Диагностика масляных выключателей высокого напряжения реферат

Обновлено: 04.07.2024

Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства РУ, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений.

Содержание работы

Введение
Ремонт выключателей нагрузки
Автоматический выключатель
Заключение
Список литературы

Файлы: 1 файл

refreat.docx

Введение
Ремонт выключателей нагрузки
Автоматический выключатель
Заключение
Список литературы

Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие. Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразовывают напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи (ЛЭП). Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное.

В зависимости от назначения и от величины первичного и вторичного напряжений понижающие трансформаторные подстанции подразделяются на районные, главные понижающие и местные (цеховые). Районные трансформаторные подстанции принимают электроэнергию непосредственно от высоковольтных ЛЭП и передают её на главные понижающие трансформаторные подстанции, а те (понизив напряжение до 6, 10 или 35 кВ) — на местные и цеховые подстанции, на которых осуществляется последняя ступень трансформации (с понижением напряжения до 690, 400 или 230 В) и распределение электроэнергии между потребителями.

Ремонт выключателей нагрузки

Ремонт выключателей нагрузки производят вместе с ремонтом остального оборудования подстанции в сроки, определенные номенклатурой работ. При ремонте выключателей нагрузки очищают все части выключателя от пыли, грязи, устаревшей смазки и ржавчины, проверяют вертикальность и надежность крепления рамы выключателя, внимательно осматривают изоляторы и пластмассовые дуг спасительные камеры для определения их целости. При наличии трещин их заменяют.

Дугогасительные камеры выключателей нагрузки разбирают, очищают о копоти, осматривают их вкладыши из оргстекла. При толщине стенок вкладышей меньше 1 мм их заменяют. Контролируют крепление изоляторов на раме и контактных, устройств па изоляторах.

Далее проверяют состояние подвижных и неподвижных, основных и дугогасительных контактов: устраняют погнутость подвижных дугогасительных контактов, опиливают напильником незначительное подгорание, а при сильном обгораний контакты заменяют.

Медленным включением выключателя убеждаются в совпадении осей подвижных и неподвижных основных контактов и в свободном вхождении подвижных дугогасительных контактов в горловину дугогасительных камер.

При повороте вала выключателя на 70о ножи должны перемещаться на 50°, а дугогасительные ползлжные контакты — входить в камеру на 160 мм.

Если включение выключателя оканчивается укором ножей в закраины неподвижного контакта, необходимо это устранить изменением длины тяги, соединяющей вал выключателя с приводом.

Если выключатель нагрузки включается очень тяжело, следует зачистить и смазать трущиеся детали, а также про верить правильность соединения выключателя с приводом.

Затем проверяют четкость работы блокировки и состояние гибкой связи, соединяющей валы выключателя нагрузки. Последняя часть ремонта — подкраска каркаса, рычагов и тяг, а также смазка тонким слоем технического вазелина контактных поверхностей.

Автоматические выключатели АВМ-4 и ABM-10 собирают на изолированных панелях, а АВМ-15 и АВМ-20— на стальных каркасах с рейками из изоляционных материалов. Основными элементами автоматических выключателей (рис. 1) АВМ являются неподвижные и подвижные контакты 1 и 2 с дугогасительными камерами 3, механизм свободного расцепления 4, привод ручного включения 5, расцепители минимального напряжения 6 и максимального тока 7, набор зажимов
8, а у выкатных выключателей — штепсельный разъем
9, фиксатор положения тележки 10 и подвижный заземляющий контакт 11.

Контроль и диагностика состояния высоковольтных выключателей. Информация, получаемая при инфракрасном контроле выключателя. Диагностика масляных выключателей. Традиционные методы и устройства для измерения параметров высоковольтного выключателя.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	11.01.2015
Размер файла	126,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В электроэнергетических системах высоковольтные выключатели относятся к одним из наиболее ответственных видов электрооборудования. Качество функционирования высоковольтных выключателей определяет степень надёжности и энергобезопасности работы всей системы передачи и распределения электроэнергии как в нормальных, так и в аварийных режимах. Поэтому весьма актуальными являются технический контроль и диагностика состояния высоковольтных выключателей, позволяющие своевременно выявлять развивающиеся дефекты или неисправности, а затем оперативно устранять их. Очевидно, что диагностике высоковольтных выключателей в эксплуатации любых энергообъектов следует уделять повышенное внимание. В настоящее время важную роль в электроэнергетике, в том числе и в диагностике высоковольтного электрооборудования, начинают играть цифровые методы, устройства и системы на микропроцессорной элементной базе. Эти методы имеют особо важное значение для изношенного электрооборудования, в первую очередь для масляных выключателей, которых в настоящее время находится в эксплуатации значительно больше, чем других типов. На предприятиях энергосистемы России количество масляных выключателей составляет, как правило, не менее 50% от общего числа высоковольтных выключателей.

