Из опыта эксплуатации воздушных выключателей с воздухонаполненным отделителем следует, что надежность этих аппаратов в большой степени определяется надежностью работы их электропневматической схемы управления Конструктивно электропневматическая схема выполнена так, что воздух после открытия клапана отключения поступает одновременно как под поршень дутьевого клапана, так и через регулировочную иглу под клапан отсечки, поэтому клапан отсечки будет работать даже в том случае, если дутьевой клапан по какой-либо причине не откроется В ряде случаев источником отказа схемы может быть и сам клапан отсечки
Эти конструктивные недостатки приводят к тому, что в эксплуатации имеют место случаи самопроизвольного уменьшения сброса давления при отключении и как следствие этого отказы и неполнофазная работа выключателей При этом во время операции отключения происходит некоторая задержка в открытии дутьевого клапана по сравнению с тем, что имело место при исходной регулировке Сброс давления при этом может уменьшиться на 0,05—0,15 МПа при нормированном сбросе 0,25—0,3 МПа. Модернизация, разработанная Уралтехэнерго, позволяет устранить данные конструктивные недостатки электропневматической схемы, благодаря чему повышается надежность работы выключателя.
Рис. 46 Модернизированная пневматическая схема выключателей серии ВВН
Особенности модернизированной схемы (рис 46) выключателей серии ВВН (ВВШ) заключаются в том, что клапан отключения выполнен дифференциальным, т. е. работающим за счет разности давления по обе стороны поршня.
При срабатывании пускового клапана 8 воздух выходит из полости А клапана 3 по воздухопроводу 7 в полость опорной колонки гасительной камеры. За счет возникшей разности давлений поршень двигается вместе с клапаном 5, открывается путь для движения воздуха под поршень дутьевого клапана 5. Выход в атмосферу прикрывается тарелкой атмосферного клапана 4 После открытия дутьевого клапана воздух поступает в полость опорной колонки гасительной камеры и одновременно по воздухопроводу 7 через клапан 8 под поршень дифференциального клапана 3. Давление по обе стороны этого поршня выравнивается, и клапан закрывается. Уменьшение времени движения дифференциального клапана на закрытие достигается за счет атмосферного клапана 4, поскольку давление на его тарелку создает дополнительное усилие, действующее на закрытие. После закрытия клапана открывается выход воздуха в атмосферу из-под поршня дутьевого клапана 5 и дутьевой клапан закрывается.
Рис. 47 Модернизированный блок клапанов отключения
Момент закрытия клапана отключения в небольших пределах регулируется с помощью диафрагмы 6, однако следует помнить, что уменьшение диаметра отверстия диафрагмы менее 8 мм может привести к возрастанию собственного времени отключения. На величину сброса давления влияет суммарное сечение атмосферных трубок дутьевого клапана камеры, длина и сечение окон в гильзе, служащей цилиндром для перемещения поршня дутьевого клапана: с их увеличением сброс уменьшается.
Следует отметить, что в выключателях серии ВВН на концах атмосферных трубок не предусмотрены фильтра, в связи с чем в эксплуатации имели место попадание осадков через атмосферные трубки в цилиндр поршня дутьевого клапана, образование там льда, что приводило к отказу выключателя. Учитывая это, а также необходимость уменьшения сброса давления при отключении модернизированного выключателя, рекомендуется при модернизации одну из трубок заглушить.
В схему введен обратный клапан 2 для предотвращения многократной работы дутьевого клапана при длительном открытии клапана. В этом случае утечка воздуха из полости А через открытый пусковой клапан пополняется за счет перетока воздуха из полости клапана включения 1 по трубе 9. В остальном работа схемы не отличается от заводской, поэтому на рисунке схема показана не полностью. Модернизированный блок клапана отключения выключателя серии ВВН показан на рис. 47.
Модернизация электропневматической схемы управления выключателей на 330 и 500 кВ (рис. 48) включает в себя ряд изменений в пневмоприводе: удаление золотника отсечки (взамен него устанавливается заглушка); изменение конструкции среднего клапана отключения (клапан выполнен дифференциальным); введение каналов обратной связи по воздуху подпоршневых полостей промежуточных клапанов с внутренней полостью опорных колонок гасительной камеры, введение обратного клапана, препятствующего многократному срабатыванию системы клапанов при удлиненном импульсе отключения; фрезеровка удлиненных окон в гильзах, служащих цилиндрами для перемещения поршней дутьевых клапанов камеры.
Особенности работы модернизированной схемы в отличие от заводской и назначение некоторых дополнительно введенных элементов приведены далее После открытия пускового клапана 7 сжатый воздух из-под поршня дифференциального клапана 5 по трубопроводам попадает в полость опорных колонок гасительной камеры левого и правого полуполюсов выключателя. Срабатывание клапана 5 приводит к последовательному срабатыванию клапанов 6,2,1,4,3. Воздух из резервуара 16 через выходной патрубок 15 попадает в гасительную камеру, часть воздуха поступает по трубопроводам обратной связи 10,11 к клапанам 2,5. Давление по обе плоскости поршня дифференциального клапана 5 выравнивается, под действием пружины он закрывается. Далее закрываются клапаны -6,2,1, дутье в гасительную камеру прекращается. Клапаны 3,4,17,18,19 не реконструируются. Воздух, поступающий по трубопроводу обратной, связи 11 в полость А выхлопного клапана 2, а также перетекающий в полость Б дутьевого клапана 1 через окна, выфрезерованные в гильзе 8, создает дополнительное усилие на поршень, благодаря чему уменьшается время движения клапана на закрытие Модернизация исключает преждевременное закрытие дутьевых клапанов гасительной камеры, так как средний клапан отключения 5 и последующие за ним клапаны закрываются только после начала дутья в камеру В случае задержки пускового клапана 7 в открытом положении вследствие механического заедания или «залипания» электромагнита срабатывает обратный клапан 9 и перепускает воздух по трубе 12 из полости большого клапана включения 19 в полость среднего клапана отключения 5, благодаря чему компенсируется расход воздуху через открытый пусковой клапан и предотвращается повторная работа системы клапанов.
Рис 48 Модернизированная пневматическая схема ВВ-500Б
Особенности регулировки сброса давления в модернизированном выключателе следующие плавная регулировка производится изменением сечения диафрагм 13,14, при этом диаметр отверстия диафрагмы не должен быть менее 8 мм; грубая регулировка сброса производится изменением длины окон в гильзах 8, служащих цилиндрами для перемещения поршней; количество удлиненных пазов должно быть не менее четырех Модернизированный блок большого клапана отключения показан на рис 49. Поскольку по модернизации пневмопривода выключателей ВВ-330 и ВВ-500 не выпущен эксплуатационный циркуляр, чертежи на изготовление новых, а также обработку заводских деталей при модернизации можно получить в Уралтехэнерго.
Рис 49 Модернизированный блок среднего клапана отключения
Рис 51 Установка корпуса клапана при обратной заливке полиуретана
Рис 50 Установка корпуса клапана при прямой заливке полиуретана
Снижение количества отказов пневматической схемы управления выключателей может быть достигнуто заменой резиновых уплотнений ряда клапанов, а также резиновых уплотнений в местах подсоединения труб и фланцев на уплотнения из полиуретана. Повторное армирование резиной дефектных клапанов в условиях эксплуатации исключено из-за сложности технологии этого процесса. Применение полиуретана позволяет многократно использовать корпуса клапанов с дефектным заводским уплотнением. Предприятием Уралтехэнерго разработаны два варианта форм для заливки уретанового эластомера.
При прямой заливке (рис. 50) смесь заливается в паз клапана 1, установленного в форму 2, со стороны уплотнения, поэтому после полимеризации требуется дополнительная механическая обработка уплотняющей поверхности для обеспечения хорошего уплотнения.
При обратной заливке (рис. 51) смесь заливается через технологическое отверстие в корпусе клапана 1 со стороны, противоположной уплотнению. Чертежи форм 2 также можно заказать в Уралтехэнерго. Болт 3 служит, для снятия формы после полимеризации. Обратная заливка клапанов сводит до минимума операции по обработке уплотняющей поверхности и сокращает расход материалов. При таком способе заливки мала вероятность образования воздушных пузырьков непосредственно в той части уплотнения, которая соприкасается с седлом, поскольку клапан находится в перевернутом положении, а пузырьки воздуха, образующиеся при недостаточно эффективном вакуумировании, поднимаются вверх, т. е. в сторону, обратную уплотняющей поверхности (внутрь тела уплотнения). Обратная заливка требует более тщательного вакуумирования готовой смеси и применения свежеприготовленной смеси без признаков загустевания. На основании опыта проведения работ по изготовлению полиуретановых уплотнений обратную заливку можно рекомендовать при изготовлении небольших клапанов в условиях дефицита сырья. В остальных случаях прямая заливка предпочтительнее, поскольку при ней не требуется высокая квалификация персонала, выполняющего этот технологический процесс Для заливки рекомендуется использовать ранее отбракованные клапаны с дефектным резиновым уплотнением. При подготовке корпусов клапанов к заливке следует: удалить дефектное резиновое уплотнение; зачистить поверхность паза, очистить ее от грязи и пыли; протереть заливаемые поверхности салфеткой, смоченной бензином; выдержать детали на воздухе в течение 30 мин; протереть заливаемые поверхности салфеткой, смоченной в спирте; смазать незаливаемые поверхности деталей и формы, соприкасающиеся с реактивной массой, кремнийорганическим вазелином. При обработке корпусов клапанов следует избегать повреждений скользящих поверхностей (штоков, пазов и т. п.). Формы при обратной заливке смазывают тщательно, выдерживая равномерный слой по внутренней поверхности и не допуская скопления вазелина в отдельных местах. Последовательность операций по подготовке реактивной массы, сведения о технологии заливки, методах контроля качества готовых изделий приведены в «Инструкции по технологии заливки деталей полиуретаном», разработанной ЛенПО «Электроаппарат».
Рис. 52 Обработка клапана после заливки
Контроль качества уплотнений производится по твердости и цвету. Твердость измеряется прибором ТИР-2. Требуемая твердость уплотнения — не менее 83, условных единиц. Цвет отливки не должен быть темно-коричневым. Обработка уплотнения клапанов после заливки производится в соответствии с рис. 52.
