ОСЦИЛЛОГРАФИРОВАНИЕ РАБОТЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 100—400 кВ С ОТКРЫТЫМ ОТДЕЛИТЕЛЕМ, ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 15—35 кВ и ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРОГРАФОМ
Осциллографирование работы контактов гасительной камеры и контакта открытого отделителя, расшифровка осциллограмм (собственное время отключения, бесконтактная пауза камер, время включения и т. д.) производится так же, как это описано выше для выключателей воздухонаполненным отделителем. Осциллографирование движения ножа производится совместно с осциллографированием работы контактов камеры и отделителя (рис. 24).
Для этой цели необходимо специальное приспособление — регистратор хода. Регистратор хода ножа отделителя выключателей 110—154 кВ конструкции ЦВЛ Мосэнерго (рис. 25) представляет собой текстолитовый диск ( с латунными ламелями Л, которые утоплены в заподлицо и укреплены заклепками 3.
На рис. 26 показана установка регистратора на природе выключателей 110—154 кВ.
Шпилька 1 с укрепленным на ней гайками диском регистратора 2 ввертывается в торец вала ножа отделителя (точнее шпилька ввертывается в контактную гайку имеющуюся на торце вала; для этой цели предварительно снимается с привода крышечка, закрывающая доступ к контактной гайке, и вывертывается болт крепления контактной гайки).
Рис. 24. Схема осциллографирования работы выключателя ΒΒ-15
Ф — фланцы камеры; Н — нож отделителя; В — вал ножа; Р — неподвижный контакт отделителя; С—диск регистратора хода ножа; IT — неподвижный контакт регистратора; 2Т — вспомогательный контакт; И — осциллограф Н102; М — магазин Р1; Д и Ш — добавочные сопротивления шунт к вибратору; Е — перемычки между осциллографом и магазинов Б — батареи НКН (4—6 в, 2—10 а - ч); к — контактные разрывы камеры; 1—7 — провода для осциллографирования; 1'—8' — номера секций магана; 1—11 — вибраторы МОВ2 или Н135.
Диск регистратора 2 со шпилькой 1 устанавливается на валу ножа так, чтобы при включенном ноже неподвижный контакт находился против края широкой ламели. К регистратору для осциллографирования присоединяется гибкий провод 7 — к зажиму 8 на диске и провод 9 — к приводу.
Рис. 25. Диск регистратора хода ножа отделителя выключателей
110—154 кВ.
1— положение неподвижного контакта при включенном ноже; II — положение неподвижного контакта при отключенном ноже.
При отключении или включении диск вместе с ножом поворачивается на угол 71°, по неподвижному контакту при этом проходят восемь ламелей и семь изоляционных
промежутков, осуществляя соответственно восемь включений и семь отключений вибратора Н, записывающего движение ножа (рис. 27,а).
На осциллограмме движения ножа нечетными номерами от 1 до 15 указаны ламели диска регистратора, с четными номерами от 2 до 14 — изоляционные промежутки.
По осциллограмме отключения могут быть определены:
а) Скорости ножа — максимальная и в момент выхода из губок неподвижного контакта отделителя.
Рис. 26. Регистратор хода ножа отделителя выключателей 110—154 кВ.
Под скоростью ножа понимается линейная скорое конца ножа, определяемая на любом участке его движения, как
, м/сек,
где 5 = 2φ2π/R/360° — длина дуги, описанной концом ног при повороте диска регистратора на угол 2φ (одна ламель и од изоляционный промежуток), м; R — длина ножа, м;
t = ml — время, сек, поворота ножа угол 2 φ;
l — длина отрезка, измеряемого по осциллограмме ножа, мм\ т — масштаб времени на осциллограмме, сек/мм.
Рис. 27. Осциллограммы отключения выключателя ВВН-154.
- осциллограмма с использованием для записи регистратора хода ножа;
- осциллограмма с использованием для записи вспомогательного контакта.
Подставляя s и t в выражение для v, получим после преобразования формулу, по которой рассчитывается скорость ножа выключателей 110—400 кВ по осциллограммам:
Для выключателей ВΒΗ-154/2000-6000 R— 1,76 м и р = 5°, поэтому
Из формул видно, что скорость ножа максимальна на том участке, где отрезок минимален, поэтому скорость, определенная для участка осциллограммы 9—10 по отрезку является максимальной скоростью.
Скорость, определенная на участке 2—3 по отрезку является скоростью в момент выхода ножа из губок неподвижного контакта отделителя.
б) Временные характеристики при отключении и получаются умножением на масштаб т следующих отрезков:
тс — время движения ножа от момента выхода губок до полной остановки;
md — время от подачи команды на отключение ; полной остановки ножа;
те — время от подачи команды на отключение д выхода ножа из губок.
в) Угол поворота ножа от включенного положения к моменту первого вибрационного смыкания контакт камеры
а = 5° п,
где п — число ламелей и изоляционных промежутков, пройденных ножом (по осциллограмме).
Аналогично могут быть получены по осциллограмм включения:
а) скорости ножа — максимальная и в момент касания губок;
б) время движения ножа от момента трогания до момента касания ножом губок;
в) время от подачи команды на включение до момента трогания ножа;
г) угол поворота ножа от отключенного положен к моменту обрыва тока в электромагните включен.
Осциллограммы выключателя ВВН-154/2000-6000 показаны на рис. 28; в схеме осциллографирования бы изменена полярность батарей, поэтому из-за изменен направления тока вибраторы отклоняются вниз, что имеет значения для расшифровки осциллограмм и результатов измерений.
Следует отметить, что приведенные осциллограмм сняты в процессе наладки на неотрегулированном в включателе (большой сброс давления воздуха и больше скорость ножа при отключении, в результате чего к моменту первого вибрационного смыкания контактов в меры нож уже пришел в полностью отключенное положение; ранний обрыв тока в электромагните включен и др.).
Рис. 28. Осциллограммы работы выключателя ВВН-154/2000-6000 а— отключение; б — включение.
Регистратор хода ножа у выключателей 220 кВ устроенный по такому же принципу, имеет вместо диск: текстолитовую дугу с ламелями, спаянными между собой проволокой [Л. 8].
Помимо регистраторов при наладке также применяется вспомогательный контакт для фиксации отключенного положения ножа. Контакт устанавливается в нижнем элементе камеры — на фланце (электричек изолированно от него) или на фарфоре и соединяет, перемычкой с неподвижным контактом отделителя (с: контакт 2Т на рис. 24, перемычка к нему 7 показан пунктиром; при использовании вспомогательного контакта без регистратора хода провод 5 не нужен).
При отключении нож, приходя в полностью отключенное положение, смыкается со вспомогательным контактом; этот момент фиксируется вибратором Р, включенным в цепь неподвижного контакта отделителя ( рис. 27,6).
По осциллограмме отключения определяется время движения ножа при отключении (mg); по осциллограмме включения определяются время движения ножа при включении и время от подачи команды на включение.
При известном опыте и хорошей регулировке вспомогательный контакт фиксирует перечисленные времена точнее, чем регистратор хода, поэтому регистратор и контакт могут применяться совместно.
Электромагнитный виброграф широко распространен при измерении скоростей подвижных частей масляных выключателей, а также воздушных выключателей на 15—400 кВ.
Рис. 29. Виброграмма включения ножа отделителя выключателя ВВН-110/800-4000.
Вибрографы изготовляются заводом «Электроаппарат», ЦВЛ Мосэнерго, а также собственными силами некоторых электролабораторий. Виброграф имеет электромагнит и якорь с прикрепленным к нему карандашом. При питании вибрографа переменным током 50 Гц (имеются вибрографы на 12 в и 220/127 в) якорь за один период притягивается 2 раза к электромагниту (при положительной и отрицательной полуволне), т. е. якорь вибрирует с частотой 100 Гц (период 0,01 сек).
На рис. 26 видна установка вибрографа при снятии виброграмм ножа выключателей 110—154 кВ.
При движении ножа (отключение или включение) карандаш вибрографа записывает на бумаге виброграмму (рис. 29). Скорость движения ножа определяется по виброграмме для любого участка движения следующим образом (рис. 30).
За время одного периода (0,01 сек) виброграмма, поворачиваясь вместе с ножом, перемещается на отрезок, мм, а конец ножа за это же время проходит путь
где R — длина ножа, м;
г — радиус сектора вибрографа, м.
Поэтому скорость конца ножа
Если сектор для виброграммы сделан так, что его радиус равен одной десятой длины ножа, то в этом случае
v=l, м/сек, т. е. отрезок, измеренный на виброграмме в миллиметрах, дает скорость ножа в метрах в секунду.
Рис. 30. Принципиальная схема определения скорости движения ножа отделителя по виброграмме.
- — нож в отключенном положении;
- — нож во включенном положении;
- — губки неподвижного контакта отделителя;
4 — сектор, используемый для записи виброграммы;
5 —вибратор.
Отрезок можно измерить на виброграмме между амплитудами синусоиды или между ее нулевыми точками. Максимальная скорость ножа определяется на том участке виброграммы, где синусоида наиболее растянута по горизонтали. Для измерения скорости в момент касания ножом губок необходимо от конца виброграммы отмерить отрезок равный ходу ножа в губках Я, умноженному на r/R, и в этой точке виброграммы определить скорость (ход Н следует измерить непосредственно на выключателе).
Отсчитав число периодов на виброграмме от отключенного положения ножа до момента касания губок и умножив на продолжительность периода 0,01 сек, получим время движения ножа при включении. Если от времени включения выключателя (по осциллограмме) отнять время движения ножа (по виброграмме), то получим еще одну характеристику — время от подачи команды на включение до момента трогания ножа.
Рис. 31. Схема осциллографирования выключателя ВВ-15.
В — выключатель ВВ-15, Я — дуга регистратора; К — неподвижный контакт регистратора; И —- осциллограф Н102; М — магазин Р1; С и Ш — добавочные сопротивления и шунт к вибратору; Е — перемычки между осциллографом и магазином; П — полюса выключателя ВВ-15; 1—5 — провода для осциллографирования; 1'—8' — номера секций магазина; I, 2—вибраторы МОВ2 или Н135.
Расшифровка виброграмм отключения производится аналогично. По виброграммам удобно вести наладку демпферов ножа — при подходе ножа к крайним положениям период виброграммы должен сокращаться, что дает возможность судить о наличии и жесткости демпфирования.
Наряду с сектором регистратора хода для снятия виброграмм чаще применяются специальные секторы, которые крепятся на ноже выключателя.
Рис. 32. Регистратор хода подвижных контактов выключателя ВВ-15/5500.
Обычный грифель в карандаше вибрографа легко ломается, поэтому вместо грифеля применяют алюминиевую проволочку, а вместо обычной бумаги для виброграмм используют засвеченную осциллографную бумагу; алюминий по эмульсии оставляет хорошо заметный след.
Выключатель ВВ-15 является трехполюсным аппаратом с одним контактным разрывом на полюс, поэтому осциллографирование трех полюсов производится совместно по схеме на рис. 31. Скорости дугогасительного контакта (г = 0,425 м) обычно измеряются вибрографом.
Рис. 33. Осциллограммы выключателя ВВ-15/5300.
Вместе с тем для этой цели возможно применение регистратора хода (рис. 32).
Металлическая дуга регистратора 1 с изоляционными промежутками 2 крепится на ноже 3 с таким расчетом, чтобы ее центр (воображаемый) совпадал с осью контактной системы 4. На плите полюса 5 устанавливается стойка 6 неподвижного контакта 7, к которому подключен провод 8.
Рис. 34. Виброграмма включения выключателя ВВ-15/5500.
При отключении или включении осциллографируется движение ножа (рис. 33).
В случае измерений вибрографом бумага накладывается на дугу такого же вида, как у регистратора, но без ламелей, а виброграф крепится на специальной стойке; запись на виброграмме при этом располагается по дуге окружности радиусом г=0,25 м (рис. 34), поэтому скорость дугогасительных контактов для любой точки виброграммы определяется как
где l— отрезок между амплитудами, измеренный на виброграмме, мм.
Выключатель ВВН-35 осциллографируется по такой же схеме (см. рис. 31). Регистратор хода для этого выключателя не применяется, поэтому провода 4 и 5 и батарея 2Б в схеме не нужны. Измерение скоростей нижних контактов производится вибрографом и сектором, прилагаемым заводом к выключателю.
Виброграммы расшифровываются по формуле 