Важное место в диагностике высоковольтных выключателей занимает тепловизионный контроль. С применением инфракрасной техники каждый год выявляется значительное количество дефектов на электрооборудованиях подстанций. В настоящее время на каждый тип выключателя разработана своя методика тепловизионного контроля.

Таблица 1. Информация, получаемая при ИК-контроле выключателя

Контролируемый узел при ИК-контроле

Объем получаемой информации

Маломасляные выключатели 6 -- 10 кВ серий ВМГ-133, ВМП-10 и им подобные: шина -- токоведущий вывод вывод -- гибкая связь гибкая связь -- свеча

Тепловизоры или пирометры

Измерение температуры узла контактной системы MB

Маломасляные выключатели 110 кВ и выше серий ВМТ, МГ-110 и им подобные: шина -- токоведущий вывод токопровод неподвижного контакта к фланцу MB

Измерение температуры узла контактной системы выключателя Снятие термограммы для места и

Баковые масляные выключатели: шина -- токоведущий вывод

Воздушные выключатели: шина - токоведущий вывод токоведущее соединение модулей ВВ дугогасительная камера емкостной делитель напряжения

Вакуумные и элегазовые выключатели: шина -- токоведущий вывод

Качество работы контактной системы выключателей определяет в первую очередь совокупность следующих основных временных параметров: время включения и отключения, разновременность включения фаз, длительность и характер дребезга контактов. Эти параметры должны строго контролироваться в условиях эксплуатации на соответствие допустимым (нормируемым) значениям. Заметим, что работа выключателя зависит от состояния его механических частей, правильности регулировок, настроек, степени износа, наличия развивающихся дефектов, точности изготовления деталей и качества сборки на заводе-изготовителе.

Так, в режиме отключения чёткая одновременность разрыва дугогасительных контактов в каждой фазе высоковольтного выключателя обеспечивает равномерное распределение энергии дуги на разные плечи контактной системы и быстрое её гашение, что в свою очередь снижает степень износа и гарантирует длительный ресурс работы выключателя. Сокращение времени дребезга контактов также уменьшает их эрозию и увеличивает ресурс контактной системы. Одновременно замыкающиеся главные контакты выключателей обеспечивают предсказуемость и регулярность бросков тока намагничивания фаз трансформатора, а также исключают неполнофазные режимы электроустановок, что важно для правильной работы пусковых измерительных органов устройств РЗА. Сверхнормативное значение разновременности работы контактов выключателей может приводить также к перенапряжениям.

Традиционные методы и устройства для измерения параметров и характеристик высоковольтного выключателя, как правило, трудоёмки, результаты измерений фиксируются вручную, а точность определения тех или иных параметров зависит от субъективных факторов, а также от совершенства технических средств измерения.

Так, разновременность замыкания подвижных контактов с неподвижными контактами обычно осуществляется косвенно, по разнице линейных перемещений подвижных контактов в разных фазах в камере выключателя, и производится медленно, ручным включением выключателя с помощью рычага или домкрата. Фиксация касания контактов в каждой фазе осуществляется оператором по загоранию соответствующих ламп в специальной схеме электрической цепи и поэтапной отметкой карандашом положений направляющей трубы на изолирующей штанге. Затем линейкой вручную производятся измерения положений подвижных контактов.

Для определения разновременности касания контактов выключателя с помощью данной методики необходим предварительный слив трансформаторного масла из его бака и ручное производство измерений. Процесс измерения не автоматизирован и не позволяет определять собственное время включения и отключения выключателя в рабочем режиме, а также выявить при этом дребезг контактов. В эксплуатационной практике нередки случаи, когда необходимо оперативно и без слива трансформаторного масла оценить разновременность касания контактов высоковольтного выключателя, например после аварийного отключения.

