ООО «ЭнергоАльянс»

 

ЭЛЕКТРОЛАБОРАТОРИЯ

 

 

 

 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

  

 

Воздушные выключатели являются наряду с масляными выключателями основными коммутационными аппаратами, устанавливаемые в распределительных устройствах, высотного напряжения для разрыва электрической цепи под нагрузкой и отключения токов короткого замыкания.

 

Воздушные выключатели устанавливаются на ОРУ напряжением 330 кВ и выше. На ОРУ напряжением 35, 110 и 220 кВ они устанавливаются при отсутствии масляных выключателей необходимых параметров или по требованиям устойчивости системы электроснабжения.

 

Воздушные выключатели выпускаются и эксплуатируются трех серий:

 

-     серия ВВБ с металлическими гасительными камерами;

 

-    серии ВНВ со стеклоэпоксидными гасительными камерами и с двойным модулем 220 кВ в отличие от выключателя ВВБ, которые имеют по конструкции гасительных камер модуль 110 кВ;

 

-     серии ВВ в закрытыми воздухонаполненными отделителями.

 

Испытания и опробования воздушных выключателей необходимо

 

проводить с соблюдением общих и специальных мер по технике безопасности. Персонал, выполняющий наладочные работы, должен находиться при испытаниях в защитном месте (испытательной лаборатории, передвижной мастерской и п.т.) не ближе в 15-20 м от крайней фазы. Доступ к выключателю, на котором ведутся испытания, отражают канатом в радиусе 50-60м.

 

 

 

2. КВАЛИФИКАЦИОННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ БРИГАДЫ

 

 

 

Измерения производятся по распоряжению специально подготовленным персоналом, не менее чем двумя лицами:

 

1.    Инженер лаборатории с группой по электробезопасности IV.

 

2.     Измеритель с группой по электробезопасности Ш.

 

 

 

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ РАБОТ

 

 

 

3.1.    Измерение сопротивления металлической связи должно производиться специально обученным персоналом электролаборатории

 

3.2.    Производитель работ и члены бригады должны иметь при себе именные удостоверения установленной формы о проверке знаний техники безопасности, и присвоенной группе по электробезопасности с отметкой на право проведения измерений в графе свидетельства на право проведения   специальных работ.

 

3.3.    Бригада должна пройти инструктаж по электробезопасности с учётом особенности электроустановки, на которой ей предстоит работать. Производитель работ, кроме этого, должен пройти инструктаж: по схеме электроснабжения электроустановки. Инструктаж оформляется записью в журнале инструктажа с подписями инструктируемых лиц и лица, проводящего инструктаж. Инструктаж должно проводить лицо с группой по электробезопасности V из административно-технического персонала или с группой по электробезопасности IV из оперативного или оперативно-­ремонтного персонала эксплуатирующей организации. Содержание инструктажа определяется инструктирующим лицом.

 

 

 

3.4.     Подготовка рабочего места и допуск к работе осуществляется оперативным персоналом эксплуатирующей организации.

 

3.5.     При работе на действующих электроустановках перед подключением прибора необходимо убедиться в отсутствии напряжения на корпусах испытуемых электроприёмников.

 

3.6.     При измерении необходимо принять меры, предотвращающие случайное прикосновение к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением.

 

  

 

4.  ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

 

 

 

а) опорных изоляторов, изоляторов гасительных камер и отделителей и изолирующих тяг. Производится для выключения всех классов напряжений мегаомметром на напряжение 2,5кВ или от источника напряжения выпрямленного тока.

 

В случае необходимости, особенно при измерениях в сырую погоду, для исключений влияния токов утечки на показания мегаомметра на внешней поверхности изоляторов устанавливаются охранные кольца (рис. 1),

 

 

 

 

Рис. 1. Схема измерения изоляции изоляторов с применением охряных колец

 

1 - металлический фланец;
2-верхнее ребро изолятора; 3 -
охранное кольцо; 4 - мегаомметр

 

 

 

Предельные значения сопротивления изоляции приведены в табл. 1.

 

 

Таблица 1

 

 

Испытываемый объект	Сопротивление изоляции, МОм, при номинальном напряжении выключателя, кВ
	до 15	20-35	110 и выше
Опорный изолятор, воздухопровод и тяга (каждое в отдельности), изготовленные из фарфора	1000	5000	5000
Тяга, изготовленная из органических материалов		3000

 

 

 

б)    вторичных цепей, обмоток электромагнитов включения и отключения. Измерение производится со всеми присоединенными аппаратами цепей управления, защиты и сигнализации мегаомметром на напряжение 500- 1000 В. Сопротивление изоляции не должно быть менее 1МОм.

