Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Техническое обслуживание масляных и вакуумных высоковольтных выключателей

Техническое обслуживание масляных и вакуумных высоковольтных выключателей

Выключатели служат для коммутации электрических цепей во всех эксплуатационных режимах: включая и отключения токов нагрузки, токов короткого замыкания, токов намагничивания трансформаторов, зарядных токов линий и шин.

Наиболее тяжелым режимом для выключателя является отключение токов короткого замыкания. При прохождении токов короткого замыкания выключатель подвергается воздействию значительных электродинамических сил и высоких температур. Кроме того, всякое автоматическое или ручное повторное включение на не устранившееся короткое замыкание связано с пробоем промежутка между сходящимися контактами и прохождению ударного тока при малом давлении на контакте, что приводит их к преждевременному износу. Для увеличения срока службы контакты изготавливают из металлокерамики.

В конструкции выключателей заложены различные принципы гашения дуги.

Основными требованиями, предъявляемые к выключателям во всех режимах работы, является:

а) надежное отключение любых токов в пределах номинальных значений.

б) быстродействие при отключении, т.е. гашение дуги за возможно короткий период времени.

в) пригодность для автоматического повторного включения.

г) взрыво- и пожаробезопасность.

д) удобство в обслуживании.

В настоящее время на станциях и подстанциях применяются выключатели разных типов и конструкций. Преимущественное распространение получили масляные баковые выключатели с большим объемом масла, маломасляные выключатели с малым объемом масла и вакуумные выключатели.

Эксплуатация масляных выключателей

Техническое обслуживание масляных и вакуумных высоковольтных выключателейВ баковых выключателях с большим объемом масла оно используется как для гашения дуги, так и для изоляции токопроводящих частей от заземленных конструкций.

Гашение дуги в масляных выключателях обеспечивается воздействием на неё дугогасящей среды – масла. Процесс сопровождается сильным нагревом, разложением масла и образованием газа. В газовой смеси содержится до 70% водорода, что и определяет высокую дугогасящую способность масла.

Чем больше значение отключаемого тока, тем интенсивнее газообразование и те успешнее гашение дуги.

Скорость расхождения контактов в выключателе также играет важную роль. При высокой скорости движения контактов дуга быстро достигает своей критической длинны, при котором восстанавливающееся напряжение оказывается недостаточным для пробоя промежутка между контактами.

Вязкость масла в выключателе отрицательно сказывается на скорости движения контактов. Вязкость увеличивается с понижением температуры. Загустение и загрязнении смазки трущихся частей передаточных механизмов и приводов в большой степени отражается на скоростные характеристики выключателей. Случается, что движение контактов становится замедленным или вообще прекратиться, и контакты зависнут. Поэтому при ремонте необходимо заменять старую смазку в узлах трения и заменять ее новой незамерзающей смазкой марок ЦИАТИМ-201, ЦИАТИМ-221, ГОИ-54.

Эксплуатация вакуумных выключателей

Техническое обслуживание масляных и вакуумных высоковольтных выключателейОсновными достоинствами вакуумных выключателей являются простота конструкций, высокая степень надежности и небольшие расходы на обслуживание. Они нашли применение в электроустановках напряжением 10 кВ и выше.

Главной частью вакуумного выключателя является вакуумная камера. Цилиндрический корпус камеры состоит из двух секций полых керамических изоляторов, соединенных металлической прокладкой и закрытых с торцов фланцами. Внутри камеры расположена контактная система и электростатические экраны, которые защищают изоляционные поверхности от металлизации продуктами эрозии контактов и способствуют распределению потенциалов внутри камеры. Неподвижный контакт жестко прикреплен к нижнему фланцу камеры. Подвижный контакт проходит через верхний фланец камеры и соединяется с ним сильфоном из нержавеющей стали, создающим герметическое подвижное соединение. Камеры полюсов выключателя крепятся на металлическом каркасе с помощью опорных изоляторов.

Подвижные контакты камер управляются общим приводом с помощью изоляционных тяг и перемещаются при отключении на 12 мм, что позволяет достигать высоких скоростей отключения (1,7…2,3 мс).