Если подвижные контакты выключателя всех трёх фаз при включении одновременно касаются неподвижных контактов, а при выключении одновременно размыкаются и если отсутствует обрыв шунтирующих сопротивлений, то в ряде случаев отпадает необходимость традиционной методики вскрытия выключателя со сливом диэлектрической жидкости. Известно, например, что в выключателях типов У-110 и МКП-110 кВ в баке одной фазы находится 2.7 т трансформаторного масла. Поэтому слив трансформаторного масла из баков выключателя и последующая его заливка после ремонта требуют больших трудозатрат, наличия дополнительных механизмов, ёмкости для слива масла, маслонасоса, шланга для перекачки диэлектрической жидкости и т. д. При этом возникает угроза загрязнения окружающей среды из-за неосторожных действий персонала.

Для измерения скорости контактов в нашей стране наиболее распространён метод, основанный на формировании периодического колебательного процесса с помощью вибрографа с пишущим узлом и штанги с диаграммной лентой, которая кинематически связана с подвижным контактом коммутационного аппарата. Этот метод также требует большого объёма подготовительных и восстановительных работ.

Существующий способ для измерения времени собственного включения и отключения высоковольтного выключателя предполагает применение источника постоянного и переменного напряжения, миллисекундомера и трёхполюсного автоматического выключателя. Временные параметры по этому способу определяются для каждой фазы отдельно. Очевидно, данным способом невозможно оценить разновременность включения и отключения разных фаз выключателя, а также выявить отскоки и дребезг контактов. Общим недостатком вышеназванных способов является ручное производство измерений, отсутствие автоматизации обработки данных измерений, невозможность хранения полученных результатов измерений для последующего архивирования и создания электронной базы данных. Существующие устройства для оценки технического состояния масляных выключателей типов ПКВ/М5А и ПКВ/М6 измеренные характеристики выдают в виде таблиц, а не в виде осциллограмм. Поэтому для персонала, обслуживающего высоковольтные выключатели, получение реальных осциллограмм их характеристик является более информативным и более ценным сведением, чем получение данных в виде таблиц. На базе многоканального цифрового регистратора достаточно легко удаётся производить контроль многих характеристик высоковольтных выключателей с применением новых методов и встроенного программного обеспечения в вычислительном блоке цифрового регистратора.

Приборы и системы для испытания выключателей класса напряжения 0.4. 800кВ. Приборы и системы для испытания высоковольтных выключателей всех классов напряжения. Проводится измерение всех рабочих параметров, соответствующих паспортным режимам. Системы диагностики состояния выключателей разработаны для оперативной оценки технического состояния и определения остаточного ресурса высоковольтных выключателей различных типов и марок.

ТМ1600/МА61 - Измеритель временного цикла выключателя

Система ТМ1600 измеряет временной цикл выключателя (до 800 кВ). Каналы времени записывают время включения и отключения главных контактов, контактов с предвключенными резисторами и других вспомогательных контактов. Каналы независимы, поэтому, можно измерять временные характеристики контактов, последовательно соединенные камеры выключателя, не разъединяя их. Блок ТМ1600 обеспечивает до 24 каналов. Если требуется большее число каналов, могут использоваться один или несколько дополнительных блоковТМ1600, обеспечивающих синхронизированные измерения. Имеется возможность выбора между различными последовательностями управляющих импульсов. Устанавливается время задержки между импульсами. Блок может быть оснащен функцией длительного контроля, при которой ТМ1600 запускается, как только изменяется состояние одного из каналов или распознается подача напряжения на независимый вход импульсов запуска.

Следует отметить, что диагностика масляных выключателей требует измерения большего числа параметров и трудозатрат ввиду их конструктивных особенностей. Среди многочисленных технических параметров выключателей особое значение для их функционального назначения имеют временные параметры контактной системы и скоростные характеристики подвижных частей.
Качество работы контактной системы выключателей определяет в первую очередь совокупность следующих основных временных параметров: время включения и отключения, разновременность включения фаз, длительность и характер дребезга контактов. Эти параметры должны строго контролироваться в условиях эксплуатации на соответствие допустимым (нормируемым) значениям. Заметим, что работа выключателя зависит от состояния его механических частей, правильности регулировок, настроек, степени износа, наличия развивающихся дефектов, точности изготовления деталей и качества сборки на заводе-изготовителе.
Так, в режиме отключения чёткая одновременность разрыва дугогасительных контактов в каждой фазе высоковольтного выключателя обеспечивает равномерное распределение энергии дуги на разные плечи контактной системы и быстрое её гашение, что в свою очередь снижает степень износа и гарантирует длительный ресурс работы выключателя. Сокращение времени дребезга контактов также уменьшает их эрозию и увеличивает ресурс контактной системы. Одновременно замыкающиеся главные контакты выключателей обеспечивают предсказуемость и регулярность бросков тока намагничивания фаз трансформатора, а также исключают неполнофазные режимы электроустановок, что важно для правильной работы пусковых измерительных органов устройств РЗА. Сверхнормативное значение разновременности работы контактов выключателей может приводить также к перенапряжениям.
Традиционные методы и устройства для измерения параметров и характеристик высоковольтного выключателя, как правило, трудоёмки, результаты измерений фиксируются вручную, а точность определения тех или иных параметров зависит от субъективных факторов, а также от совершенства технических средств измерения.
Так, разновременность замыкания подвижных контактов с неподвижными контактами обычно осуществляется косвенно, по разнице линейных перемещений подвижных контактов в разных фазах в камере выключателя, и производится медленно, ручным включением выключателя с помощью рычага или домкрата. Фиксация касания контактов в каждой фазе осуществляется оператором по загоранию соответствующих ламп в специальной схеме электрической цепи и поэтапной отметкой карандашом положений направляющей трубы на изолирующей штанге. Затем линейкой вручную производятся измерения положений подвижных контактов.
Для определения разновременности касания контактов выключателя с помощью данной методики необходим предварительный слив трансформаторного масла из его бака и ручное производство измерений. Процесс измерения не автоматизирован и не позволяет определять собственное время включения и отключения выключателя в рабочем режиме, а также выявить при этом дребезг контактов. В эксплуатационной практике нередки случаи, когда необходимо оперативно и без слива трансформаторного масла оценить разновременность касания контактов высоковольтного выключателя, например после аварийного отключения.
Если подвижные контакты выключателя всех трёх фаз при включении одновременно касаются неподвижных контактов, а при выключении одновременно размыкаются и если отсутствует обрыв шунтирующих сопротивлений, то в ряде случаев отпадает необходимость традиционной методики вскрытия выключателя со сливом диэлектрической жидкости. Известно, например, что в выключателях типов У-110 и МКП-110 кВ в баке одной фазы находится 2.7 т трансформаторного масла. Поэтому слив трансформаторного масла из баков выключателя и последующая его заливка после ремонта требуют больших трудозатрат, наличия дополнительных механизмов, ёмкости для слива масла, маслонасоса, шланга для перекачки диэлектрической жидкости и т. д. При этом возникает угроза загрязнения окружающей среды из-за неосторожных действий персонала.
Для измерения скорости контактов в нашей стране наиболее распространён метод, основанный на формировании периодического колебательного процесса с помощью вибрографа с пишущим узлом и штанги с диаграммной лентой, которая кинематически связана с подвижным контактом коммутационного аппарата. Этот метод также требует большого объёма подготовительных и восстановительных работ.
Существующий способ для измерения времени собственного включения и отключения высоковольтного выключателя предполагает применение источника постоянного и переменного напряжения, миллисекундомера и трёхполюсного автоматического выключателя. Временные параметры по этому способу определяются для каждой фазы отдельно. Очевидно, данным способом невозможно оценить разновременность включения и отключения разных фаз выключателя, а также выявить отскоки и дребезг контактов. Общим недостатком вышеназванных способов является ручное производство измерений, отсутствие автоматизации обработки данных измерений, невозможность хранения полученных результатов измерений для последующего архивирования и создания электронной базы данных. Существующие устройства для оценки технического состояния масляных выключателей типов ПКВ/М5А и ПКВ/М6 измеренные характеристики выдают в виде таблиц, а не в виде осциллограмм. Поэтому для персонала, обслуживающего высоковольтные выключатели, получение реальных осциллограмм их характеристик является более информативным и более ценным сведением, чем получение данных в виде таблиц. На базе многоканального цифрового регистратора достаточно легко удаётся производить контроль многих характеристик высоковольтных выключателей с применением новых методов и встроенного программного обеспечения в вычислительном блоке цифрового регистратора.

Наиболее часто встречающиеся дефекты выключателей: отказы функционирования, ухудшение изоляции и недопустимые нагревы токоведущих частей. Специфическим дефектом газонаполненных конструкций является потеря герметичности.
Потеря герметичности выявляется, как правило, штатными средствами контроля (по снижению давления, повышенному расходу газа и т.п.). Для выявления других дефектов необходимы специальные испытания.

Проверка функционирования.

Рис. 7.25. Осциллограммы проверки выключателя ВВБ-220:
а — отключение; б — включение; 1, 2 — главные контакты; 3—6 — вспомогательные контакты; 7 — ток электромагнита; S — отметка времени. Номера осциллограмм соответствуют номерам гальванометров (рис. 7.24)

Рис. 7.26. Виброграмма контроля масляного выключателя. Наибольшая скорость: L1/t1. Скорость при замыкании контактов: L2/ t2

Измерение скоростей включения и отключения масляных выключателей позволяет проверить правильность регулировки всей механической системы. Измерение производится путем снятия виброграммы (рис. 7.26). Виброграмма записывается вибрографом - электромагнитом, питаемым током частотой 50 Гц, к якорю которого прикреплено пишущее устройство. Во время движения траверсы включателя записывается синусоидальная кривая, длина периода которой на виброграмме определяется скоростью подвижных частей. Одновременно эта синусоида дает отметку времени.
При расшифровке виброграммы определяются моменты замыкания или размыкания контактов и скорость движения подвижных частей (наибольшая, в моменты замыкания или размыкания). Скорость определяется путем деления длины участков виброграммы на время (каждый период виброграммы — 20 мс).
Дефекты работы привода можно выявить путем осциллографирования тока его потребления. Контроль ведется по изменению осциллограммы и по значению тока в заданные моменты времени.

Контроль изоляции.

Испытания изоляционной конструкции производятся путем приложения повышенного напряжения, а также измерения сопротивления или тока проводимости. Контролируется также изоляционное масло или другая изолирующая или защитная среда.

В выключателях и других устройствах, где в качестве изолирующей и защитной среды применен элегаз (в КРУЭ), необходимы дополнительные методы контроля. Каждый такой аппарат помещен в газоплотной оболочке, заполненной элегазом при определенном давлении, большем, чем атмосферное. Внутри оболочек имеются сорберы, обеспечивающие поддержание низкой влажности элегаза и поглощение продуктов его разложения (в выключателях). Хотя сорберы рассчитываются на поддержание требуемых характеристик элегаза в течение всего межремонтного периода, за его состоянием нужен контроль.
Практика показала, что испытания повышенным напряжением, проводимые при монтаже, не обеспечивают достаточной надежности изоляции устройств с элегазом. Мелкие частицы, оставшиеся в замкнутом объеме оболочки или возникшие при работе механизмов, могут стать причиной ЧР в элегазе. Поэтому надо контролировать разряды.
Одним из основных методов контроля КРУЭ является проверка элегаза. Контролируются пробивное напряжение, влажность и наличие продуктов разложения. Пробивное напряжение определяется в специальном сосуде, заполняемом пробой из контролируемого объема. Путем контроля продуктов разложения элегаза можно обнаружить длительно протекающие процессы ЧР и недопустимые нагревы токоведущих частей и контактов.
Химические методы контроля (по продуктам разложения элегаза) позволяют обнаруживать лишь длительно протекающие ЧР с интенсивностью в сотни пикокулон. Более чувствительные акустические методы (порог чувствительности - десятки пикокулон), однако большой уровень помех от внешних шумов препятствует проведению измерений простыми приборами. Наибольшую чувствительность обеспечивают электрические методы измерений, использующие специальные электроды, встроенные в конструкцию. Контроль электрическими методами можно вести, используя также электромагнитные датчики, располагаемые на поверхности оболочки, или измеряя на ней разность потенциалов, вызванную импульсами ЧР.

Контроль нагрева.

Недопустимые нагревы токоведущих частей и контактов могут быть обнаружены по изменению температуры наружных поверхностей выключателей.
Наиболее эффективны при этом радиометрические методы контроля. При отключении оборудования дефекты, вызывающие повышенное выделение тепла, выявляются путем измерения сопротивления токоведущего тракта или его частей.

Читайте также: