Обслуживание распределительных устройств высокого напряжения - Выполнение оперативных переключений

Изменение схемы распределительного устройства, т. е. включение или отключение того или иного присоединения, деление сборных шин на отдельные секции,
Перевод Присоединений с одной системы шин на другую и т. п. , производимое с помощью коммутационных аппаратов, называется оперативным переключением. Для выполнения оперативных переключений служат (выключатели и разъединители. Выше было сказано, для каких операций предназначены те и другие. На тех присоединениях, где в цепи находятся выключатель и разъединитель, операции по отключению присоединения начинаются выключателем, а операции по включению присоединения завершаются выключателем. В цепях, где выключателя не имеется, операции производятся разъединителем.
Включение выключателей, имеющих электромагнитный привод, посредством ключей или кнопок управления должно производиться поворотом ключа управления или нажатием кнопки до отказа с задержкой в таком положении до загорания сигнальной лампы «включено». Время включения большинства выключателей невелико и не превышает 0,4 сек., но большие баковые масляные выключатели (110 кВ и выше) включаются через 0,9 — 1,1 сек, поэтому необходимо задерживать ключ до полного включения привода.
Отключение выключателей ключами управления не требует никакой задержки ключа или кнопки после поворота или нажатия до отказа, так как импульс мгновенно передается электромагниту отключения, который ударом сердечника сбивает удерживающую собачку. Отключение же производится под действием отключающих пружин выключателя.
Отключение может быть произведено воздействием вручную на кнопку отключения непосредственно на приводе.
У приводов ПВС-150, ШПС-30 и им подобных кнопка отключения выведена наружу из шкафа привода, и, так как требуется преодолеть значительное натяжение пружины, для отключения необходим довольно сильный удар рукой по отключающей кнопке.
Включение (выключателей ручным (рычажным или штурвальным) приводом следует производить быстро и до загорания лампы «включено». Отключение производится без особого усилия, поворотом штурвала в обратном (по отношению к операции включения) направлении до отказа.
После выполнения операции отключения выключателя, если она выполняется в случае необходимости отключения разъединителя в той же цепи, необходимо проверить отключенное положение выключателя. На выключателях, у которых рабочие контакты или отключающая часть расположены снаружи (МГГ-10, МГГ-229, ВМГ-133, ВВН-110 и др.), отключенное положение контролируется по положению этих частей. Положение баковых выключателей проверяется по указателю, связанному с валом выключателя и расположенному на корпусе выключателя.
Если выводится в ремонт сам выключатель или цепи вторичных соединений и релейной защиты присоединения, должны быть сняты предохранители как в силовой цепи электромагнита включения, так и в цепи электромагнита отключения.
При переводе присоединения с одной системы шин на другую с помощью шиносоединительного выключателя также необходимо отключить оперативный ток цепей управления и защиты с этого выключателя во избежание ошибочного или автоматического отключения его, что может привести к ненормальным режимам и обесточению ряда присоединений или даже к короткому замыканию в момент разрыва разъединителем тока нагрузки.
В ряде электрических сетей, оборудованных /выключателями, не имеющими электромагнитных приводов, для обеспечения автоматического включения резерва и в других случаях, когда требуется автоматическое включение выключателя, используются приводы  типа УПГП, ПГ-10, ПГМ-10 и др. Выключатели, снабженные такими приводами, могут включаться оперативно или автоматически только посредством падающего груза. Для заводки привода, т. е. для подъема груза, необходимо повернуть штурвал до отказа против часовой стрелки. Чтобы включить выключатель, необходимо, нажимая на кнопку «включить» (или дистанционно через катушку включения), освободить защелку, удерживающую груз, который, падая, включает выключатель. В приводах, снабженных автоматическим электродвигательным редуктором (АМР) для подъема груза, после каждой операции включения груз автоматически поднимается снова в верхнее положение от действия АМР. Отключение производится обычно кнопкой или через катушку отключения посредством освобождения удерживающей собачки.
Операция с разъединителями, имеющими дистанционное управление электродвигательным приводом, отличается от операций с выключателями только тем, что ключ или кнопка не задерживается в положении на включение до получения сигнала о закончившейся операции, так как завершение операции обеспечивается самой схемой управления. Что касается операции посредством ручного привода, то поскольку в ряде случаев отключаемый или включаемый разъединитель находится в непосредственной близости от лица, выполняющего операцию, следует соблюдать определенный порядок и необходимые меры предосторожности.
Прежде чем начинать операцию ручным приводом разъединителя, необходимо, применяя блокировочный ключ, отпереть замок блокировки, запирающий привод в данном положении. Если ключ не освобождает стопор замка, что может быть вследствие ошибочности операции или неисправности блокировки, необходимо внимательно разобраться в причине этого, а не деблокировать замок вручную. Как показала практика, в большинстве случаев отказ замка блокировки был вызван тем, что ключ ошибочно вставлялся в замок другого присоединения и блокировка, действуя совершенно правильно, запрещала операцию. Однако персонал, не выяснив причины отказа и считая виною неисправность блокировки, деблокировал замок вручную и производил ошибочную операцию, приводившую к повреждению оборудования и в ряде случаев к поражению оператора световым и тепловым действиями дуги. Поэтому при всяких отказах блокировки в первую очередь следует проверить правильность выбора присоединения для выполнения операции.
Если блокировка отсутствует или выведена из действия, следует до производства операции тщательно проверить правильность ее выполнения, чтобы избежать ошибки.
В распределительных устройствах, где привод разъединителя расположен на фронтальной стенке камеры, а разъединитель — в той же камере на задней стене и камера имеет сетчатое ограждение, при операции с разъединителем следует стоять не против камеры, а несколько в стороне (справа или слева, в зависимости от расположения рукоятки привода).
Если с места установки привода разъединитель виден, нужно следить при операции за ходом ножей. При отключении или включении разъединителей с помощью рычажного привода приходится прикладывать значительное усилие, особенно для тяжелых разъединителей (на большие токи или разъединители наружной установки 110 кВ  и выше), и поэтому невозможно осуществить движение ножа на небольшое расстояние и сразу остановить движение (при отключении). Таким образом, не удается заметить по появлению дуги, что отключение производится неправильно, и вовремя прекратить неправильную операцию. Если же используется червячный привод, который позволяет передвигать нож на небольшое расстояние, причем медленно, с небольшим усилием, возможно, глядя на отключаемые ножи, обнаружить по появлению дуги, что происходит неправильное отключение и сразу же, приостановив движение, вернуть ножи в прежнее положение. Однако возвращать ножи при операции включения, если jb конце хода возникнет дуга, ни в коем случае не следует, и необходимо даже неправильную операцию довести до конца, потому что возникшая дуга при отводе ножа не гаснет, а наоборот, растянется и вызовет повреждение разъединителя. При включении разъединителя на закоротку релейная защита во всех случаях отключит и обесточит шины как при замыкании через дугу, так и без дуги, но в последнем случае будет меньше повреждение оборудования и меньшее потребуется время для восстановления нормальной работы.
Таким образом, оперируя разъединителем посредством рычажного привода, нужно все операции быстро доводить до конца, уменьшая, однако, усилие в конце хода во избежание удара, могущего вызвать поломку изоляторов.
При операциях с разъединителями 110 кВ и выше с поворотными колонками, составленными из штыревых изоляторов, необходимо следить за ходом ножей и состоянием изоляторов, которые могут во время операции поломаться. Особенно в зимних условиях при обледенении контактов операции следует производить осторожно, без резких рывков, постепенно, несколькими толчками раскачивать нож до его свободного выхода из контактор, если на ноже нет устройства для ломки льда. Также и при включении, если нож из-за наледи сразу не входит в губки, нужно легкими толчками ножа сбить лед и затем включить нож полностью.
Операции с однополюсными разъединителями, выполняемые с помощью оперативной штанги, обычно производятся в сетях 6—10 кВ с изолированной нейтралью. При ошибочном отключении одной фазы при смешанной нагрузке сети на отключенной фазе остается напряжение и при отведении ножа появится дуга, которая указывает на неправильную операцию. Так как усилия при операциях штангой вручную прикладываются достаточно большие, нож оказывается отведенным на значительное расстояние, тем не менее, если при отводе ножа обнаружится дуга, следует нож включить обратно. Если этого не сделать, отключение последующей фазы приведет к разрыву тока нагрузки и будет сопровождаться повреждением разъединителя.
При перекрытии дугой разъединителей в случае ошибочного отключения играет роль их взаимное расположение. Так, например, при отключении тока разъединителем, находящимся в средней фазе, возможность перекрытия увеличивается в 2 раза по сравнению с отключением крайней фазы. На сборках с вертикальным расположением фаз (шин и разъединителей) в наиболее опасном положении находятся разъединители нижних фаз, так как дуга свободно перебрасывается вверх, но почти никогда не перебрасывается вниз. Следовательно, при расположении разъединителей в горизонтальном ряду следует в первую очередь отключать средний (рис. 9,а). При вертикальном расположении по той же причине следует первым отключать также средний, затем верхний и, наконец, нижний (рис. 9,6).
Разъединителями, установленными в цепях, где не имеется выключателя, разрешается [Л.6] производить отключение и включение:
а)  измерительных трансформаторов напряжения на всех напряжениях, поскольку токи их нагрузки весьма малы;
б)  зарядного тока сборных шин и оборудования всех напряжений, обладающих малой емкостью, т. е. малым
зарядным током (выключатели, вентильные разрядники, бетонные реакторы);
в)  зарядного тока воздушной линии электропередачи напряжением до 20 кВ включительно любой протяженности, напряжением 35 кВ протяженностью до 30 км (при условии отсутствия замыкания на землю в сети в момент производства операции) и напряжением 110 кВ протяженностью до 20 км;

Рис. 9. Схема последовательного отключения однополюсных разъединителей при горизонтальном (о) и при вертикальном (б) расположении.
г)  зарядного тока кабельной линии напряжением до 10 кВ включительно протяженностью не более 10 км при условии отсутствия в сети в момент операции замыкания на землю; это требование вызвано тем, что в разветвленных сетях 6—10 кВ с изолированной нейтралью может быть значительный ток однофазного замыкания на землю и поэтому отключение такого тока может вызвать значительную дугу; однако практика показывает, что ток порядка 25 а при однофазном замыкании в некомпенсированной сети 6 кВ в сухую погоду может быть отключен разъединителем с механическим приводом;
д)  уравнительного тока до 70 а в кабельных и воздушных сетях напряжением до 10 кВ включительно; уравнительные токи появляются вследствие перераспределения нагрузок при включении или отключении транзитных линий или линий кольцевого питания;
е)  тока нагрузки до 15 а воздушных линий электропередачи в сетях напряжением не выше 10 кВ при операции трехполюсными разъединителями с механическим приводом (желательно наличие гасительных рогов);
ж)   обходных цепей при включенном положении шунтирующего выключателя; в этом случае замыкается или размыкается одна из параллельных цепей с почти одинаковыми малыми сопротивлениями, как, например, при переводе с одной системы шин на другую;
з)   нейтрали трансформатора; если в нейтрали трансформатора, работающего в компенсированной сети, имеется дугогасящая катушка, операция может быть произведена только при отсутствии замыкания на землю, так как при замыкании на землю через дугогасящую катушку и нейтраль может протекать компенсирующий ток значительной величины, опасной для отключения разъединителем; в сетях с глухим заземлением через включенный разъединитель в нормальном режиме никакого тока не протекает, а при замыкании на землю включение разъединителя в этот момент явится включением на короткое замыкание, однако сразу при возникновении дуги защита отключит поврежденный участок и дуга погаснет;
и)   тока холостого хода силовых трансформаторов мощностью:

Отключение и включение тока холостого хода трансформаторов при напряжении 20 кВ и выше может производиться только горизонтально установленными трехполюсными разъединителями наружной установки всех типов с управлением посредством механического или электрического привода. Применять для операций штангу недопустимо, так как это опасно для оперативного персонала. Возможность отключения тока холостого хода трансформатора разъединителями наружной установки объясняется тем, что на открытом воздухе деионизация за счет течения воздуха и ветра происходит более интенсивно и дуга не растягивается.
Разъединители должны быть с горизонтальным расположением ножей, так как разъединители с вертикальным расположением ножей при напряжении 20 кВ и выше не обеспечивают гашение токов холостого хода трансформаторов указанных выше мощностей. Расстояния между полюсами разъединителей напряжением 20 кВ и выше, предназначенных для таких операций, должны быть 1,6 м при 20 — 35 кВ и 2,5 м при 110 кВ (а у разъединителей с горизонтально поворотными ножами — соответственно 2 и 3 ж), в противном случае отключаемая мощность должна быть снижена до 3 200 кВА при 20— 35 кВ и до 15 000 кВА при 110 кВ.
Для защиты персонала, оперирующего разъединителем, от светового воздействия дуги над ручным приводом должен быть сооружен козырек или навес из листовой стали или асбоцементных плит.
Нейтраль трансформаторов 110 кВ мощностью 20 000 кВА и выше, работающих с заземленной нейтралью, перед отключением тока холостого хода должна при возможности быть заземлена для уменьшения интенсивности дуги. На трансформаторах с присоединенной дугогасящей катушкой при отключении тока холостого хода катушку следует отключать во избежание появления значительных перенапряжений.
Все вышеуказанные ограничения свидетельствуют о  том, что эти операции ответственные и производить их нужно с осторожностью. Совершенно недопустимо производить такие операции при неблагоприятных метеорологических условиях: туман, изморозь, дождь.
После отключения выключателя и разъединителя иногда требуется наложить заземление с помощью стационарных заземляющих кожей. Эта операция проста, но при неправильном выполнении может привести к тяжелым последствиям. Ошибочное наложение заземления на необеспеченные шины или присоединение приводит к повреждению оборудования и к полному обесточению установки. Поэтому для исключения ошибок необходимо непосредственно перед наложением заземляющих ножей на напряжении до 10 кВ включительно проверять отсутствие напряжения на шинах с помощью указателя напряжения, а на напряжении 35 кВ и выше — при помощи штанги «на искру» и в сырую погоду — по схеме в натуре.
Смена предохранителей напряжением выше 1 000 в производится с помощью специальных изолирующих клещей, рассчитанных на определенное напряжение (10 или 35 кВ). Снятие и установка предохранителя производится при отключенном разъединителе в цепи предохранителя. Отключение тока нагрузки посредством снятия предохранителя ни в коем случае не допускается. При установке патронов предохранителей следует обращать внимание на то, чтобы была правильно установлена дужка, удерживающая патрон от самопроизвольного выхода из губок при протекании токов короткого замыкания.
Кроме операций, выполняемых с помощью коммутационных аппаратов, производятся операции  вспомогательного характера, выполняемые с помощью переносных приспособлений. К таковым относятся: установка переносных заземлений, проверка отсутствия напряжения, измерение тока, фазировка.
Проверка отсутствия напряжения производится обычно перед установкой переносного заземления для обеспечения безопасности выполнения работы на токоведущих частях и выполняется с помощью указателя напряжения, действующего на принципе протекания емкостного тока. При использовании указателя напряжения, рассчитанного для напряжения 10 кВ, в распредустройстве 35 или 110 кВ он должен быть укреплен на оперативной штанге, рассчитанной на применение в данной установке. Кроме того, в открытых распределительных устройствах 35 и 110 кВ к рабочей части указателя должен быть пристроен искровой промежуток на разрядное напряжение 8— 10 кВ, который, кроме горения лампы указателя, при наличии напряжения создает треск разряда. Применение штанг в открытых распределительных устройствах всех напряжений разрешается только в сухую погоду.
Установка переносных заземлений производится совместно с проверкой отсутствия напряжения и составляет как бы одну операцию. Порядок операции должен быть следующим. К месту работы приносятся заземления, штанги, указатель напряжения. Заземление присоединяется барашком к заземляющей проводке. Надев на руки диэлектрические перчатки, лицо, производящее операцию, проверяет исправность указателя напряжения поднесением его к токоведущим частям, заведомо находящимся под напряжением. Горение лампочки указывает на исправность. Вслед за этим указателем напряжения проверяется отсутствие напряжения на ошиновке, куда намечено установить заземление. Отсутствие горения лампы три касании к трем фазам указывает на отсутствие напряжения. Затем лицо, производящее операцию, специально предназначенной для этого штангой, укрепив на ней один из концов заземления, должно коснуться поочередно всех трех фаз ошиновки, чтобы снять заряд, отведя его в землю.

Рис. 10. Установка переносного заземления.
С помощью штанги заземление устанавливается на специальное незакрашенное место на ошиновке и штангой же закрепляется ,на месте. Таким же порядком устанавливаются и укрепляются заземления на других фазах. В ряде случаев может быть использовано заземление с пристроенными к зажимам изолированными ручками, которые позволяют обходиться без штанги, оперируя руками в диэлектрических перчатках. При установке заземлений необходимо следить, чтобы зажимы были приспособлены к ошиновке, на которую они укрепляются, т. е. для плоской ошиновки зажим должен иметь плоские зажатия, а для круглой — соответствующего диаметра цилиндрические,

Это требуется для обеспечения надежного плотного контакта, так как в противном случае при подаче напряжения на неснятое заземление оно в месте контакта может быть сожжено током или сорвано с места вследствие динамического усилия тока короткого замыкания. В таком случае вместо отключения установки выключателем при действии релейной защиты может получиться значительное повреждение оборудования от дуги короткого замыкания на месте установки заземления, а на месте работ могут быть поражены током люди.
Измерение тока нагрузки на напряжении 6—10 кВ (не выше) производится с помощью токоизмерительных клещей, снабженных встроенным амперметром. Измерение удобнее всего «производить на участках кабеля в местах выхода жил из воронок, если при этом лицо, производящее операцию, не должно сгибать или наклонять корпус над прибором Измерение разрешается производить на изолированных жилах кабеля, расстояние между которыми не менее 250 мм. При производстве операции следует стоять на полу или на прочных подмостях и токоизмерительные клещи держать на весу, не опирая на какие-либо конструкции, шины, изоляторы. На руках должны быть надеты диэлектрические перчатки. Если в измеряемой цепи имеется выключатель (с автоматическим отключением) или предохранитель, измерение следует производить после них, считая от шин.
Фазировкой называется проверка совпадения по фазе напряжений на зажимах двух соединяемых между собой цепей.
Для фазировки применяется прибор, состоящий из соединенных проводом указателя напряжения и трубки  с дополнительным сопротивлением, выполненной из указателя напряжения, в котором лампа и конденсатор заменены сопротивлением. При фазировке каждый из указателей крючком присоединяется к точкам, между которыми необходимо проверить фазировку. Фазировать приходится линии (главным образом кабельные) и трансформаторы. Фазировку кабеля производить в месте присоединения его к ошиновке, а трансформатора — на разъединителе (на ножах одно напряжение, на губках другое). Напряжение, измеряемое указателем напряжения для фазировки, может быль равно нулю, фазовому или линейному. Поэтому по яркости горения лампы можно определить, какое напряжение измеряется. Точное измерение напряжения делается с помощью измерительных трансформаторов и приборов.
При фазировке кабеля или трансформатора определяются зажимы, между которыми нет разности потенциалов и поэтому они могут быть соединены между собою.