Неисправности аппаратуры и их устранение

МОДУЛЬ 3

План

 

1. Масляные выключатели.

2. Измерительные трансформаторы.

3. Разрядники.

4. Шинные разъединители.

5. Трансформаторы тока.

6. Вентильные разрядники.

7. Ремонт оборудования распределительных устройств выше 1000 В.

 

Высоковольтные выключатели

 

Высоковольтные выключатели служат для включения и отк­лючения под нагрузкой электрических цепей в нормальных режи­мах работы и для автоматического отключения при коротких за­мыканиях в аварийных режимах.

В цепях с напряжением 10 кВ и более воздушный промежуток между расходящимися контактами настолько сильно ионизирует­ся, что через него беспрепятственно проходит ток, т. е. горит электрическая дуга. Температура дуги составляет несколько ты­сяч градусов, и если ее быстро не погасить, то в считанные секун­ды контакты расплавляются, повреждаются близко расположен­ные приборы и аппараты. Интенсивность дуги зависит также от силы тока в цепи в момент его размыкания (чем больше ток, тем мощнее дуга и тем труднее ее погасить). Именно такие условия возникают в случаях, когда высоковольтный выключатель отклю­чает цепь, в которой возникло короткое замыкание.

Отключение и включение токов короткого замыкания является наиболее тяжелым режимом работы выключателей. Поэтому си­ловые выключатели в установках напряжением выше 1000 В обе­спечиваются специальными дугогасительными системами, спо­собными погасить мощную электрическую дугу за доли секунды. По быстродействию высоковольтные выключатели разделяют на сверхбыстродействующие(с временем отключения до 0,06 с), быстродействующие(0,06-0,8 с), умеренного действия(0,08- 0,12 с) и небыстродействующие(0,12-0,25 с).

В зависимости от среды, в которой расходятся контакты и га­сится дуга, выключатели бывают: масляные, со специальными жидкостями, воздушные, электромагнитные, автогазовые (с га­зом, генерируемым твердым веществом под действием температу­ры дуги), элегазовые, вакуумные.

В элегазовых выключателяхв качестве изоляционной среды используют электрический газ - элегаз (шестифтористую серу SF6), обладающий высокой диэлектрической прочностью (в 2,5 раза больше прочности воздуха), с хорошей дугогасительной спо­собностью (в 4 раза выше, чем воздуха) и теплопроводностью. На­шей промышленностью выпускаются элегазовые герметические устройства на напряжение 110 кВ и выше. Зарубежные фирмы вы­пускают коммутационные аппараты с элегазом на напряжение 3 кВ и более. Хорошая дугогасительная способность элегаза позволяет конструировать коммутационные аппараты с высокой отключаю­щей способностью, а герметичность и высокая надежность значи­тельно облегчают их эксплуатацию.

Вакуумные выключатели(ВВ) (давление не более 1,3 102Па), как и элегазовые, надежны, удобны в эксплуатации; менее пожа- ро- и взрывоопасны по сравнению с масляными выключателями. Гашение дуги в вакууме происходит очень быстро в результате большой скорости диффузии паров металла, которые образуются во время горения дуги, и их быстрой рекомбинации на контактах.

Вакуумные выключатели имеют большой срок службы (меха­ническая износостойкость достигает 5 -106 операций). Число ком­мутаций с номинальным током около 600 Аравно (500-1000 Ю3). Практически без ремонта ВВ могут работать до 25 лет. ВВ и элега­зовые выключатели до 10 кВ применяются на подстанциях Мин­ского метрополитена, концерна «Белэнерго» и других предприя­тиях. Однако используемые в настоящее время ВВ требуют эпизо­дического обслуживания (регулировки, смазки, контроля хода, поджатия) и могут создавать опасные перенапряжения при ком­мутации некоторых видов нагрузки. Привод обычных ВВ принци­пиально не отличается от приводов масляных и электромагнит­ных выключателей. Он содержит значительное количество пере­даточных звеньев между электромагнитом (или пружинами вклю­чения и отключения пружино-моторного привода) и подвижными контактами вакуумной дугогасительной камеры (ВДК).В вакуумных выключателях фирмы «Тавридаэлектрик» (Москва) используется привод с магнитной защелкой и ВДК собственного производства, в основу конструкции которого зало­жен принцип соосности электромагнита привода и ВДК в каждом полюсе выключателя. Оригинальная конструкция ВВ позволила существенно упростить кинематическую схему, отказаться от на­груженных узлов трения. В результате механический ресурс сос­тавил 50 тыс. операций включения-выключения без обслужива­ния в течение всего срока службы (в этих ВВ детали изоляции, подверженные ударным нагрузкам при включении-выключении, выполнены из современных ударопрочных пластиков с высокими механическими характеристиками).

Новая серия ВВ с магнитной защелкой обладает по сравнению с традиционными следующими преимуществами:

отсутствие необходимости обслуживания в течение всего сро­ка эксплуатации;

простота и надежность привода;

большой механический ресурс;

малые габариты и масса;

адаптация к различным видам КРУ и КСО.

На ТП напряжением до 10 кВ чаще всего применяют выключа­тели нагрузки (ВНР и ВНРЗ), масляные (ВМП, ВПМ) и электро­магнитные (ВЭМ) выключатели.

Плановый капитальный ремонт масляных выключателей производится один раз в 6-8 лет по мере необходимости; внеоче­редной, который зависит от состояния выключателей, - после оп­ределенного количества коммутационных отключений (напри­мер, для выключателей ВМП-10 после 2500 операций включения и отключения).

Масло в выключателях меняют при капитальных ремонтах, снижении его пробивной прочности ниже 15 кВ и наличии в нем взвешенных частиц угля.Перед ремонтом выключатель тщательно очищают от пыли и грязи и внимательно осматривают его, чтобы определить объем ра­бот. Особое внимание обращают на состояние изоляционных час­тей, отсутствие течи масла, надежность крепления выключателя и заземления его рамы. Окончательный объем ремонтных работ уточняется после разборки выключателя.

Все трущиеся части механизма выключателя после удаления старой смазки покрывают тонким слоем ЦИАТИМа-203 (кроме частей, находящихся внутри полюсов) и при необходимости вос­станавливают поврежденную окраску. Контактные выводы вык­лючателя и концы шин покрывают слоем смазки ПВК.

После ремонта и регулировки выключатели испытывают.

Наиболее часто встречающиеся неисправности масляных выклю­чателей, причины и способы их анения приведены в табл. 5.1.

 

Таблица 5.1. Неисправности масляных выключателей и способы их устранения

 

Ремонт измерительных трансформаторов

 

Текущий ремонт измерительных трансформаторов начинают с очистки их от пыли и грязи, затем осматривают фарфоровую, эпоксидную или другую изоляции, проверяют надежность их крепления к конструкции, объем масла в баке и отсутствие течи в уплотнениях и сварных швах. Чтобы устранить течь масла, подтя­гивают скрепляющие болты. Если это не помогает, ставят новую прокладку из маслостойкой резины. Если масло протекает через сварные швы, трансформатор заменяют новым.

Проверяют надежность соединения трансформатора с конту­ром заземления, контактные соединения внешних проводов с трансформатором, соединения вторичных обмоток с «землей».

При ремонте разбор­ных трансформаторов то­ка проверяют отсутствие ржавчины на торцах маг- нитопровода. Для этого отсоединяют проводни­ки, откручивают гайки скрепляющих болтов и разнимают половинки трансформатора. Ржав­чину снимают шкуркой, половинки скрепляют болтами, стараясь, чтобы между ними не было воз­душного зазора и кабель располагался в центре ок­на трансформатора.

В трансформаторах из­меряют сопротивление изоляции, первичной обмотки - мегаом­метром на 2,5 кВ, вторичной - на 1 кВ. Сопротивление изоляции не нормируется, однако для вторичных обмоток трансформатора тока сопротивление, равное 50-100 МОм, считается достаточным. Если сопротивление изоляции обмоток менее указанной величи­ны, трансформатор снимают и сушат.

