебательного характера.

Период колебаний Т этого разряда соответствует времени двукратного пробега волны до места повреждения и обратно, поэтому T=4Lx/U или U=160 м/мкс Lx=T×U/4 или 40×T/

Продолжительность разряда измеряют электронным мили секундомером ЭМКС 58М присоединяемый через делитель напряжения.

Тепловой метод: применяют для определения зоны повреждения кабельной линии в случае, когда жила с поврежденной изоляцией (замыкание на землю) не имеет обрыва и имеется хотя бы одна жила с хорошей изоляцией.

Этот метод заключается в непосредственном измерении сопротивления постоянному току участка поврежденной жилы от места измерения до места повреждения при помощи измерительного моста. Если с одной стороны кабеля соединить между собой, поврежденную жилу и здоровую, а с другой стороны подключить 2 регулируемых сопротивления, получается схема моста.

Равновесие моста наступит при следовательно

–удельное сопротивление

L – полная длинна кабеля

- сопротивление моста.

Соединение перемычки соединительных концов, переходных контактов может влиять на точность результатов измерений необходимо поменять линии, присоединяемые к мосту. При этом

Измерения выполнены правильно, если

0.997 < (< 1.003

Петлевой метод применяют при небольших расстояниях до места повреждения

Lx < 100 – 200 м и больших переходных сопротивлениях

1000 < Rп < 5000 Ом ( применяют если невозможно использоваться импульсным)

Погрешность 0,1 – 0,3%

Емкостной метод

Используют для повреждений с обрывом одной или нескольких жил кабеля и при сопротивлении изоляции поврежденной жилы не менее 5000 Ом.

Принцип метода заключается в измерении емкости оборванного участка жилы кабеля, которая пропорциональна его длине до места повреждения. Емкость можно измерять как на постоянном так и на переменном токе. В практике применения емкостного метода встречается в следующих случаях:

• Обрыв одной жилы измеряют емкость оборванной жилы с одного С1 и с другой С2 конца кабеля

Расстояние до места повреждения будет

• Обрыв одной жилы с замыканием на землю ее половины С2

Измеряют емкость оборванной жилы и емкость целой жилы с расстояния до места повреждения будет

• Обрыв одной жилы, все фазы имеют глухое заземление, в том числе и один конец оборванной жилы

Где - удельная емкость, берется из справочной из справочника

Акустический метод

Измеряют при условии что в месте повреждений можно создать искусственный электрический разряд, просматриваемый с поверхности земли или воды. При возникновении разряда в поврежденном месте одновременно с электромагнитными колебаниями возникает звуковая волна, которая может быть прослушана на поверхности земли или воды. Наибольшая слышимость будет непосредственно местом повреждения кабеля. Источник тока АКИ-70 (АКИ -50)Слушающий прибор типа АИП -3

Индукционный метод

Применяют для определения места повреждения на трассе. Он основан на принципе улавливания магнитного поля над кабелем, создаваемого током звуковой частоты, пропускаемый по кабельной линии. По поврежденной иле кабеля пропускают ток от генератора тональной частоты (800-1000 Гц) При этом вокруг кабеля образуется магнитное поле, напряженность которого пропорциональна силе тока в кабеле, глубине залегания и расстояния до его оси.

Оператор продвигаясь вдоль трассы кабеля от места установки звукового генератора.

Точность не более 0,5 м. Применяется при переходных сопротивлениях 20-50 Ом.

Л.16 Эксплуатация электронагревательных установок.

В сельском хозяйстве наибольшее распространение получили электронагревательные установки с трубчатыми нагревательными элементами – тэнами.

Это эл.калориферы, водонагреватели.

Структура условного обозначения ТЭН следующая: ТЭН – 123/456

1 – развернутая длинна, см

2 – условное обозначение длины контактных стержней в заделке

3 – наружный диаметр оболочки, мм

4 – мощность, кВт

5 – индекс для обозначения по таблице

6 – номинальное напряжение, В

Условное обозначение и длинны контактных стержней в заделке следующие

Обозначение Сторон	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З
Номинальная длина в заделке, мм	40	65	100	125	160	240	400	630

Например, ТЭН – 100Д13/2П127

Х, П, Р, Ю – вода или слабый раствор кислот и щелочей

О, Э, Н – воздух, газы