Испытания масляных выключателей - Измерение скоростных и временных характеристик выключателей

Измерение временных характеристик производится для выключателей всех классов напряжений.
Измерение скорости включения и отключения следует производить для выключателей 35 кВ и выше, а также независимо от класса напряжения в тех случаях, когда это требуется инструкцией заводов-изготовителей. Измеренные характеристики должны соответствовать данным заводов-изготовителей.
Скоростные характеристики выключателей являются показателями качества регулировки в процессе монтажа и капитальных ремонтов выключателей и их основной механической характеристикой.
Для каждого типа выключателей заводом-изготовителем установлены определенные значения величины скорости движения контактов на отключение, при соблюдении которых гарантируются величины отключающих мощностей выключателя.
Скорость движения контактов на включение непосредственно не влияет на разрывную мощность выключателей, но отклонение от нормальных значений скоростей на включение может вызвать неисправную работу выключателей за счет больших ударных механических нагрузок при больших скоростях в момент включения или вибрации и приваривания контактов при недовключениях и недостаточной скорости в момент включения.
Обычной причиной уменьшения скорости движения контактов выключателей является ослабление отключающих пружин, заедание, перекосы, повышенное трение в механизме выключателя. Кроме того, неисправная работа механизма выключателя может быть следствием нечеткой работы привода, пониженного напряжения на электромагните включения выключателя в момент включения или несоответствия включающей катушки.
Прибором для измерения скорости работы механизмов выключателя служит электромагнитный виброграф с приспособлениями.
Виброграф представляет собой электромагнит с пишущим устройством на конце якоря. Катушка вибрографа подключается к источнику переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 12 В. Применение напряжения выше 12 В категорически запрещается. Якорь и стальная пластина, на котором закреплен карандаш, совершают 100 колебаний в секунду. Отклонение частоты переменного тока от 50 Гц в системе незначительны, поэтому с ним можно не считаться при измерениях.
Если на движущейся части механизма выключателя укрепить бумажную ленту и подвести к ней карандаш включенного вибрографа, то на ленте описывается синусоида.
Длина периода синусоиды зависит от скорости движения ленты, но так как лента укрепляется на траверсе выключателя, то синусоида, изображенная на ленте, соответствует скорости движения траверсы. Скорость определяется для каждого участка хода числом периодов описываемой вибрографом синусоиды, приходящихся на длину данного участка. Запись такого изображения называется виброграммой.
Методика обработки виброграммы одинаковая для всех типов выключателей, а приспособления, при помощи которых укрепляется бумажная лента и держатель вибрографа, могут быть различны.
Скоростные характеристики выключателя, пригодного к эксплуатации, должны соответствовать данным табл. 4.3.

Таблица 4.3. Скоростные характеристики выключателей

Измерение скоростных характеристик масляных выключателей производится при полностью залитом масле, температуре окружающей среды +10°С, номинальном напряжении оперативного тока на зажимах обмоток электромагнитов включения и отключения, а также при напряжении 0,8•Uном на зажимах электромагнитов включения и 0,65•Uном на зажимах электромагнитов отключения.
На траверсу выключателя устанавливают линейку с бумагой - рекомендуется
наклеить бумагу на обе стороны линейки). Настраивают виброграф так, чтобы карандаш включенного вибрографа без заеданий и с амплитудой 5-8 мм мог скользить по бумаге. При этом делается первая отметка на линейке вибрографа с пометкой "Начало включения" .
Между выводами фазы выключателя, на котором производится снятие скоростной характеристики, включают омметр. Назначение последнего - определить момент замыкания контактов выключателя.
Устанавливают домкрат в привод выключателя и постепенно включают выключатель до тех пор, пока омметр не покажет:

а) на многообъемных выключателях типа МКП, У-110-220 сумму двух шунтирующих сопротивлений, что соответствует замыканию внешних контактов масляного выключателя, или нуль, что соответствует замыканию внутренних контактов;
б) на малообъемных выключателях типа ВМГ, МГГ, МГ, ВМП - нуль, что соответствует замыканию контактов выключателя.
При каждом измерении показания омметра делается риска на линейке вибрографа с соответствующей отметкой.
Включение выключателя производится до тех пор, пока привод его не встанет на защелку. Делается последняя риска вибрографом с пометкой "Конец включения".
Расстояние от предпоследней риски линейки вибрографа до полного включения выключателя соответствует вжатию контактов выключателя.
На выключателях типов ВМГ, МГГ, МГ, ВМП делается 3 риски (начало включения, момент касания подвижного и неподвижного контактов, конец включения).
На выключателях типов МКП и серии У делается 4 риски (начало включения, момент касания внешних контактов, момент касания внутренних контактов, конец включения).
Отключение выключателя домкратом и отметка рисок на обратной стороне линейки вибрографа производится в обратном порядке.
Убирают домкрат из привода выключателя.
Производят включение масляного выключателя с выполнением правил техники безопасности, а затем, переставив линейку, отключение его. При этом на линейке вибрографа получается две виброграммы-включения и отключения.
Для обработки виброграмм необходима измерительная линейка с миллиметровыми делениями соответствующей длины, поскольку полный ход траверсы различных выключателей, различен. Например, выключатель МКП-110М имеет полный ход равный 510 (+5; -10) мм, выключатель типа ВМП-10 имеет ход контактов 240-245 мм. При отсутствии измерительной линейки можно пользоваться полоской из миллиметровой бумаги.
Для определения средней скорости на любом участке движения траверсы необходимо длину этого участка делить на время, за которое этот участок был пройден траверсой (см. рис. 4.5)

где Lуч – длина участка; 1-время движения на участке, с.

Рис. 4.5. Скоростные характеристики масляных выключателей.
а - обработка виброграммы; б - зависимость скорости движения траверсы выключателя МКП-35 от пройденного пути.

Время, за которое проходит любой участок траверса, определяется подсчетом числа периодов синусоиды (по максимумам или минимумам). Так как частота вибрации вибрографа равна 100 Гц, то время одного периода равно 0,01 с. Следовательно, измерив расстояние между двумя точками и поделив его на число периодов синусоиды, вписанных в него, получаем среднюю скорость на данном участке:

где n – число синусоид.
Для определения скорости движения траверсы в какой-либо точке ее хода вычисляется средняя скорость за интервал двух периодов, прилегающих к этой точке

По виброграммам включения и отключения определяются скоростные характеристики выключателей в тех точках, которые для каждого вида выключателя определяются заводом-изготовителем. Последними, как правило, даются значения скорости в моменты замыкания и размыкания контактов и в момент выхода контактов из гасительных камер, а также значения максимальной скорости при включении и отключении выключателя. Эти данные являются отправными для оценки качества работы выключателя.
На каждой виброграмме необходимо записывать тип выключателя, название присоединения, где он установлен, дату снятия виброграммы, напряжение постоянного тока на электромагните выключателя в момент включения выключателя, наличие или отсутствие масла в баках выключателя.