При капитальном ремонте трансформаторы тока (ТТ) и напря­жения (ТН) испытывают повышенным напряжением. При замене трансформаторов в ходе ремонта проводят испытания, проверяют целость их обмоток, а также группы соединения трехфазных и полярность однофазных трансформаторов. Как известно, направ­ление тока в обмотке амперметра переменного тока не оказывает влияния на точность его работы (при любом способе подключения амперметра к ТТ он будет давать правильные показания). В таких же приборах, как ваттметры, счетчики электроэнергии, а также многие устройства релейной защиты, направление тока имеет большое значение. Поэтому обмотки ТТ имеют специальную мар­кировку, позволяющую правильно подключать его в первич­ную цепь высокого напряжения и во вторичную измерительную цепь. Так, начало и конец первичной обмотки маркируются соот­ветственно Л1 и Л2 (линия), а начало и конец вторичной обмот­ки - И1 и И2 (измерительная цепь тока). Выводы ТН маркируют следующим образом: начало и конец первичной обмотки обозна­чают соответственно А и X, а начало и конец вторичной обмотки — а их.

Целость обмоток и правильность их соединения проверяют мегаомметром, а полярность определяют по схеме, показанной на рис. 3.11. При правильном обозначении выводов стрелка гальва­нометра (поляриметра) Р в момент замыкания рубильника S должна отклоняться вправо. Трансформаторы с неправильно обоз­наченными выводами отправляют для перемаркировки. При про­верке целости вторичной обмотки закорачивают первичную об­мотку, так как при разомкнутой первичной обмотке в ней будет наводиться электродвижущая сила большой величины, опасная как для человека, так и для изоляции обмотки.

 

Рис. 3.11. Схема проверки полярности измери­тельного трансформатора:GB - аккумулятор; S - рубильник; Р - гальванометр (поляриметр); iVj, w2 - первичная и вторичная обмотки

 

 

Ремонт разъединителей

 

Разъединители предназначены для включения и отключения участков электрической сети или электрических установок, не на­ходящихся под нагрузкой. С помощью разъединителей отключа­ют от электрической сети различные аппараты, оборудование, ка­бельные и воздушные линии, на которых должны выполняться ре­монтные, наладочные или испытательные работы.

Разъединители внутренней установки напряжением до 10 кВ на токи до 1000 А выпускаются различных типов. Наиболее расп­ространенными являются однополюсные, трехполюсные с зазем­ляющими ножами и трехполюсные с проходными изоляторами и заземляющими ножами. Заземляющие ножи не требуют перенос­ных заземлений, упрощают процесс заземления, сокращают вре­мя, необходимое для этого, создают условия, исключающие нару­шение правил безопасности. Блокировка между подвижными кон­тактами и заземляющими ножами разъединителей (а также меж­ду разъединителями и выключателями) исключает заземление частей, находящихся под напряжением.

Разъединитель (рис. 5.8) представляет собой металлическую раму 1 с изоляторами 2, на которых закреплены медные непо­движные (губки) 3 и подвижные (ножи) 4 контакты. Нож однопо­люсного разъединителя во включенном состоянии запирается спе­циальным зацепом 5 во избежание самовольного отключения под действием своей массы или вибраций. Зацеп имеет ушко, с по­мощью которого изолированной штангой выполняют включение и отключение разъединителя. Трехполюсные разъединители снаб­жаются механизмами включения и отключения токоведущих но­жей заземления. Подвижные контакты соединены с рычагами отключающих механизмов тягами из фарфора или другого изоля­ционного материала. Ограничение хода ножей и невозможность самовольного их отключения обеспечивает механизм приводами плотность неподвижных и подвижных контактов разъединителя — пружинящие устройства 6, 7. Управление токоведущими ножами и ножами заземления осуществляется рычажным приводом ПР-10 или ПР-11. Привод ПР-10 применяется при установке разъедини­теля и его привода на разных стенах или противоположных сторо­нах одной стены, а ПР-11 - при установке разъединителей и при­вода на одной стороне стены. Включение и отключение разъедини­телей контролируют по положению рукоятки привода и сигналь­ным лампам.

Рама 1 разъединителя заземляется с помощью болта заземле­ния 8.

 

 

Рис. 5.8. Разъединитель РВО-6-10

 

Ремонт разъединителей включает ремонт изоляторов, токове­дущих частей, приводного механизма и каркаса. Сначала изоля­торы очищают от пыли и грязи (слегка смоченной в бензи­не тряпкой) и внимательно осматривают с целью выявления де­фектов.

Далее проверяют:

крепление подвижных и неподвижных контактов на изолято­рах, а также токоведущих шин и проходных изоляторов;

отсутствие при включении смещения подвижного контакта относительно оси неподвижного. Если смещение вызывает удар подвижного контакта о неподвижный, изменяют положение не­подвижного контакта;

надежность контакта в месте соединения шин с неподвижными контактами (на стягивающих болтах должны быть контргайки);

степень касания подвижного и неподвижного контактов с по­мощью щупа толщиной 0,05 мм, который должен проходить на глубину не более 5-6 мм. Изменение плотности достигается за­тяжкой спиральных пружин на неподвижных контактах. Однако плотность контактов должна быть такой, чтобы вытягивающее усилие не превышало 100-200 Н для разъединителей РВО и РВ на ток до 600 А;

одновременность касания ножей с губками трехфазового разъединителя. Регулировка достигается изменением длины по­водков или тяг отдельных фаз;

момент замыкания и размыкания блок-контактов. В случае включения цепь блок-контактов должна замыкаться при прибли­жении ножей к губкам, а при выключении - после прохождения ножом 75% его полного хода. Регулировка производится измене­нием длины тяги блок-контактов и поворотом контактных шайб на шестигранном валу;

целость пластин гибкой связи вала заземляющих ножей с каркасом разъединителя. Для надежности соединения поверхно­сти заземляющей шины и рамы разъединителя плоскость вокруг отверстия для болта зачищают до блеска, смазывают тонким сло­ем вазелина и соединяют заземляющую шину с рамой болтом; что­бы избежать коррозии вокруг места соединения, болт окрашивают;

точность работы механической блокировки вала разъедини­тельных и заземляющих ножей. Трущиеся части разъединителей и привода покрывают незамерзающей смазкой, а при необходи­мости предварительно протирают смоченной в бензине тряпкой и зачищают шкуркой.

 

Ремонт КРУ и КРУН

 

Ячейки КРУ и КРУН (КРУ для наружной установки) подверга­ют плановому осмотру, а также осмотрам после отключения цепи короткого замыкания. При этом определяют состояние дверей шка­фов, замков, цепей заземления, изоляции, смазки на трущихся по­верхностях, всех механических систем, тяг, блокировок, неподвиж­ных разъемных контактов, главных и вспомогательных цепей. Вы­явленные дефекты заносят в ремонтную ведомость и устраняют не­медленно или в процессе текущего или капитального ремонта.

При плановом ремонте выполняют:

проверку состояния болтовых и разъемных соединений глав­ных и вспомогательных цепей, а при необходимости замену ламе­лей, пружин и других изношенных деталей;

проверку и регулировку механизма заземления и замену изно­шенных деталей;

контроль работы блокировочных устройств, смазывание тру­щихся поверхностей тонким слоем ЦИАТИМа-200 или -201;

проверку работы шторочного механизма;

очистку всего оборудования и особенно изоляционных дета­лей от пыли и грязи;

проверку сочленения выдвижных тележек со шкафами КРУ по размерам, приведенным в заводских инструкциях.

Ремонт выключателей и другой комплектующей аппаратуры, смонтированной в шкафах и на выкатных тележках, выполняется согласно инструкциям.

В табл. 5.2 приведены наиболее часто встречающиеся неисправ­ности КРУ и способы их устранения.

 

Таблица 5.2. Возможные неисправности КРУ и способы их устранения