Наладка и испытания масляных выключателей

1.

Наладка и испытания масляных выключателей

2.

НАРУЖНЫЙ ОСМОТР
• При наружном осмотре масляных выключателей проверяют
целостность фарфоровых изоляторов, наличие и уровень масла в
баках и отсутствие следов подтекания масла из выключателя.
Выключатели и приводы к ним должны быть смонтированы
строго по уровню и отвесу и надежно закреплены на основании.
По протоколу ревизии выключателя проверяют правильность
регулировки его механической части.

3.

Структура условного обозначения
У-110-Х-2000-50 У1:
У - серия;
110 - номинальное напряжении, кВ;
Х - категория по длине пути утечки внешней изоляции (А и Б) по
ГОСТ 9920-75;
2000 - номинальный ток, А;
50 - номинальный ток отключения, кА;
У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69 и ГОСТ 15543-70.

4.

Конструкция выключателя У-110
Выключатель состоит из трехполюсов, соединенных в
единый агрегат с помощью шпилек и соединительных
тяг и заполненных трансформаторным маслом по
ГОСТ 982-68 или ГОСТ 10121-76. Каждый полюс (см.
рис) состоит из бака 1 цилиндрической формы с
лазами для производства монтажа, ремонта и
регулирования выключателя и для обслуживания
электронагревателей. На крышке каждого бака
смонтированы
вводы
8,
механизм
10,
трансформаторы тока 9, предохранительный клапан и
патрубки для заливки баков маслом. К верхней части
бака приварены угольники для подъема и для
соединения баков между собой. Внутри бака 1
находятся дугогасительные камеры 5, закрепленные
на маслонаполненных вводах, и шунтирующие
резисторы 6, крепящиеся к камерам. Камеры
отделены от металлического бака внутри баковой
изоляцией 2 из листов древесно-слоистого пластика
(ДСП), закрепленных на изоляционных шпильках. С
механизмом соединена штанга 4, которая движется в
направляющей 7 и на которой закреплена траверса 3 с
контактами.

5.

Структура условного обозначения выключателя ВМГ-10
пример: выключатель ВМГ-10-630-20, ВМГ-10-1000-20, ВМГ-10-1600-20
В – выключатель.
М – масляный.
Г – горшковый
10 – номинальное напряжение, кВ.
630; 1000, 1600 – номинальный ток, А.
20 - номинальный ток отключения, кА.

6.

• По роду установки выключатели разделяются на две группы: для
обычных распределительных устройств (например, ячеек типа
КСО) и для комплектных распределительных устройств (КРУ) с
ячейками выкатного типа. В этом случае к обозначению типа
выключателя добавляется буква «К».

7.

ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ПОТЕРЬ ВВОДОВ
• Тангенс угла диэлектрических потерь (tg б) измеряют для вводов всех
типов, кроме чисто фарфоровых, поскольку это измерение производят на
вводах, установленных выключателей.
• Тангенс угла диэлектрических потерь мастиконаполненных вводов на
напряжение 20— 35 кВ не должен превышать 2,5% при температуре +20°С.
Если измеренная величина превышает указанную, необходимо повторить
измерение с исключением влияния внутрибаковой изоляции. Для этого
опускают баки выключателя так, чтобы контакты выключателя находились
вне масла, и в этом положении снова производят измерение. Если при
измерении значение tg6 вводов снизится более чем на 4—5%. это
свидетельствует о том, что внутрибаковая изоляция увлажнена и подлежит
сушке.
• Если же тангенс угла диэлектрических потерь остается выше нормы, то
такой ввод должен быть заменен.

8.

ЧТО ТАКОЕ ТАНГЕНСА УГЛА
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
• Диэлектрическими потерями называют энергию, рассеиваемую
в электроизоляционном материале под воздействием на него
электрического поля.
• Способность диэлектрика рассеивать энергию в электрическом
поле обычно характеризуют углом диэлектрических потерь, а
также тангенсом угла диэлектрических потерь. При испытании
диэлектрик рассматривается как диэлектрик конденсатора, у
которого измеряется емкость и угол δ, дополняющий до 90° угол
сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи. Этот
угол называется углом диэлектрических потерь.

9.

• При переменном напряжении в изоляции протекает ток, опережающий по
фазе приложенное напряжение на угол ϕ (рис. 1), меньший 90 град. на
небольшой угол δ, обусловленный наличием активного сопротивления.
• Рис. 1. Векторная диаграмма токов через диэлектрик с потерями: U —
напряжение на диэлектрике; I — полный ток через диэлектрик; Ia,Ic —
соответственно активная и емкостная составляющие полного тока; ϕ —
угол фазного сдвига между приложенным напряжением и полным током;
δ — угол между полным током и его емкостной составляющей угол

10.

Отношение активной составляющей тока Ia к емкостной составляющей Ic
называется тангенсом угла диэлектрических потерь и выражается в
процентах:
В идеальном диэлектрике без потерь угол δ=0 и, соответственно, tg δ=0.
Увлажнение и другие дефекты изоляции вызывают увеличение активной
составляющей тока диэлектрических потерь и tgδ. Поскольку при этом
активная составляющая растет значительно быстрее, чем емкостная,
показатель tg δ отражает изменение состояния изоляции и потери в ней.
При малом объеме изоляции удается обнаружить развитые местные и
сосредоточенные дефекты.

11.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
ПОДВИЖНЫХ ЧАСТЕЙ
Сопротивление изоляции подвижных частей выключателя, выполненных из
органического материала, измеряют мегомметром на напряжение 2500 в.
Величина сопротивления изоляции должна быть не ниже 1000 Мом для
выключателей напряжением 3—10 кВ и 3000 Мом для выключателей 20—35
кВ.

12.

ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
• Это испытание производят напряжением переменного тока 50 Гц в
течение 1 мин.
Величина испытательного напряжения зависит от номинального
напряжения выключателя и принимается в соответствии со следующими
данными:
Номинальное напряжение выключателя в кВ 3
6
10
15
20
35
Испытательное напряжение в кВ
82
42
55
65
95
24
Выключатели испытывают повышенным напряжением в том случае, если
измерения тангенса угла диэлектрических потерь вводов и сопротивления
изоляции подвижных частей показали удовлетворительные результаты.
Для испытания применяют аппараты АМИ-60, АИИ-70 или специальные
повысительные трансформаторы.
Выключатели испытывают во включенном положении, что позволяет
проверить изоляцию всех вводов и подвижных частей.

13.

ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТОВ
• Измерением переходного сопротивления контактов выключателя
проверяют их надежность. Повышенное переходное
сопротивление может привести в эксплуатации к перегреву конта
• При измерениях методом амперметра- вольтметра переходное
сопротивление контакта подсчитывают по формуле
R = (Uab /Iа )*1000 мком,
где Uab —напряжение на выводах выключателя;
Iа —ток через контакты.

14.

Тип выключателя
ВМ-35
ВМГ-133
Прочие типы
Номинальное
напряжение в кВ
35
6-10
6—10
6—10
6-10
Номинальный ток Сопротивление
ва
контактов в мкОм
600
800
600
150
2000
75
1000
100
600
150
Перед измерением переходного сопротивления контактов нужно несколько раз включить и отключить
выключатель для очистки контактов.
В случае неудовлетворительных результатов измерения проверяют поверхность соприкосновения
контактов щупом толщиной 0,05 мм и регулируют величину нажатия контактных поверхностей. Для
выключателей, у которых в силу их конструктивных особенностей нет возможности проверить величину
нажатия контактов (розеточные контакты выключателей типа ВМГ и др.), проверяют величину
выдергивающего усилия.

15.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
• Скорость движения контактов выключателя при включении и отключении
— очень важный показатель, характеризующий работу выключателей. От
скорости расхождения контактов при разрыве дуги зависит предельная
отключаемая мощность выключателя. При малой скорости отключения
увеличивается обгорание контактов и выключатель может не разорвать
мощность короткого замыкания, гарантированную паспортом.
Значительные отклонения от нормальной скорости включения также
отрицательно влияют на работу выключателя. При малых скоростях
включения возможно недовключение выключателя или приваривание
его контактов при включении на большую нагрузку или короткое
замыкание. При повышенных скоростях включения увеличиваются
ударные механические нагрузки, вибрации, при которых возможны
повреждения фарфоровой изоляции, отказы при выключении и другие
ненормальные явления.

16.

• Наиболее просто скоростные характеристики определяют путем
измерения времени включения и отключения выключателя при
помощи электрического секундомера типа ПВ-52. Схема
измерений приведена на рис. 18. Измеренное время
пропорционально средней скорости движения контактов.
Рис. 18. Схема измерения времени
работы масляного выключателя
а — на включение; б — на отключение;
Э. С. — электросекундомер

17.

• Скорость движения контактов выключателя и время его включения и
отключения зависят от напряжения оперативного тока, поэтому
измерения следует выполнять при номинальном напряжении.
• Для выключателей напряжением 35 кВ и выключателей напряжением 6—
10 кВ, работающих в сетях, где мощность короткого замыкания близка по
величине к номинальной разрывной мощности выключателя, а также для
выключателей наиболее ответственных присоединений, недостаточно
ограничиваться только измерением времени включения и отключения
выключателя, так как средняя скорость на протяжении всего пути
движения контактов неполно характеризует работу выключателя и его
привода. Необходимо также знать значения скорости на отдельных
участках движения контактов, и главное, в моменты их замыкания и
размыкания.
• Скоростные характеристики включения и отключения снимаются при
помощи электромагнитного отметчика времени — вибрографа

18.

• Среднюю скорость движения контактов на любом интересующем участке
определяют по формуле
• где S — длина участка пути в м
t — время движения на этом участке в сек.
Время движения на участке определяют по числу периодов синусоиды на
виброграмме. Продолжительность одного периода при частоте тока сети 50 Гц— 0,01
сек.
На рис. 20 приведена примерная виброграмма, снятая при помощи вибрографа.

19.

ОПРОБОВАНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ С ПРИВОДОМ
• Поскольку в сети оперативного тока во время эксплуатации возможны
отклонения величины напряжения от номинального значения.
надежность действия выключателя с приводом должна быть проверена при
пониженном и повышенном напряжениях.
Привод должен надежно срабатывать при понижении напряжения до 65%
номинального на отключение и до 80% — на включение. Кроме этого, во
избежание ложных отключений привода при снижениях сопротивления
изоляции и замыканиях в сети оперативного тока минимальное
напряжение срабатывания катушек отключения привода должна быть не
ниже 30% номинального.
При проверке выключателя с приводом необходимо произвести 3—4
операции по включениям и отключениям при номинальном значении
напряжения оперативного тока, 5 включений при пониженном напряжении
до 90% номинального, 5 включений при повышенном напряжении до 115%
и 10 отключений при пониженном напряжении до 80% номинального. При
этом не должно быть отказов в работе выключателя.