Высоковольтные вводы и их ремонт - Классификация и требования

§ 2. Классификация вводов и требования, предъявляемые к ним
По конструктивному исполнению вводы делятся на герметичные, негерметичные и маслоподпорные.
Внутренняя изоляция герметичных вводов не имеет сообщения: с окружающей атмосферой. У негерметичных вводов масло, заполняющее их, имеет сообщение с окружающей средой черев масляный затвор и осушитель воздуха. Последние задерживают· увлажнение и окисление масла. Маслоподпорные вводы — герметичные, но имеют общую масляную систему с трансформаторами и реакторами, на которых они установлены (рис. 17).
По назначению различают вводы для трансформаторов, реакторов, масляных выключателей и для прохода через стены и перекрытия (линейные вводы). Вводы для трансформаторов и реакторов на напряжения до 330 кВ включительно устанавливают под углом (к вертикали) от 0 до 45°, для трансформаторов на напряжения свыше 330 кВ — от 0 до 30°, для масляных выключателей — от 0 до 15°, линейные вводы — от 0 до 90°, вводы на напряжение 110 кВ с твердой изоляцией для трансформаторов — от 0 до 60°.
Вводы изготовляют либо без дополнительной емкости С2 (измерительный конденсатор), либо с измерительным конденсатором для подключения приборов измерения напряжения и выпускают на номинальные напряжения 66, 110, 150, 220, 330, 500 и 750 кВ и номинальные токи 200, 320, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 и 2500 А. Кроме того, выпускают вводы с нормальной и усиленной внешней изоляцией. В последнем случае верхняя покрышка ввода имеет более развитую поверхность у выступающих ребер. При этом значительно увеличивается длина пути утечки тока по поверхности фарфоровой покрышки. Вводы с усиленной внешней изоляцией используют в районах с загрязненной атмосферой.
В зависимости от условий эксплуатации выпускают вводы для районов с умеренным, холодным и тропическим климатом.
Рис. 17. Маслоподпорный ввод с маслобарьерной изоляцией на напряжение 66 кВ:
1 — контактный зажим, 2 — контактная шпилька, 3 — экран, 4 — верхняя фарфоровая покрышка, 5 — соединительная втулка, 6 — измерительный вывод, 7 — бумажно-бакелитовые цилиндры, 8 — медная труба, 9 — обоймы для механического крепления бумажно-бакелитовых цилиндров, 10 — газоотводный патрубок

В условном обозначении вводов буквы и цифры читаются так: М — бумажно-масляная изоляция; МБ — маслобарьерная изоляция; Т — для трансформаторов; вторая буква Т — твердая изоляция; Р — для специальных реакторов; В — для масляных  выключателей; Л — линейный ввод; П — с измерительным конденсатором; Б — с усиленной внешней изоляцией; А — нормальная внешняя изоляция; У1 — для умеренного климата; ХЛ1 — для холодного климата, TI— для тропического климата; Г — герметичное исполнение.
Например, условное обозначение ввода ГМТПБ-45-220/400У1 читается так; герметичный (Г) ввод с бумажно-масляной (М) изоляцией, для трансформаторов (Т), с измерительным конденсатором (П)_, усиленной внешней изоляцией (Б) на напряжение 220 кВ, ток 400 А для умеренного климата (У1) с предельным углом установки к вертикали 45°.
Большинство вводов предназначено для работы при температуре от —60 до + 40°С. Вводы на напряжения от 66 до 500 кВ включительно могут работать на высоте не более 1000 м над уровнем моря, а вводы на напряжение 750 кВ — не более 500 м. Усиленные конструкции вводов могут работать и в более тяжелых условиях эксплуатации.
Гарантийный срок работы вводов — 3 года со дня включения их в эксплуатацию и 5 лет для вводов с государственным Знаком качества. Общий срок службы вводов должен быть не менее 25 лет.
Все вводы должны обладать определенными механическими, тепловыми и электрическими параметрами (характеристиками),—например достаточной механической прочностью, чтобы их верхние части могли противостоять ветровым нагрузкам, а вводы для масляных выключателей дополнительно — противостоять усилиям, действующим на ввод в процессе включения и выключения.

Герметичные вводы должны выдерживать давление 0,294 МПа, оказываемое на масло, заполняющее ввод, в течение 0,5 ч, а негерметичные — 0,147 МПа в течение 0,5 ч при температуре окружающего воздуха не менее 10° С.
Вводы для трансформаторов, реакторов и масляных выключателей должны выдерживать ток термической и динамической стойкости, предусмотренный ГОСТ 10693—81. У вводов для трансформаторов, реакторов и масляных выключателей температура контактных деталей при прохождении номинального тока не должна превышать температуру окружающего воздуха более чем на 35°С.
Электрические характеристики вводов должны удовлетворять следующим требованиям. Вводы должны выдерживать прикладываемые испытательные напряжения в течение 1 мин. К вводам с твердой изоляцией испытательное напряжение прикладывают в течение 5 мин. При типовых испытаниях к вводу в сухом состоянии и под дождем трехкратно прикладывают выдерживаемое напряжение. При этих испытаниях не должно происходить пробоя или искрового перекрытия ввода по верхней или нижней фарфоровой покрышке. Нормы испытаний приведены в табл. 1.
Таблица 1. Нормы испытаний изоляторов

* Только для изоляторов наружной установки.

Сопротивление изоляции специального ПИН и измерительного выводов в чистом и сухом состоянии должно составлять не менее 1500 МОм. Кроме того, изоляция выводов должна выдерживать 7,5 кВ — для измерительного и 15 кВ — для специального выводов в течение 1 мин. Отклонение основной емкости С, не должно превышать ±15% от расчетной для данного ввода. Отношение емкости С2 измерительного конденсатора к основной емкости С1 ввода должно быть C2/C1=n±15%, где n=16 для вводов на напряжение 110 кВ, п = 22 — на 150 кВ, n = 33 — на 220 кВ, n = 48 — на 330 кВ, n=72 — на 500 кВ, п= 120 — на 750 кВ.

Емкость C1 основной изоляции остова ввода определяется конструкцией ввода и указывается в его паспорте.
Важнейшими электрическими характеристиками ввода являются tg δ1 и lg2, которые определяют активные потери энергии в основной изоляции ввода (tg1) и изоляции измерительного конденсатора (tg2) вводов с ПИН.
Измерение емкости C1 tg1 основной изоляции ввода и его прироста производится при напряжениях 35 кВ; 0,3UM2, 0,66, и 0,8 г/м2.
Измерение  должно производиться при напряжении 10 кВ; tgδ1, tgδ2, A tgδ1 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2. Основные электрические характеристики вводов

* Uм — наибольшее рабочее напряжение ввода.

Превышение нормированных значений tg δ1 и tg δ2 и интенсивное возрастание Δ tg δ1 указывают на увеличение активных потерь энергии во вводе из-за наличия в изоляции влаги, газовых включений и других загрязнений. Чаще всего это возникает вследствие недостаточной вакуумной сушки бумажной изоляции ввода и пропитывающего ее изоляционного масла. Наличие газовых включений в изоляции ввода может привести к их ионизации и вызвать пробой изоляции.
Верхняя и нижняя фарфоровые покрышки должны иметь определенную длину пути утечки тока по их поверхности. В противном случае токи поверхностной утечки могут превзойти допустимый предел, что может привести к поверхностному перекрытию ввода или вызвать замыкание ввода на землю. Длина пути утечки тока по поверхности внешней изоляции ввода должна соответствовать величинам, нормированным ГОСТом.