Приемо-сдаточные и профилактические испытания во вторичных цепях производятся в следующем объеме.
проверка правильности выполнения монтажа и маркировки, соответствия их монтажной схеме;
проверка сопротивления изоляции;
испытание изоляции на электрическую прочность,
проверка правильности составления монтажных схем и правильного функционирования вторичных устройств и их цепей подачей вторичных токов и напряжений от постороннего источника.
Проверка правильности выполнения монтажа на панелях при однослойном простом монтаже проводов может выполняться путем просмотра каждого отдельного провода. При скрытом монтаже (жгуты, многослойный монтаж , прокладка в перфорации и т. д.) панелей, а также при наличии между отдельными устройствами, панелями и шкафами кабельных связей проверка выполняется «прозвонкой».
Рис 9.9. Прозвонка коротких отрезков проводов или жил контрольных кабелей
Рис 9.10. Прозвонка жил контрольных кабелей:
а —при помощи телефонных трубок: б — при помощи мегаомметра и устройства УМЖК: 1, 2 — помещения; 1—16 — калиброванные сопротивления
Прозвонка достигается созданием замкнутой цели (рис. 9.9): проверяемая жила провода (кабеля) — источник напряжения (аккумулятор или сухая батарея на 3—6 В, понижающий трансформатор) — указатель наличия тока или напряжения (звонок, вольтметр, лампа)—вспомогательный провод. Вспомогательным проводом может служить металлическая оболочка кабеля, а при ее отсутствии — любой заземленный проводник. Пользоваться для указанной цели неоновыми лампами нельзя, так как они могут светиться за счет емкости.
Перед проверкой проверяемые жилы отключают от схемы с обоих концов и проверяют изоляцию всех жил между собой и относительно земли, чтобы исключить неправильные результаты при наличии обходных цепей.
Источник тока подключают одним полюсом к проверяемой жиле, а второй полюс от указателя тока (напряжения)—поочередно к противоположным концам жил кабеля (рис. 9.9. а—в) или к металлической оболочке (рис. 9.9. г). Звучание звонка 1, отклонение стрелки вольтметра РV, загорание лампы означает, что жила определена правильно.
Если проверяемые жилы контрольных кабелей соединяют панель с другими удаленными панелями или источниками питания (ТТ, ТН и др.) либо с устройствами, находящимися в других помещениях, то наиболее эффективным способом является прозвонка с использованием двух телефонных трубок (рис. 9.10, а), которая дает возможность работающим наряду с проверкой разговаривать между собой.
Концы жил отсоединяют от зажимов и проверяют изоляцию всех жил кабеля между собой и относительно земли.
Катушки телефона Т в каждой трубке соединяют последовательно с микрофоном. Помощник проверяющего с одного конца кабеля подключает один из выводов телефонной трубки к заземленной оболочке кабеля, другой вывод— к любой из жил кабеля. С противоположного конца кабеля проверяющий подключает один из выводов телефонной трубки к плюсу источника постоянного тока (сухой элемент или батарейка на 3—6 В), минус которого подключен к металлической оболочке кабеля (при ее отсутствии используется любой заземленный проводник), а другим поочередно касается жил кабеля. В момент образования замкнутой цепи источник тока — земли — трубка помощника — жила кабеля — трубка проверяющего — земля в обеих трубках возникает характерный треск, проверяющие получают возможность переговариваться по телефону и установить правильность маркировки данной жилы. В дальнейшем проверенная жила используется как вспомогательная, проверяющий сообщает своему помощнику обозначение следующей жилы, и в том же порядке установить правильность маркировки остальных жил.
Прозвонка кабелей может производиться также с помощью мегаомметра и специального устройства маркировки жил кабелей (УМЖК), состоящего из 16 калиброванных различных сопротивлений, расположенных параллельно в два ряда и обозначенных порядковыми номерами. Внешние концы сопротивлений подключены к жилам с одного конца проверяемого кабеля, а внутренние — соединены общей точкой, присоединенной, как и зажим 3 (земля) мегаомметра, к заземленной металлической оболочке кабеля. Зажим Л (линия) мегаомметра подключается поочередно к каждой жиле с другого конца кабеля (рис. 9.10,6).
При вращении рукоятки мегаомметра при проверке очередной жилы кабеля образуется замкнутая цепь генератор мегаомметра — измерительный его механизм — жила кабеля — сопротивление УМЖК — броня кабеля (земля) — генератор. Его измерительный механизм имеет, помимо основной шкалы, вспомогательную шкалу с 16 делениями, соответствующими номерам сопротивлений УМЖК и жил кабеля. При вращении рукоятки мегаомметра угол отклонения стрелки измерительного механизма зависит от включенного сопротивления УМЖК и указывает на вспомогательной шкале соответственно его номер, т. е. номер проверяемой жилы. Преимуществом этого способа является возможность выполнения данной работы одним человеком.
Выявленные в процессе проверки ошибки в схеме, неправильная маркировка (проводов, кабелей), неверные надписи на реле, приборах и аппаратуре должны немедленно исправляться; изменения принципиальных и монтажных схем должны согласовываться со службой РЗАИ и вноситься в соответствующие схемы.
Проверка сопротивления изоляции вторичных цепей выполняется (после проверки правильности их монтажа и маркировки) путем измерения сопротивления изоляции и испытания электрической прочности изоляции. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметрами на номинальное напряжение 2500, 1000 или 500 В. При испытании изоляции мегаомметром напряжение на его зажимах сильно понижается за счет падения напряжения в обмотке индуктора соответственно до 1100—1300,450 и 210 В. Поэтому применение мегаомметра является неэффективным для испытаний электрической прочности изоляции.
Сопротивление изоляции электрически связанных цепей РЗА относительно земли, а также между цепями различного назначения, электрически не связанными между собой (измерительные цепи, цепи оперативного тока, сигнализации), измеряется мегаомметром на 1000, 2500 В и должно поддерживаться в пределах каждого присоединения на уровне не ниже 1 МОм.
Сопротивление изоляции вторичных цепей и элементов, рассчитанных на рабочее напряжение 60 В и ниже, питающихся от отдельного источника или через разделительный трансформатор, измеряется мегаомметром на 500 В и поддерживается на уровне не ниже 0,5 МОм.
Сопротивление изоляции жил кабелей и проводов обмоток и контактов реле и всех вспомогательных устройств проверяют по отношению к земле (оболочке кабеля, металлическая панель, заземляющий контур) и между различными цепями (тока, напряжения, постоянного тока,сигнализации).
Кроме того, проверяется сопротивление изоляции между жилами кабелей, имеющих концевые заделки, не защищенные от атмосферных воздействий, если повреждение кабелей может вызвать отключение работающих присоединений (например, кабели газовых реле, установленных на открытых подстанциях), между проводами цепей тока сложных защит.
При измерении изоляции мегаомметром тщательно проверяется, чтобы на детали и аппаратуру с пониженным испытательным напряжением (обкладки конденсаторов, выводы твердых выпрямителей и пр.) не было подано повышенное напряжение. Такие детали и аппараты отключаются либо шунтируются временными перемычками (проверять их мегаомметрами на 2500 или 1000 В с пониженной частотой вращения нельзя). Неоновые и электронные лампы и стабилитроны вынимаются из аппаратуры.
Перед измерением сопротивления изоляции очищают от грязи, пыли и сырости кабельные разделки, а зажимы — от ржавчины; в сырых местах рекомендуется подсушивать поверхности панелей с электропроводкой, кабельные разделки, аппаратуру и мелкие монтажные детали (теплым воздухом от воздуходувки, в сушильных шкафах и т. д.); проверку контрольных кабелей длиной 200—300 м (с промежуточными зажимами) производят по частям на промежуточных зажимах.
После отключения заземляющих проводников и источников питания испытываемых цепей приступают к измерениям. Мегаомметр и провода к нему очищают от пыли и грязи, ставят его на ровную сухую поверхность, а в сырых местах или при работе на открытом воздухе — на сухую изолирующую подставку (деревянную, резиновую и др.); провода от мегаомметра нельзя укладывать на сырой земле и заземленных металлических предметах. Провода должны быть одножильными многопроволочными на рабочее напряжение не ниже 2,5— 3 кВ. Провода со стороны мегаомметра оконцовывают наконечниками, со стороны испытываемых цепей — изолирующими ручками.
Один из указанных проводников подключается к выводному зажиму Л (линия) положительного полюса (+) генератора мегаомметра, другой — к зажиму 3 (земля) отрицательного полюса (—), при этом следует учесть, что для измерений во вторичных цепях между жилами полярность не соблюдается.
Далее производится проверка мегаомметра и проводов. Разведя концы проводов, вращают ручку мегаомметра, при этом сопротивление изоляции должно равняться бесконечности, при замыкании концов проводов — нулю. При измерении сопротивления ручку мегаомметра вращают равномерно и при полных оборотах (обычно 120 об/мин). На эту скорость градуированы шкалы мегаомметров. Мегаомметры снабжаются регуляторами частоты вращения.
По окончании измерений испытываемые жилы проводов и кабелей должны быть разряжены замыканием между собой и на землю. До этого прикасаться к ним и проводам мегаомметра и их зажимам опасно.
Если в процессе испытаний выявится, что испытываемая схема или часть ее имеет ослабленную изоляцию (сопротивление изоляции ниже приведенных выше установленных норм), схему последовательно делят на все более малые участки и повторным их испытанием находят искомый элемент с пониженной (поврежденной) изоляцией. В первую очередь обращается внимание на те места, где чаще всего дефекты возникают в условиях монтажа и эксплуатации: электропроводки на панелях, контрольные кабели и скобки с подкладками для их крепления; защитные изоляционные трубки, контактные соединения, места скопления грязи, пыли, сырые места и т. д
Некачественные скобки для крепления проводов снимают и убеждаются в отсутствии у них заусенцев, у контрольных кабелей проверяют целость защитных оболочек, а затем демонтируют концевые муфты (сухие заделки), разводят и очищают жилы, проверяют повторно изоляцию.
Контактные соединения разъединяют, проверяют их изоляцию и зачищают зажимы и вновь их соединяют и закрепляют.
Сомнительные короткие отрезки проводов и контрольных кабелей с поврежденной изоляцией, вмятинами, залитых маслом, плохие зажимы и мелкая аппаратура, некачественные поливинилхлоридные трубки и мелкие монтажные детали заменяются Небольшие детали (реле, вспомогательная аппаратура и т. п ) сушат в сушильном шкафу с усиленной вентиляцией.
Вторичные обмотки сухих измерительных трансформаторов с органической изоляцией и встроенные ТТ сушат в сушильных шкафах, пропитывают лаком и запекают
У контрольных кабелей большой длины с пониженной изоляцией без видимых повреждений, если замена концевых муфт (сухих разделок) не дает положительного результата, следует определить место скрытого повреждения, например, по упрощённой схеме, предложенной инж. И. В. Ковалевским (рис 9.11)
Рис 9. 11 Схема определения места повреждения контрольного кабеля
Схема состоит из следующих элементов: поврежденного кабеля 1 длиной 100—200 м; исправного кабеля 2 из числа рядом положенных — в качестве обратного проводника, одна жила которого используется как контрольная, гальванометра G1 с чувствительностью 0,5 МОм на Г; аккумуляторной батареи GBI на 6—12 В; реостата R1, переключателя SN1, кнопки SB1.
В кабеле I определяют жилу с пониженной по сравнению с другими жилами изоляцией. Один конец контрольной жилы подключают к этой жиле, а другой — к гальванометру, остальные жилы кабеля 2 включают параллельно для уменьшения сопротивления.
Проверяют гальванометром G1 при разомкнутой кнопке SB1, пользуясь переключателем SN1, наличие посторонней, наведенной ЭДС; для ее компенсации устанавливают стрелку гальванометра на нуль, а если это не удается, то при последующих измерениях отсчет ведется не от нуля, а от деления шкалы, на котором первоначально остановилась стрелка.
Включают кнопку SB1, реостатом от батареи GB1 подбирают ток для максимального отклонения стрелки гальванометра и измеряют вновь напряжение на поврежденной и контрольной жилах относительно земли (металлической оболочки испытываемого кабеля, а при ее отсутствии — любой заземленной детали).
Расстояние от места измерения до места повреждения по длине кабеля определяется по формуле
где UK, Ua — показания гальванометра соответственно на контрольной и поврежденной жилах, L — полная длина поврежденного кабеля Точность определения места повреждения по этому методу примерно ±2 м при длине кабеля 100—200 м
Испытания изоляции напряжением 1000 В переменного тока в течение 1 мин являются наиболее эффективными, так как дефекты изоляции выявляются лучше в переменном электрическом поле, чем в постоянном
При включении после монтажа и при первом профилактическом восстановлении изоляции относительно земли электрически связанных цепей РЗА и всех других вторичных цепей
каждого присоединения, а также изоляция между электрически не связанными цепями, находящимися в пределах одной панели (за исключением цепей и элементов, рассчитанных на рабочее напряжение 60 В и ниже), испытываются напряжением 1000 В переменного тока в течение 1 мин.
Кроме того, напряжением 1000 В в течение 1 мин испытывается изоляция между жилами контрольного кабеля тех цепей, где имеется повышенная вероятность замыкания между жилами с серьезными последствиями (цепи газовой защиты, цепи конденсаторов, используемых как источник оперативного тока, вторичные цепи ТТ с номинальным значением тока 1 А и т. п ).
В последующей эксплуатации изоляция цепей РЗА (за исключением цепей напряжением 60 В и ниже) испытывается при профилактических восстановлениях напряжением 1000 В переменного тока в течение 1 мин или выпрямленным напряжением 2500 В с использованием мегаомметра или специальной установки.
Электрическую прочность изоляции устройств защиты, автоматики и вторичных цепей, находящихся в эксплуатации, испытывают (по возможности) при капитальном ремонте основного силового оборудования немедленно после вывода его в ремонт.
Электрическую прочность всех вторичных цепей проверяют относительно земли. Проверка производится при полностью собранной схеме вторичных цепей и после предварительной проверки сопротивления их изоляции, если значения сопротивлений соответствуют требуемым нормам. Схема испытаний приведена на рис. 9.12. В качестве испытательного трансформатора напряжения удобней применять сухие однофазные ТН типа НОСК мощностью 200—300 В-А. Схему рекомендуется питать от междуфазного напряжения трансформатора СН для уменьшения возможности искажения кривой испытательного напряжения. Регулирование напряжения производится автотрансформатором типа ЛАТР, который можно заменить потенциометром. Ток нагрузки испытательного трансформатора измеряется амперметром А.
Ток при пробое изоляции ограничивается сопротивлением RI=1000/KV, где Kv — коэффициент трансформации испытательного трансформатора.
Рис. 9. 12. Схема испытания изоляции вторичных цепей повышенным напряжением переменного тока.
Сопротивление R1- включено в цепь первичной обработки ТН до вольтметра V для повышения точности измерения.
Напряжение, прикладываемое к изоляции, определяется по показаниям вольтметра V:
Шкалу вольтметра целесообразно отградуировать так, чтобы по ней можно было непосредственно отсчитать испытательное напряжение.
В цепях оперативного тока и сигнализации одновременно испытывают все цепи, питающиеся от одних и тех же предохранителей или автоматических выключателей. При снятых предохранителях временно соединяют между собой полюсы оперативных цепей
Участки схемы, отделенные контактами реле и ключей, вспомогательными контактами, соединяют в общую испытываемую схему с помощью ключей, переключателей или временных перемычек. Цепи, не имеющие предохранителей, отключают от общих шинок.
При испытании цепей напряжения вторичные обмотки ТН отсоединяют от испытываемой схемы или закорачивают. Все цепи напряжения соединяют между собой и испытывают одновременно Все заземления снимают.
В токовых цепях вторичные обмотки ТТ оставляют соединенными с вторичными цепями и испытывают вместе с ними Заземления снимают и отделяют цепи других ТТ, например в схемах с общим нулевым проводом, в дифференциальных защитах и т п
Конденсаторы, полупроводниковые приборы и аналогичную аппаратуру, не рассчитанную на испытательное напряжение 1000 В, закорачивают. Неоновые лампы, стабилизаторы, электронные лампы снимают с панелей, если они окажутся под напряжением выше 1000 В.
Промежуточные ТТ и ТН закорачивают, а их первичные и вторичные обмотки соединяют между собой.
Аппаратуру телеуправления и телесигнализации, высокочастотные приемопередатчики, электронные синхронизаторы и регуляторы и тому подобную аппаратуру испытывают вместе с цепями только в случае, если их изоляция рассчитана на испытательное напряжение 1000 В переменного тока относительно земли и других цепей. Если з схемах имеются реле или измерительные приборы, обмотки тока и напряжения которых расположены одна на другой, то эти обмотки выделяют из цепей, соединяют друг с другом и подключают к испытываемой цепи. Это объясняется тем, что обычно изоляция между обмотками таких приборов рассчитывается на испытательное напряжение 500 В.
Рис. 9.13. Прибор для определения мест повреждений в линиях
В процессе испытания изоляции вторичных цепей могут возникать явления резонанса, обусловленные емкостью кабелей и индуктивностью реле: реле вибрируют, в схеме появляются перенапряжения. В этих случаях снимают напряжение и закорачивают обмотки реле, после чего испытания повторяют.
Перед началом испытаний тщательно проверяют испытываемую схему, чтобы исключить случайное соединение ее с посторонними цепями: составляют список всех элементов испытываемой схемы (приборы, измерительные трансформаторы, панели защиты и управления) с указанием всех временных перемычек и изменений схемы. По окончании испытаний по этому списку восстанавливают схему.
После подключения испытательного устройства к испытываемой вторичной цепи напряжение поднимают плавно до 500 В и оставляют на этом уровне; проверяют ток нагрузки ТН и тщательно осматривают всю схему, находящуюся под напряжением. Если нет толчков напряжения, разрядов и пробоев, повышают напряжение до 1000 В и снова проверяют, нагрузку ТН. Напряжение поддерживают в течение 1 мин, затем плавно снижают до нуля; повторно проверяют мегаомметром сопротивление изоляции.
При перегрузке ТН во время испытаний из-за малой его мощности проверяемые цепи испытывают по частям.
Изоляция считается выдержавшей испытание, если при напряжении 1000 В в течение 1 мин не было скользящих разрядов, пробоев, резких толчков напряжения или тока и повторное измерение изоляции мегаомметром показало, что оно не снизилось после испытания. Если изоляция не выдержала испытания, производится необходимый ремонт, после чего испытание повторяется.
Для выявления места повреждений в протяженных вторичных линиях может быть использован разработанный во ВНИИЭ Минэнерго СССР измеритель неоднородностей воздушных и кабельных линий типа Р5-11 (рис. 9.13), обладающий высокой чувствительностью к нахождению устойчивых и неустойчивых нарушений в электрических цепях. С помощью этого импульсного рефлектометрического аппарата, питаемого от электросети переменного тока 220 В или постоянного тока 24 В, определяется местоположение (расстояние) и характер повреждения.
При проведении испытаний выполняются требования правил техники безопасности.
