Испытание высоковольтных выключателей

******************************************************************* Определения, методика и периодичность испытаний, приборы

Термины, определения, эксплуатация Высоковольтный выключатель - защитно-коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном дистанционном или автоматическом управлении. Маслянные, воздушные, элегазовые, вакуумные выключатели предназначены для частых коммутационных операций в цепях переменного тока различного напряжения. На практике широкое распространение получили выключатели на номинальное напряжение 6 - 10кВ. Высоковольтный выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например, электромагнитный привод, ручной привод). Выключатели среднего и высокого напряжения (номинальное напряжение 6 - 1 150 киловольт) и большим током отключения (до 50 килоампер) используются на электрических станциях и подстанциях. Эти выключатели представляют собой довольно сложную конструкцию, управляемую электромагнитными, пружинными, пневматическими или гидравлическими приводами. В зависимости от среды, в которой производят гашение дуги, различают воздушные выключатели, в которых дуга гасится сжатым воздухом, масляные выключатели, в которых контакты помещаются в ёмкость с маслом, а дуга гасится парами масла, элегазовые выключатели, в которых используется электропрочный газ SF6 - «элегаз», и вакуумные выключатели, в которых дугогашение происходит в вакууме - в так называемой вакуумной дугогасительной камере (ВДК). Защитная среда одновременно с дугогашением обеспечивает и диэлектрическую прочность промежутка между контактами в отключенном положении, от чего зависит и величина хода контактов. Периодичность, виды испытаний и измерений Высоковольтные выключатели должны работать надлежащим образом и подлежат регулярной проверке. Испытание статического сопротивления контактов (измерение сопротивления на уровне мкОм), испытание минимальных параметров срабатывания, времени срабатывания, анализ тока обмотки и электродвигателя и испытания состояния пониженного напряжения помогают убедиться в том, что высоковольтные выключатели функционируют правильно. В зависимости от типа использующегося высоковольтного выключателя испытание динамического сопротивления контактов также может иметь большое значение. Испытания времени замыкания/размыкания и перемещения: Испытательные комплекты высоковольтных выключателей оценивают время замыкания/размыкания главного контакта и разновременность замыкания/размыкания. Они выявляют некорректность механической настройки или явления износа высоковольтных выключателей путем измерения разностей между самой быстрой и самой медленной фазой. Анализ времени замыкания и размыкания контактов помогает выявить время начала старения высоковольтных выключателей. С помощью испытательных комплексов можно записать характеристическую кривую тока катушек и электродвигателя во время срабатывания высоковольтного выключателя, которая позволит обнаружить возможные электрические или механические дефекты отключающей и включающей катушек. Значения динамического сопротивления контактов во время срабатывания высоковольтного выключателя дают дополнительную информацию о проблемах, связанных с износом главных и дугогасительных контактов. Измерение сопротивления на уровне мкОм: При повышенном сопротивлении на замкнутых контактах высоковольтных выключателей короткое замыкание в цепи может привести к неустранимым повреждениям оборудования. Периодическая проверка сопротивления контактов в системе может предотвратить такие проблемы. Подача электропитания на высоковольтный выключатель: Для испытания высоковольтного выключателя на катушки или электродвигатель необходимо подать электропитание либо от станционной батареи, либо от специального источника питания. При использовании специального источника питания достигается наилучшая воспроизводимость результатов, а также он позволяет провести испытания в состоянии пониженного напряжения. Проверка работы высоковольтного выключателя при использовании низковольтного источника питания постоянного тока гарантирует, что высоковольтный выключатель правильно реагирует даже в том случае, когда станционная батарея уже не выдает полное напряжение. Кроме того, можно определить минимальное напряжение, необходимое для включения и отключения высоковольтного выключателя, чтобы быть уверенным, что оборудование, находящееся в цепи после выключателя, тоже работает эффективно. Основные виды испытаний и измерений производимых на выключателях: Измерение сопротивления изоляции: • Изоляции подвижных и направляющих частей; выполненных из органического материала - производится мегаомметром на напряжение 2500 В;

• Изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления (далее - ЭМУ) - не менее 1 МОм (производится мегаомметром на напряжение 1000 В); Испытание повышенным напряжением промышленной частоты: Продолжительность испытания - 1 мин • Опорной изоляции и изоляции относительно корпуса - у маломасляных выключателей 6-10 кВ испытывается также изоляция межконтактного разрыва; • Изоляции вторичных цепей и обмоток ЭМУ. Измерение сопротивления постоянному току: • Контактов масляных выключателей - нормы на значения сопротивлений отдельных участков токоведущего контура указываются в заводской инструкции; • Шунтирующих резисторов дугогасительных устройств - измеренные значения сопротивлений должны соответствовать заводским данным с указанными в них допусками; • Обмоток ЭМУ - должно соответствовать заводским данным. Проверка времени движения подвижных частей выключателя; Измерение хода подвижной части выключателя вжима (хода) контактов при включении, контроль одновременности замыкания и размыкания контактов; Проверка действия механизма свободного расцепления: Механизм свободного расцепления должен позволить проведение операции отключения на всем ходе контактов, т.е. в любой момент от начала операции включения. Механизм свободного расцепления проверяется в работе при полностью включенном положении привода и в двух-трех промежуточных положениях. Проверка регулировочных и установочных характеристик механизмов приводов выключателей: Проверка производится в объеме и по нормам заводских инструкций и паспортов каждого типа привода и выключателя. Проверка срабатывания привода при пониженном напряжении: Минимальное напряжение срабатывания электромагнитов отключения приводов масляного выключателя должно быть не менее 0,7Uном при постоянном токе и 0,65Uном при переменном токе; электромагнитов включения 0,85Uном при переменном токе и 0,8Uном при постоянном токе (наименьшее напряжение срабатывания электромагнитов управления выключателей с пружинными приводами должно определяться при рабочем натяге (грузе) включающих пружин согласно указаниям заводских инструкций). Испытание выключателя многократными включениями и отключениями: Включение, отключение и сложные циклы (В-О, О-В, О-В-О) при многократном опробовании должны производиться при номинальном напряжении на выводах электромагнитов. Число операций для каждого режима опробования - (3-5) (двух-, трехкратное опробование в циклах О-В и О-В-О производится для выключателей, предназначенных для работы в цикле АПВ). Испытание трансформаторного масла из баков выключателя: Баковые выключатели 110 кВ и выше: а) пробивное напряжение - не менее 60 кВ для выключателей 110 кВ и не менее 65 кВ для выключателей 220 кВ б) содержание механических примесей - отсутствие Пробивное напряжение трансформаторного масла баковых выключателей: на напряжение до 15 кВ - 20 кВ; на напряжение до 35 кВ - 25 кВ Тепловизионный контроль: Производится в соответствии с установленными нормами и инструкциями заводов-изготовителей. После проведения испытаний выключателей выдается протокол (технический отчёт) установленной формы. ООО “ВПНФ НВЭМ” проводит испытания и измерения высоковольтных маслянных, вакуумных, элегазовых выключателей и имеет соответсвующее разрешение Ростехнадзора. Приборы • Аппарат для испытания диэлектриков АИД-70М; • Микроомметр - ЦС4105; • Устройство испытательное Ретом - 11; • Мегаомметр.