 

 

 

5.    ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ

 

 

 

а) изоляции выключателей. Обязательно производится для выключателей напряжением до 35 кВ включительно. Испытание опорной изоляции выключателя, состоящий из многоэлементных изоляторов, повышенным напряжением промышленной частоты выполняется напряжением 50 кВ, прикладываемым к каждому элементу изолятора. Опорную цельнофарфоровую изоляцию испытывают напряжением промышленной частоты по нормам, приведенным в табл. 2.

 

 

 

Таблица 2

 

 

Номинальное напряжение, кВ	Испытательное напряжение, кВ
	На заводе изготовителе	Аппараты, КРУ и КТП
		Перед вводом в эксплуатацию и в эксплуатации
		Фарфоровая изоляция	Другие виды изоляции
3	24	24	21,6
6	32(37)	32(37)	28,8(33,3)
10	42(48)	42(48)	37,8(43,2)
15	55(63)	55(63)	49,5(56,7)
20	65(75)	65(75)	58,5(67,5)
35	95(120)	95(120)	85,5(108)

 

  

 

Примечание:    Испытательное напряжение для аппаратов и КРУ

 

распространяются как на их изоляцию относительно земли и между полюсами, так и на промежуток между контактами с одним или двумя (значение в скобке) разрывами на полюс.

 

Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1мин.

 

б)изоляции вторичных цепей и обмоток электроприемников управления. Испытание проводится напряжением 1 кВ со всеми присоединительными аппаратами в течение 1мин.

 

Методика испытания повышенным напряжением промышленной частоты приведена в испытание изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

 

а) контактов воздушных выключателей. Измерения выполняются для выключателей всех классов напряжений. Измерению подлежит сопротивление всего тока ведущего контура, а также сопротивление контактных разрывов каждой камеры, отделителя, ножа и т.п. в отдельности. Для измерений применяют микроомметры, двойные мосты или метод ампер-вольтметра.

 

Проверка временных характеристик с использованием электрического миллисекундомера осуществляется по схемам рис. 2.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Схемы измерения временных характеристик воздушного выключателя с помощью электрического миллисекундомера

 

 

 

Измерение собственного времени включения и отключения выключателя производят по схемам, показанным на рис. 2 а, б.

 

а - схема измерения собственного времени включения; б - схема измерения собственного времени отключения; в, г - схемы измерения разновременности размыкания контактов; д - схема измерения времени бесконтактной паузы дугогасительной камеры; е - схема измерения времени запаздывания ножа отделителя при отключении выключателя; YAC - включающая катушка; YAT - отключающая катушка; 1РГК - контакт первого разрыва; ПРГК - контакт второго разрыва; SB - блокирующая кнопка.

 

Измерение разновременности размыкания контактов дугогасительных камер выполняют по схемам рис. 2 в, г. Если стрелка прибора при измерении по схеме рис. 2 в остается на нуле, то это означает, что либо контакты размыкаются одновременно, либо контакты первого разрыва ( IРГК) размыкаются позднее контакта второго разрыва ( ПРГК). В этом случае необходимо измерения по схеме рис. 2 г.

 

Блокирующая кнопка SB (рис. 2 в, г) устанавливается под пологом отделителя тока, чтобы при включении ножа отделителя она находилась в замкнутом состоянии, а при отключении - в разомкнутом.

 

У выключателей с числом дугогасящих разрывов больше двух неодновременность размыкания контактов дугогасительных камер сначала определяется для первого и второго разрывов аналогично описанному, затем для контактов второго и третьего разрывов и т. д. При этом контакты всех разрывов, кроме испытуемой пары, должны быть надежно закорочены.

 

Измерение бесконтактной паузы дугогасительной камеры (времени, в течение которого контакты дугогасительной камеры находятся в разомкнутом положении) производится по схеме рис. 2 д. Измерение производится отдельно для каждого разрыва.

 

Измерение времени запаздывания ножа отделителя при отклонении (времени от момента размыкания контактов дугогасительной камеры до момента выхода ножа отделителя из неподвижного контакта) производится по схеме рис. 2 е.

 

Шунтирующие сопротивления у дугогасительных камер при измерениях временных характеристик выключателей должны быть отсоединены.

 

Измерение скорости движения ножа отделителя осуществляется с помощью вибрографа. На рис. 3 приведена схема установки вибрографа и определения скорости движения ножа отделителя по виброграмме.

 

Скорость движения конца ножа определяется:

 

 

 

 V=(I*R)/(100*t*r), м/с

 

 

 

где 1 - отрезок виброграммы, мм, пройденный за время t с; R - длина ножа, м; г радиус сектора вибрографа, м.

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема определения скорости движения ножа отделителя по виброграмме:

 

1 - нож в отключенном положении; 2 - нож во включенном положении; 3 - неподвижный контакт отделителя; 4 - сектор, используемый для записи виброграммы; 5 - виброграф.

 

  

 

Отрезок 1 измеряется на виброграмме между нулевыми точками синусоиды. Время t определяется числом периодов, содержащихся в отрезке 1.

 

Максимальную скорость ножа определяют не том участке виброграммы, где период синусоиды имеет наибольшее значение. Скорость измеряют в момент касания ножом губок. Для этого находят на виброграмме точку, отстоящую от конца на отрезок Н- r/R, где Н - ход ножа в губках. Время движения ножа определяется числом периодов на виброграмме. Аналогичным образом расшифровывается виброграмма отключения. При проверке временных характеристик воздушных выключателей с помощью светолучевого осциллографа для сокращения времени на обработку осциллографом необходимо использовать осциллограф с ультрафиолетовой записью, а также специальный щиток для управления работой выключателя и осциллографа.

 

На рис. 4 приведена осциллограмма операции "отключения" выключателя.

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Осциллограмма работы контактов воздушного выключателя при отключении

 

 

 

 

 

По этой осциллограмме можно определить:

 

·                   собственное время отключения выключателя - от момента подачи команды на отключение (точка а) до момента размыкания последнего контакта дугогасительной камеры (точка в);

 

·                   разновременность размыкания контактов отделителей - от точки б до

 

·                   точки в;

 

·                   опережение размыкания контактов дугогасительных камер - от точки

 

·                   в)  до момента размыкания первого контакта отделителя (точка г);

 

·                   разновременность размыкания контактов отделителей - от точки г до точки д; бесконтактную паузу дугогасительных камер - от момента замыкания контактов данной камеры (участок между точками б-в) до первого вибрационного смыкания контактов этой же камеры (точка 1);

 

·                   длительность вибрации контактов камеры при их смыкании (от точки 1 до точки ж);

 

·                   длительность отключающей камеры (от точки а до точки и).

 

 

 

На рис. 5. приведена осциллограмма включения выключателя.

 

 

 

 

  

 

Рис. 5. Осциллограмма работы контактов воздушного выключателя при включении

 

 

 

 

 

По этой осциллограмме определяют:

 

собственное время включения - от момента подачи команды на включение выключателя (точка а) до момента первого вибрационного замыкания контакта отделителя данного полюса (участок б-в);

 

разновременность замыкания контактов отделителя (участок б-в); длительность включающей команды (от точки а до точки и).

 

При расшифровке осциллограмм масштаб времени определяется из выражения:

 

 

 

 

где: Т - период синусоиды отметчика времени (при частоте 50 Гц - Т = 0,02 с, при частоте 500 Гц - Т = 0,002 с); n - число периодов, укладывающихся на участке осциллограммы длиной 1.

 

Скорость движения фотоленты для регистрации изменяющихся во времен велики при использовании светолучевых осциллографов устанавливается примерно равной 2500 мм/с.

 

Осциллографирование работы воздушного выключателя с ножевым отделителем выполняется так же, как и осциллографирование работы выключателей с воздухонаполненным отделителем. При этом для определения характеристик движения ножа необходимо использовать специальное приспособление - регистратор хода, один из вариантов которого показан на рис.6

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Диск регулятора хода ножа отделителя воздушного выключателя

 

 

 

Регистратор кода представляет собой изолирующий диск Д из текстолита с латунными ламелями Л, вмонтированными в текстолит заподлицо и за крепежными с помощью заклепок 3. Ламели спаяны гибким проводом Г, выведенным на зажим Ж. Ламели и изоляционные промежутки между ними имеют форму одинаковых сегментов с центральным углом ср = 5°. Регистратор хода жестко соединяется с валом ножа, а на приводе отделителя крепится неподвижной пружинящей контакт, который, соприкасаясь с ламелями, периодически замыкает и разрывает цепь вибратора осциллографа.

 

Схема осциллографирования работы выключателя с ножевым отделителем приведена на рис. 7.

 

Помимо регистратора хода ножа отделителя при наладке применяется вспомогательный контакт 2Т для фиксации отключенного положения ножа, установленный на нижнем элементе камеры.

 

 

 

 

 

 

Рис. 7. Схема осциллографирования работы воздушного выключателя с ножевым отделителем

 

 

 

 

Рис. 8. Осциллограмма отключения воздушного выключателя с ножевым отделителем

 

а - осциллограмма с использованием для записи регистратора хода ножа; б - осциллограмма с использованием для записи вспомогательного контакта.

 

 

 

На осциллограмме (линия Н) нечетными номерами обозначены участки соприкосновения с неподвижными контактами ламелей регистратора хода, четными - изоляционные промежутки. По этой осциллограмме можно также определить:

 

время движения ножа от момента выхода из губок до полной остановки (промежуток С);

 

время от подачи команды на отклонение до полной остановки ножа (промежуток а);

 

время от подачи команды на отклонение до выхода ножа из губок (промежуток 1);

 

угол поворота ножа от выключенного положения до момента первого вибрационного смыкания контактов камеры (угол а= φn, где (φ - угол сегмента ламели и изоляционного промежутка регистратора хода, на рис. 8 - φ = 5°);

 

число ламелей и изоляционных промежутков (п), пройденных ножом определяется по осциллограмме).

 

Кроме перечисленных временных характеристик по осциллограмме может быть определена линейная скорость конца ножа на любом участке его движения из выражения 

 

 

где R - длина ножа, М; (φ - угол сегмента ламели и изоляционного промежутка регистратора хода; 1 - длина отрезка, измеренная на осциллограмме движения ножа, мм; m - масштаб времени на осциллограмме, с/мм.

 

 

 

На осциллограмме (рис. 8, линия Н) скорость ножа, определенная на участке 23 по отрезку 1₂, является скоростью в момент выхода ножа из губок неподвижного контакта отделителя. Максимальна же скорость имеет место на участке 9-10, длина которого 1₂ минимальна.

 

Аналогично по осциллограмме включения выключателя с ножевым отделителем могут быть определены:

 

-   скорость ножа - максимальную и в момент касания губок неподвижного контакта отделителя;

 

-   время движения ножа от момента трогания до момента касания или губок; - время от подачи команды на включение до момента трогания ножа;

 

-   угол поворота ножа от начального положения до момента обрыва тока в электромагните включателя.

 

Характеристики выключателя, снятые при номинальном, минимальном и максимальном рабочих давлениях при простых и сложных циклах, должны соответствовать данные завода-изготовителя.

 

 

 

Напряжение срабатывания электромагнитов управления определяется при максимальном давлении воздуха в банках 2,06 МПа (21,0 кгс/см² ) по схемам, приведенным на рис. 9.

 

 

 

 

Рис. 9. Схемы измерения напряжения и тока срабатывания электромагнитов управления приводов выключателей

 

 

 

Напряжение на электромагниты управления должны подаваться толчком. При необходимости напряжение поднимается на 4/6 В (при отключенных электромагнитах) и вновь подается толчком и т.д. до срабатывания привода выключателя. Затем при неизменном положении движка реостата (ручки автотрансформатора) вместо электромагнита управления включается сопротивление, равное по значению сопротивлению обмотки электромагнита, и по вольтметру определяется напряжение срабатывания. Во избежание повреждения обмоток электромагнитов импульсы следует подавать кратковременно.

 

Напряжение срабатывания электромагнитов управления должно быть не более 65% номинального.

 

 

 

 

 

6.  ИСПЫТАНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ МНОГОКРАТНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ И ОТКЛЮЧЕНИЕМ.

 

 

 

Количество операций выполняемых при разных значениях давления воздуха, приведено в табл. 3.

 

 

 

Таблица 3.

 

 

 

Наименование операций или циклов	Давление опробования выключателя	Количество выполняемых операций или циклов
Включение и отключение	Минимальное срабатывания	3
Цикл В - О	Минимальное рабочее	3
	Номинальное	3
	Максимальное рабочее	2
	Минимальное срабатывания	2
	Минимальное рабочее*	2
	Максимальное рабочее*	2
Цикл О-В (АПВ успешное)	Минимальное для АПВ	2
	Номинальное*	2
Цикл 0 - В - 0 (АПВ		2
неуспешное)	Минимальное для АПВ

 

 

 

*- должны сниматься осциллограммы работы выключателей.

 

 

 

 7.   ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

  7.1.     Измерения напряжения прикосновения необходимо, как правило, проводить при нормальных условиях.

 

7.2.     Отклонение от нормальных условий корректируется в форме расчетов пределов допускаемых дополнительных погрешностей в соответствии с Методикой, приведенной в паспорте или техническом описании на средство измерения.

 

7.3.     Численные значения результата измерения и погрешности измерения должны иметь одну значащую цифру после запятой.

 

7.4.      Результаты измерений отображают в протоколе.

 

 

 Электролаборатория Краснодар. Электролаборатория Краснодарский край