Читайте так же:
Нормы испытаний масляного выключателя

Из камер откачан воздух до глубокого вакууме, который сохраняется в течение всего срока их службы. Таким образом, гашение электрической дуги в вакуумном выключателе происходит в условиях, где практически отсутствует среда, проводящая электрический ток, поэтому изоляция межэлектродного промежутка восстанавливается очень быстро и дуга гаснет при первом прохождении тока через нулевое значение. Эрозия контактов под действием дуги при этом незначительна. Инструкциями допускается износ контактов на 4 мм. При обслуживании вакуумных выключателей проверяют отсутствие дефектов (сколов, трещин) изоляторов и загрязнений их поверхностей, а также отсутствие следов разрядов коронирования.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Эксплуатация вакуумных выключателей

Перед вводом в эксплуатацию вакуумных выключателей необходимо ознакомится с инструкцией безопасного использования высоковольтного оборудования. Они входят в состав распределительного оборудования, а так же являются неотъемлемой частью камер неподвижного одностороннего сервиса закрытой и открытой установки при номинальном напряжении до 20 кВ трехфазных токопроводящих цепей с постоянной частотой колебаний тока в 50 Гц, где используется отдельная или заземленная нейтарль.

Основными условиями эксплуатации являются:

Не выше 3000 метров над уровнем мирового океана;

Верхний температурный предел внутри КРУ который не следует нарушать +55ͦС, для эффективности рабочего состояния следует поддерживать естественные условия достигающие +40ͦС. При абсолютной 100% влажности воздуха температура не должна превышать +25ͦС. Естественно в окружающей обстановке не должно быть взрывоопасных, газо- и парообразных веществ наносящих вред внешнему изоляционному слою, к тому же концентрация мельчайших частичек в воздухе не должна превышать нормы влияющей на параметры защищающего изолирующего слоя.

При наличии механических воздействий прочность элементов конструкции соответствует группе М7, функциональность выключателя остается на прежнем уровне даже при наличии синусоидальных вибраций в интервале частот 50 Гц с предельным отклонением ускорения 10 м/с2 и многочисленных толчков с ускорением 30 м/с2.

Осмотр обычно проводят сотрудники оперативной группы ПС в соответствии с установленным графиком, но не менее одного раза в 30 суток. При осмотре досконально следует проверять именно изолирующий слой на наличие дефектов, проводить очистку поверхности и проверять контактные соединения на возможность перегрева.

Все места обладающие повреждениями необходимо заносить в журнал и в качестве отчета предоставлять начальнику. После устранения короткого замыкания в цепи необходимо также провести локальный осмотр, а сведения о произошедшем инциденте, занести в специальный журнал.

Поскольку срок эксплуатации вакуумных выключателей довольно продолжительный, то по завершению его необходимо удалить старое оборудование и установить новое, и капитальный ремонт не предусмотрен.

Систематизированный ремонт необходимо проводить единожды в год. Последовательность проведения текущего ремонта определяется следующими пунктами:
Обследование на наличие повреждений;
Использование ветоши, с нанесенным этиловым спиртом, для протирания несущих изоляторов;
Выполнение затяжки болтовых и гаечных креплений токопроводящих шин по направлению к выходам выключателя;
Проверка блокировочного оборудования на функционирование;
Тестирование работоспособности управляющего узла.

Необходимо периодически проводить профилактический контроль, куда входят процедуры по замеру сопротивления и проведению испытаний, увеличенным напряжением изолирующего слоя, по замеру тока, не изменяющегося по времени и по направлению.

Читайте так же:
Схема подключения проходного выключателя двухклавишного через коробку

Если выключатель перестал функционировать до окончания эксплуатационного срока, предприятию необходимо сообщить об этом заводу-изготовителю.

Эксплуатация высоковольтных выключателей переменного тока

Выключатели высокого напряжения

Выключатели высокого напряжения служат для коммутация электрических цепей во всех эксплуатационных режимах: включение и отключение токов нагрузки, токов намагничивания трансформаторов и зарядных токов линий и шин, отключения токов КЗ, включения на существующее КЗ, а также при изменениях схем электрических установок.
К выключателям высокого напряжения предъявляются следующие требования:
надежное отключение любых токов в пределах номинальных значений;
быстродействие при отключении;
пригодность для автоматического повторного включения после отключения электрической цепи защитой;
возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;
взрыво- и пожаробезопасность;
удобство эксплуатации.
Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток Iном и номинальное напряжение

Выключатели имеют следующие параметры:

  1. Номинальный ток отключения Iотк ном — наибольший ток КЗ (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях.
  2. Допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока
  3. Цикл операций — выполняемая последовательность коммутационных операций с заданными интервалами между ними.

Если выключатели предназначены для автоматического повторного включения (АПВ), то должны обеспечиваться циклы:

О-180 c-BО-180 c-BО;
Выключатели c Uном < 220 кВ должны также выполнять цикл
О—ВО-20 с-ВО.
Выключатели без АПВ должны выдерживать цикл
0-180 с-ВО-180 с-ВО,
где О — операция отключения; ВО — операция включения и немедленного отключения; 20, 180 — промежутки времени, с — гарантируемая для выключателей минимальная бестоковая пауза при АПВ. Для выключателей с АПВ = 0,3 — 1,2 с, для выключателей с БАПВ — 03 с.

  1. Стойкость при сквозных токах, характеризующаяся токами термической и электродинамической стойкости (амплитудное значение); эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе, причем
  2. Номинальный ток включения — ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способом включить без приваривания контактов и других повреждений, при Uном и заданном цикле; обычно соблюдается условие
  3. Собственное время отключения tс в — интервал времени от момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения дугогасительных контактов.

Время отключения tоткл — интервал времени от подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах.
Время включения tвкл — интервал времени от момента подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.
Основными конструктивными частями выключателей являются: контактная система с дугогасительным устройством; токоведущие части; корпус; изоляционная конструкция и приводной механизм.
По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные баковые; маломасляные; электромагнитные; автогазовые; воздушные; вакуумные; элегазовые.

Привод выключателя предназначен для операции включения, для удержания во включенном положении и для отключения выключателя. В зависимости от источника энергии, используемой на включение и отключение, имеются ручные, пружинные, грузовые, пневматические, пневмогидравлические, электромагнитные приводы

ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

БАКОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В баковых выключателях серий ВМ, МКП, С, У масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей.
При напряжении до 35 кВ выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при больших напряжениях для каждой фазы предусматривается свой бак.
По принципу действия дугогасительные устройства разделяются на три группы:
с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения газа в зоне дуги создаются за счет выделяющейся в дуге энергии;
с принудительным масляным дутьем, у которых к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов;
с магнитным гашением в масле, в которых дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели.
Дугогасительные устройства в виде жестких камер обычно закрепляются на нижнем конце токоведущего стержня ввода высокого напряжения. В камере могут быть один или несколько разрывов в зависимости от номинального напряжения выключателя (чем выше напряжение, тем больше необходимо разрывов). Для равномерного распределения напряжения между основными разрывами параллельно им включается шунтирующее сопротивление.
В дугогасительных устройствах с помощью изоляционных пластин и выхлопных отверстий создаются рабочие каналы, по которым движутся масло и газы (дутье). В зависимости от расположения каналов различают камеры с поперечным, продольным и встречно-поперечным дутьем.
Разрез полюса выключателя показан на рис. 1.
Несущей частью конструкции каждого полюса является бак.

Читайте так же:
Схема выключателя с контролем

Выключатель У-220

Рис. 5 1. Выключатель У-220:
1 — подвесная изоляционная решетка; 2 — бакелитовый цилиндр, 3 — дугогасительная решетка; 4 — выемное контактное устройство;
5 — шунтирующий резистор; 6 — неподвижные контакты, 7 — свечи токоведущие; 8 — нижний контакт; 9 — отключающая пружина, 10 — ввод,
11 — трансформаторы тока, 12 — изоляция бака,
13 — подвижная траверса; 14 — устройство для подогрева масла, 15 — изоляционная штанга, 16 — приводной механизм

На крышках бака смонтированы маслонаполненные вводы, коробки приводных механизмов, коробки со встроенными трансформаторами тока, предохранительные клапаны для защиты бака в аварийных ситуациях. Внутренняя поверхность баков изолируется древеснослоистым пластиком и фиброй. Между поверхностью масла и крышкой имеется буферная воздушная подушка, сообщающаяся с наружным воздухом через газоотводную трубу.
В каждом полюсе имеются два дугогасительных устройства, представляющих собой камеры многократного разрыва. Для выравнивания напряжения по разрывам используются резистивные шунты.

При срабатывании выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер, происходит гашение дуг и прерывается цепь основного тока, затем в открытом разрыве контактов траверсы и контактов дугогасительных камер прерывается ток, протекающий через шунты. Процесс гашения дуги сопровождается сильным нагревом масла, его разложением и образованием газа в виде газового пузыря. В газовой смеси содержится до 70% водорода, что определяет высокую дугогасящую способность масла.
Высота слоя масла над контактами оказывает существенное влияние на гашение дуги. Чем больше слой масла, тем больше давление в газовом пузыре, тем интенсивнее процесс деионизации. Но вместе с тем высокий уровень масла в баке снижает объем воздушной подушки, что может привести к опасному повышению давления внутри бака и сильному удару масла в крышку.
При небольшом слое масла над контактами горючие газы, проходя через него, не успевают охладиться и в результате смешения с кислородом воздуха могут образовать гремучую смесь.
Поэтому уровень масла не должен выходить за пределы маслоуказателя при предельных значениях температуры окружающего воздуха.
Для сохранения изоляционных свойств масло вводов защищают от окисления и увлажнения. С этой целью вводы оснащают гидрозатворами и воздухоочистительными и воздухоосушительными фильтрами.
На днище бака устанавливается льдоулавливающее устройство, предотвращающее всплытие замерзшего конденсата. Для подогрева масла при низких температурах к днищу крепится устройство электроподогрева, которое включается при температуре воздуха ниже -15С. Это необходимо, чтобы не снижалась скорость перемещений подвижных частей выключателя при увеличении вязкости масла.
Выключатели аналогичной конструкции, но с меньшими размерами выпускают также для номинальных напряжений 110 и 35 кВ.
Выключатель серии У-110-2000 показан на рис. 2. Управление выключателем осуществляется электромагнитным или пневматическим приводом, который крепится на одном из полюсов.

Читайте так же:
Usb hub 4 порта с выключателями

Выключатель У-110

В выключателях 110 кВ приводные механизмы всех трех полюсов обычно соединяются между собой с помощью тяги и присоединяются к приводу. В выключателях 220 кВ на каждом полюсе устанавливается индивидуальный привод.
Преимущества баковых выключателей: простота конструкции; высокая отключающая способность; пригодность для наружной установки; возможность использования встроенных трансформаторов тока.
Недостатками их являются: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла; непригодность для установки внутри помещений; невозможность выполнения быстродействующего АПВ; большая затрата металла, большая масса; неудобство перевозки, монтажа и наладки.

Эксплуатация высоковольтных выключателей переменного тока — Эксплуатация элегазовых выключателей

Эксплуатация элегазовых выключателей

Под эксплуатацией выключателей понимают межремонтное обслуживание и ремонт выключателей. Межремонтное обслуживание включает в себя комплекс работ по поддержанию исправности или только работоспособности выключателей в процессе его использования по назначению, а также при хранении на складе, в процессе транспортировки и подготовки к эксплуатации.
Для повышения надежности эксплуатации элегазового выключателя на месте монтажа проводят предмонтажную ревизию, в ходе которой выявляют и устраняют дефекты сборки, проверяют герметизацию со смежными газоизоляционными отсеками, контролируют качество эпоксидных изоляторов. В результате ревизий выявились наиболее характерные дефекты: следы электрических разрядов на изоляторах; недостаточную затяжку уплотнений токоведущих частей между смежными
газоизолированными отсеками; повреждение резиновых прокладок кольцевых уплотнений.
После завершения ревизии выключателя осуществляют приемку полюсов, которая заключается в проверке правильности сборки газовой схемы и одновременном осмотре их после транспортировки к месту установки, контроле наличия указателей положения выключателей, визуальной проверке герметичности масляных демпферов, приемке схемы вспомогательных цепей.
Пусконаладочные работы начинают на стадии ревизии полюсов выключателя с измерения переходных сопротивлений токоведущих частей. Затем проверяют герметичность выключателя и повторно измеряют переходное сопротивление; сушат внутренние полости выключателя, проводят вакуумирование и заполняют их элегазом; регулируют выключатель и определяют его скоростные характеристики; проверяют схемы вспомогательных цепей включая систему блокировки. После завершения работ проводят испытания высоким напряжением.
Опыт монтажа элегазовых выключателей показывает, что наиболее часто местами утечки элегаза, обнаруживаемыми при проверке герметичности, являются уплотнения крышек, газораспределительные трубки и сварные швы фланцев.
Для выполнения газотехнологических работ используют установки УПГО (газотехнологическая) и УСЭЗО (сервисная элегазовая) и установку для подпитки элегазом герметических объемов выключателей. Установка УГТО предназначена для сушки внутренних полостей выключателя путем вакуумирования и промывки азотом, а также для измерения герметичности рабочих объемов, Установку УСЭЗО используют для перекачки элегаза из рабочих объемов выключателя в общую емкость, а также для вакуумирования, очистки элегаза от механических примесей, его сушки и хранения, наполнения сухим воздухом.
В ходе газотехнологических работ по наладке элегазовых выключателей выполняют: установку фильтров, заполненных сорбентом, внутрь бака выключателя; вакуумирование внутреннего объема бака до остаточного давления, не превышающего 65-90 Па; заполнение бака элегазом до избыточного давления 0,65 МПа.
При наладке элегазовых выключателей используют специальную установку, позволяющую осциллографировать операции В, О и цикл ВО при разных давлениях воздуха в приводах полюсов выключателя.
В настоящее время созданы специальные методики проведения наладочных, приемо-сдаточных испытаний элегазовых выключателей и диагностики изоляции во время их работы.
В процессе эксплуатации периодически производят технические осмотры (1 раз в год и после отключения тока КЗ) и техническое обслуживание (не реже 1 раза в 3-4 года) элегазовых выключателей в установленном объеме.
Во время эксплуатации элегазовые выключатели могут демонтироваться без снятия напряжения со сборных шин, причем к помещениям подстанции предъявляются определенные требования: установка крана-балки, перекрывающего всю площадь зала; помещение для нужд монтажного персонала, имеющее водоснабжение для охлаждения вакуумной печи при регенерации сорбента, помещение для хранения элегаза, запасных частей и приспособлений.
Во время аварийных ремонтов, вызванных током КЗ, и капитальных ремонтов на персонал могут воздействовать продукты разложения элегаза, которые являются токсичными веществами. Полной герметизации элегазового выключателя достичь практически невозможно, поэтому необходимо контролировать концентрацию элегаза в помещении (элегаз уменьшает концентрацию кислорода, человек может потерять сознание без тревожных симптомов).

Читайте так же:
Phoenix contact автоматический выключатель

У элегазовых выключателей испытания высоким напряжением проводят с одновременным измерением частичных разрядов, так как в период эксплуатации наличие внутри корпуса выключателя малых частиц, стружки, заусенец может привести к повреждению.
Во время технического обслуживания манометры и мановакуумметры используются только после удаления из и их масла к промывки.
Текущий ремонт элегазовых выключателей производят I раз в год без демонтажа основных элементов и без снятия давления. При текущем ремонте кроме общих для всех выключателей указаний проверяют давление элегаза в выключателе и при необходимости подкачивают элегаз до нужного давления; убеждаются при помощи течеискателя в отсутствии утечек, а в случае их обнаружения подтягивают соединение (без давления газа внутри) или демонтируют его для ремонта; проверяют состояние системы заземления и изоляционных прокладок.
Капитальный ремонт элегазовых выключателей производят через 10 лет после начала эксплуатации. При этом выполняют полную разборку всех узлов, ремонт арматуры и чистку фаз, ремонт или замену подвижных и неподвижных контактов, регулировку контактов и др. Кроме того, к месту ремонта проводят трубопровод с чистым сухим сжатым воздухом; откачивают элегаз.
Любые операции выполняют в строгом соответствии с указаниями заводских инструкций. При сборке выключателя после капитального ремонта проводят ревизию всех элементов; продувают все трубки, установленные между полюсами и шкафом управления; восстанавливают их монтаж.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Современный уровень развития российских энергосистем, содержащих крупные электростанции и протяженные электрические сети высокого напряжения с межгосударственными системными связями, а также техническое перевооружение ряда энергетических объектов требуют высокой надежности длительно работающего электротехнического оборудования и в первую очередь коммутационных аппаратов. Это обусловлено тем, что высоковольтные выключатели являются основными элементами защиты дорогостоящего оборудования (генераторы, силовые трансформаторы, шунтирующие реакторы) и относятся к наиболее ответственным органам исполнения команд в аварийных ситуациях.
Один из способов поддержания высокой надежности коммутационной аппаратуры — разработка и внедрение выключателей на современном техническом уровне с минимальными затратами при обслуживании. Другой способ заключается в применении технической диагностики длительно эксплуатируемых выключателей, позволяющей отказаться от необоснованных проверок, профилактики и ремонтов, регламентированных заводскими инструкциями вне зависимости от фактического состояния.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector