Глава XI ИСПЫТАНИЕ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ
§ 54. Общие сведения
К коммутационным относятся аппараты (выключатели, разъединители, короткозамыкатели, отделители, предохранители и др.), предназначенные для переключений электрических цепей электроустановок при нормальном и аварийных режимах.
При испытании коммутационных аппаратов во время пусконаладочных работ выполняют:
измерение сопротивления изоляции подвижных и направляющих частей из органических материалов (для масляных выключателей), опорных изоляторов, изоляторов гасительных камер и отделителей, изолирующих тяг (для воздушных выключателей), поводков, тяг и многоэлементных изоляторов (для разъединителей, короткозамыкателей и отделителей);
испытание вводов масляных выключателей; оценку состояния внутрибаковой изоляции и дугогасительных устройств масляных выключателей;
испытание повышенным напряжением изоляции; измерение сопротивления постоянному току контактов, делителей напряжения, обмоток включающих и отключающих соленоидов приводов;
проверку временных характеристик (скорость и время движения подвижных частей);
проверку действия механизма свободного расцепления; проверку срабатывания привода при пониженном напряжении; испытание многократным включением и отключением. Кроме того, испытывают трансформаторное масло из баков масляных выключателей и проверяют встроенные трансформаторы тока; у воздушных выключателей дополнительно проверяют целый ряд характеристик, связанных с изменением давления воздуха при работе выключателей, и временных, а у выключателей нагрузки испытывают предохранители.
Общие методы измерения сопротивления изоляции, омических сопротивлений, испытания изоляции повышенным напряжением и проверки временных характеристик в основном такие же, как описанные в главах V, VI и VIII.
§ 55. Измерение сопротивлений
Измерение переходного сопротивления контактов масляных выключателей производят для контактной системы фазы и каждой пары рабочих контактов (каждого элемента контактной системы), а у воздушных выключателей — для контактов каждого разрыва камеры, отделителя, ножа и т. д. в отдельности. У разъедините
лей, отделителей и короткозамыкателей измеряют сопротивления контактов каждой фазы. Сопротивление контактов не должно превышать значений, приведенных в ПУЭ.
Допустимые сопротивления контактов постоянному току, если они не указаны в ПУЭ и отсутствуют данные завода-изготовителя, устанавливают, сравнивая их с результатами измерений, полученных на аналогичном оборудовании или на других фазах проверяемого аппарата.
Измерение сопротивления изоляции подвижных и направляющих частей масляных выключателей осуществляют при подключении мегомметра потенциальным зажимом Л к траверсе отключенного выключателя, а зажима 3 — к заземленному кожуху. Траверса при этом должна быть доступна (слито масло из бака выключателя или опущен бак с маслом). Сопротивление внутрибаковой изоляции выключателя измеряют до заливки его маслом. При этом потенциальный зажим Л мегомметра подключают поочередно к различным шайбам крепления внутрибаковой изоляции, в то время как зажим 3 мегомметра соединен с баком выключателя.
§ 56. Проверка временных характеристик
При проверке временных характеристик измеряют время от момента подачи питания на цепь включения или отключения выключателя до момента замыкания или размыкания его контактов и скорость движения подвижных частей проверяемых аппаратов при их включении и отключении. У аппаратов, контактная система которых содержит несколько последовательно действующих контактов, например дугогасительные контакты и контакты отделителей воздушных выключателей, измеряют временные характеристики, показывающие последовательность замыкания отдельных контактов коммутационного аппарата при его включении и отключении.
Для определения времени от момента подачи импульса тока на электромагнит отключения ЭО до момента размыкания контактов выключателя (определение времени отключения выключателя) последовательно с контактами выключателя включают электросекундомер. Для определения времени от момента подачи импульса тока на контактор включения КВ до момента замыкания контактов выключателя (определение времени включения) обмотку электромагнита секундомера шунтируют контактами выключателя.
Для определения скоростей движения подвижных частей аппаратов снимают виброграммы или осциллограммы.
Снятие виброграмм масляных выключателей. В зависимости от типа масляного выключателя выбирают наиболее простой вариант установки вибрографа и приспособления для перемещения бумаги, на которой будет записываться виброграмма. Пример установки вибрографа на выключателе ВМ показан на рис. 188. Для этого служит приспособление, содержащее вилку 7 с укрепленным на пей вибрографом 4, и диск 5 с бумажной лентой 6, устанавливаемые на валу 1 выключателя. Причем диск закрепляется на валу стопорным винтом 3, а вилка устанавливается через подшипник 2 и при вращении вала выключателя остается неподвижной.
В выключателе МГГ виброграф 2 устанавливают на подставке 3, бумажную ленту для записи помещают на штоке 1 (рис. 189).
Рис. 189. Установка вибрографа на выключателе МГГ:
Виброграмму удобно снимать с полного хода траверсы или свечи (подвижного контакта выключателя МГГ). На рис. 190 приведены виброграммы выключателя МГГ. По виброграмме включения (рис. 190, а) можно определить величину хода свечи, величину перехода свечи при движении по инерции за включенное положение, скорость движения свечи в любой момент времени (контролируется максимальная скорость и скорость при вхождении в розетку), установить отсутствие заедания механизма на пути движения свечи, время движения свечи с точностью до 0,005 с.
Рис. 188. Установка вибрографа на выключателе ВМ: 1 — вал выключателя, 2 — подшипник, 3 — стопорный винт, 4 — виброграф, 5 —диск, 6 — бумажная лента, 7 — вилка
По виброграмме отключения (рис. 190, б) дополнительно можно определить отсутствие заедания механизма при отключении, время движения свечи при отключении, скорость движения свечи при отключении в любой момент времени. По полученным данным строят скоростные характеристики включения (рис. 191, а) и отключения (рис. 191, б) выключателя, откладывая по горизонтали (оси абсцисс) ход свечи, а по вертикали (оси ординат) скорости движения свечи.
Осциллографирование работы воздушного выключателя 110 кВ с воздухонаполненным отделителем.
Собирают схему, показанную на рис. 192, а. При включенном выключателе проверяют все цепи собранных схем, правильность установки гальванометров осциллографа и выбора шунтов и добавочных сопротивлений. Гальванометры включают так, чтобы направление тока в них и отклонения лучей на экране осциллографа были одинаковы.
Рис. 190. Виброграммы выключателя МГГ:
а — при включении, б — при отключении
Осциллограф следует отрегулировать так, чтобы осциллограммы верхних контактов К1 камеры и Р1 отделителя располагались в верхней части экрана, а нижние контакты К2 камеры и Р2 отделителя — в нижней.
Рис. 191. Скоростные характеристики выключателя:
а — при включении, б — при отключении
После сборки и проверки схемы осциллографирования, а также регулировки осциллографа подготавливают выключатель к соответствующей операции включения или отключения. Затем обеспечивают необходимое давление воздуха, устанавливают рубильники PI—Р5 в положение, соответствующее заданной выключателю операции, задают скорость перемещения бумаги или пленки (обычно 25 см/с) и длину кадра (для простых операций отключения или включения 12—15 см, а для сложных операций отключения и повторного включения или отключения с поворотным включением и последующим отключением 18—20 см). Далее подают питание на испытательную схему, включают осциллограф и пропускают 5—10 см бумаги или пленки. Включают рубильник Р2, обеспечивая осциллографирование заданного цикла операций воздушного выключателя.
Рис. 192, Осциллографирование работы воздушного выключателя ВВН-110:
а —схема, б — осциллограммы; 1—5 — проводники; 01, 02 — отделители, Г1—Г6 — гальванометры, ШО — шлейфовый осциллограф, Щ — щнт, РП — реле промежуточное, РВ— реле времени, Kl, К2— камеры, В — выключатель
На рис. 192, б показаны осциллограммы работы воздушного выключателя с воздухонаполненным отделителем, на которых записаны процессы работы контактов камер К1 и К2 отделителей, токи отключающего ЭО и включающего ЭВ электромагнитов, а также импульсы переменного тока 50 Гц, которые служат в качестве отметчиков времени (расстояние между смежными импульсами соответствует 0,02 с).
По приведенным осциллограммам можно определить: собственное время отключения по участку осциллограммы а; разновременность размыкания контактов камеры по участку б; бесконтактную паузу обеих камер по участку в; бесконтактную паузу верхнего разрыва камеры по участку г; бесконтактную паузу нижнего разрыва камеры по участку д; запаздывание размыкания отделителя от размыкания контактов камеры по участку е.
разновременность размыкания контактов отделителя по участку ж.
разновременность замыкания контактов камер по участку з; длительность отключающего импульса по участку и; время включения по участку к;
разновременность замыкания контактов отделителя по участку л;
длительность включающего импульса по участку м. Определение длительности того или иного процесса по отдельным участкам осциллограммы называется расшифровкой осциллограммы. Для расшифровки нужно знать масштаб времени, который определяют по отметчику. Зная, что отметчиком времени служат импульсы переменного тока 50 Гц, можно считать, что участок Т в миллиметрах на рис. 192, б соответствует времени 0,02 с и, следовательно, масштаб времени равен 0,02/T с/мм.
Длительность того или иного процесса можно определить, измерив длину соответствующего участка осциллограммы. Например, измерив длину /г участка г в миллиметрах, можно определить бесконтактную паузу tT верхнего разрыва камеры
Можно воспользоваться другим приемом: измерить циркулем длину участка г, подсчитать, сколько импульсов и отметчиков времени умещается между ножками циркуля, тогда tr=n 0,02.
Осциллографирование работы воздушного выключателя 110— 500 кВ с открытым отделителем.
Осциллографирование работы выключателей с открытым отделителем (с ножом) по сравнению с осциллографированием работы выключателей, имеющих воздухо- наполненный отделитель, отличается методикой получения осциллограммы движения ножа отделителя.
Рис. 193. Регистратор хода ножа отделителя воздушного выключателя: 1 — пластина, 2 — контактные ламели, 3 — выводной проводник, 4 — стойка
Для осциллографирования движения ножа отделителя применяют специальное приспособление — регистратор хода (рис. 193), представляющий собой сегментообразную пластину 1 из изоляционного материала с контактными ламелями 2, соединенными с выводным проводником 3 и подвижным контактом (на рисунке не показан). Сегментообразная пластина закреплена на стойке 4, при помощи которой ее устанавливают на выключателе. Подвижный контакт кинематически связывают с ножом отделителя. Во время движения ножа отделителя происходит периодическое замыкание цепи одного из вибраторов осциллографа и на пленке записываются соответствующие импульсы, по количеству которых и расстоянию между ними судят о характере процесса движения ножа отделителя (например, время движения, скорость в начале и конце движения).
Рис. 194. Установка вибрографа и регистратора хода ножа отделителя:
1 — нож, 2 — скоба, 3 — виброграф
О работе ножа отделителя можно судить также по виброграмме. Для этого на выключателе устанавливают виброграф 3 (рис. 194), а на ноже 1 отделителя закрепляют дугообразную скобу 2 с бумагой, на которой записывают виброграмму.
Оценка временных характеристик. Временные характеристика масляных выключателей, заполненных маслом, при температуре окружающей среды от —10 до +20 С и номинальном напряжении оперативного тока, а также время движения подвижных частей короткозамыкателей и отделителей не должны отличаться более чем на ±10% от паспортных данных или данных, приведенных в ПУЭ.
При проверке воздушных выключателей следует сопоставлять результаты измерений с паспортными данными, а также с данными, приведенными в ПУЭ.
