/
Автор: Мусаэлян Э.С.
Теги: электротехника электроэнергетика электростанции энергосистемы элеткрооборудование
Год: 1984
Текст
СПРАВОЧНИК по наладке электрооборудования электростанций и подстанций
Под редакцией Э. С. Мусаэляна
Второе издание, переработанное и дополненное
МОСКВА
ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1984
ББК 3( 277.1 С 74
УДК 621.3.06(03)
Рецензент: С. А. Бажанов
Авторы: Н. Л. Воскресенский. А. Е. Гомберг, Л. Ф. Колесников, К. II. Масалев, М. В Мигни, Э. С. Мусаэлян, А. И. Смирнов. В. В. Черняк, И. А Якобсон
Справочник по наладке электрооборудования С 74 электростанций и подстанпий/Н. А. Воскресенский, А. Е. Гомберг, Л. Ф. Колесников и др.; Под ред. Э. С. Мусаэляна. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 344 с., ил.
В пер. 1 р. 60 к.
Справочник является практическим пособием по наладке электрооборудования вновь вводимых и расширяемых электростанций и подстанций. Первое издание вышло в 1971 г. Во 2-м издании материал обновлен за счет исключения старых видов оборудования и включения современных; за счет описания новых средств, применяемых в наладке; за счет замены старых нормативных требований.
Для инженеров, техников и квалифицированных электромонтеров монтажных и наладочных организаций.
„ 2302040000-002 ББК 31.277.1
С --------------127-84
051(01)-84 6П2.11
© Энергоатомиздат, 1984
Николай Александрович Воскресенский, Александр Ефимович Гомберг, Леонид Федорович Колесников и др.
СПРАВОЧНИК ПО НАЛАДКЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ
Редактор издательства И. А. Сморчкова Художественный редактор Т. А, Дворецкова Технический редактор В. В. Лапаева Корректор Л. С Тимохова
И Б № 3244
Сдано в набор 18.07.83. Подписано в печать 27.12.83. Т-23960. Формат 84Х108!/з2. Бумага типографская № f. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. нсч. л. 18,06. Усл. кр.-отт. 18.06. Уч.:изд. л. 24,14. Тираж 40 000 экз. Заказ № 523. Цена 1 р. 60 к.
Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Владимирская типография «Союзполиграфпрома» при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 600000. г. Владимир. Октябрьский проспект, д. 7
ПРЕДИСЛОВИЕ
В комплексе строительно-монтажных работ на электростанциях и подстаициях.энерг.осистем важноеместо занимают пусконаладочные работы... Выполняются они специализированными наладочными организациями в объеме, предусмотренном директивными: требованиями'Министерства энергетики и электрификации СССР и Правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Объем и номенклатура пусконаладочных работ в последнее время сильно выросли в связи с развитием атомной энергетики, широким внедрением на энергетических объектах современных устройств автоматики; Вычислительной техники, увеличением мощности’ генераторов, увеличением напряжения линий электропередачи до 750 кЙ й'выше, объединением районных энергетических систем в Единую'энергетическую систему и т. д. Это потребовало значительного обновления справочников, изданных авторским коллективом под редакцией Э. С. Мусаэляна, отражения в них вопросов наладки нового электрооборудования, новых устройств управления н автоматики, а также новых технических средств, используемых в наладке.
Как и в первом издании, в данном Справочнике материалы по общим измерениям и испытаниям, сведения о приборах и аппаратуре общего применения выделены в самостоятельные разделы 2 и 3. При описании работ авторы руководствовались требованиями «Норм испытания электрооборудования» Министерства энергетики и,. электрификации СССР (3-е издание). Испытания оборудования и устройств, имеющие исключительно частный характер заводских или профилактических испытаний в процессе эксплуатации, в справочнике не описываются.
Общие требования йравйл техники безопасности при производстве работ в электроустановках в справочнике не приводятся. Но в соответствующих ^главах приводятся требования и описания мер предосторожности, имеющих отношение, только к производству наладочных.работ и не описываемых в общих правилах, ........... • ,
Справочнике даются сведения по ревизии и регулировке лишь основных конструктивных элементов аппаратуры. По более подробным сведениям даются ссылки на специальный заводской и эксплуатационный материал. ............................ ,
Справочник составлен коллективом работников электромонтажных трестов Главэлектр.омонтажа Минэнерго СССР.. .Предисловие, разд. 1, 2, 3, 9.1—9.15, 10.1—1.0.4 и приложение написаны Э.С. Мусаэляном, разд. 4, 5, 8 —И. А. Якобсонов, разд. 6 — М. В. Мигнным, разд. 7— |в. В. ^ерняком |н Л. Ф. Колесниковым, разд. .11—А. Е. Гомбергом, § 10.5-г.Н. А. Воскресенским „и А. И. Смирновым, §; 9.16—К. Н.; Маса-ЛСВЫМ: -
Авторы выражают благодарность рецензенту С. А. Бажанову за подробные н ценные замечания.'Коллектив авторов просит-все замечания и ..пожелания направлять, по адресу: 113114, Москва, М-114; Шлюзовая. наб., Эиергоатомивдат. 1
• • -• Авторы
I* - 3
Раздел первый
-ОРГАНИЗАЦИЯ НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
1.1. ОБЩИЕ ЗАДАЧИ И СТРУКТУРА НАЛАДОЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИИ
Наладочные работы занимают важнейшее место и являются завершающими в общем комплексе строительства и монтажа энергетических объектов. От того, насколько они правильно организованы, зависит своевременность обеспечения электроэнергией быстро растущих потребностей народного хозяйства, а От качества наладки — экономичность и бесперебойность работы нового электрооборудования. Объем и номенклатура наладочных работ определяются технологическими условиями работы: электрооборудования и требованиями директивного документа «Нормы испытаний электрооборудования» (в дальнейшем в тексте — «Нормы»), В соответствии с объемом испытаний и практическими'условиями их выполнения, учитывающими необходимость максимального сокращения сроков монтажа и наладки, весь комплекс наладочных ра-®of разделяется на следующие основные этапы:
1. Изучение и анализ проекта, исправление (с внесением необходимых изменений) принципиальных и монтажных схем до начала монтажа с целью исключения монтажных переделок в процессе наладки.
2. Предмонтажная проверка и испытания электрооборудования в электромонтажных мастерских и базах на объекте. ......
> -3. Проверка и испытание электрооборудования в процессе монтажа, проверка и настройка реле, приборов и аппаратуры вторичных устройств.
. 4; Проверка правильности монтажа первичных и вторичных соединений.
5. Поузловое опробование оборудования н вторичных устройств. .
6. Комплексное опробование, пусковые испытания и включение электрооборудования в работу.
7. Оформление и сдача заказчику технической документации (исполнительных схем, протоколов проверок и испытаний, технических отчетов) .
В настоящее время наладочные работы специализированы, т. е. ведутся самостоятельными наладочными организациями, укомплектованными высококвалифицированными кадрами инженеров и техников и оснащенными парком необходимых приборов н испытательной аппаратуры. Так как наладка неразрывно связана с электромонтажными работами, наладочные организации чаще всего входят в состав электромонтажных трестов в виде самостоятельных управлений или отдельных участков комплексных монтажно-наладочных управлений. Основная. структурная, схема наладочных организаций приведена на рис. 1.1. В пределах управлений или специализированных участков наладочные работы также специализируются по видам: общая наладка; наладка
.4
сложных релейных защит; наладка устройств тепловой автоматики; наладка приводов электрифицированной арматуры; наладка высокочастотных каналов связи и телемеханики; наладка воздушных выключателей; испытания изоляции; наладка синхронных машин и их устройств автоматики (АРВ, устройства синхронизации, гашения поля и т. д.), В составе организации имеются центральная электроизмерительная лабора-
Рис. 1.1. Пример структуры наладочного управления
тория и мастерская, в которых хранится, ремонтируется н проверяется весь парк электроизмерительных приборов и испытательного оборудована я, производится выдача последних на территориальные участки.
Работы на объектах производятся на основании договоров, заключаемых с закачиками; заказчиками могут быть дирекции эксплуатируемых Предприятий или строящихся объектов.
1.2. ПОДГОТОВКА БРИГАДЫ НАЛАДЧИКОВ К ВЫЕЗДУ НА ОБЪЕКТ
Перед заключением договора' па объект направляется представитель [кладочной организации, который на месте определяет объем работ на основе проектной документации, условия производства работ, сроки их выполнения. В договоре на наладочные работы определяются основные условия их выполнения: предоставление помещения для организаций приобъектной лаборатории и мастерской, хранения приборов и Испытательного оборудования, оформления документации; транспортировка тяжеловесного испытательного оборудования; передача заказчиком проектной н заводской документации; выделение жилья для размещения персонала наладочной бригады и т.п. ' ‘
!5
Рис. 1.2. Пример структуры участка наладочных работ на объекте (ГРЭС или ТЭЦ)
Рис. 1.3. Основная структура бригады, участка, выйоднйющей наладочные работы на АЭС (структура групп аналогий» приведенной на
1 .. ... рис. 1.2)
........... . • 7 • . - !
Хехннческую документацию желательно-' гюлучи^ь.-др Выезда наладочной бригаду на объект для-того, чтобы можно было значительную часть первого этапа работ — изучение и анализ проекта, (внесение необходимых исправлений и согласование их с проектной организацией — выполнить Заранее1 и в бо-лее благоприятных условиях.. При возможности целесообразно: изучение проекта организовать в процессе его разработки проектной организацией. . ;
' Для- выполнения наладочных работ в управлений, или на участке комплектуется бригада наладчиков (рис. П2;и 1.3^.-Брирда состоит обычно из 12—18 чёл. с увеличением ее до 40—70 чел» й периоду пуска иа станции, а в некоторых случаях значительно больше (на АЭС) и 6—12 чел. с увеличением ее до 15—20 чел, к периоду пуска на крупных подстанциях.
7
* Таблица LI. Перечень приборов, оборудования, приспособлений и материалов, требуюшихсй для наладки ' электрооборудования электростанций с турбогенераторами (ТГ) различной мощности и подстанций
Наименование Тип, пределы измерения Количество приборов на объектах Примечание (возможные замены)
ТЭС с ТГ 60—165 МВт ТЭС с ТГ 200—500 МВт АЭС и ТЭС с ТГ 600—1200 МВт Подстанции 110—220 кВ Подстанции . 330-750 кВ
Приборы общего назначения
Амперметр Э514/2, 2,5—5 А 6- 10 12 3 4 Э59/4
То же Э514/3, 5—10 А 1 2 3 1 1 Э59/3
> > Э514/1, 1—2 А 2 2 2 1 1 Э59/5
Вольтметр 3515/3, 75—600 В 6 10 12 5 6 Э59/1
То же Э515/2, 7,5—60 В 2 2 3 1 1 Э59/2
Э515/1, 1,5—15 В 2 2 3 1 1 Э59/10 ..
Миллиамперметр Э513/4, 0,25—1 А 1 1 1 1 1 Э59/6 •
То же Э513/3, 50—200 мА 1 1 2 1 1 Э59/7
» > Э513/2, 25—100 мА 1 1 2- 1 1 Э59/8
» > 3313/1, 10—40 мА 1 1 2 1 1 Э59/9
Вольтамперметр М253 2 2 3 2 2 Комплект Ml04 и М106, М2038
Милливольтамперметр М254 2 2 3 1 2 М82
Авометр Ц4312 1 1 2 1 1 Ц56/1
То же Ц4341 1 1 1 1 1 Ф434 ’
» » Ц4315 (Ц4313, 1 2 3 1 1 ЦЗГ5.Ц435; : . . -
Ц4314) Ф432’/
Клещи электроизме- Ц-91-. ' 2 2 3 2 2 • •
рительные
То же, переделанные Ц-9Т-- 1 2 3 1 1
МНУ треста ЭЦМ на ток До 5Й00 А
-Фазоуказатель Ц517 2 Л
Вольта мперфазоин- ВАФ-85М 1
•дикатор
То же с усилительной ВАФ-85М .1 1
приставкой П-77-1
Частотомер Ф5043 1 1
Ампервольтваттметр Д-552 1. 1
Электросекундомер ПВ-53Л 2
Секундомер механи- С1-2а 1 2
ческий
Мост постоянного тока ММВ 3 4
То же Р-333 1 1
Мост переменного то- Р5026 1 1
ка в комплекте с образ-
цовым конденсатором
Трансформатор на- НОМ-10 1 1
пряжения
Трансформатор тока УТТ-5 3 4
То же УТТ-6М 1 1
Мегаомметр М4100/5 2500 В 2
То же М4100/4 1000 В 2 . 2
» » М4100/3 500 В 1 1
Реоетат нагрузочный PH-100 1 1
Реостат:
3350 Ом РСП . 1 1
1200 Ом РСП 2 г
560 Ом РСП 1 2
250 Ом РСП 2
11 ом— РСП 1 1
2X12» Ом репе - . 2
Потенциометр ПП-бЗ •' ' 1 -1
3 1 1 ФУ-2
2 1 I —
1 , 1 I Ддя Прогрузкв
Тсткрлых цепей от постороннего нс-
1 точиика
t 1 Д5О6М
. 1 1 1
4 2 2 -> • . . 1
,2 1 1 • *
6 2 3
2 1 1 ' —L-
I 1 1 Р595, МД46
1 1 1
6 2 3
1 1 1
4 1 2 МС-05, Ф4100
3 1 1 I М1101М, Ф4101
1 1 Ml 101М
1 1 1 PH-50, РН.5
2 1 '1
3 2 2 • • • " • •
2 1 1
-3 - 2 2 __
I 1 !
*• 1 2 ' J ' • ' 1- •
- j. . . < . p ... p •КП-59’
Наименование Тип, пределы измеревия ТЭС с ТГ 60—165 МВт
Измеритель заземле- М-416 1
кия
Микроамперметр КМС-68 1
' Аппарат для иепыта-, АИИ-70М 1
ния изоляции
Киловольтметр С-196 7,5—30 кВ 1
Трансформатор без- ОСО-0,25 4
оиасности 220/12 В
Трансформатор на- грузочный , НТ-69 2
То же : нт-76 ——
» > » ТН-10 —
Автотрансформатор ДОСН-20-220 2
регулировочный с усиленным токОсъемом
Регулятор напряже- РНО-250-2 8 А 5
НИЯ
Продолжение табл. 1.1
Количество приборов иа объектах • Примечание’ - (возможные; замены»
ТЭС с ТГ 200—500 МВт АЭС и ТЭС с ТГ 800—1200 МВт Под-станции 110—220 кВ Подстанции 330—750 кВ
1 1 1 1 МС-08
1 1 1 1 КМС-63, М-f Мосэнерго
1 1 1 1 При возможности используется из имеющихся у эксплуатационного персонала С-96
1 1 / • При испыта- тельном напряжении генератора выше 30 кВ заказывается С-100
5 8 2 3 -
2 2 1 . 1 HT-eSt НТ-74, ОСН-8/0,5
1 2 — — • •
—— 1 ~ — ч
3 4 1 1 РНО-250-5
6 8 3 5 ЛАТР-1М
То же РНО-250-05 2 А 2 2
Регулятор напряжения трёхфазный РНТ-220-6 1 1
Испытатель вторичной коммутации ИУ-65 1 1
Прибор контроля ув- ПКВ-8 1 1
лажненности изоляции
Устройство проверки простых реле УПР-3 1 2
Устройство проверки аппаратуры КРУ 6 кВ К-76-1 1 1
Устройство проверки аппаратуры 0,4 кВ УП-0,4 1 1
Пульт питания для сборки схем в однофаз- ПП-77-2 2 3
ном исполнении
То же в трехфазном ПП-77-2 1 1
исполнении
Амперметр запоми- И-78-1 1 1
нающий Для погрузки автоматических выклю-ча гелей
Осциллограф С1-48Б 1 1
Осциллограф ЭО-7 —- —-
Осциллограф К115 1 1
•
3 2 2 ЛАТР-2М
1 — — —
1 1 1 ИВК
1 1 1 ЕВ-3, ПКВ-7
5 I 2 УПР-2М
2 1 1 УП КРУ
2 1 1
3 1 1 — ;
2 1 1 —
2 1 1 —
I С1-19Б, Cl-49,
Cl-72
— 1 1 CM, Cl-4, Cl-5
2.. — Замена K105
или H105 и H115
в комплекте о ма-
газинами ПТунтов
и добавочных ре-
_ — зисторов
Наименование * Тип,, пределы измерения
ТЭС с ТГ 60—165 МВт
Осциллограф Н102 —
Фазометр' ЭЛФ 1
. Генератор звуковой ГЗ-36А 1
Шаровой разрядник Ш Р-62,5 1
Комплект 4К-1 1
Комплект для изме- МС-05 (ВП-1, Упит= 1
рения сопротивления = 127/220 В) со ста-
ИЗОЛЯЦИИ билизатором С-0,09
Киловольтметр 15 кВ КВП-15 1
Виброграф с приспо- 12В 1
соблением для снятия
виброграмм
Аккумуляторные ба- 5КН-55 2
тарёи :
Сгойкн- для наладки 2
реле
Г1 рс-д&дж&ше
Количество приборов ив объектах " Примечание (возможные замены)
ТЭС с ТГ 200—500 МВт АЭС и ТЭС с ТГ 800—1200 МВт Под. станции 110—220 кВ Под-станции 330—750 кВ
•в— — 1 2 В Комплекте, с
мйгазннами шун1 тон. и добавочных
1 1 1 1 сопротивлений-. .
1 1 1 1 гз-зй, гз-го; ГЗ-12, ГЗ-48,
1 ГЗ:Ю2, ГЗ-54
1 —— —И
1 1 1 1
1 1 1 1 а) В случае йс-
1 полпенни ВП-1. с 1Упктяо^20. .В .используется, С-0,16; б) ’Заменяется. Ф4100 иЛи Ф2
... 1 - 1 1 В комплекте с НОМ-10
I I 1 1 В заявке указы-
зается тип масля-ipre выключателя
2 2 2 2 5КЬК43-<
3. 4 2. 3 —
Рубильники двухпо- Школьные люсные
Выпрямительное уст- БУ-65 ройство
Заказывается при необходимости
Дополнительные приборы дли наладки релейных зашит, ВЧ связи и телемеханики
Устройство проверки У5053 2 4 6 2 4 УПЗ-2, УЦЗ-1,
зашит в комплекте со У5052. Количест-
столиком или стойками- зо и типы ком-
обоймами плектов выдают-
ся в зависимости
от объемов работ
Милливольтметр B3-38 1 1 1 1 1 B3-13, ВЗ-24,
МВЛ-2
Измеритель времен- Ф-738 1 1 1 1 1 ЭМС-54
ных параметров .
Генератор техничес- ГТЧ-2 1 1 1 1 ‘ 1 Заказывается
кой частоты при необходимо-
Генератор высокоча- ГИВЧ-71 1 1 1 1 1 сти ГИВЧ-4,
стотный ГИВЧ-5, НГ-53,
нг-зоо; при зака-
— зе указывается не-
обходимый ча-
стотный диапазон
Магазин . высокоча- МВЧ-73 ........ I t 1 ' 1 I ВЧИ-4, ВЧИ-5.
стотной МЗ-1, М-10-2
Частотомер чз-зз 1. 1 1 1 1 43-28, 43-36.
Заказывается_д,ля
. - . . - . * V • V • • •
-чаладки «анадов
са вчто
Продолжение табл. 1 I
Наименование Тип, пределы измерения ' Количество приборов на объектах Примечание ('возможные замены)
ТЭС с ТГ 60-165 МВт ТЭС е ТГ 200—500. МВт АЭС и ТЭС с ТГ. 800—1200 МВт Под-станции 110—220 кВ Подстанции 530—750 кВ
Устройство . для . проверки , магнитоэлектрических реле Имитатор линии Гальванометр Доио. Миллнвольтмиллна id-пер метр Милливольтметр Шунт 75 мВ: . 7,5 А 0,75 А . 250 А Осциллограф Фазорегулятор Устройство проверки тиристоров Устройство проверки магнитных усилителей... УПМЭР ИЛ-1 М-117/4 ннтельные приборы, п| М-254 М-45М 75РИ 75РИ 75СШ С1-18 МАФ-220 УПТ-1 СИМУ-1 1 1 1 («меняем 1 1 1 1 1 ые при 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 наладке с 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 нстем воз 1 1 1 Суждения i При заказе указывается тип штепсельного разъема Заказывается для наладки продольных днфза--ЩИТ ЛИНИН •• • • • ь . -Л. Г С1г34 заказывается при необходимости То же » > > »
Защитные средства для иаладки электрооборудования общего назначения
Боты диэлектриче- ские 1 1 2 1 1 Ml
Галоши диэлектрине- **** 1 2 3 1 1 —Й
ские
Перчатки диэлектри- 2 2 4 1 2 —«•
ческие
Пояс с капроновым держателем 1 1 2 1 1
Аптечки —И 1 2 3 1 1 Набор медика ментов согласно перечню
Инструмент с изолированными рукоятками:
а) пассатижи 1 2 3 1 1
б) бокорезы 1 2 3 1 1 —
Указатели низкого напряжения МИН-1 2 3 5 1 1
Очки защитные — 2 2 3 1 2
Коврики диэлектриче- — 1 2 4 1 1
ские
Плакаты по ТБ —М 1 .2 4 1 1 Согласно не -
речню
Стулья-стремянки 6 ю .15 4 6 — •
Столы для сборки —' 4. 6 . 8 2 3
схем
..... ’ " — - — • - ..rR in I- • -в . . - - •• •» --
91
Продолжение табл. /./
Наименование Тиа, пределы измерения Количество приборов на объектах Примечание (возможные замены)
ТЭС с ТГ 60-165 МВт ТЭС с ТГ 200—500 МВт АЭС и ТЭС с ТГ 800—1200 МВт Подстанции 110—220 кВ Подстанции 330—750 кВ t
Каски защитные —. 15 25 50 10 15 При заказе указываются цвета касок
Лампы переносные РВО-220- 120В 4 6 10 2 3 ——*
Костюм экранирующий — — — 2 —Г
Материалы и изделия для наладки электрооборудования общего назначения
Элементы гальвани- 3336У 20 35 65 13 20 Потребность по
ческне кварталам .
То же 373 10 20 30 10 10 То же
Зажимы «Крокодил» 30 50 100 20 30 » »
Наконечники Лабораторные 30 50 10 20 30 » >
Микротелефонные ТМГ-1 4 8 12 4 4 Потребность на
трубки год
Паяльник 220 В 90 Вт 1 2 2 1 1 То же
То же 40—65 Вт .... 2 .3 5 1 2
Припой (г) ПОС-60 300 500 1000 Зоо 400 Потребность по
кварталам
N> Канифоль (г) 700 200 300 100 200 То же
фп Ю w> Лента (мотков) Провад гибкий (м): ПВХ 3 6 12 3 5 :» »
0,75 ммг 0,35—0,5 мм2 0,12—0,14 мм2 Провод гибкий неизолированный 4 мм! (м) Удлинители Электрические печи 1 кВт, 220 В Фонари электрические МГШВ или аналогичный То же » » ПЩ П Г-102 50 50 50 20 2 2 100 100 100 30 3 3 200. 200 200 50 5 5 50 50 50 20 2 2 75 75 75 25 .2 2 Потребность на год То же » » » » Количество печей определяется необходимостью в них '•
Лампы миниатюрные МН-3,5-0,26 . 50 100 - ; 200 40 ' • 50 Потребность на год
То же МН-2,5-0,15, цоколь Е10/13 30 60 150 20 50 То же
Лампы /НО-12-40-1, цоколь Е27/27-1 ' 5 8 10 3 4 Для замены в переносках иа 12 В
м* Фотобумага УФ67 и РО (чувствительность 600—1200 ел., черно-белая негативная кинопленка КН-3, проявитель ВК, фиксаж, набор стабилизирующих химикатов для закрепления осциллограмм, сделанных на бумаге УФ-67) Заказываются в cog тветстви и с объ« :mqm осци ллрграфир ования
Таблица 1.2. Перечень приборов, оборудования, приспособлений и материалов, требующихся для наладки устройств теплотехнических измерений, защит, автоматики и спецсистем (ТАИ)
Наименование Тип. (пределы) Количество приборов на объектах Возможные замены, примечания
Котельная Котел с ТГ 60—165 МВт Котел с ТГ 200—300 МВт Котел с ТГ 500—1200 МВт АЗС с ТГ 1000 МВт
Приборы общего назначения
Мегаомметр М4100/5 2500 В 1 1 1 2 2 МС 0,5, Ф4100
То же М4100/4 1000 В 1 1 1 2 2 М1101М, 1000 В, Ф4101
> > М4100/3 500 В 1 1 1 3 5 М1101М, 500 В
> > М4100/2 250 В . 1 1 1 1 1 М1101М, 250 В
» > М4100/1 100 В — 1 1 1 1 М1101М, 100 В
Вольтметр Э515/3 75—600 В - 1 1 - 2 • • 4 4 Э59/1
Авометр Ц4312 1 2 3 6 6 Ц56/1
То же Ц4313 1 2 2 4 4 Ц313, 11435, Ф432
Секундомер механический С1-2А 1. 1 1 5 5 —
Секундомер электрический ПВ-53Л 1 1 1 3 3 —
Трансформатор безопасности ОСО-0,25 220/12 В 2 4 5 10 10 —.
Регулятор напряжения РНО-250-2 8 А 1 2 2 10 12 ЛАТР-1М .
То же РНО-250-05 2 А 1 ' 1 2 5 5 ЛАТР-2М
Барогигрометр температурного давления окружающего воздуха БМ-2 — — — 1 1
- Прибор. постоянного тока Ml 109 1 2 3 5 6 Ml 104, - Ml 107, М2007, М2020
Нагрузочный форматор Трансформатор транс- . тока НТ-69 УТТ-5 1 2 3 6 1 Ъ НТ-1000, НТ-74 НТ-65, ОСН-8/0,; . ’ • ' - 4 •
Амперметр-. - Э514/2 2,5—5 А 1 2 3 6 8 Э-59/4
•Запоминающий метр ампер- ,-И:78-1 1 1 2 4 4 'Сопротивление
Реостаты РСП — 1 2
указывается в за явке
Калькулятор. —: . 1 1 1 1 1 ч—
Готовальня ная чертеж- У-14 'С-502/8 1,5 кВ 1 1 2 2 —
Киловольтметр — — — — 1 С-50 1,5 кВ
Мост постоянного тока ммв 1 2 3 5 6 • 1 .
Приборы для наладки пирометрии и химического анализа
Потенциометр ПП-63 1 2 3 4 5 - КП-59. Полови-
Переносное устройст- ПУНИ — 1 1 2 2 на приборов; со свидетельствами ПП-63ХЮ
во для настройки ноно-метров (рН-метров) .Мост.-ПОСТОЯННОГО —ТО: ..MD-.62 ... 1 2 2 4 4 „ Половина при-
ка Магазин . . сопротивле- МСР-60-М . WW- - 2 2 ; 2 ' 2 : боров со "свйде-гельствамн То, же
ний То же МСР 63 1 . 3 ". 3 3 . 3 > >
'Имитатор электродной ИО2 - - 1 1 ' .: j- 1 1 -- ИО1-
_ системы л г . . с. . - . » .м , .
«о 'г- 1 , < .. • . . MU’ J т . г . f» - *
Продолжение табл. 1.2
Наименование Тип (пределы) Количество приборов на объектах Возможные замены, примечания
Котель. ная Котел с ТГ 60—165 МВт Котел с ТГ 200—300 МВт Котел с.ТГ 500—1200 МВт АЭС с ТГ 1000 МВт
Малогабаритная измерительная поверочная установка Внбростеид ИПУ-01М ВКЭ*1-А 1 Заказыв; 1 1ется на i 1 >ремя раб. 1 ОТЫ с виб родатчиками
Приборы для наладки комплектов, измеряющих р асход, давление, перепад, вакуурт
Вакуумметр образцо- ВО/1 класса 0,16/0,4 —/1 1/1 1/1 1/1 1/1 Со свидетель
вый Манометр образцо- МОО, 4 класса 0,16/0,4 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2 стаами То же
вый То же МОГ класса 0,16/0,4 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2 >
МО1,6 класса 0,16/0,4 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2 » >
> » МО2,5 класса 0,16/0,4 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2 > >
> > МО4 класса 0,16/0,4 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2 > >
МО6 класса 0,16/0,4 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2 » >
> » (МОЮ класса 0,4 1 1 1 2 2 » »
> > МО 16 класса 0,4 1 1 1 2 2 > >
МО25 класса 0,4 1 1 1 2 2 ". *
> » МО40 класса 0,4 1 1 1 2 2
> ъ МО60 класса 0,4 1 1 1 2 2 . »•
> » МО 100 класса 0,4 1 1 1 2 1
> > МО160 класса 0,4 — 1 1 2 1 я
> > М0250 класса 0,4 — 1 1 2 1 » >
» > > » MO40Q класса 0,4 МббО.О класса 0,4 — 1 1 1 1 1 1 — » »' »' »'
Прибор Петрова ППР-2М ? 1 1 1 2. 2. Половина приборов со свидетельствами
Макроманометр компенсационный МКВ-250 — 1 1 1 1 Со свидетельством
Микроманометр многопредельный ММН-240 1 — •— — — Со свидетельством ;
Манометр грузопоршневой (пресс) МП-60 1 1 1 2 2 Малогабаритный гидропресс
То же МП-600 —— 1 1 i 1 . То же
: Насос вакуумный Ка-МОВСКОГО .. — 1 1 1 1 > »
. Насос воздушный Шинца —- 1 z 2 4 8 ' 6 ...ж;*
Магазин взаимной индуктивности Р5017 — 1 2 3 3 Со свидетель стврм
Гальванометр j М501 — 1 2 3 з; То же
Приборы для наладки аппаратуры тепловой: автоматики.
Серия РПИБ Стенд. , электронной автоматики Вольтметр ' ламповый переменного тока Вольтметр ламповый Магазин сопротивлений СЭА-63 . ” 1 1 1 1 1 2. 1 1 1 Я. 1 2 3 2 . 1 2 3 2 —« B3-13, ВЗ-2А, МВЛ-2 В7-17. ВК7.-9 —Ч. »л • • » . г ;
B3-38 В7-26 Р-33
Стенд проверки аппа-рагуры регулирования СПАР-2 —*• 1 1 1 1 - СПАР-1
Продолжение табл. 1.2
Наименование Тип (пределы) Количество приборов ил объектах Возможные замены, примечания
.Котельная Котел с ТГ '60—165 МВт Котел с ТГ. ’200—300 МВт Котел с ТГ 500—1200 МВт АЭС с ТГ 1000 МВт
Миллиамперметр постоянного тока многопредельный М254 1 1 1 1 1 М-82
Авометр , Для всех серий Ц4312 — 1 2 3 3 Ц56/1
Ампервольтметр самопишущий многопредельный переносный с приставкой ПРТ или ПРИ КСП-4-41540 — 1 1 1 1 Н-320-3, Н-390, тиа приставки указывается в заявке
Усилительно-согласующая приставка для работы с Н327, Н390 УСП-1 1 1 1 1 1 Заказывается в случае необходимости
Приборы для наладки дистанционного управления запорной арматурой (привода)
Фазоуказатель Клещи электроизмерительные действующего значения И517 ЦН45О1 1 2 2 5 2 6 4 15 4 15 ФУ-2
Приборы для наладки технологических защит
Устройство проверки простых реле УПР-3 1 1 2 2 3 УПР-2М, УПбР
Устройство проверки табло сигнализации. . . УПТС-9 — 1 1 1 1 УПТС
Тахометр ручной СК-751 — ' —— • 2 : 2 ТЧ-Р" ? •
Тахометрическая уста- > -i-- : . 1 —
новка
Инструменты и приспособления для наладки устройств ТАИ
Приспособление . для 122 мм — 1 1 2 2 —.
наладки датчиков -осевого сдвига
, То же 43 мм — 1 1 2 2 . I***» •
. Ключ комбинированный для дифманометров 12X17 1 3 5 8 10 “ 1 1 • 4 . . .
. Съемник подшипни- 1 2 2 5 5 —
ков. электродвигателей, прибора Тройник гидравлический . , —» 2 3 5 15 15 -т-
Штуцер для дифманометров — . 2 3 5 10 10 —
Штуцер переходный 1 1 1 5 5 * . .
для подключения к приборам-
Съемник . стрелок, с. — • 1 2 2 5 5
манометров ... - -
Материалы и изделия для наладки устройств ТАИ - . . . .4 / • 1
Элементы гальваниче- 3336У 15 30 '45 90 90 Потребность аа
ские .... квартал Тоже
373 --
g Тег же HJ 20 - - • - 60 — 60 / • •
ng ; v.i.- ... : Н-...; • » t • 4 , / -•-г. . ;«••• ,
Наименование Тал <иред?лн)
Зажимы «Крокодила
Наконечники Микротелефонные трубки Паяльник 220 В То же Припой, г Канифоль, г Лента, мотков Провод гибкий, м: 0,75 мм2 Лабораторные ТМГ-1 90 Вт 40—65 Вт ПОС-60 Г1ВХ МГЩВ или аналогичный
0,35—0,5 мм2
0,12—0,14 мм’
Удлинители —4
Электрические ’ фонари »—i
Лампы миниатюрные накаливания То же Лампы МН-3,5-0,26 МН-2,5-0,15 - МО12-40-1
J i,i Количество приборов на объектах “Возможные замены, _ . t примечания . • i •,»
Котельная Котел о ТГ 60—165 МВт Котел е ТГ. 200—300 МВт Котел с ТГ 500—1200 МВт АЭС с ТГ 1000 МВт
20 40 60 120 120 Потребность н; квартал
20 40 60 120 120 То же
4 8 10 30 30 Потребность го довая
1 1 2 3 3 То же
2 3 5 : 7 7
300 500 600 1000 1000 - Потребность Hi квартал
100 200 300 600 600 То же
3 6 10 15 15 » >
60 ' 100 150 300 300 Потребность го довая
60 100 150 300 300 То же
60 100 150 300 300
2 3 3 5 5 По ’ нефбхэдк • мости
2 3 5 . 7 7 Потребность го довая
.30 60 100 200 200 - То же
20; .35 . .,70 • 150 150 > >
3 5 8 " 10 15 > >
> . Защитные средства для наладки устройст » ТАИ. ; .
Пер<аТКи диэлектрн- —« • .г? 1 2-. 2. . 4. 4..
ческие Пояс с держателем йз жж 1 1 1 2 2
стальной цепи Аптечка 1 1 1 2 2 Набор медика-
Инструмент с изолированными рукоятками: ментов согласно перечню
пассатижи —«Ч 1 2 2 . 3 4
бокорезы ж^ 1 2 2 3 4 «>•
Указатель низкого на- МЙН-1 2. 3 : 4 - 5 : 5. «Nt
пряжения Очки защитные 2 2 2 3 4 . —*
Плакаты по ТБ — 1 2 3 4 4 Согласно переч-
Коврйкн диэлектрнче- — ж— 1 1 1 1 ню . жаб!
ские Стулья-стремянки —ж ’ ’ 2 2 3 10 10
Столы . для сборки 1 - з 6. 12 12
схем и проверки приборов * — Каски защитные - 10 20. 30 60 60 При заказе ука-
Лампы переносные 1 РВО-220 12 Ё' : ‘ 3" 5 . • « 12 • 12 зываются ц^ета
t . . »
ГТ р и йТПГ a HTf й. ' В таЯлйцё~уТИ"31ИИ лрИВЗЮГ" КЯЗгаИёмъНГ йрЪйышленндстьюдо периода пбдН)ТоВКн” рукописи "и
В случае прекращения выпуска они могут быть заменены на более современные, но аналогичные по принципу действия,- -классу сл точности, пределам измерения н условиям использования.
Рие. 1.4. Доска распределения персонала
Состав бригады обычно следующий: руководитель бригады (квалифицированный инженер), 2т-6 инженеров, 2—6 техников, *лектром|>н-теры. Специальность и квалификация наладчиков определяются номенклатурой работ, которые предстоит выполнять на объекте. t
Бригады укомплектовываются необходимым испытательным оборудованием и измерительными приборами, инструментом, чертежными принадлежностями, средствами зашиты, директивными материалвмц и инструкциями по наладке электрооборудования, бланками протоколов испытаний. . i
Необходимые приборы, инструмент, материалы и количество их, которыми должна располагать бригада на объекте, приведены в табл. il.1 и 1.2, составленных на основании опыта монтажно-наладочного управления треста «Электроцентромонтаж» Минэнерго СССР. ;
Удобным элементом организации наладочных работ является (ведение в управлениях доски распределения персонала, пример которой-представлен на рис. 1.4. По такой доске можно вести точный учет всего персонала и наличия его иа каждом отдельном объекте в сложных условиях оперативного маневрирования людьми, являющихся специфической особенностью наладочных организаций. . i
. ' ... !
1.3. ПОДГОТОВКА И ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ / ’ !
НА ОБЪЕКТЕ ' I
На месте производства работ наладочной бригаде в соответствии с договорными условиями должны быть выделены помещения ДЛЯ: хранения приборов и аппаратуры н для работы с проектной н отчетной документацией. На электростанциях помещение должно находиться да Непосредственной близости нлн в пределах главного корпуса со сторбны его постоянного торца. Примерный расчет площадей, производственных помещений, их оснащения и количества людей, необходимых для наладочных бригад на тепловых и атомных электростанциях, приведен в табл. 1.3. I
Аналогично в соответствии с объемом работ определяются площади помещений и оснащение наладочных бригад на гидроэлектростанциях и подстанциях. .
К помещению наладочной бригады должно быте подведено непременное трехфазное н постоянное напряжение.
Для уменьшения общих сроков ввода оборудования и более рационального использования работников наладочных организаций на объектах состашйй^йвдаЕщменйннйе !фафик^ етреителъио^оцйй^ж н Наладочных р^б^’-Жтаай» г графиках учитыва^т^ ббеспечёидае . технологической акледорательнбстн опробввднйя - к Дкода в эксплуатацию тепломеханичеедргр' и электрбтехннчеёКргос.оборудаййння^ .постепенное предоставление фронта налаДочных работдл» рарнрмерногой наиболее эффективного'-ийольжЩания наладочного перфмс^. г Графики составляются с учетам- установленных с^юков вводати’деДьныхузлов и объекта в целбм. В* случае необхоДимостй’и.зависимости от общего хода работ пусковая* комиссия вносит в -них коррективы, В .оддерящее время в свйн-с внедрением в строительство' бётевш ^уймДО-фтПрак- -тнке наладочных работ широко применяются фаадаяияеТИП» цнфрр^а-цнонно-«хй<м1(Я№ч«>вИ£ графтов.... ~-- - -'( I
На проверку -и испытания (в том числе комплексные) ответственного оборудования (мощные силовые трансформаторы, синхронные генераторы и компенсаторы) составляются специальные программы испытаний, утверждаемые главным инженером станции или энергосистемы.
27
Таблица - 1.3. Йлощади производственных помещений, их оснащение и количество.людей,, необходимые для;производства наладочных работ на тепловых электростанциях и АЭС...........................
Характеристика помещения н количество людей Для ТЭС с турбогенераторами. МВт Для АЭС
до-200 300 500—800
Площадь лаборатории для 30 . 60 100 150^
наладки электротехнического оборудования, м2 Установленное оборудование
и инвентарь, шт.: 3—4 ’
,.. стенд для проверки релей-; 2 2—3 3
ной аппаратуры стенд для проверки авто-. I ' 1 ' 1 ' ' ' 1, '
магических выключателей . стенд для проверки ком- I 1 1-2 2 "
плсктнык устройств авто-, матики
.стеллажи и шкафы для ис- 3-4 . . 4-? . th—, 8т; 10
,....нытагсльной аппаратуры , и приборов ,t рабочие столы для работы 3 10 18—20 25—30
с документацией, оформле-ния протоколов и отчетов ...шкафы для документации 2-3 3—4 1 6-8 8—10
столы чертежные для вы- — . 1—2 2—3
черчивания исполнитель-
;... ных н принципиально-раз-
вернутых схем , Количество людей, чел. 20-30 30—40 40—50 60-90
Площадь лаборатории для 60—80 , 80—100 160—180 500—520
наладки- • приборов и средств автоматизации, м2 Установленное оборудова- ние и инвентарь, шт.: . стенд для проверки регу- I 1 2 f 3
ляторов стенд для проверки пиро- 1 1 1 .2
^...метрических приборов пресс для проверки маио- 2 3 3 4..
метров н датчиков 1 1
стенд для проверки релей- 1 2
пой аппаратуры 2
.. рабочие столы для оформ- 2 3 5—6
..... лепия протоколов и запй-, , .ссй результатов испытаний , . .стеллажи для хранения 5—6 .5—6 , 5—6 8—9
приборов, регуляторов н .. .. датчиков . . . : «
Продолжение табл. J.-3
Характеристика помещеяня и количество людей ДА я ТЭС с ’турбогёиёратЪраМи, . МВт- Для АЭС
до 200 300 500—800
Количество людей, чел. 10—15 40—50 70—90 100-120
Площадь лабораторий для наладки аппаратуры электронной н вычислительной техники, и* 30 40 50 80
Количество людей, чел. 10—15 15-20 20-30 25—35
Площадь помещения для переодевания н хранения одежды, м'1 25- 30 35 100
Общая' площадь, помещений для бригады по наладке, м! 145-165 210—230 245-265 300—360
Общее количество людей; в бригаде, уел. 40—60 85—110 130—170 185—245
Работы Производятся в строгом соответствии с утвержденной программой. Для удобства, экономии времени н соблюдения единой технической политики наладочными организациями составляются типовые программы производства всех видов работ. Программы учитывают требования ПУЭ и «Норм>, являющихся директивными документами, которыми обязаны; руководствоваться при производстве работ по наладке всех видов электрооборудования. По отдельным видам защит устройств автоматики работы ведутся в соответствии с действующими типовыми инструкциями.
Все работы иа объекте, распределяются между группами и звеньями по видам работ нли оборудования, например:
. I. Наладка релейной аппаратуры сложных защит.
2. Наладка главной схемы (генератор, блочный трансформатор).
3. ‘ Наладка общёстанциониых устройств (постоянный ток; секционные н шиносоединительные выключатели генераторного напряжения).
4. Наладка трансформаторов и электрооборудования собственных нужд 0,4 ,н 6 кВ.
5. Наладка электродвигателей собственных нужд.
6. Наладка электроприводов запорной и регулирующей аппаратуры.
7. Наладка устройств теплотехнических измерений, защит и автоматики.
8. Наладка оборудования открытого распределительного устройства ячейки ВЛ, ШСВ, обходной выключатель, шинные трансформаторы напряжения н др.).
9. Производство всех испытаний повышенным напряжением.
10. Проверка контура заземления.
11. Наладка высокочастотной связи и телемеханики.
Возможно другое распределение с учетом особенностей данного объекта, правильности хода строительно-монтажных работ, квалификации и количества персонала и т. д. Очень удобна в работе поточная организация работ, При которой звенья выполняют однотипную работу по всем присоединениям. ••»..- ....
Каждая группа обеспечивается необходимым количеством:‘само-
го
стоит,ельна работающих звеньев. Во главе звена-должен быть опытный квалифицированный инженер. .г.. .
, В обязанности руководители - работ вменяются: общий контроль;
администратмвнре- н техническое руководство бригадой;-. координация работы трупе; согласование всех вопросов с представителями эксплуа.-тации, проектной организации монтирующей организации, шеф-ниже-нерами- заводов, под контролем которых осуществляется монтаж ответственного .оборудования,.-председателем пусковой комиссии, назначаемой распоряжением руководства ведомства на каждом вводимом объекте (станции или подстанции); сдача в эксплуатацию основных узлов-по мере готовности их.
.В. обязанности руководителя группы входят координация работы звеньев, выполнение наиболее ответственной работы на участке, контроль-и техническое руководство работой звеньев, контроль за ведением технической документации членами группы.
Работы на объекте начинаются с изучения проектной и заводской технической документации, которую заказчик обязан предоставить в распоряжение бригады до начала работ на объекте. Как говорилось рыш^ эту работу целесообразно начать до выезда на объект. По-прннг ципимьцым н полным схемам выверяются монтажные чертежи, которые выдаются -монтажникам для исполнения. .
, Параллельно должны выполняться-работы по проверке и испытав нням электрооборудования и проверке релейной аппаратуры. По мере готовности монтажа присоединения в целом (вместе с вторичными цепями и .устройствами) выполняются работы ио наладке вторичных устройств, поузловое опробование и полные комплексные испытания.
... В целях упорядочения перехода от монтажа .к наладке, -повышения качества монтажных работ передача оборудования нз .монтажа в наг ладку производится по специальным журналам, в которых окончание монтажных работ и воз.можностьприема оборудования в наладку подтверждаются официальными подписями представителей монтажной н наладонной организаций. Пример такого журнала представлен в табл. 1.4.
Таблица' Г.4, Журнал приемки оборудования из монтажа в наладку
Наименование при-», соёдине-вдев, переиздаваемого ?в. наладку Подпись представителя монтажного участка, дата Дефекты монтажа н оборудования, обнаруженные рри осмотре .Подпись представителя наладочного участка/ дата ' - Дефекты, указанные в графе 3, устранены; подпись начальника-' монтажного участка, дата . Дефекты, обнаруженные при наладке Подпись представ вителей , монтажного’ н-наладочного участков, дата
j 2 3 4 .5, . . 6 ‘ 7
Окончание наладочных- работ оформляется записью в специальном оперативном журнале, находящемся:в период строительства объекта на главном щите управления.
В> процессе .работы- ведется учет дефектов проектов, электрообору-дования( монтажа, которые в дальнейшем обобщаются и- представляются в вышестоящие организации для предотвращения-и устранения нх
80
на последующих объектах; устранение -дефектов и переделка монтажа должны выполняться немедленно. ' ’ ‘
..., Все результаты работ оформляются протоколами, представляемыми эксплуатационному персоналу при сдаче присоединений н перед включением последних в работу. В дальнейшем по этим присоединениям представляются исполнительные чертежи, т. е. монтажные и полные: схемы, в которые вносились исправления перед монтажом и уточнения при наладочных работах, учитывающие фактическое выполнение монтажа.
Порядок ведения журнала. Журнал хранится у руководителя наладочной бригады. Графы 1 и 2 заполняются при полной готовности присоединения к наладке. Полная готовность присоединения к наладке удостоверяется руководителем монтажного участка или 'прорабом (Мастером), ответственным за присоединение, после окончания монтажа, регулировки и сушки оборудования. Графы 3 и 4 заполняются руководителем наладочной бригады, мастером или прорабом, ответственными за наладку присоединения, и свидетельствуют о качестве монтажа. Монтажники устраняют дефекты монтажа, производят замену дефектного оборудования и делают запись об этом в графе 5. До устранения дефекта присоединение считается ие готовым К приемке в наладку. Дефекты, обнаруженные во время наладки и электрических испытаний, записываются в графе 6. После устранения монтажниками и наладчиками дефектов делается совместная запись в графе 7, которая подтверждает готовность присоединения к опробованию рабочим напряжением, ••--
После окончания всех работ на объекте составляется и сдается эксплуатации отчет-о наладочных работах, содержащий пояснительную записку, протоколы испытаний, графики, осциллограммы и копии исполнительных чертежей. Протоколы испытаний подписываются исполнителями и руководителем бригады. Отчет подписывается исполнителями, руководителем бригады и руководством наладочной организации;
Техническая сложность и многообразие наладочных работ предъявляют персоналу наладочных организаций высокие квалификационные требования. Подготовка в вузах, техникумах н технических училищах по энергетическим специальностям является только первой необходимой ступенью в формировании их наладочной квалификации. В дальнейшем в процессе работы во всех наладочных организациях практикуется систематическое квалификационное совершенствование в системе централизованного и местного обучения на курсах как с отрывом, так и без отрыва от производства. Курсы проводятся по специальным программам для различных категорий работников и по отдельным видам работ (сложные релейные защиты, простые релейные защиты, изоляционные испытания, различные устройства автоматики и телемеханики, высокочастотная связь, электрические машины и т. п.).
Наладочные работы производятся в условиях повышенной опасности. В связи с этим в подготовке персонала наладочных организаций ответственное место занимает обучение безопасным методам производства наладочных работ в соответствии с директивными «Правилами техники безопасности при экслуатации электроустановок, станций и подстанций:» (ПТБ).
1.4. ОБЩИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Основным методом оценки состояния нового электрооборудования, заканчиваемого-монтажом и включаемого в работу, является сравнение результатов измерений и испытаний с допустимыми, предусматриваемы»
31
ми’-Нормами (см. § 1.1). Результаты измерений, получаемые при производстве наладочных работ, должны соответствовать требованиям Норм. Однако согласно ПУЭ заключение о пригодности оборудования к «вводу в эксплуатацию дается на основании совокупности результатов приемо-сдаточных испытаний в связи с тем, что часто, особенно в вопросах оценки состояния изоляции электрических машин, силовых трансформаторов, трудно найти решение по одному или даже двум критериям.
Широко используют в производстве пусконаладочных работ метод сравнения результатов измерений по группе однотипных образцов оборудования для оценки его состояния, исходя из предположения, что все проверяемое однотипное оборудование не может иметь одинаковые -не-' вреждения. Так, например, если вольт-амперные характеристики грл'п-пы измерительных трансформаторов тока одинаково ниже типовых, а ток холостого хода нескольких измерйтельных трансформаторов напряжения одинаково превышает допустимый, то это значит, что имеет место не повреждение изоляции обмоток или магнитоировода, а применение в магнитопроводе худщей стали при изготовлении трансформаторов на заводе нлн изменение габаритов стали.
Часто результаты испытаний и измерений (характеристики генераторов переменного и постоянного тока, измерения изоляции и т. и.) сравниваются для оценки с результатами предыдущих измерений и испытаний. Для вводимого в эксплуатацию оборудования такими являются результаты заводских измерений н испытаний.
Не всегда бывают достаточными проверки и испытания, предусматриваемые Йормами. Это относится к сложному оборудованию или головным его образцам. В таких случаях работы производятся в соответствии со специальной программой, составляемой разрабатывающими и проектирующими организациями илн заводом-изготовителем. В составлении программы должны участвовать представители наладочной организации. Программы утверждаются главным инженером станции пли энергосистемы. :
Окончательным способом оценки возможности включения электрооборудования или присоединения в работу является комплексное его опробование в работе. Опробование оборудования в действии является убедительным доказательством исправного его состояния, правильности монтажа и наладки нового электрооборудования. Опробование производится после полного окончания монтажа я наладочных работ. Прн опробовании производятсягпроверка, испытания , и измерения, которые характеризуют полную подготовленность оборудования к нормальной работе в условиях эксплуатации. Методы опробования зависят от вида оборудования. Выключатели, разъединители, короткозамыкатели, отделители, контакторы н другие виды коммутационных аппаратов опробуются нри полностью смонтированном оборудовании и его вторичных устройствах подачей оперативного напряжения и для выключателей или разъединителей с воздушным приводом — воздуха.
При опробовании производятся измерения времени и скорости включения и отключения, минимального напряжения срабатывания электромагнитов привода, проверка одновременности замыкания и размыкания контактов, работы приводов, при различных уровнях напряжения оперативного тока и давления воздуха (последнее для аппаратов с воздушным приводом) и др. При опробовании воздушных выключателей производится осциллографирование различных циклов выполнения включения и отключения, по которым судят о нормальной регулировке и работе.отдельных узлов. По результатам опробования коммутационных аппаратов делаются' выводы б соблюдении всех тре-
»2
Зеваний. .монтажа оборудовании, регулировки,, соблюдении, всех .допуске*- , 1 ' ' > . •.. У,....,',.
Силовые трансформаторы опробуются подачей напряжения па них. При этом проверяется работа трансформатора «иа слух», устройств релейной защиты, переключателя ответвлений. Опробование крупных трансформаторов производится по специальной программе, подготавливаемой наладочным или эксплуатационным персоналом и утверждаемой руководством энергосистемы или районного управления сетей.
Опробование синхронных генераторов и систем их возбуждения производится обычно непосредственно перед включением генераторов в работу по специальной программе комплексных испытаний, утверждаемой руководством станции. При этом; производятся проверки1 защитных устройств, устройств синхронизации, системы возбуждения, снятие характеристик генератора и возбудителя.
Электродвигатели опробуются подачей на них напряжения сначала при расцепленной муфте, соединяющей ёго с приводным механизмом, затем вместе с приводимым механизмом. Измеряемые при этом токи и поведение электродвигателей позволяют судить о качестве монтажа и подготовленности электродвигателей к нормальной работе в условиях эксплуатации.
Пример программы комплексного опробования приведен в приложении.
1.5. ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Все результаты -проверки, испытаний и. опробования электрообэру- давания при наладочных работах оформляются протоколами или в ви-. де отчета. Протокол является основным официальным документом, по которому дается заключение о пригодности оборудования и возможности включения его в эксплуатацию. С целью унификации технической документации, сдаваемой заказчику, упрощения и сокращения времени, необходимого для ее оформления, наладочной организацией разрабатываются стандартные формы Протоколов и отчетов, заполняемые' во время и после окончания работ. Отличительными особенностями этик протоколов или отчётов являются строгое соблюдение1 технологической Последовательности работ й наличие кратких методических указаний, облегчающих производство работ.
Протоколы оформляются в одном или двух экземплярах, один экземпляр сдается эксплуатационному персоналу, а второй или .черно-. вые записи остаются в наладочной организации, производящей работу. Протоколы или отчеты содержат заключение, в котором дается общая оценка оборудованию, приводятся все результаты измерений, проверок, испытаний и опробований, таблицы, кривые и диаграммы. Протоколы и отчеты подписываются ответственным исполнителем и руководителем наладочных работ на данном объекте.
- ©бваруженные при проверках и испытаниях дефекты оборудова- ния подлежат немедленному устранению. Мелкие дефекты устраняются персоналом монтирующей организации, более серьезные — персоналом > ваквзч-нка или завода-изготовителя. На все обнаруженные .дефекты к -ярвекта, изготовлении оборудования, его транспортировки или монтажа.составляются акты для предъявления рекламаций соответствующим организациям. После устранения дефектов оборудование. подвергается .. повторной проверке и испытаниям и только при условии получения , удовлетворительных результатов. рекомендуется к включенню 'ь' нор-. мадьиущ.рабрту.-,-, .... .......
3—523 33
1 т
1.6. БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТ .. ,
:: ;7Ця\ обеспечения* бе^бпасных условий работ проводятся следующие й'ёрой'рвятия:
1 .’Йёдйцинскоё освидетельствование и выдача справки, о пригодности работника к работе в' условиях действующих электроустановок й йа высоте: Медицинское освидетельствование проводится 1,раз в:2 .года в обязательном Порядке для всех работников, участвующих в производство наладочйых работ.
2 . Проверка зданий всеми работниками общих правил, техники безопасности (ПТБ) и специальных разделов их с выдачей специального Удостоверения о присвоении определенной квалификационной групцы. Работа,' поручаемая руководителем работ каждому, звену, должна соответствовать квалификационным группам,, присвоенным'членам звеца. Каждый работник, участвующий в производстве работ, в соответствии с его квалификационной группой по технике безопасности несет ответственность за соблюдение всех требований ПТБ. Проверка производится 1 раз в 3 года, В случае нарушения ПТБ или. изменения условий труда производится повторная проверка. За все, виды нарушений накладываются* взыскания. При серьезных нарушениях, повлекших за собой несчастные случаи, 'виновные привлекаются к уголовной ответственности. ' " „
На объекте, руководитель' тщательно инструктирует каждого впервые прибывщего работника, знакомит его-.со всеми особенностями данного, объекта,, расположением, всех его основных, и вспомогательных узлов, обращая особое, внимание на узлы, находящиеся под напряжением и узлы, на которые может быть подано напряжение. Этот инструктаж регистрируется в специальном журнале.
При подготовке рабочего места, кроме выполнения общих требований ПТБ, обеспечиваются удобное и безопасное расположение измерительных приборов и испытательного оборудования, достаточная освещенность рабочего/мёс^а, сборка! схемы измерения*или Испытания проводами, имеющими . достаточную 5 .изоляцию, <надежное закрепление рубильников, через которые на ' схему подается напряжение, возможность в случае рнезаццой необходимости быстро и безопасно снять' со схемы напряжение.' ....
При подготовке - рабочего места и проведений на нем испытания оборудования повышенным напряжением от постороннего источника ЛОДжиЫ строго соблюдаться требования специального раздела ПТБ-Испытания повышенным'напряжением оборудования и вторичных це-Пей производятся с соблюдением всех мер, при которых гарантируется безопасность всего персонала строительных, монтажных и других организаций, производящих работы на данном объекте. Массовые испытания оборудования и устройств (системы шин и пр,) производятся в такой период, когда другие работы иа данном участке не производятся (после окончания всех работ иа объекте, ночью, в воскресенье и .т. д.),
Бриёада наладчиков на каждом объекте имеет инвентарь и защитные средства, необходимые для осуществления технических мероприятий, предусматриваемых ПТБ для обеспечения безопасности работ пр номенклатуре и в количестве, приведенных в табл. 1.1 и 1.2. .,
При производстве работ по испытанию повышенным напряжение^ обращается серьезное внимание иа то, чтобы после производства испытаний объект, подвергаемый испытанию, тщательно разряжался рт остаточных зарядбв, особенно после испытаний выпрямленным.* напряжением. При измерениях в токовых цепях, находящихся под нагрузкой, возможны большие, опасные для жизни перенапряжения в местах .раз-
34
рыва цепей. Во избежание этого йри производстве наладочных работ принимаются специальные меры, предусматриваемые ПТБ; в. частности, нодаслютчёния и переключений 'в тдковых цепях допускаются только , на специально предназначенных для этого испытательных зажимах' или, блоках-. При производстве работ, связанных с опасными напряжениями, тщательно'проверяются на.Тичйе й состояние всех заземлений и достаточная ДЛя безопасности связь их с крнту'ром заземления, состояние кбнтура заземления и соответствие его сопротивления растеканию нормам. При производстве работ на выключателях во избежание травм прйнКмаются меры, предотвращающие всякую возможность случайной операций включения или отключения, например: снятие оператирнрго тока, 'Вывешивание плакатов на оперативных рукоятках, перекрытие вёнтИЛей на воздухопроводахвоздушных выключателей и т.п. Опробований й Осциллографированиё процессов включений и отключения воздушного'выключателя производят только из специальной будки, находящейся на безопасном" расстоянии от выключателя, во избежание трайй1 прй:разрыве' фарфоровых колонок,
...Т1рй новых опробованиях электродвигателей принимаются меры, исклйч'айщие возможность включений других электродвигателей, на которых производятся работы.'Такие случаи осрбеиир. возможны с однр,-имёнными Электродвигателями котлов, турбин, маркировка которых различается только буквами (А, Бит.д.),
-• Подъем на высокое оборудование допускается производить Только по специально Предназначенным для этого лестницам, стремянкам, лесам,-К испытаниям повышенным напряжением допускаются лишь лйца, прошедшие специальное обучение и имеющие специальный допуск. "
Раздел второй
; ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
наладочных работ
"'21. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ . , ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ "
JРазличного ррда измерения являются существенной частью,налд^ дочПых работ и испытаний. правильности выбора метода. измерения и .измерительного прибора с ‘учетом условий .производства измерений ц точности последнего зависят качество оценки оборудования, правильность' заключеийя 0 пригодности его к эксплуатации и надёжность его работы,"':® практике производства наладочных работ измерения произ-водя^я чаще всего методом непосредственной оценки по предварительно ртградуйрованному прибору (ток, напряжение,, мощность и т. п.)'. Цо
,S*4P?.K9 Цспользуётря. измерение .методам сравнения (сопро-5/ТТг?!?1<л~‘с ЦРМОЗДЬЮ'мостов:. рапряя$₽ний и ЭДС—.с помощью потенциометров). Оба метода относятся к прямым измерениям. Й оТличие от этого существует косвёйибе, измерение, при котором интересующая 25лЛ^.?и?"а определяется расчетным путем др прёдварнтсЛьцо/изме-способом, вспомогательным величинам .(мощность „па амперметра и вольтметра и т. д,).‘К ..наиболее, точдад. о^ йеТОДы прямого измерения, а дз них, в первую .очередь, метод
Что^Ч^стр ИзмерШшф, Точность измерении "зависит оу, метрдд измерении и класса точности ‘выбранных приборов: Класс точности при-3* 35
-Л1Р~-д1оо.
бора определяется его. погрешностью.-,, ....
А .ё.с о’л xj'jn а 'я ..до г р е ш в о с т ь . п р и б о р а — разностр показания прибора АП1> и действительного значения измеряемой величины Ад:
ЛА == Апр • Ад.
Абсолютная поправка измерения ...
6А =— ЛА.
Действительное значение измеряемой величины
Ад = Адр Н~ 6А.
Относительная погрешность прибора е, %, определяется отношением абсолютной погрешности прибора к действительному значению измеряемой величины:
ЛА ' е=—100 = Ач Ап
Для определения класса точности прибора используется при веденная относительная1 погрешность — отношение' абсолютной погрешности к верхнему пределу измерения прибора Ат№ %, ' '' ' ДА ’ ....
... . .. .10°-. . ....................... .
Допустимая относительная погрешность пр-нбо-ра — наибольшая приведенная относительная погрешность, допустимая для давцого прибора ГОСТ, %:
8Лоп —
тах ]00.
Допустимая приведенная относительная погрешность 8ДОп определяет класс точности прибора, указываемый на его шкале. Предусматриваются ‘следующие классы точности электроизмерительных ' приборов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 н классы 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 для ш^йтов и д^баУочных резисторов к приборам. При производстве наладочных работ практически используются приборы всех классов точности, в том числе 0,1; 0,2—для поверки измерительных•’ приборов; 0,5—2,5 — при производстве измерений на проверяемом или налаживаемом оборудовании. ’ <
Точность работы приборов гарантируется заводом при определенных условиях (температуре, электромагнитных влияниях, перегрузках, частоте тока и т. д.).
Наибольшая относительная погрешиооть1' отдельного измерения, осуществляемого прямым-способом,’ определяется допустимой относительной погрешностью прибора «дол-1 ••
' 1 1 1 дол
где Атах,— верхний предел измерений прибора; А —показание прибора при измерении.
Для уменьшения погрешности измерения рекомендуется выбирать прибор с такими пределами измерений, чтобы отсчет производился в верхней4 полоВИне'Шкалы; •' 1
Относительная погрешность отдельного ‘Измерения при косвенны хметодах, а также Ори расширении яре-
«Л
я
Таблица 2.1. ..Группы средств измерения 'в зависимости' от климатических и: механических условий их прнмёиёиия
Влияющие величины Значения влияющих величин для группы средств измерений
1-й 2-й. З-й 4-й | 5-й 6-й 7-й
Рабочие условия применения Температура ок- 10—25 10—35 5—40 -10- -30— —50—60 -30- 70 80 при
ружающего воздуха, °C Относительная влажность воздуха, %; ., среднемесяч- 65 при 20 °C 80 при 40 20 °C 50 90 при
пая наибольшая 80 при|80 при 90 при 90 при 30 °C 27 °C. 95 при 2О.’С 90 при
Атмосферное 20 °C | 25 °C 86—106 (650- 25 °C -800) 60- 35 °C -106 (460- 30 °C -800)
давление, кПа (мм рт. ст.) Вибрация: частота, Гц максимальное ускорение, м/с* Удары:. .количество в минуту общее коли-. чество .. максимальное ... . ускорение, м/с* длительность импульса, мс Предельные условия- транспортирования Температура окружающего воздуха, °C ‘ Относительная 95 при 25 °C —SO- 95 при 1000 | 50 30 °C » 10—70 "* 2-40 10.-50 2000 ’ 50 5,0-12,5 : 95 при 35 °C
влажность возду- Атмосферное 1.6 -106 (650—в 00) .60 -106 (460—800)
давление, кПа (мм рт. ст.) •
..t- • , т-'*"- •» -г. ^бЗолафение твбл. 2J
Влияющие величины Значение влияющих величин для группы средств намерений 1-й | 2-й | 3-й | 4-й 5(й 6-й | 7-й
Удары: максимальное ускорег мне, м/с2 количество ; (1в минуту продолжительность воздействия, ч t . • ’ - • « 30 В—120 --- 1 2 • .• I- • '
делов измерений с помощью добавочных регистров, шунтов и трансформаторов тока и наряжения: ..............
|'1|ев+|т-|ес+|₽|ео..............
где А — искомая величина; В, С н D — величины, полученные в результате прямых изк^Ьений, посредством: которых определяется расчетом искомая величйи^^=в"СтоО'’; п, т, р — показатели степени прм>в« С н D, которые могут быть целыми й дробными, положительными и отрицательными.
При необходимости более точного определения производится ряд лоследовательныгеизмерений искомЬй величины. Наиболее вероятное значение ее определяется по формуле . .< • •- :.......
. Нт-ЬАг 4- Аз4- ... 4-Лп
Ла = ---------------------- .
Абсолютная вероятней погрешность прИ ’ 'бпрёдё-леиии вероятного значения величины путем ряда измерений оценивается по формуле
< *—>2/ Г (ДЛ1)а4-(АА2Г4- ... 4-(ЛАп)а
4Л«“йг V ...-......
где ДЛ]=Л1—Ло; ДЛ2=ЛГ—Ло; ДЛ„=Лп—Ло— остаточные погрешности отдельных измерений.
Таблица '2Д Категории измерительных приборов в’’зависимости от допустимых изменений показаний под влиинием внешних электромагнитных нолей
Класс точности прибора ' Допустимые изменения показаний ‘ ’ прибора, %
Категория I Категория II
0,05; 0,(; 0,2; 0,5 ±0,5 ±1,0
1,0; 1,5 1 ±1,0 ±2,5
2,5; 4,0 ±2,5 ±5,0
38
Таблица 2.3. Условные обозначения, наносимые на электроизмерительные приборы и вспомогательные части
— -rt- t- <
Наименован те прибора Условное обоаиачвнне
Обозначения принципа действия прибора
Магнитоэлектрический прибор с подвижкой рамкой .; ;
i
Магнитоэлектрический логометр
Магнитоэлектрический прибор с подвижным магнитом
Магнитоэлектрический логометр 0 подвижным магнитом -
Электромагнитный прибор
Электромагнитный поляризован*
Ц^.ВДНбО₽(
Электромагнитный логометр .
•Л >0 •* • •• >
Эле^ро^намрчес/с^..прибор,.
Ферррдииамический прибор
Электродинамический логдметр
. ! ! I ; .
(1 ’
Продолжение табл. 2.3
НаимРнОЕУНие прибора
Условное обозначение
Ферродннамический логометр
Индукционный прибор »
I i
[
Индукционный логометр • !
I - *
Теиловой прибор с нагреваемой I нитью •
• i
Биметаллический прибор f
Электростатический прибор
Вибрационный приб.ор : (язычковый)
Нензо л и рова ннцй терм опреобра -
зователь
Изолированный термопреобразователь
\ / °
V »
40
Продолжение табл. 2.3
Наименование прибора
Условное обозначение
Электронный преобразователь в измерительной цепи
Электронный преобразователь во вспомогательной цепи
* / '
Выпрямитель
Электростатический экран j
Магнитный экран ‘
!
Астатический прибор . • ]
Обозначения класса точности, положения прибора, \ прочности изоляции и др.
Класс точивши при нормировании По- ГОСТ 13600-68
пределов, допускаемых погрешностей в процентах нормирующего значения, определенного длиной
шкалы :; ... . i
Класс точности при нормировании По ГОС1! 13600-68 ‘
пределов допускаемых погрешностей- в процентах действительного значения
Прибор применять при вертикальном положении шкалы
Прибор применять при горизонтальном положении шкалы
Прибор применять при наклонном положении шкалы (например, под углом 60") относительно горизонтальной плоскости
41
Продолжение табл. 2.3
Наимеяовакие прибора
Условное обомшюаие
Испытательное Напряжение 500 В
Испытательное напряжение, превышающее 500 В (например, 2 кВ)
Прибор испытанию прочности изоляции не" подлежит
Зажим генераторный
Зажим, соединённый с корпусом -
Зажим для заземления
Постоянный ток
Переменным ток
Трехфазный переменный ток ’
Нормальное (номинальное) значение частоты
Нормальная (номинальная) область частот .... ,,
Номинальное , значение и рарщи-резная'.; ’офл^рть частот (в скрб-
500Гй
45-550 Гц (20)—50—,(120)
Продолжение табл. 2.3
Нввмедодввяе .прибора
Условное. обозначение
Обозначения стойкости к климатическим воздействиям
Для закрытых"' суда отапливаемых помещений,, (группа А) Для закрытых сухих неотапливаемых помещений (группа Б) Для полевых и морских условий (группа BJ Для условий сухого,, и влажного тропического климата (обозначение Т наносится вместе с заводским обозначением прибора иля вспомогательной части, например, Д506Т) еч СО СО «е. Н со*
ОбознсПения^етойкости к механическим'бездействиям
Обыкновенные с /повышенной механической прочностью Тряскопрочные Внбропрочные Не чувствительные я тряске Не чувствительные к вибрации Ударопрочные Обозначения защищенности Брызгозащцщениые Водозащищенные '. Герметичные Г азозащищелп ые Пылезащищеиные Взрывобезопасные ОП ТП ВП TH ВН ... ...... • -^П' от влияния внешней среды Вз Гм Г3 Из В0
Относительная вероятная погрешность, %,
гов~
Моя
Д,
100. ,
Предельная погрешность результата измерения при проведении ряда измерений
^^отпах ~ 4,5АДов.
Классификация измерительных приборов, используемых при производстве наладочных работ. По роду измеряемой величины приборй разделяются иа амперметры, вольтметры,1 ваттметры, омметры, фазометры, частотомеры и т. д. В зависимости от условий использования приборы в соответствии с ГОСТ 2226-76 подразделяются на 7 групп, приведенных в табл. 2.1.
43
• По допустимым изменениям показании: под влиянием внешних электромагнитных полей приборы разделяются на следующие категория (табл. 2.2),
Согласно ГОСТ 22261-76 погрешность прибора не должна: превышать значения, указанного на приборе, при отклонениях температуры окружающей среды не более
Рнс. 2.1. Шкала электроизмерительного прибора
чем иа 10 °C и частоты или напряжения не более чем на 10 % их номинального значения. Приборы подразделяются на электромагнитные (обозначение на шкале — Э), поляризованные, магнитоэлектрические (М), электродинамические (Д), фер-родинамические, индукционные, магнитоиндукционные, электростатические, вибрационные, тепловые, биметаллические, выпрямительные, термоэлектрические (Т), электронные (Ф). Внешний вид шкалы прибора с нанесенными на пей условными обозначениями погрешности и условий измерений показан на рис. 2.1.
Условные обозначения, наносимые на электроизмерительные приборы и вспомогательные части, и дополнительные обозначения приведены в табл. 2.3.
2.2. ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Для измерения тока и напряжения в цепях постоянного тока в основном используются приборы магнитоэлектрической систе-м ы, обладающие высокой точностью, чувствительностью и перегрузочной способностью. В отдельных случаях применяются приборы электромагнитной системы. Для измерения тока н напряжения в цепях переменного тока промышленной частоты используются приборы электромагнитной, выпрямительной, электронной, электродинамической и термоэлектрической систем. Приборы электромагнитной системы прочны, недороги и обладают достаточной точностью в условиях наладочных работ. Приборы выпрямительной системы относятся к приборам, не обладающим высокой точностью измерений. Однако большими их достоинствами являются многопредельность и возможность измерения на переменном и постоянном токе. Приборы электронной системы, обладающие большим внутренним сопротивлением, используются для высокочастотных измерений при наладке высокочастотных каналов и в других аналогичных случаях. Приборы термоэлектрической системы используются также при высокочастотных измерениях, так как их показания не зависят от частоты,, но им свойственна низкая чувствительность и низкая перегрузочная ^способность, поэтому в практике наладочных работ их применение ограничено. Приборы электродинамической системы наряду с электро-. магнитными приборами широко применяются в практике наладочных .р^бэт. Дла. измерений .напряжений при испытаниях, повышенным иапря-
.44
жением-ярименяются. в-о л ь т м ел- р ы электростатической системы. Технические данные наиболее часто применяемых при'иеяад-ие приборов и вольтметров приведены в табл. 2.4. :
При выборе прибора для того или иного измерения учитывается следующее. Для измерений, ие требующие большой точности • (например, измерения токов и напряжений срабатывания реле постоянного тока, электромагнитов приводов, измерения при проверках состояния оборудования, за исключением генераторов, компенсаторов и мощных силовых трансформаторов), могут использоваться прибора класса 1—1Д- а в некоторых случаях н класса 2,5. Для измерений при проверках ейнхрон-ных генераторов, компенсаторов и мощных силовых трансформаторов используются, как правило, приборы класса 0,2—0,5. Для нзмё'рейий (при настройке релейных защит используются чаще веско приборы класса'0,5. Для измерений при наладке маломощных устройств — фильтрор/ промежуточных трансформаторов, земляных и дифференциальных- i защит и т п — внутреннее сопротивление вольтметров должно быть не мёнее ]000—2000 Ом/В, а внутреннее сопротивление миллнаперметрбв — не более 0,2—0,5 Ом. Для высокочастотных измерений применяются- (1рн-боры, внутреннее сопротивление которых не менее 500—10 000 Ом/Bi.
Очень широкое применение нашли в настоящее время мй6'го!п|ре-дельные универсальные приборы. Они удобны своей! универсальностью н имеют достаточно большое внутреннее сопротивление при измерениях напряжения. Однако, как правило, точность их налика и сильно зависит от формы кривой тока или напряжения.
При измерениях в цепях напряжения или тока несинусоидальиой формы не следует пользоваться приборами выпрямительной системы, . так как их градуировка производится при выпрямлении строго синусоидальной формы кривой тока пли напряжения. В равной степени это . .относится и к другим приборам переменного тока, градуировка которых осуществляется в эффективных значениях тока или напряжения. Но в последнем случае ошибки менее значительны, чем в случае использования приборов‘выпрямительной системы. Рекомендуется при измерениях параметров релейной аппаратуры применять приборы тех же систем, что и сами реле. При использовании полупроводниковых приборов (1выпря-мительной системы) должна учитываться Значительная температурная погрешность их. При низких температурах (ниже 0°С) такими- прйбо-• рами пользоваться не рекомендуется. При измерениях в условиях Электромагнитных влияний пользуются астатическими прибо'ра-м и. Однако практика показывает, что и такие приборы, пбдЬергйбУся влияниям, которые искажают результаты измерений; поэтому при' Измерениях их размещают так, чтобы влияния эти были минимальными.' ’
При одновременном измерении тока и напряжения в зависимости от внутреннего сопротивления приборов выбирается место установки иХ в •схеме. Если внутреннее сопротивление вольтметра соизмеримо с сопротивлением проверяемого аппарата, то амперметр нельзя устанавливать до вольтметра, чтобы проходящий через него ток ие вошел в изменение, но-в этом случае должно быть достаточно низким внутреннее СопроТив- ление амперметра, чтобы падение напряжения на нем не повлияло'на 'результат измерения напряжения. Более подробно об этом говорится Нри -описании схем включения ваттметра. При измерении тока йлй НВпряЙсе-•иия, значение которого превышает пределы измерений прибОра; пЬльэу-чотея в первом случае измерительными траисформйт о'р а-'М'и т о к а (переменный ток) или наружными ш у н т а м й'(пбСто-•янны-и ток), а во втором — измерительными Т р ан с ф 0 [5 М а- то р а-м и н а п р я-ж е н и я' (переменное напряжение) нли Ьб^авойнЙми сопротивлениями (постоянное и нерсменное'яалряженйё). П’ри 'исп'о'льзо-
Зк Таблица 2.4, Технические характеристики наиболее часто применяемых в наладке измерительных приборов
Наименование прибора Тип Класс точ« нести Пределы измерения Вну тревиее сопротивление постоянному току, Ом Индуктивность, мГн Падение напряжения, мВ Потребляемый ток, мА
Амперметр Э514/1—Э514/3 0,5 0—1—10 А 0,035—0,008 0,052—0,0028 —
эдектромаГ' Э513/1—Э513/4 0,5 0—10 мА — 1 А 320—0,035 730—0,052 — —
НИТНЫЙ Э316 1 0—20 мА; 0— 50 мА; 0—2 А; 0—5 А, 0—10 А; 0—20 А
Амперметр Д5017 0,2 0—0,1—20 А 16—0,004 з-о;ооо8 —-
электродинамический Д573/7- Д573/1 0,2 0—10 мА —IO А 305—0,04. 233—0,018 —• —
То же экранированный Д566/6—Д566/1 (Д566/101— Д566/106) 0,2 0—25 мА—10 А 367-0,1 380—0,05
То же астатический Д570/1—Д570/3 0,5 0—0,1—20 А 15—0,002 500-10—8 — . 0,3-10-» . —
Амперметр MI150 0,1 0—0,075—15 А — 10—135 -як.
магннтоэлек’ трнческий 0—0,3—3 А 0—7,5—30. А —— 4S—65 67—175
М2005 0,2 0—10—1000 мкА •— —
М95 .. 1-1,5 0—0,1—10 мкА 0—0,5—5 мВ, с шунтом Р4 пределы/ расширяются в 1—1000 раз- .. —
Амперметры Т15 (с термо- 1 0—5—30 мА — 6 . 0,4
с термопреоб- преобразователем 0—10—50 мА • — —- 6 • 0,4
разователямн Т105) 0—20—100 мА —- 6 0,4
0—50—300 мА 6 0,4
T15/I 1 0—1—5 мА 0—2—10 мА
Т18 (с термо- 1,5 0-T-Oxl--rOj5 А.
преобразователем 0*“0,2—I А _
ТЮ9) 1,5 0—0,5—2 А ..
То же (с Т110) 0-1—5 А ' 0—2—10 А
0—3—15 А ’ 0—5—25 А
То же (сТШ) 1,5 0—IQ—50 А
Т19 2,5 0-4-100 А
Вольтметр Т19/1 2,5 0—1—2,5 А
Э515/1—Э515/3 0,5 0—1,5—600 В
электромагнит- Э316 I 0—7,5—75 В
ный 0,1 0—150—600 В
Вольтметр Д5055 0—7,5—600 В
электродина- Д574.Ц—Д574/1 0,2 0—7,5—600 В
мический Д5015 0,2 0—75—600 В
То же экра- Д566/7—Д566/10 0,2 0—50—450 В
нированный (Д566/107—
Вольтметр Д566/110) М2004 0,2 0—1,5—300 В
магнитоэлек- М250 0,5 0—3—400 В
трический М243. , 0,2 о—1;5—зоо в
МИОЗ 0,2 0—45-^75' мВ; 3
Ml 106 0,2 0—45—750 мВ
Ml 09 0,5 0—10—1000 мВ 0—45—3000. мВ; 0—30 В 0—1—600 В
— мот кО^Л 0,25 0,25
1 1 1 1 1 1 1 1 11111111 Потребляемая МОЩНОСТЬ 0,2 В-А 0,3 В-А 0,5 В-А . 1,2 В-А 1,8 В-А 2,5 В-А 4 В-А 7,5 В.А
—— —от —от —«-
-от— - -
7,5—80 000 • 1. — —от
От- —от — 11"
От— мот -от- —От.
* —— от— от*
125—150 000 — -от— —
'' ^от> 3
236—15000 —• —
— мот
— —
— — 10 мкА
—от от— — 0,5
«•от ОТ-— 1
-от- — ОТМ 0,5
• —* -• Ч0ОТ- . . г \з
* — — — 0,01—3
Наименование прибора Тип Класс точности Пределы измерении
Вольтметр ферродинами-ческнй М109/1 Ml 202 Д121 . Д121/1 0,5 1 0,5 0,5 б—10—750 мВ 0—1,5—300 В 0—0,3—750 мВ 0—60—250-в 0—60—250 В
‘ Вольтметр электростатический С53/1—С53/8 С50/1—С50/8 С100 СГ96 0,5 1 1,5 1 0—75—3000 В 0—600 В 0—75 кВ 0—7,5—30 кВ
Термрвольт-метр с преобразователем ' TI08 Ваттметр электродинамический Т16 Д5056 Д5016 - Д5.80/6—Д580/1 Д5004 - 1,5 0,1 0,2 0,2 0,5 0—0,2—0,75 В 0—0,3—1,5 В 0—0,5—3 В 0—3—6000 Вт; 0—0,1—10 А;' 0—30—600 В 0—0,75—6000 Вт 0—0,025—10 А; 0—30—600 В 75—600 В; 0,025—10 А 040,3—6000 Вт;
—
Продолжение табл. 2.4
Внутреннее сопротивление постоянному току, Ом Индуктивность, мГн Падение напряжения, мВ Потребляемый ток, мА
— ___
— —
— — — 15 мкА
— —— — —
— — — —
Входная ем-
кость, пФ
30—12 —
10-4 —
18 —
15 — • __
Входная ем-
Входное кость, пФ
240 3,5 — 3
480 3,5 — 3
960 3,5 — 3
—. — —
. ..
45—0,005 35—0,0007 — —
57,4—0,0104 50,5—0,001 — —
523’
Ваттметр Д5020/4—Д5021/1 0,5
электродина- (малокосйнус-
мический ный) “ Д529/1—Д529/5 0,5
То. же экра-дйрованйый Д566/11—Д566/16 0,2
Ваттметр Д541/1—Д541/4 0,5
электродинамический ма-локосннусный
' Ам.первольт-ваттметр элек- Д552 0,5
тродинамический
Многопре- М2015 0,2
дёлЬный вольт-амй?рм?тр маг- M2Q20 0,2
нитоэлектрический М2038 0,5
Ml 200 0,5
... М1201 0,5
М45М 1
0—0,1—10 A; 0—30—600 В 0—0,75-400 Вт; 0—0,25—10 А; 0—30—§00 в 37,5—300 В; 0,05—10 А 2,6—0,005 1,6—0,02 2,3—1,7-10—» 2,8—0,01 —
75—600 В; 0,15—10 А 4,03—0,0075 89—0,003 — —
0—0,75—300 Вт; 30—300 В 2,5—0,009 2,2—0,002 —— —’
0—0,1—50 А 0—100—600 в 0—10 Вт —30 кВт 175—0,0033 2,357—20 кОм 3,333—20 кОм 95—0,00076 —
0—0,75—150 мА 27—80 —
0—0,3—30 А — — 87—230 —
0,15 мА—6Q мА; 15 мВ—3000 МВ — — 15—75 —-
0,75-10-s— 30 А; 15-Ю-3—600 В — — — —
0—0,003—7,5 мА; 6—0,003—750 мВ — — — —
0—3—750 В; . б—6,3—750 мкА *— — — *—
0—1,5 мА; 0—7,5—150 мА; 0-150 В. С шунтами 75 ШП; 0—6,3—150 А
Й :
Наименование прибора Тип Класе ТОЧНОСТИ Йределы измерения
М231 1,5 С шунтами ‘ 75 ШС или 75ШСМ: 0—500—1500 А 0—0,005—10, А;
Ампервольт- Ц-20 4 0—75 мВ—100 В £/==0-600 В
омметр выпрямительный /==0*750 мА Л-=0—50—
ABO'SMt 4 500 кОм; U~^0—0,6—. 600 р {/-=0—3—6000. В
Ц4312 1 /—=0—300 мкА— 120 мА—12 А /— = 0—0,6— 120,мА--12 А £/-,=0—0,6— 6000 В /?=.=0—30 мОм— 30 . кОм—3 • мОм £/-=0—75 мВ—
900 В /—=0,3 мА—6 А £/<=0-0,3— 900 В
Прсдолженив табл. 2.
Внутреннее сопротивление, постоянному току, Ом Индуктивность, мГн Падение напряжения! мВ Потребляемый ток, мА
Входное —
10 кОм/В (</=) — 0,6В
—— —
2 кОм? В (С/~) *тж —
ЧЬ» —
—- — — —
— -- —
2 кОм/В — — —
— — —
— — 0,3-г 1,5
— — 0,075 — 0.5 В —
1 г । 1z j 4,5—1,5
Ц4313 Ц4314': ; Ц4315 1,5 1.5 2,5 2,5 1,5 2,5 2,5 4 4 2,5 2,5 2,5 ~~ 4~' - 4 /~=0—0,15 мА— б A ’ : • /?== 0—200 Ом— ЗОО-Ом—а мОм , .£/=-0—75 мЙ— ООО-В.. £==0—60 мкА-1500 мА «,==0—1,5— 600 В , /-,=0—0,6— 1500 мА /?»=0—500 Ом— 5000 кОм - V-.--«==0—75-мй— -600 В /==0-т.12 -мкА— 1500 мА £/==0—0,75— 600 В /==0—0,3— 1500 мА /?= = 0— 1 кОм— 10-ыОм £/==0—75 мВ-юоб-ь /==0—50 мкА
£/- = 0—1—1000 В /==0—0,5—. 2500 мА
s
0, Ol-
О. 5 В
22—0,8
— 60—
50 .мкА 0,075— —
0,23 В
— 5—0,5
0,7— —
0,95 В
62,5жОм—
50 мОм
0,25—2000 кОм
0,075—
0,19 В
0,5—
0,883 В
40—0,0
0,075—
0,3 В
0,8—-
1,2 В
2,5—0,
Наименование прибора Тип Класс точности Пределы измерения
Ампер вольтом метр вы- прямительный Прибор термоэлектрический- .-высокочастотный Гальвано-метр' магнитоэлектрический Ц4315 Ц4341 Т131 Т132 Т1’33 Ml 95/3 2,5 4 2,5 2,5 4 4 2,5 2,5=5 1,5 1,5 1,5 /?= = 0—300 Ом — 5000 кОм С = 0,5 мкФ — 30 000 пФ. 77= = 0—0,3— 900 В /==0—0,06— 600 мА U ~ =0—1,5— 750 В = 0—0,3— 300 мА /?==0—0,5— 500 кОм—5 мОм Параметры транзисторов: 7к,О,- /э.р, /н,Я = = 0+60 мкА 0—75—300 мВ 0—750—1500 мВ; 0—3—30 В . 0—100—1000 мкА 0—18-10~9 А/дел
Продолжение табл. 2.4
Внутреннее сопротивление постоянному току, Ом Индуктивность, мГн Падение напряжения, мВ Потреб-л яемый ток,. мА
— — — 9,5— 0,095
— —- 0,29
— — — 60 мкА
— — 0,3 в —
— — — 300 мкА
— —- 1,3 в —
— 1 — —.
• —* • — —- —е
Входное 10 кОм/В — — Потребляемая мощность 40 Вт
—• —~ — —
1700 Внешнее критическое сопротивление 15000 0м
М195/2 — 0—4,6-10-9 А/дел
Клещн элек- М195/1 0-12-10-’ А/дел
Ц4501 1 0—10—500 А;
троизмёритель- ч 4 0—300—600 В .
ные Ц90 0-15-600 А; 650—1000 В
Вольтметр . электронный ВЗ-42 2,5— 15 0—30 мкВ — 300 В
B3-38 (заменяет B3-13) B3-39 (заменяет ВЗ-14) ВЗ-41 (заменяет ВЗ-14) 2,5— 60 2,5— 15 2—10 0—0,1 мВ—300 В 0—0,1 мВ—300 В 0,3 мВ—300 в
То же импульсный В4-13 (заменяет В4-2, В4-4, В4-5, В4-9А) 0,5 0—1—150 В
То же универсальный В7-36 (заменяет ВК7-1; ВК7-6; ВК7-9; ВК7-14; В7-13; В7-15; В7-17) 2,5—4 2,5—4 2,5—4 2,5 4 2,5 £/_=10 мВ-1000 В £/в,ч=0,5—10 В (с делителем) £7кл=30 мВ-г-1000 в /==1 мкА—10 А /н,ч=30 мкА—10 А /?= 10 Ом— 100 мОм
То же цифровой В7-18 £/=. = 10 мкВ— 1000 В /=1—10 мА /?=Ю-Ом—. 10 мОм £7я,ч=1 мВ—
£ 100 В (с преобразователем В9-1)
150 70 3000-Ом 300 Ом . -
— — —
10 Гц—5 МГц 2,5—5 МОм 15—30 пФ
20 Гц—5 МГц 4—5 МОм 15—ЗОпФ
20 Гц—10 МГц 5 МОм 15—ЗОпФ
20 Гц—10 МГц 4 МОм 15—30 пФ
10 Гц—100 кГц 50 Ом—1 МОм —
— 11± 1 МОм —
20 кГц- 2±0,5пФ
1000 МГц
20 Гц—20 кГц — 50±10пФ
20 Гц—1 кГц — —
— — —
100 кОм—
ЮМОм
. — 0,5—10 Ом —
— —•
10 Гц—1 МГц 50 кОм 100 пФ
Таблица 5.5.:’Характеристики' Переносных шунтоЬ J'
Тип переносного шунта Класс точности Пределы измерения Падение напряжения, мВ Сопротивление, Ом
75РИ 0,2 0,3—0,75 А; 1,5-7,5 А; 15—30 А; 75—150 А 75 - • * • » . -U. • >’ ‘
75ШС 0,5 5; 10; 20; 30; 50 А 75 1500—7500
75ШСМ 0,5 75; 100; 150; 200; 300; 500: 750; 1 75 1000— Ю •
1000; 1500; 2000; ,3090;: 4000; .5000* 6000; 7500 А -Г,- '
100ШС 0,5 2000; 3000; 4000; 5000; 6000 А 100 50—16,37
Р4312 0,5 ' 30 А 30 «Ж
10 А 100 0,01
ЗА 3000 0,1
1 А 1000 1
Р114 0,2 0,75 А 45 '-«Ы >
Р114/1 0,1 150; 300 А 45 —
ванин трансформатора тока (ТТ) нли трансформатора напряжения (TH) измеренные знач^ня тока нлн напряжения определяются по следующим формулам:
^измер ^приб » ^измер ^приб >
где Ki и Ки — коаффициенты-трансформации трансформаторов соответственно тока н напряжения.
При использовании шунта измеренное значение тока определяется по показанию милливольтметра Unp>,« и номинальным параметрам, шунта (падению напряжения дйш.иом при номинальном токе щунта /ш.иом):
, ^приб ,
'измер — ТТ: * tn,ном-
at/ln,HOM
Таблица 2.6. Характеристики лабораторных трансформаторов тона
Тил трансформатора така Номинальный первичный ток, А Номинальный . вторичный ток, А Класс ТОЧНОСТИ Н смывальная наг-руэиа. Ом
УТТ-6М1 100; 150; 200; 250; 300; 400; .500; 600; 750; 1000; 5 0,2 —
УТТ-5 1250; 1500; 2000. 15; 50; 100; 150; 200; 300; 600 5 0,2 . ~Г ,
. И54 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50 5 0,2 0,1
Й54/1 ОД 1; 2,5; 5; 10; 25; 50 5 0.2 0,4,.
Й55/1 0,5; 1; 2,5; 10; 20; 50 0,5 0,1 0,4,,
М515 0,5; 1; 2,5; 5; 10; 25; 50 5 . 1.0- 0,4
54
п использования добаврчногр резистора измеренное .значение на-пряжения определяется пб формуле + .
Уивмер — t/вриб
де Ц„ и /?л р — внутренние сопротивления прибора (вольтметра) и до-бЭ ОсновныГкхничёские Данные наружных щунтов и лабораторных нз-^нтельиых трансформаторов тока (ТТ) н напряжения (TH) даны в мерительных рp^Htiop типа РЮЗМ рассчн?ан на номинальный ток 3,5 А при UmK 1000 н 1500 В, 5 А при U№m 100,. 1000, 3000 В;Н 7,5 прн £/нои 600, 1000 н 1500 В.
Таблица 2.7. Технические характеристики лабораторных • измерительных трансформаторов напряжения
. > Н J ' Тип трансфор-мтГОДа,|Иап- Номинальная мощность. ВА Н( в минальноё первич-De напряжение, В* Номинальное вторич- . но напряжение, 0 i I i Класс тачассти
1 УТН-1 15; 10; 5 —1 50 - 0; 380; 380/ У?3 Л00; IOO/У^ 100/3 ' О;2
15; 10 3000; 6000; 10 000; 15'000' " ' ' 100; 100/ Уз 0,2
И-510 10; 15 3000; 6000; 10 000; 1.5 000 100; 100/ V 3; 150 0,1 ,
• с 2,3. измерение мощности
• . • I., г. . •
• 'ДЛй 'измерения мощности в1 'иетТяЬс переменного' тока применяются Прй'б&рь^'эй'ек? р'о Д и н а'М йтес'к oft- и ф ер'р о Д ни а м ич е ск о"й систем кИДссоб’ точйоСтй 0,2^',5 и и н д у к цй о'й й о й с И сТ'е м'ы с подвижным диском классов точности 1,5—2,5. Включение их в схему производится с соблюдением'’ полярности- обмоток. При использовании электродинамических ваттметров; следует учитывать сильную зависимость их показаний от cos q> нагрузки. Показания прибора могут быть ИСТИННЫМИ ЛДЦ|р при COS ф, близком к номинальному для прибора, в .пфотнвЖ) случае —.fco/знаЧитёЛь'ныМн погреЩнбстямй. При нйзких соэф пользуются специальными малркосинусными ваттметрами, дающими правильнее показания. ирн со8ф=0,1,7-0,3. .Мощность в одних постоянного тока ори .неизменных/Напряжении н токе может быть определена бри Измерениях амперметре^ и (вольтметром магнитоэлектрической системы тока н напряжения по формуле
j , [P^.Uh . . t ....
Наиболее широкр при измерении мЬЩности в це'пях йбстЬянного тока пользуются электродинамическими или магнитоэлектрическими ваттметрами. В ртом Случае, учитывая; потери'в обмотках ваттметра, следует включать, их по схемам, приведенным на рис. 2.2. Схема измерения на > т применяется в случаях, когда можно пренебречь потерями в обмотках! ваттметру. В этом случае измеренное значение мощности рави& I Г и i\ .’Л!
1 ^ИЗМ^® VI — /н(^Т,о + ^и) = '
55
где— падрнне напряжения, на токовой обмотке ваттметра; Ца — напряжение на нагрузке;. 7„ — ток нагрузки; Ра — мощность, нагрузку.
Схема измерения на рис. 2.2, б применяется в случаях, когда требуется точное измерение мощности, так как поправку за счет потерь в обмотке ваттметра, влияющую на результат измерения, проще определить, если онн имеют место в обмотке напряжения; кроме того, эта поправка остается неизменной при всех значениях тока.
Рис. 2.3; Схемы включения ваттметра для измерения мощности в трех-фазиой равномерно нагруженной системе при соединениях нагрузки по схемам Y (а) и Д (б)
Измеренное значение мощности по схеме на рис. 2,2, б равно:
U2
Ризм — U (Л1 + — РнН Z <
Лв
где Д — ток в обмотке напряжения ваттметра; R„ — сопротивление .цепи напряжения ваттметра.
При измерении активной мощности в трехфазных схемах в практике наладочных работ используются однофазные ваттметры, включаемые в зависимости от конфигурации цепи н нагрузки в различные схемы. На рис. 2.3 показано включение ваттметров в трехпроводной равномерно нагруженной цепи. В обоих случаях ваттметр измеряет мощность одной, фазы, но так как нагрузка равномерна, то мощность всех трех фаз может быть вычислена по формуле ,. ..
Р = ЗРф = ЗУф /ф cos <р.
Сопротивление в схеме на рис. 2.3, б должны быть равны:
* • ' Pi Рз~ Pt Рв>
где. Яд — сопротивление обмотки напряжения ваттметра, * - ;
66
Ha рис. 2.4 показано Наиболее распространенное включение ваттметров Но схеме Арона. Мощность всех трех фаз по. этой схеме определится кйк сумма показаний двух ваттметров:
Р=Р, + Р2.
На рис. 2.5 показано включение трех однофазных ваттметров в.четырехпроводной системе с использованием для расширения пределов из
Рис. 2.5. Схема измерения мощности в трехфазной четырехпроводной Системе с применением трансформаторов тока ->
Рис. 2.6. Схемы измерения реактивной мощности в трехфазной системе при равномерной (а) и неравномерной (б) нагрузках
Рис. 2.4. Включение ваттметров в трехфазной системе по схеме Арона
мерительных трансформаторов тока. Мощность всех трех фаз по этой, схеме равна сумме показаний трех ваттметров, умноженной на коэффйг Циент трансформации трансформаторов тока:
Р-^г + Рг + РзЖ/.
Реактивная мощность в .трехфазной системе может быть измерена также с помощью обычных однофазных ваттметров, каи показано на Рис. 2.6. Реактивная мощность трех фаз по схеме на рас. 2^*6, "й опредё1-'
671
выражения . ,, . . . ; ' > ,. .
• • ' 6 = F3 Р, \
йо ехеме иа рис. 2.6, б— из выражения
Q- /J(/>, + ргу
, Сопротивление г в последнем случае должно быть равно сопротивлению обмотки напряжения ваттметра.
< (^сковные технические данные наиболее, часто применяемых в налад-кеоднофазных ваттметров .приведены в табл. 2.4. Для. расширения пределов измерения ваттметров применяются шунты или трансформаторы тока, в цепи токовых обмоток И добавочные резисторы или трайсфор-мдторы напряжения в цепях напряжения; • :
М.- ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ, ФАЗЫ И ЧАСТОТЫ
...Непосредственно коэффициент мощности измеряют фазометров электродинамической (Д578, Д5000), ферродйиамнческон (Д120) или электромагнитной (Э120,. Э>500) системы. Основные технические Данные наиболее употребительных фазометров даны в табл. 2.8.
Таблица 2.8. Технические
.Tim прибора Класс TO4j{ocTtf УглЫ сдвига фаз, ЬраД
Д578/2 ; Д578/1 Д5000 : Д120 i Э120 : Э120/1 ’ . 0,5 ,7. 0,5 0,2 1,5 1,5 1,5 ; 1 90 емк. — 0 — 90 инд. * 90 ем к. — 0 —90 йнд. i 0—90—180—270—360 ; ’ \
Т.^д.ц.ц а . 2.9. Технические
_ ,Т;ш. ,прибора ; . Класс точности! Диапазон! измерений ~ i 1 4. . . • ' i
Д577/1м Д506 < >; : Ф43.3/3. . 43-28..».;:. И4-6; ,144.-7: ЧЗ-ЗЗЛ Ъ: о. 0,5 1 - ! . . 1,5 и 2,5 — 1 И ; • 1 Погрешность ±2 % I 45—55 Гц i 22,5—2бОр!Гц । /од Гц—1Й00 кГц ; 10. Гц— 20 МГц ; 10—200 кГц Ю'Гц-11} МГц . . }
?, Природ, дозволяет измерять;. .дтношенне частот синусоидальных колебания в сами н длительность импульсов I мкс — 100 с; амплйтуда 0,3—100 :В5 Часто’Та
Прибор ВАФ-85М. Наиболее универсальным ' прибором, ‘ш'йрбЙб применяемым в практике наладочнцх работ н эксплуатационных проверок при измерениях фазы, является ‘ВАФ-85М. Прибор позволяет производить определение чередования фа?, .измерения значения-в фазы, тока (до 10 А), напряжения промышленной частоты (до 250 В) н токов небаланса (до 250 мА) в релейных защитах.
Внутреннее сопротивление прибора при измерениях малых токов состайляет:’ нй преДёлё 0—10 мА — 40 Ом; 0—50 мА — 0,2 Ой; 0— 250 мА — 0,018 Ом. Малое внутреннее сопротивление прибора на МйЛый пределах тока является Одним из важных достоинств, позволяющих измерять' токи небаланса в схемах релейных защит. В То жё ВреМя прибор имеет достаточно большое внутреннее сопротивление на! Bteof пределах измерений напряжения" (2500 Ом/В), что также имеет значение при проверках релейных защит. Внешний вид прибора й принципиальная схема представлены на рис. 2.7.
Прибор ВАФ-85М является многоиределиным детекторным прибором. В качестве измерите#» ?; нем. для jBcex видов измерений использован прибор М-4204 (0—50 мкА). Измерение тока на пределах 0—1— 10 ,А осуществляется с помощью токосъемной приставки ТП, которая при охватывании проводи образует обычный измерительный Трансформатор тока. Наличие тйкбсъемной Прибавки является ‘больший ’ Преимуществом прнборй, Так Как Позволяет производить измёреййй В цй'-характеристики фазометров
CCS ф ( - Номинальное ,, напряжение. В Номинальный ток, А Потребляемая мощность, ВА
'последовательной цепи параллельной цели
0—1—0 100; 127; 220 5; ю 5 . 8
0-1М) 100; 220; 380 5; 10 ‘ 5
1—0—1—0—1 1<Ю; 127; 220. . 5; 10 1 5
0,9—1—0,2 12?; 220; 380 ' ' Й
0-^1—0 127; 220; 380 St
0-1-0 127; 220; 380 1 ♦ A *
характеристики частотомеров
Входная . емкость, пФ Номинальное входное напряжение, В Входное сопротнвле* ние нлн потре<3ляе« мая мощность
сив у сойдя льное импульсное
50 с0 Не более 60 100; 127; 220 100; 127; 220; 500 0,1-ilO 0,1—100 1—200 0,1—100 3-300 0,3—100 0,3-100 8В-А '' " 12 ВА 50 кОм; 2 кОм 50кОм: : 50 кОм 1 50 кОм : •' !
пределах. ) : т—10’;.; 1; импульсных 1 : 1—10"; 1; интервалы времени между нМпуль-вращения 60-600000 об/мин. ' •
Рис. 2.7. Внешний вид (а) и принципиальная схема (б) прибора ... ВАФ-85М:
/.-q-лимб фазорегулятора; 2—подвижная планка; S—контактные зажимы;,.4л-нрйбэр; 5 (ВЗ-1. 83-2) — переключатель пределов; S (82) — переключатель «фаза — величина»; 7 —переключатель ОД; 8 — прижимной Вннт; Trt — токбсъемаая приставка: Д1..Д2. ДЗ — Диоды; /?/—/?//— резисторы; Гр/— траийформаТор; ИИ — измерительный прибор; CI—C3 — конденсаторы; М — фазорегулятор (сельсии СС-405)
6b
пях тока без их разрыва и без специальных испытательных зажимов.
Вторичный ток приставки, выпрямленный по одиополупериодной cxei^s',. измеряется прибором, имеющим соответствующую гррдаировку 1"Ка Измерение малых тоКов в пределах 0—10—250 мА производится с помощью встроенного в прибор трансформатора тока, ток которого выпрямляется также по одиополупериодной схеме.
Измерение напряжения (0—250 В) производится непосредственной подачей напряжения на индикатор через сопротивления, определяющие пределы измерения 0—1—5—125—250 В, и выпрямитель.
Измерение фазы производится с помощью фазозависимого :механи-ческрго выпрямителя, включаемого при измерении последовательно е индикатором. Напряжение на фазозавнсимый выпрямитель (напряжение возбуждения) подается е ротора заторможенного сельсина' (фазорегулятор). На статор сельсина при измерении подается трехфазное напряжение с чередованием фаз А, В, С, индуктирующее в роторе напряжение возбуждения. От положения ротора сельсина, связанного механически с лимбом прибора, зависит фаза напряжения возбуждения механического выпрямителя, а тем самым момент замыкания и размыкания его контактов относительно фазы подаваемого иа них тока. Прибор отградуирован таким образом, что при подаче напряжения Илв в качестве измеряемого и вращении лимба против черты прибора устанавливается нуль лимба, когда ток в измерительном приборе (среднее его значение) равен нулю. Значение фазы любого другого измеряемого напряжения :или тока будет определяться относительно напряжения фаз АВ значением деления лимба против черты в другом положении его, кр^да ток в измерительном приборе также равен нулю. Определив фазу тока или напряжения относительно Uab, легко определить и фазу их относительно друг друга,- что и требуется обычно при проверке ррлейиых защит.
Прибором -ВАФ-85М можно определить наличие переменного магнитного поля, а также примерно его величйиу. Измерения производятся в последовательности,' указываемой в заводской инструкции, прилагающейся к прибору. ' !
.Универсальный фазоуказатель. типа Э-500. /Прибор предназначен для определения коэффициента мощности, фазового угла между/векторами тОка и> напряжения (Э-500/1) или между векторами напряжения (Э-500/2). Прибор рассчитаи;на напряжение питания НО или 380 В, а по; току — на 5 А. Внутренйее сопротивление приборов: Э-500/1 ,0,4 Ом на фазу, Э-500/2 13.00 Ом на фазу. Погрешность приборов не более ±5 %. Пример включения прибора при Измерении показан на рис. 2.8. j
Измерение частоты производится при проверках и настройкахiреле частоты (в пределах 45—55 Гц) и высокочастотной аппаратуры Дайалов связи, устройств телемеханики и системной автоматики. Техирчрс-кие данные приборов, используемых при' измерениях, приведены; в табл. 2.9. ' ;
i ‘
2.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
* - • . - .... . : ' ' t •
Для правильных подключений электрооборудования к действующим установкам/ правильной' эксплуатации электроустановок и длй рбрсйечеция' правильной'работы устройств релёйцых защит и антомд-ики .ГОСТ..и ПУЭ (1-1-39) устанавливается окраска токо-ведущих, час-
at
тем, в том числе шин в распределительных устройствах, учитывающей чередование фаз, вытекающее Из установленного обозначения выводов электрических машин. Как правило, б желтый: цвет1 раскрашиваются ТОкбйеДуЩне части; подключаемые к фазе А (Ж);в зеленый —- к1 фазе В (3); в красный —фазе С (К], что соответствует.прямому чередованию фаз. Последовательность чередования фаз проверяется фазоука-
Рис. 2.8; Определение фазы на- Рис. 2.9. Принципиальная схе-
пряжения относительно напря . ,.жения '
ма (а) и внешний вид (б) фа--эоуказателя типа И517
зателем (!рис. 2.9). Для этого ф^зы проверде^ой- системы .напряжения подключа|отся к зажймам фазоуказатёлй в аэответетвии маркировкой выводов' фазоУказателя. При прямом чередовании (А—В—С) и нажатии кнопки /( диск будет вращаться в правую сторону (в направлении стрелки), и при обратном (А—С—В) — в левую. Фазоука-затель И517 рассчитан на напряжение от 50 до 500 ;В и длительность включения не-болеё З е. Диапазон частот 40—60 Гц. '
2.6. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
Измерения сопротивлений в пределах от нескольких омов до 100 Ом (обмоток электродвигателей, небольшой мощности, обмоток возбуждения мащии постоянного, тока, реле и..т.п.) производится-.од н-н’а р Н Ы мй' мо с т а м и. Примером одинарного, моста являются, мосты тй'н'а'ММВ (рйс. 2.10 и 2.1.1), ндщедщие широкое применение в практике наладочных работ как' приборы для грубых измерении. Пределы измерения — 0,5—5000 Ом с погрешностью 1—2 %.
Результат измерения мостом ММВ определяется произведением делений:'большой (R\[Ri) и маЛой'(Лз) рукбяток. установленных ба^ан-ейрованием моста. В одинарных мостах результат измерения учиЭДва-еТ^йПротивление провбдон; которыми они присоедйняЮтсй' к йзМеряе! мому сопротивлению. Это является основным недостатком таких' "мостов и*; властности, моста ММВ. Поэтому сСйгротйвленйя мййьщ£1 рм одинарным- мостом измерять Нельай, в этом' слуййе сопротивление со-
62
лпииительных нроводов становится,.соизмеримым с измеряемым и служит кончиной значительной и недопустимой погрешности. ;
314 Недостаток одинарных мостов устранен в двойных мостах1;.позВД-дякндих измерять:сопротивления до 10~* Ом. Принципиальная.«тема
Рис. 2.10. Схема.?моста ММВ Рис. 2.11. Внешний вид моста
' ММВ с рёохордой
Рис. 2.12. Принципиальная схема двойного моста:
R1—R4 — сопротивления плеч моста (регулируемые и нерегулируемые); ‘ Rx — измеряемое сопротивление; Rg — эталонное сопротивление; Б — источник постоянного тока; R — выносной реостат для регулирования тока
двойного моста показана на рис. 2.12. Сопротивление, соединительных проводов в двойном мосте не влияет иа результат измерений, так. кай сопротивления Л1+Т?2 и значительно превосходят их возможное сопротивление. .
Пр схеме двойного моста устроен в настоящее время уже не ₽ыг пускаемый нашей промышленностью, ио еще , достаточно широко лс-
63
Пбйкзуёмый в Практике измерений моет МД-6 (phc..213)j Мовеппем* ляет чгрэизводить измерения в пределах 11—Ю-3 Ом. ;•«
'Мост Р329. Этот мост (рис. 2.14), нашедший >ш«рокое«примеием») ’ позволяет'Производить измерения как по одинарной (в-пределах Ю*»— IO-’ Ом), так и по двойной (в пределах 100—10~* Ом) схемам.
.... :Рис. 2.13. Внешний вид моста МД-6:
ИГ — зажимы для присоединения наружного • гальванометра; ВГ — встроенный' гальванометр; Б — зажимы для батарей; Р — реостат для регулироваяи.я трка;
. Л — переключатель схемы на встроенный ВГ н наружный гальванометр *НГ? X—кнопка точного балансирования моста: КБ — кноика. включающая’батарею В схему йоста; Б — источник постоянного тока 12 В на 40—60 А-ч; R# т намеря* емое сопротивление ...
Рнс. 2.14. Схема моста Р329 при использовании его в качествё 'двойного моста. При использовании в качестве одинарного моста питание подается на Б1, Б2, а измеряемое сопротивление присоединяется К г»» (в этом случае R4 и R2— плечо отношения, R1—плечо сравнёййя)
Мост РЗЗЗ; Мост этого типа представляет собой одинарный мост; Ой наиболее широко применяется в практике наладочных работ для измерения сопротивлений в.пределах 5-Ю-3—999,9 ДО3 Ом. Конструктив--Йо мост выполнен так, что позволяет производить измерения более высоких значений сопротивлений по двухзажнмной схеме (пределы 10— 999,9-Ю3 Ом) и по четырехзажи.Мпой (пределы 5-Ю-3—9,999 Ом), в которой почти исключается влияние сопротивления соединительных проводов, так как два из ннх входят в цепь гальванометра, а-другие 'два — в цепь сопротивлений плеч моста, имеющих сравнительно большие сопротивления. Принципиальная схема моста представлена на рис. 2.15. Классы точности моста 0,5—5 % -.
Измерения производятся в последовательности, указываемой !в заводской инструкции и на крышке прибора. Общий вид прибора ‘пред-ставлен на рис. 216. Кроме измерений сопротивления- постоянному току, йоёт РЗЗЗ Позволяет определять места повреждения кабеля подсхемам' петёЛЬ Варлей и Муррея, а также измерять асимметрию •проводов. “ .: Йзмё[$еййя сопротивления обмоток, имеющих большую постоянную времени (например, силовых трансформаторов), во.избежание..колеба-
1 64
Hitn стрелки индикатора следует производить при питании or поста-noiiftero источника постоянного тока, подключаемого к зажимам НВ н с помощью наружного гальванометра к зажимам ИГ. ЧувствитОЬ-рость наружного гальванометра должна быть не менее 20'мм на 1 мкА при сопротивлении рамки не более 100 Ом.
Рис. 2.15. Принципиальная схема (а) и схемы измерения сопротивления постоянному Току (б.— четырехзажимная и в — двухзажимпая): в
^эсизмеряемое сопротивление; R, R1, R2 — сопротивления плеч моста; Гвт— встроенный гальванометр’; КЗ — кнопка защиты; Г вш — внешний гальванометр
5-523 &
Миироомметры. Измерения малых сопротивлений, например'Сопротивления паек якорных обмоток машин постоянного тока; могут производиться микроомметрами типа М-246, представляющими собой логометрический прибор с оптическим указателем (рис. 2.17 и £.18, а). Прибор удобен тем, что снабжен специальными самозачищаю-щимися щупами (рис. 2.18,6), с помощью которых ои плотно прижимается к измеряемому сопротивлению.
Рис. 2.16. Внешний вид моста РЗЗЗ:
НБ — зажимы для присоединения иаруж-пой батареи; НГ — зажимы для присоединения наружного гальванометра; /77—Подекадные переключатели плеча сравнения; П5 — переключатель плеч отношения; 3 — переключатель схемы; Г — гальванометр
• При подключении аккумуляторной батареи с помощью токовых щупов Т (см. рис. 2,17) ток создает в сопротивлении R напряжение, подаваемое на обмотку логометра J, а в сопротивлении Rx— напряжение, подаваемое с помощью потенциальных щупов П на обмотку лого-метра 2. Ток в обмотке 1 стремится установить указатель шкалы на О (создает противодействующий момент), а ток в обмотке 2 создает
Рис. 2.17. Принципиальная схема микроомметра М246
Рис. 2.18. Внешний,вид микроомметра М246 (а) и щупов к нему (б): / — шкала; 2 — кнопка возврата реле зашиты прибора; 3 — предохранители: 4 — выключатель; 5 — переключатель пределов; 6 — зажимы для подключения потенциальных П н токовых Т проводников измерительных щупов; 7 — переключатель рода и напряжения источника питания; 8 — таблица пределов измерений; 5 — гнезда для подключения разъема для питания прибора от сети переменного тока
противоположный момент (рабочий), пропорциональный падению напряжения на Rx. Будучи отградуирован в омах, прибор показывает при этом значение измеряемого сопротивлении.
Коитактомеры. В последнее время широкое применение для измерений малых сопротивлений, в том числе сопротивлений паек якорных обмоток машин постоянного тока и переходных сопротивлений контак-
66
О„ПРЙ нашли контактомеры, изготавливаемые в энергося-т09 ТСнерго’ и Тулэнерго (КМС-68, КМС-63) Минэнерго СССР. Мосэнерго позволяет производить измерения-в пределах 0-5?^РмкОм с погрешностью менее 1,5%. Принципиальная схема его. 5°^шний вид представлены на рис. 2.19. Прибор снабжен щупами с маркированными Рнаконсчниками (Т - токовый, П - потенциальный).
Bl
Рис. 2.19. Контактомер для измерения сопротивления контактов выключателей изготовления Мосэнерго:
а — принципиальная схема; б — внешний вид прибора
Измерения прибором производятся при постепенном переключении П2 из положения «20 А» в положение убывающих значений напряжения с отсчетом по шкале. С помощью переключателя П1 и реостата R добиваются установки стрелки прибора около деления 100 (для удобства и большей точности измерения).
Приборы КМС-68, КМС-63 позволяют производить измерения в пределах 500—2500 мкОм с погрешностью менее 5%. Эти приборы также снабжены специальными маркированными щупами. Принципиальная схема и внешний вид прибора представлены на рис. 2.20. Измерение производится по шкале прибора при установке реостата Р в положение, при котором удобно производить отсчет. Схема прибора ие допускает разрыва токовой цепи при измерении во избежание порчи указателя.
Прибор М-1, разработанный монтажно-наладочным управлением треста «Электроцентромоитаж» Минэнерго СССР, предназначен для измерения переходных сопротивлений контактов коммутационной аппаратуры с номинальным напряжением до 500 кВ. Питание прибора может осуществляться от сети переменного тока и от встроенных сухих элементов. Прибор, снабжается специальными проводами, позволяю-
5* 67
Рис. 2.20. Контактомеры КМС-68 и КМС-63: а — принципиальная схема; б — внешний вид
щими производить измерения контактов с земли вблизи оборудования. Технические данные прибора:
Пределы измерения, мкОм . .......................1—0—^00;
25—0—2500
Класс точности, %................................... 4
Напряжение питания, В: в режиме «сеть» (С).............................. . 220+10 %
в режиме «батарея» (Б)............................ ' 3 и 6
Ток потребления от сети, А: ; в режиме «сеть» ..................................Не более 0,15
в режиме «заряд» (для подзаря-ча сухой батареи) Не более 0,05
1ок в измеряемой цепи, А ........................... 1
Время подзаряда внутренней батареи от сети, ч . . , 5—8
Длипд, измерительных проводов, м.................... 15
Габариты прибора, мм................................ 350X280X 190
Масса прибора с батареей и измерительными проводами, кг .... ............................... 14
Прибор измеряет падение напряжения на измеряемом объекте, но отградуирован в микроомах благодаря тому, что ток 1 А поддерживается при изменении постоянным. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 2.21.
Измерение производится в следующей последовательности.' Подается напряжение сети 220 В или переключатель П1 устанавливает^ Ь
ft8
Рис. 2.21. Электрическая схема микроомметра М-1
положение Б (при питании от внутренней батареи). Переключатель /7/ устанавливается в положение С, при этом должна загореться сигнальная лампа Д. Переключатель П2 устанавливается в положение К, при ртом на шкале М95 появится световой отметчик. С помощью корректора появившийся отметчик устанавливается на нулевую отметку шкалы.
69
Щупы присоединяются к объекту измерения с учетом маркировки. Переключатель П2 устанавливается в положение И, переключатель 77в — в положение 1 и с помощью реостата в измеряемой цепи устанавливается такой ток, чтобы стрелка амперметра находилась на красной отметке шкалы. Переключатель П„ постепенно переводится в следующее положение, соответствующее пределам измерения прибора: Х25 (2500 мкОм); Х1 (100 мкОм), и при этом производится отсчет, после
Рис. 2.22. Схема прибора ИВ-ЗМ для проверки качества паек стержней обмоток электрических машин
чего П переводится в положение «Откл.», а П2 — в положение 0. Несоответствие последних положений контролируется зуммером.
Прибор ИВ-ЗМ предназначен для проверки качества паек стержней обмоток электрических машин (рис. 2.22).
Технические данные прибора:
Напряжение питания, В............................... 7—8
Ток потребления, мА.................................Не более 50
Погрешность измерения, %............................. Не более 10
Масса, кг.............................................. 2,5
Измерение производится в следующей последовательности. Выключателем В включается питание прибора, при этом загорается сигнальная лампочка Лс; далее с помощью рукояток R6 и R8 устанавливаются пределы шкалы индикатора 0—100. Для установки нуля между щеками датчика вводится медная гильза, наружные размеры и форма которой соответствуют размерам и форме исследуемого соединения, и поворотом рукоятки потенциометра R6 стрелка индикатора устанавливается на нуль. Затем вместо гильзы вводится медный монолитный образец таких же размеров и формы н поворотом рукоятки R8 стрелка индикатора устанавливается иа деление «100». После установки пределов шкалы индикатора прибор готов к измерениям. Для измерения качества пайки датчик надевается на соединение таким образом, чтобы щеки его полностью охватывали соединение. Стрелка индикатора показывает на шкале качество выполнения пайки в процентах.
Потенциометр постоянного тока. Измерения сопротивления постоянному току малых значений (обмоток силовых трансформаторов, генераторов) могут производиться с большой точностью прн помощи потенциометров постоянного тока, в которых используется 70
_ компенсационного метода измерения. При этом методе чрИН“ пмая неизвестная ЭДС определяется методом компенсации, т. е. и3“вновешивания ее известным падением напряжнии:
Ех = Zp Rk<
„„ Е* - измеряемая ЭДС; /Р — известный рабочий ток, вызывающий J~®. ,ие напряжения в компенсационном сопротивлении; RK — точно регулируемое (компенсационное) сопротивление, по которому проходит раб°6дпа из возможных принципиальных схем для измерения компенсационным методом представлена па рис. 2.23. Измерения по этой схеме
Рис. 2.23. Измерение сопротивления постоянному току, компенсацидн-ным методом
производятся следующим образом. Устанавливается (до полного успокоения стрелки) с помощью резистора Rver ток, падение напряжения от которого на R»T соответствовало бы пределам измерений потенциометра. В положении 1 переключателя П измеряется падение напряжения на эталонном резисторе Rar. В положении 2 переключателя П измеряется падение напряжения (У, на измеряемом резисторе Rx. Измеряемое сопротивление определяется из выражения
Ux
Rx — R&t fl •
‘-’о
При измерениях используются потенциометры типов ПП-63 н КП-59 (пределы измерения 0—100 мВ). Порядок измерения излагается в заводских инструкциях, прилагаемых к каждому прибору.
Метод амперметра — вольтметра является достаточно распространенным методом измерения в практике наладочных работ. Этим методом пользуются при измерении малых сопротивлений, несмотря на то, что точность измерения в этом случае значительно уступает точности измерения двойным мостом. Схема измерения показана на рис. 2.24. Приборы, используемые при измерении методом амперметра — вольтметра, с учетом недостаточной точности его должны выбираться класса не менее 0,2. Вольтметр необходимо подключать непосредственно к измеряемому сопротивлению. Ток при измерениях должен быть таким, чтобы показания приборов отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возмож-
71
И0СТИ>вэмерения тока ирибером класса 0;2. Измерения производятся при нескольких значениях тока (не менее 3—5). За результат принимается среднее значение сопротивления, Ом, подсчитываемое по формуле
, ,Un_ '
„ Л + Л + - + /„ П = — --- ,
п
где Ui, U2,...,Un — напряжения, соответствующие производимым измерениям, В; /1; /2,.... In — токи, соответствующие производимым измерениям, А; п — количество произведенных измерений.
Рис. 2.24. Схема измерения сопротивления постоянному току методом амперметра—вольтметра: R — регулировочный феостат; из. меряемое сопротивление;- Ш — шунт; Р — рубильник; Б'—аккумуляторная батарея
При измерениях сопротивления ностряпному току обМоток, имеющих значительную индуктивность, прежде чем разрыват^ цепь тока, разрывают цепь напряжения. В противной случае возможно резкое отклонение стрелки прибора и его. повреждение. Из-за индуктивности ток, необходимый для измерения, устанавливается не сразу, а ио истечении времени, зависящего от постоянной времени обмотки 'T=£/R. Измерения производят только после полного успокоения стрелок.
Температурный пересчет измеряемого сопротивления. Измерения сопротивления постоянному току независимо от метода производят при. установившемся тепловом режиме, при котором температура окружающей среды отличается от температуры измеряемого объекта не более •чем на ±3°С. Приведение измеренного сопротивления к .необходимой температуре для последующего сравнения производится по формулам:
235 + Т2
235 + 1\
для меди R2 — Ri
I
для алюминия R2 — Rj
245 + T2
245 + Tt
где Ri — сопротивление, соответствующее температуре T2; R-, — сопротивление, соответствующее температуре Т,; 235 и 245 — постоянные коэффициенты.
Обычно для удобства сравнения полученные результаты измерений приводят к температуре 15 СС<
2.7. ИЗМЕРЕНИЕ ЕМКОСТИ, ИНДУКТИВНОСТИ
Емкость вводов, конденсаторов связи, обмоток машин н трансформаторов, а в некоторых случаях и силовых конденсаторов определяется при измерении тангенса угла диэлектрических потерь мостами МД-16, Р595, Р5026. Однако иногда приходится измерять емкость при отсутствии этих мостов или значение емкости превышает те; которые могут быть измерены указанными мостами. В этих случаях, если можно пренебречь потерями, в конденсаторе, измерения производятся ампер-
72
летром и. вольтметром- на переменном токе:с последующим оиредеяе-ввем значения емкости по формуле: • Дл» гРУб°й оценки.ем-
ти используются универсальные портативные мосты, например, типа VM2 В лабораторных условиях используются универсальные мосты и установки. Методом амперметра — вольтметра может производиться и измерение индуктивности, взаимной индуктивности аналогично измерению емкости. Грубая оценка индуктивности может производиться также универсальными мостами. ,,
2.8. ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ
Измерения производятся с помощью электрических секундомеров. Наибольшее распространение получили лабораторные переносные электрические секундомеры типов ПВ-53Л (рис. ;2.25); и П14-2М (рис. 2.26), позволяющие производить измерения в пределах:
1
Рис. 2.25. Внешний вид (а) и принципиальная схема (б) секундомера ПВ-53Л:
t — зажимы для подключения; К — кнопка возврата стрелок на нуль; Я — встроенные резисторы; Э — обмотка секундомера; С — конденсатор
Рис. 2.26. Внешний вид (а) и принципиальная схема (б) секундомера типа П14-2М
Д — электродвигатель; ЭЛ1 — электрона! нит
•73
ПВ-53Л — 0—10 с с погрешностью не более ±0,05 с, П14-2М— 0^. 10 мин.
Секундомер ПВ-53Л представляет собой вибрационное устройство на базе поляризованного реле. Зажимы К и * секундомера НВ-53Л используются для шунтирования обмотки электромагнита Э при остановке секундомера во время измерения; зажимы ПО и 220— для пи-
Рис. 2.27. Схема измерения времени с помощью секундомера типа ПВ-53Л или ПМ-2М реле (устройств):
а —с замыкающими контактами; б —с размыкающими контактами; в — времени
тапия и запуска прибора при измерениях, а резисторы R — для ограничения тока при шунтировании обмоткн Э. Примеры измерения времени работы контактов различных реле (устройств) с помощью секундомера ПВ-53Л показаны на рис. 2.27.
При замыкании рубильника подается напряжение (ток) одновре-менио на реле (устройство) и секундомер. Как только замкнутся контакты реле, секундомер остановится, показав на шкале время замыкания (размыкания) контактов после подачи на реле напряжения. Перед измерением и после него следует с помощью кнопки возврата установить стрелки на нуль. Измеренное время складывается йз показаний малой и большой стрелок.
Предохранитель 0
К5 К4 Сигнальная КЗ
Вкл. Вкл. дампа ПЗ Подготовка QycK
(8) (б) О о 0 . 9@
Сеть Контроль п^сЛ?>?0И
Рис. 2.28. Внешний вид миллисекундомера ЭМС-54
74
r₽«vHnOMen П14-2М представляет собой электромеханический при-опрктподвигателем, запускается подачей напряжения на зажимы б°Р„С/д\ (см рис 2.26) и по истечении некоторого времени на 3 и 4 останавливается со снятием напряжения. Одновременная подача ( пяжения на двигатель Д и электромагнит включения ЭМ не допускается во избежание выхода из строя секундомера.
Рис. 2.29. Схема измерения времени срабатывания реле с замыкающими (а) и размыкающими (б) контактами
Часто требуется измерять время, исчисляемое в миллисекундах. В этих случаях измерения производятся с помощью миллисекундоме-ров, в частности типа ЭМС-54. Пределы измерения прибора ЭМС-54 5—500 мс; погрешность его не превышает ±5 % номинального значения шкалы на всех пределах. Внешний вид прибора представлен на рис. 2.28. В качестве примера на рис. 2.29 приведена схема измерений тами6™ сРа®атывапия Реле с замыкающими и размыкающими коитак-
Измерения производятся в последовательности, указываемой в прилагаемой к прибору заводской инструкции.
В последнее время нашел широкое применение выпускаемый про-ышленностью измеритель временных параметров реле типа Ф-738. измеритель Ф-738 предназначен для измерения бремени срабатывания Различных реле и замыкания или размыкания его контактов или раз-сти времен срабатывания любой комбинации двух пар замыкающих
75
и размыкающих контактов при срабатывании реле. Пределы измерения 1 мс—10 с на четырех поддиапазонах. Прибор имеет цифровой отсчет. Напряжения питания 127/220 В. Маса прибора 12 кг. Габаритные размеры 440x375x200 мм. Внешний вид прибора представлен, на рис. 2.30. Внешние электрические соединения и положения клавиш при различных измерениях приведены в табл. 2.10.
Таблица 2.10. Внешние электрические соединения штепсельных колодок и положения клавиш органов управления прибора Ф738 в зависимости от измеряемого параметра
Внешние электрические соединения Положение органов управления
Измеряемый параметр Включение испытуемого контакта Включение контактов штепсельной колод- переключателя рода ВЫКЛЮ питана ф о чятеля я реле V
на штеп- штепсель- работы X SC
сельную колодку и у ю колодку о и д V § .
Время срабатывания реле с контактами: ‘ размыкающими и I 13-ПР о в
замыкающими II I I3-H3 о в
Время отпускания реле с койтактамн: ‘ размыкающими II I IP—ПР в О
замыкающими II I IP—из в О
Разность времен срабатывания двух пар контактов при срабатывании реле: размыкающих I II IP—IIP IP-I1P о О в в
замыкающих I 11 I3-II3 о в
размыкающего-за- I II IP—ИЗ или о в
мыкающего Разность времен срабатывания двух пар контактов при отпускании реле: размыкающих I II 13—UP IP—ПР в о
замыкающих I II 13—113 в о
размыкающего-за- I II 13—IIP или в о
мыкающего Время кратковременного II — IP—113 II3CK
замыкания замыкающего контакта Время кратковременно- I . IPCK
го размыкания размыкающего контакта
Примечание. О — отключен; В —включен.
76
• • 2.9. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Измерение температуры производится с помощью ртутных^ или ип то вы х термометро в*, термометров сопротивле-' сп "₽ и термопар. При измерении температуры термометром его го- ' И*вка должна плотно прилегать к поверхности, температура которой меряется. Для этого удобно головку обернуть в несколько слоев ста-**3олем и в месте измерения прикрыть теплоизоляционным материалом /можно ватой). При измерениях температуры в зоне влияния магнитных полей во избежание погрешности за счет потерь в ртути от вихревых токов они производятся с помощью спиртовых термометров. Расстановка термометров и выбор количества их производятся таким образом, чтобы охватить все основные места объекта измерения, по температуре которых можно с большей точностью определить среднее значение его температуры. ,
В практике наладочных работ часто пользуются термопарами и терморезисторами, закладываемыми в оборудование при изготовлении на заводе для контроля температур в процессе эксплуатации. Показания этих приборов соответствуют разности температур «горячего» (т. е. точки измерения) и «холодного» (помещения, в котором находится при-, бор и переключатель измерений) спаев. Заводские термопары изготавливаются в комплекте с одним прибором. Пользоваться заводскими,-термопарами можно только после наладки их (проверка, регулировка подгоночных резисторов, сверка показаний приборов с показаниями ртутного или спиртового термометра :при совместном нагреве в масляной ванне). Т^рморезистор при изменении температуры в месте его ус-, таповки изменяет свое сопротивление постоянному току, которое измеряется с помощью логометра, отградуированного в единицах измерения температуры (°C). i -
Принципиальная схема: измерений температуры с помощью термо? резисторов показана на ри<{. 2.31. На рис. 2.31, а показана схемамос-та, одним из плеч которого является терморевнстор. Гальванометр в диагонали моста градуируется в единицах температуры. Предусматривается регулировка тока с помощью резистора в цепи питания для обеспечения правильности показаний^ гальванометра в соответствии е градуировкой. В.схеме на Дне. 2.31,б'в качестве измерительного прибора использован логометр. В схеме С:логометром регулировки тока не требуется, но осуществляется компенсация сопротивления соединительных проводов с помощью уравнительного резистора. Компенсаций со? противления соединительных проводов в схеме на рис. 2.31, а не требуется, 'из-за того что сопротивлений одинаково входят в различные плечи Моста. При большом количестве датчиков в схемах измерения температуры предусматривается переключатель на соответствующее количество точек, переключающий гальванометр или логометр' иа тот или иной терморезистор, измеряющий температуру в соответствующей точке оборудования. В этом случае'в цепи каждого терморезистбра Устанавливаются уравнительные резисторы, компенсирующие сопротивление соединительных проходов цепи каждого терморезистора в отдельности. При использовании заводских терморезисторов в процессе
В тех случаях, когда для изоляции опасна разлитая (если "разо-Втется термопара) ртуть (например, для изоляции трансформаторов), ₽ Утные термометры не используются. ' ..
77 '
наладки необходимо проверять, из чего оии выполнены, измерением сопротивления их постоянному току, осуществлять компенсацию сопротивления соединительных проводов и предварительно сверить показания прибора с показаниями ртутного или спиртового термометра, как и в случае использования термопар. Определение температуры обмоток силовых трансформаторов, роторов, генераторов и т.п. при их нагреве может производиться измерением сопротивления постоянному току; Этим способом определяется средняя температура обмотки, и в ряде случаев
Рис. 2.31. Схемы измерения температуры с помощью терморезисторов: а—.с использованием гальванометра; б —с использованием логометра; / — соединительные провода; 2 — терморезистор; 3 — регулировочный резистор; 4 — уравнительный регулировочный резистор
он является более предпочтительным, чем измерение температуры отдельных ее точек с помощью термометров и термодетекторов. Температура, °C, в этом случае определяется по формуле
71 _ ^°Р ^ХОЛ /пое 'г \ I -р
1 гор— D V"30 I ' ХОЛ> I 1 ХОЛ >
''ХОЛ
где. /?гор — сопротивление постоянному току обмотки ротора при температуре измерения Тгор; — сопротивление постоянному току обмотки ротора при исходной температуре 7\Ол; 235 — постоянный коэффициент для меди.
Измерение сопротивления постоянному току производится мостовыми методами с максимально возможной точностью.
2.10. ОСЦИЛЛОГРАФИРОВАНИЕ
Осциллографировапие процессов широко применяется в настоящее время при производстве различных видов наладочных работ. Парк осциллографов в связи с тем, что для каждого вида наладки и измерения наиболее эффективен соответствующий тип осциллографа, весьма разнообразен. Область применения различных типов осциллографов в зависимости от вида наладки и измерения, а также их краткие характеристики приведены в табл. 2.11.
В качестве примеров электронно-лучевых осциллографов па рис. 2.32 представлен внешний вид осциллографа С1-19.
Электронно-лучевые осциллографы С1-19Б, CI-19, Cl-22, С1-5, ЛО-70 позволяют производить измерения амплитуды, частоты, времеп-
78
интервалов, фазовые сдвиги наблюдения за электрическими про-НЫХ ми Двухлучевые осциллографы Cl-17, С1-18 позволяют, кроме ивССа наблюдать и производить измерения одновременно двух низко-Тастотиых электрических процессов с фотографированием.
48 В качестве примера шлейфового осциллографа на рис. „„ представлен внешний вид осциллографа типа Н-105. Шлейфовые цвллографы позволяют одновременно производить наблюдение и за-
ЯРКОСТЬ Z-
ОСЦ И Л ЛОГРАФ С1-Ч9
Фокус
ОСВЕЩЕНИЕ ШКАЛЫ
УсилительY
усиление „
* Сделано
Ч, в СССР
СЕТЬ
Развертка
и!
ДЛИТЕЛЬНОСТЬ
.AW
IMS’?] 50pFU
0.1 50
СТАБИЛЬНОСТЬ
вход
0,2
0.5
0.02
0,01
о
20
Рис. 2.32. Внешний вид осциллографа С1-19
79
ВХОД
ВОЛЬТ/ДЕЛ
выход Бдланс
КАЛИБР ЧДЕЛ.
Время/дел
Синхронизация------
Внутр
ВЫХОД*
Таблица 2.11. Технические характеристики и область применения осциллографов
Тип осциллографа Область применения Краткие технические характеристики
С1-19Б в--настоящее время промышленностью не выпускается, но широко используется" Измерение ' времени при настройке .релейных защит Диаметр экрана 13 см. Входное сопротивление вертикального усилителя 1 мОм с параллельной емкостью 40 пФ; Полееа пропускания 0—1 МГц. Максимальная чувствительность усилителя вертикального отклонения 5 ми/мВ. Предусмотрена калибровка амплитуды и длительности сигнала. Питание от сети 220 В. Масса 21 кг. Габаритные размеры 500Х362Х Х257 мм
С1-49 Проверка и настройка каналов высокочастотной связи и телемеханики Размер экрана 36x60 мм. Входное сопротивление усилителя 1 мОм±3% с параллельной емкостью 50 пф+эд%- Полоса пропускания 1 Гц — 5 МГц. Чувствительность осциллографа 0,6 мм/мВ. Предусмотрена калибровка амплитуды и длительности сигналов. Питание от сети 220 В. Масса 8,5 кг. Габаритные размеры 170X223X430 мм
. .С1-18, Наладка тиристорных систем возбуждения синхронных . генераторов, измерение углов Осциллограф универсальный двухлучевой. Размер экрана 40X100 мм. Входное сопротивление усилителя вертикального отклонения: без выносного делителя 0,5 мОм±2 % с параллельной емкостью не более 50 пФ; с выносным делителем 5 мОм — не менее 5 мОм с параллельной емкостью (13±2) пФ; с выносным делителем 1 мОм — не менее 1 мОм с параллельной емкостью 13±2 пФ. Чувствительность: 10 мм/мВ канала вертикального отклонения с полосой пропускания 0 Гц — 200 кГц; 0,5 мм/мВ — с полосой пропускания 0—1 МГц.
Cl-22 (в настоящее время промышленностью не выпускается, ио широко применяется) | .Общие . наблюдения процессов н измерения
С1-17 Наладка. вычисли? тельных м$щнн
€1-5 (выпускается вместо ЭО-7) Общие наблюдения процессов и измерения
Предусмотрена калибровка амплитуды и длительности сигнала
Питание от сети 220 В. Масса 27 кг. Габаритные размеры 500x500x250 мм
Входное сопротивление; с параллельной емкостью 50 пФ без выносного делителя 1 мОм± 10 %; с параллельной емкостью 18 пФ с выносным делителем 10 мОм±Ю%. Максимальная чувствительность усилителя вертикального отклонения 100 мВ/дел. Чувствительность усилителя горизонтального отклонения менее 1,5 В/дел. Полоса пропускания усилителя вертикального отклонения 0—5 Мщ. Полоса пропускания усилителя горизонтального отклонения 0—1 МГц. Масса 12,5 кг. Габаритные размеры 200x275X460 мм
Осциллограф двухлучевой, широкополосный со сменными усилителями. Входные параметры, при усилителях У2—У4 (500± 10) кОм; (40±2) пФ. Полоса пропускания: при усилителях У2 и Уз 0—10 МГц; при усилителе У4 0—1 МГц; при усилителе Уз 0,5 Гц — 60 кГц. Максимальная чувствительность: при усилителе У2 200 мм/В; при усилителе Уз 100 мм/В; при усилителе У4 5 мм/мВ. Масса 47 кг. Габаритные размеры 360X460 x 640 мм
Диаметр экрана 8 см. Входное сопротивление усилителя вертикального отклонения 0,5 мОм с параллельной емкостью 50 пФ, горизонтального усиления — нс менее 80 кОм. Диапазон генератора развертки 20 . Гц —2 МГц. Чувствительность осциллографа 25 мм/В. Предусмотрена калибровка длитель-нрсти и амплитуды импульсоз. Питание от сети . 127—220..& Масса 18 кг. Габаритные размеры 430X360x220 мм
Продолжение табл. 2.11
Тип осциллографа Область применения Краткие технические характеристики
М-105, К-105 (отличается от М-105 наличием стола, предназначен для стационарной установки) Наладка систем возбуждения, в том числе с высокочастотным возбудителем Число каналов 12. Ширина фотолснты 35—60—100—120 мм. Емкость кассеты 25 м. Скорость движения фотоленты 0,5— 10 000 мм/с. Запись на обычную бумагу и светочувствительную УФ. Имеется отметчик времени. Питание от сети 127— 220 В, через блоки питания П133. Масса с кассетой 35 кг, блока питания 16 кг. Габаритные размеры 530 x 280X300 мм, блока питания 205X265X390 мм
Н-102, МПО-2 (в настоящее время не выпускаются заводами, иа широко применяются) Наладка воздушных выключателей Число каналов 8. Ширина фотопленки 35 мм. Емкость кассеты 10 м. Скорость движения пленки 1—5000 мм/с. Питйиие от сети 127—220 В. При наличии двигателя постоянного тока питание выпрямленным напряжением 24 В
ЛО-70 (малогабаритный) Обшие наблюдения процессов и измерения Диаметр экрана 60 мм. Входное сопротивление 100 кОм Входная емкость 25 пФ. Диапазон частот генератора развертки 10 Гц — 8 кГц. Чувствительность на частоте 1 кГц 40 мм/мВ .
пленку или бумагу электрических сигналов в количестве, ука-Пяином в табл. 2.11.
заи [7ри пользовании шлейфовым осциллографом перед осциллографи-анием требуется проверка настройки оптической системы выбранными гальванометрами. Замена гальванометров и перемена их местами "осциллографе требуют дополнительной корректировки настройки, ° этому следует производить их только при необходимости (при выхо-П° из строя и в случае несоответствия по техническим характеристикам) Выбор гальванометров, являющихся измерительными элементами сниллографа, производится по частоте записываемого процесса, максимально допустимому отклонению (определяемому чувствительностью) в соответствии с табл. 2.12—2.14. Никаких перегрузок гальванометры
Таблица 2.12. Технические характеристики магнитоэлектрических гальванометров для осциллографов типов Н105, К105
Тип гальванометра Собственная частота, Гц Рабочая полоса частот( Гц Чувствительность по току, мм/(мА - м) Чувствитель-ность по напряжению. ММ/(мВ- М) Сопротивление, Ом Наибольший рабочий ток, мА Максимально допустимый ток, мА
внутр ен-нее внешнее
Магнитоиндукционное успокоение
МО12 10 0—6 7,4-10* 175 2300 0,003 0,008
МОЮ-20 20 0—12 6-10* — 150 2000 0,004 0,007
МО 10-40 40 0—24 1,4-10* 1 1 1 150 1000 0,016 0,027
МОЮ-80 80 0—48 7,0-10’ 70 250 0,032 0,080
МО17-150 150 0-115 3500 77,5 — 180 1 , 1
4500* 100* 45 235* 0,05 0,1
МО 17-300 300 0—225 750 25 — 90 — —
975* 32* 30 125* 0,25 0,4
М017-400 400 0-300 350 11,7 — 60 —
455* 15,2* 30 80* 0,5 1,0
Жидкостное успокоение
М014-1200 1200 0,750 22,5* >21 600 8 15
М014-2500 М014-3500 МО 14-7000 2500 0—1600 29,3 5; 6,5* — >21 300 35 65
3500 7000 0—2200 0—5000 1,8 2,34* >21 200 60 100
МО 14-10000 10 000 0—7000 0,4 0,52*; >21 80 80 130
0,43*
0,33 — >15 80 80 150
MI062 |^аинь,е относятся к магнитному блоку MI062.3. остальные — к блоку
6*
83
КОНТАКТЫ
ДВИГАТЕЛЬ : СЪЕМА
i ® О <©>
интервал отметок.с
Скорость ленты , мм/с
Рис. 2.33. Внешний
Таблица 2.13. Технические характеристики магнитоэлектрических гальванометров, используемых для светолучевых осциллографов тйпоа .
11105. К105
Тил гальвано» метра Собственная частота. Гц Рабочая полоса частот, Гц Постоянная по току, Л/мм.10~~3 Чувствительность при длине луча 3U0 мм Сопротивление, Ом 'Наибольший ра-/бояий ток (ампли-тудво* значенье)
внутреннее внешнее
М1012-20 20 Успок 0—12 осние обме 0,017 ггкей мм/мкА 18 120 3000 j! . а «нА ?* • . 7 ,>
MI0I2 40 40 0-24 0,07 4,3 120 1500 21 <
М1012-80 80 0—48 0,14 2,1 60 800 . 68
М1012-150 150 0—90 0,5 0,6 60 200 200 , л •800’ ’
М1012 800 300 0—180 2 0,15 60 80
М1012-600 600 Успок 0—300 оение карь 22 асом мм/мА 13,6 13 : » мА 8
М1012-1200 1200 0—600 160 1,88 5 — 20
М1012-1800 1800 0—900 700 0,43 2 — 50/
М004.0,6 600 У Спока 0-300 ение жидк 12,6 0С1ЬЮ 23,8 13 •7
М004.1,2 1200 0—600 50 6,о 13 — I?.
М0О4..2.5 2500 0—1200 250 1,2 13 — SL Л.
МО05.0.15 |50 0—90 0,0005 2000- 60 200. оЛ..,,
М005.0.3 300 0—180 0,002 500 60 60 0,4
84'
Отметка времени
Лампа
РТУТНАЯ
ПРЕРЫВАТЕЛЬ ЗАПИСИ
Питание Термостатирование
t
вид осциллографа Н-105
Таблица 2.14. Технические характеристики магнитоэлектрических гальванометров для осциллографов типов М-102, МПО-2
Тип гальванометра Рабочая полоса частот, Гц Чувствительность, мм/мА (на экране) Сопротивление, Ом Наибольший рабочий ток (амплитудное значение», мА
H135-0.fi 0—600 . 52 9 2
Н135-0Д 0—900 20 9 5
Н135-1.5 0—1500 6 9 16
Н135-2 0—2000 2 4 50
Н135-3 0—3000 1 4 100
Н135-6 0—6000 0,16 2 250
МО 132-1 0—5000 0,8 2,5 100
MO132-II 0—10 000 0,16 2,5 150
МО 132-IV 0—3000 4 5 25
MO132-V 0—2000 10 5 10
MO132-VH 0—20 000 0,06 1,5 250
MO132-VIII 0—12 000 52 9 1
MO132-IX 0—400 250 55 0,4
МО 132-Х 0—200 1000 55 0,1
ие выдерживают, поэтому выбор их должен производиться в точном соответствии с приведенными в табл. 2.12 и 2.13 техническими характеристиками.
Па двух вибраторах осциллографа предусмотрены нулевые линии, которые требуются иногда для анализа записываемых процессов. Для Получения нулевых лнннй могут быть использованы любые свободные тальвацометры, ие требующиеся для записи данного процесса. Для оттенки времени при анализе осциллограммы предусмотрен отметчик Оремени. Часто в практике наладочных работ для этого удобнее по-®ава'ть напряжение 50 Гц на один из гальванометров. По синусоиде этого напряжения можно легко определить масштаб времени ОСЦ ИЛ-
85;
лограммы. При пользовании осциллографом важно правильно выбрать скорость передвижения плёнки (бумаги) для получения чётких записей й экономии пленки в соответствии с указаниями заводских инструкций. Установленная скорость определяется по таблице, имеющейся на осциллографе. Во избежание порчи механической части переключение скоростей производится только при остановленном электродвигателе. Качество осциллограмм зависит от правильности установки диафрагмы, определяющей ширину записываемой линии, н установки накала лам'пы. Ширину щели (диафрагмы) выбирают как можно меньшей во избежа-ние расплывчатости записи. Удобство последующей обработки осцилло-грамм зависит от правильности расположения процессов на пленке, что предварительно проверяется на экране при подаче исходного напря-жепия или тока (с учетом возможных отклонений при записи процесса) во время градуировки вибраторов. Градуировка производится для ко-
Рис. 2.34. Осциллограмма гашения поля при трехфазном КЗ турбогенератора 50 МВт
лнчественной оценки осциллограммы передачей исходного напряжения' или тока фиксируемого значения.1 Имея такие градуировочные записи на плевке, можно легко подсчитать ток или напряжение в любой момент процесса, пользуясь ими как масштабом. Визуальное наблюдение производится на экране. Качество осциллографирования зависит также от-правильности зарядки и установки кассеты, что нужно выполнять в полном соответствии с заводской инструкцией. Процесс осциллографи-роваиия производится в соответствии с заводской инструкцией и указаниями, имеющимися на осциллографах. Пример осциллограммы пред-' ставлен на рис. 2.34.
1
2.11. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ И КОЭФФИЦИЕНТА АБСОРБЦИИ
Сопротивление изоляции Ra3 и коэффициент абсорбции Хабе — важ. ные характеристики состояния изоляции электрических машин и аппаратов, и их измерение необходимо при всех испытаниях изоляции. Для определения /?из измеряется ток утечки, проходящий через изоляцию, при приложении к ней выпрямленного напряжения;
D ^прил.выпр
АИЗ — --------— •
7ут
В связи с особенностями, связанными со структурой изоляционного материала, проявляющимися в характере изменения тока, проходя-
86
через него, и вызывающими явление поляризации, значение со-лопивления Лиз зависит от' времени с момента приложения напря-П ния. Правильный результат может дать измерение тока утечки по ^течении 60 с после приложения напряжения, т. е. к моменту, когда к абсорбции, вызванный явлением поляризации, в основном затуха-т? отношение сопротивления изоляции, измеренного через 60 с после питожепия напряжения Лео, к сопротивлению изоляции, измеренному епёз 15 с после приложения напряжения Rts, т. е. к моменту прекра-"иения тока заряда геометрической емкости изоляции, определяет коэффициент абсорбции:
«абс — D «15
Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции значительно превышает единицу; у влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице [1]. На рис. 2.35 представлены кривые изменений Лиз и Л’авс во времени увлажненной и сухой изоляции. Измерения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции производятся с помощью мега
омметра.
Наиболее широко в настоящее время используются мегаомметры типа Ф1101 с номинальным напряжением 100, 500 и 1000 В как наибо-
лее современные. Промышленность освоила выпуск мегаомметров типа Ф4102. Однако в наладочных организациях все еще большое применение находят мегаомметры типов М4100/1—М4100/5 и МС-05 с номинальным напряжением 100, 250, 500, 1000, 2500 В, выпуск которых прекращен. Погрешность прибора Ф4101 не превышает х2,5 %, а прибора М4100 1 % длины рабочей части шкалы. Питание Ф4101 осуществляется от сети 127— 220 В переменного тока или от внешнего источника постоянного тока напряжением 12 В. Питание М4Ю0 осуществляется от встроенного генератора, приводимого во вращение рукой. Номинальное напряжение выхода прибора М.4100 и МС-0,5 обеспечивается при вращении рукоятки с частотой 120 об/мин, ио сохраняет свое значение и при большей частоте благодаря центробежному регулятору. Структурная схема прибора Ф4101 представлена на рис. 2.36. Измерения приборами Ф4101, МС-0,5 и М4100 производятся по схемам, приведенным ПО рис. 2.37—2.39.
Рис. 2.35. Кривые изменения сопротивления изоляции Лиз во времени для трансформаторов:
1 — влажная изоляция
2 — высушенная изоляция (/?eo//?L5== 1.7)
В случаях, когда результат измерения может быть искажен токами поверхностных утечек, на изоляцию объекта измерения накладывают электрод, присоединяемый к зажиму Э (экран) для исключения возможности прохождения токов утечки через рамку логометра. При измерении сопротивления изоляции между жилами кабеля таким экраном может служить металлическая оболочка кабеля.
87
Рис. 2.36. Структурная схема мегаомметра Ф4101:
I — блок питания; 11 — импульсный стабилизатор напряжения; 111 — преобраэ ватель напряжения; IV — измерительный усилитель постоянного тока; V — бя< пределов измерения; VI — блок установки напряжения и выход; о —экран
Рис. 2.38. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 между токопроводящими жилами (стержнями)
Рис. 2.39. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 между токопроводящими жилами при исключении влияния токов утечки
Рнс. 2.37. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 относительно земли
«8
рис 2Л0. Щуп для измерения мегаомметром: из изоляционного материала (эбонит, текстолит, стек-) — РУ41"’., 2 —зажим для присоединения провода от зажима до и T'J? мегаомметра; 3 — металлическое леовне щупа
2 ^3
I Перед началом измерения прибор проверяется замыканием зажимов ЗиЛ накоротко. Стрелка при измерении согласно заводской инструкции должна устанавливаться прЬтив деления шкалы 0. После удаления закоротки стрелка'прибора должна установиться против деления оо. Если этй требования не соблюдаются, прибором пользоваться нельзя н его следует ремонтировать. Перед измерением объект заземляют па 2—3 мин для снятия остаточных заря- . дов, которые могут повлиять на показание прибора. ; . •
После подготовки объекта и проверки мегаомметра производится измерение. При измерении абсолютного^ зна- j че1|пя сопротивления изоляция аппарата (машины) /?из то-; ‘ коведущую часть ее присоединяют специальными проводами < с Осиленной изоляцией (например, типа ПВЛ) к выводу Л логометра. Вывод 3 и корпус или конструкции, относительно которых пронзводит-ся измерение сопротивления изоляции, надежно заземляются, мерез общий контур заземления. Сопротивление изоляции /?из определяется по-
казаинем стрелки мегаомметра, установившейся по истечении 60 с после подачи нормального напряжения (у мегаомметров М41..00 это имеет место при частоте вращения рукоятки 120 об/мин).
При измерении коэффициента абсорбций рекомендуется для точности нз.мереиия сначала обеспечить на мегаомметре нормальное напряжение, а потом быстро приложить вывод к заранее Зачищенному месту токоведущей части измеряемого объекта и только после этого начинать отсчет времени. Первое показание прибора фиксируется через 15 с после начала измерения, второе — через 60 с. За результат измерения принимается отношение обоих измерений.
Измерения удобно производить с помощью щупов (рпс. 2.40), легко изготовляемых в мастерских. При измерениях сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции должны строго соблюдаться осторожность и все правила техники безопасности, так как напряжение мегаомметра опасно для жизни человека. После производства измерения необходимо разрядить объект измерения.
Сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции К^ос сильно зависят от температуры. Поэтому для1 сравнения следует пользоваться их значениями, измеренными при однбй температуре. Влияние температуры подчиняется закону
Т.-Т,
Rt% ~ ^Т1 <х
ту а^т ^Т2~сопРотивлепия изоляции постоянному току при темпера-по и и а — коэффициент, зависящий от типа изоляции; для изо-Цйи класса А а=40; для изоляции класса В а=60.
каэк ОПР?о оВЛеш,е изоляи-ии класса А при понижении температуры на ждые 10 °C увеличивается в 1,5 раза и наоборот. На основе этого пределены^следующие коэффициенты приведения результатов измере-ия к одной температуре (например, результатов измерения па заводе, для сравнения):
•89
Разность тем- >
ператур Т2—
—Ti, °C . . 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30
Коэффициент изменения
/?м . . . , 1,04 1,08 1,13 1,17 1,22 1,5 1,84 2,25 2,75 3,4 -
Сопротивление изоляции класса В при повышении температуры нц.’ каждые 18 °C снижается примерно в 2 раза. Из этого закона исходя^ при приведении результатов измерения /?Нз к одной температуре для" изоляции класса В. j
Сопротивление изоляции постоянному току и коэффициент абсорб» ции -не измеряются при температуре ниже плюс 10 °C, так как в этоц случае результаты измерения из-за нестабильного поведения влаги не отражают истинного состояния изоляции. При температуре ниже 0°С: вода превращается в лед, а последний является идеальным диэлектрик ком. Поэтому сопротивление изоляции Rll3, измеренное при такой тем»1 пературе, не выявляет увлажненности и других дефектов. Так как изме« | рения при температурах, близких к нулю, также могут вызвать сомпе-» ние, наиболее достоверные результаты можно получить лишь при тем-1 пературах, превышающих +10 °C.
г
2.12. ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ^
Тангенс угла диэлектрических потерь tg б, определяемый как otj ношение активной составляющей тока утечки через изоляцию к его ре« активной составляющей при приложении переменного напряжения, явля* ется важной характеристикой изоляции трансформаторов и вводов высокого напряжения. Обычно tg б выражается в процентах: '
tg6%=100tg6.
Значение tg 6 нормируется для каждого вида оборудования и за*, висит от температуры и значения прикладываемого напряжения. Для электрических машин измерение tg 6 ие нашло применения. Измерение tgfi при температурах ниже +10 °C не производится по той же причине, что и другие изоляционные измерения. Измерение tg б произвол дится мостами типов Р5026, МД-16 и Р595. Измерение tg б возможно на высоком (3—10 кВ) и низком напряжении.
' Пределы измерения емкости у моста Р5026 па напряжении 3—10 кВ—10-М06 пФ, на напряжении менее 100 В—650ч-5-10’ пФ; у моста МД-16 на напряжении 6—10 кВ—0,3-10-4-е-0,4 мкФ, на напряжении 100 В—0,3-10-3-ь 100 мкФ; у моста Р595 на напряжении 3—10 кВ—1-+3-10"5 мкФ и на напряжении 100 В—102-+3-10_‘ мкФ..
Мосты Р5026, МД-16'и Р595 выполнены с использованием принципа Шеринга (рис. 2.41) исходя из последовательного соединения емкости и активного сопротивления в схеме замещения диэлектрика. Для такой схемы
Rx tg6=--~- = aRxCx. лСх
При равновесии моста имеет место равенство
aRx Сх = СО/?4 Ct.
90
Пп« поостоты И удобства измерения значение в мостах МД-16 Лио равным 10 000/л=3184 Ом. В этом случае при равновесии вЫ°Р to 6 легко определяется из выражения
10000 , „
tg6 —2л/-------С4-10-«= Се
л
включения мостов МД-16
На рис. 2.42 и 2.43 представлены схемы н Р5026.
Рис. 2.41 Принципиальная схема моста типов Р5026, МД-16 и Р595 (а) и эквивалентная схема замещения диэлектрика (б):
Т — испытательный трансформатор; Сх, Rx— испытуемый объект; С — образно-
вый конденсатор; Г — гальванометр; R.3 — регулируемый резистор; R4— постоянный резистор; — магазин емкостей; Э — вывод экрана; Р— разрядники; ВВ— высоковольтный вывод образцового конденсатора, к которому подсоединяется при сборке схемы вывод С », моста; С — вывод моста, к которому подсоединяется
N X
при сборке схемы испытуемый объект: U, ^Сх "" полное напряжение и ею составляющие иа испытуемом объекте; I, Ja, Jc—ток полный и его составляю-
щие испытуемого объекта
В схеме на рис. 2.42, а высокое напряжение от вспомогательного трансформатора подается на токоведущий вывод проверяемого объекта, что соответствует нормальной схеме измерения. В отлнчие от этой схемы существует перевернутая схема измерения tg 6, в которой зажимы моста для заземления н подачи высокого напряжения меняются местами. Перевернутая схема менее точна, чем нормальная. Однако измерения tg О изоляции трансформаторов, а также установленных па аппарате вводов могут производиться только по перевернутой схеме в связи с тем, что одни из электродов в этих случаях заземлен. При измерении по перевернутой схеме внутренние узлы моста (R3, С4 и т. д.) находятся под высоким напряжением, так как напряжение от трансформатора подается на экран моста, но в связи с тем, что экран с узлами изолирован на полное испытательное напряжение от корпуса (кроме того, заземляемого,) обеспечивается безопасность измерения и при перевернутой схеме. Любые измерения мостом производятся для обеспечения безопасности с диэлектрической подставки или резинового коврика и в диэлектрических перчатках.
Отличительной особенностью мостов Р595 и Р5026 является наличие нулъ-индикатора, в качестве которого используется транзисторный
91
избирательный усилитель с питанием от элементов постоянного'.токЗ' со стрелочным прибором (микроамперметр М4204)’ На выходе. Макей*-' бальная чувствительность нуль-иНдикатора не менее 2 мкА/мкВ.' , •»
Рис. 2.42. Включение моста Р5026 при измерениях:
« — по нормальной схеме; б — по перевернутой схеме; в — на низком напряжении
Рис. 2.43. Включение моста МД-16 при измерениях: в — по нормальной схеме; б —по перевернутой схеме; в — на низком напряжении
Для обеспечения точности измерения мост и вспомогательная аппаратура, необходимая для измерения, располагаются в непосредственной близости от проверяемого объекта (рис. 2.44); при этом требуется безусловное соблюдение правил техники безопасности, предусматриваемых для испытаний повышенным напряжением. В качестве испытатеЛь-
92
,„„льдуется измерительный трансформатор, напряжения HOM-lfl. ^r-° ЛгшТдрансформатор подключается по схеме, приведенной и,а в.!»1 оач Измерения tg б аппаратов с номинальным напряжением рис. производят на напряжении 6 кВ, а аппаратов с номинальным на-б 14^Рии₽м менее 6 кВ—на напряжении 220—380 В. Измерения нроиэ-пряжение творительных результатах оценки состояния изоляции
Р°помошью мегаомметра и другими способами и удовлетворитель-
Рис. 2.44. Схема расположения аппаратов при измерении:
С^.—объект измерения; С — образцовый конденсатор; Т — испытательный трансформатор; М - мост М-16; АТ — регулировочный автотрансформатор; О — переносное ограждение
В схему измерения
Рис, 2.45. Схема включения испытательного трансформатора при измерении tg 6:
Р — рубильник; Л —регулировочный автотрансформатор; П — переключатель полярности выводов испытательного трансформатора Т
ных результатах испытаний пробы масла. Измерения при сушке производят на напряжении 220—380 В. Результаты измерений tg в сравниваются с допустимыми нормами и с результатами предыдущих измерений, в том числе заводских.
Как указывалось выше, ;tg6 зависит от температуры и значения Прикладываемого напряжения. Зависимость tg6 от напряжения, приведена на рис. 2.46, а от температуры — на рис. 2.47.
На. результаты измерений tg 6 сильное влияние оказывают паразитные токи и внешнее электростатическое и магнитное поля. Для исключения этих- влияний в мостах осуществлена экранировка и дополнительно принимаются следующие меры. Для устранения поверхностных утечек перед производством'измерений тщательно протираются поверхности изоляторов. Если при этом tg б все еще превышает допустимое нормами значение, на изолятор накладывается охранное кольцо’X, сочиняемое с экраном моста, как показано на рис. 2.48. Ток повеохнбет-
У,ки Лт в этом случае отводится непосредственно в землю и’не влияет на результат измерения. Охранное кольцо делается из двуж ’вит
ков неизолированного проводника н накладывается плотно на поверхность изолятора вблизи соответствующего электрода. Паразитные токи существенно влияют па результаты измерения tg 6 объектов с малой емкостью (вводы, измерительные трансформаторы, конденсаторы связи). На результаты измерения tg6 обмоток силовых транс-
-w a io го зо w so t,°c
Рис. 2.46. Зависимость tg 6 изоляции от приложенного напряжения:
С^кр— напряжение начала ионизации
Рис. 2.47. Зависимость tg 5 темпе-: ратуры:
1 — увлажненная изоляция: 2 —сухая изоляция; ДБ —зона устойчивых измерений^ пунктиром показаны участки неустойчив вых измерений
Рис. 2.48. Измерение tg 6 при наложении охранного кольца па измеряемый объект:
а —при измерении по нормальной схеме: б—при измерении по перевернутой схеме
форматоров они влияют мало в связи со значительной емкостью объектов измерения и значительным превышением тока измерения над паразитными токами. Поэтому при измерении tg 6 изоляции, обладающей значительной емкостью, использование охранных колец не требуется.
Значительно уменьшает погрешность измерений из-за влияний и паразитных токов надежное заземление корпусов проверяемого аппарата, испытательного трансформатора, моста, регулировочного автотрансформатора. Надежные контакты в разъемах и других местах электрических соединений при сборке схемы намерения также уменьшают погрешность. Для, уменьшения влияний и паразитных токов все токоведущие частя при измерениях по перевернутой схеме располагаются иа расстоянии нс менее 0,5 м от заземленных частей.
94
В ряде случаев, особенно при измерениях с передвижных лаборато-. приходится наращивать провод, соединяемый с объектом нэмере-ия' Провод должен быть в этих случаях весь экранирован, особенно а н емкость объекта измерения превышает 10 000 пФ.
С электрическими и индуктивными влияниями бороться очень труд-ю Частично они учитываются при производстве четырех измерений при оазных полярностях подаваемого на схему напряжения и включении гатьванометра. Но этого часто бывает недостаточно при измерении , 'g аппаратов, установленных вблизи установок, находящихся под напряжением 110 кВ и выше. Наиболее эффективно, кроме тщательной экранировки и заземления, измерение с помощью фазорегулятора, позволяющего подобрать такую фазу напряжения, при которой указанные влияния минимальны. Однако этот способ сложен н требует некоторых конструктивных переделок, что ограничивает его применение. Более широко применяется простой подбор такой фазы напряжения питания (если имеется трехфазный источник питания), при которой изменение ее на 180° влияет на результат измерения минимально (в этом случае влияние минимально).
Питающее напряжение для измерений должно совпадать по фазе с напряжением влияния. В этом случае ток влияния совпадает с током измерения (так как этот ток емкостный или индуктивный) и мало сказывается на отношении 1а/Ц (рис. 2.49). При наличии неустранимых
Рис. 2.49. Влияние электростатических полей на погрешности измерений: о — U совпадает по фазе с U ; б — U составляет с V угол 90°
ПИТ ВЛ ВЛ пит
влиянии мост иногда не удается уравновесить. Если при этом мост урав-начяШНВаеТСЯ ПО а введенне расширяет световую полосу, это оз-пятрпГ ЧТ° отрицателен. Тогда измерение производится при отри-нне t Т П0'’10>кеннн переключателя ПЛ («—»). В этом случае значе-дни ° п°ДСЧ11тывается по формуле, приведенной в заводской инструк-испьгг£те^ЗХ1ерСНИЯХ tg ® возможны электромагнитные влияния на мост ра. Во изб₽НОГО тРаНсФ°Рмат0Ра н регулировочного автотрансформато-меиее 05 м от мое ЭТ0Г0 Рскомендуется располагать нх на расстоянии не водскихРинструкциях*11” мостами ^5026, МД-16 и Р595 излагается в за-+ 10^jio'e+4nor ® рекомендуется производить прн температурах от мой темпепя ДЛЯ пРнведения измеренных значений tg6 к необходн-полмг<ктг-„«ре .(напРимер, измерений на заводе для сравнения) ис-
Уются следующие коэффициенты;
: 95
Разность темпе> ратур . . ... коэффициент из-
менения tg
ВОЛОКНИСТОЙ изоляции . трансформаторного масла
Разность температур . . . .
Коэффициент из- •• мепепня tg6:
I волокнистой ! изоляции . трансформаторного масла
.1 2 , 3 4 5 10 15'
1,03 1,06 1,09 1,12 1,15 1,31 1,51
1,04 1,08 1,13 1,17 1,22 1.5 1,84
Продолжение
20 25 30 35 40 45 60
1,75 2 2,3 — — — —
2,25 2,75 3,4 4,15 5,1 6,2 ' . 7,5
2.13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕННОСТИ ИЗОЛЯЦИЙ
Оценка состояния изоляции трансформаторов в настоящее время производится эффективно приборами ЕВ-3 н ПК.В-8, использующими метод емкость — время. Максимальная емкость, измеряемая этИмн приборами, составляет 100 тыс. пФ при погрешности не более ±5%. Внешний вид прибора ПКВ-8 приведен на рнс. 2.50.
Индикатор
Переключатель Переключатель пределов рода работ
Рис. 2.50. Внешний вид прибора ПКВ-8
86
Измерений' производятся в пбследоватёльности, излагаемой в заводской инструкции, прилагаемой к прибору.
Полученные при измерении отношения ДС/С и Сг/Cso определяют степень увлажненности обмоток трансформатора. Свойства масла сильно влияют на результаты измерений, из-за чего даже у сухого трансформатора результаты могут иметь разброс на 25—70 %.
Результаты измерения ДС/С для сравнения с заводскими данными могут быть приведены к необходимой температуре с помощьк! следующих коэффициентов
Разность тем-
ператур, °C , I ’ 2 3 4 , .,’5 10 15 20
Коэффициент
изменения
, .ЬС1С . . . 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,55 1,95 2,4
Следует иметь в виду, что оценка состояния изоляции различными емкостными методами возможна только для волокнистой изоляции (класса А), так как для нее особенно характерна зависимость явления поляризации от увлажненности. У многослойной изоляции класса В явление' поляризации значительно и для сухой изоляции, из-за чего емкостные методы в этом случае неэффективны.
Рис. 2.51. Зависимость токов утечки /у» для электродвигателей 6 кВ от приложенного напряжения:
1 — обмотки с увлажненной изоляци* ей; 2 — обмотки с удовлетворительной изоляцией
Измерение токов утечки. Оценка состояния изоляции класса В наряду с другими методами в настоящее время производится измерением токов утечки при приложении к изоляции выпрямленного напряжения различной величины, т. е. снятием характеристики -
^ут — /Ч^выпр) >
где /у? ток утечки; £7вцар — прикладываемое к изоляции напряжение.
Известно, что у машин, имеющих увлажненную изоляцию, зависимость токов утечди от приложенного выпрямленного напряжения нелинейна (рис. 2.51), Нелинейность тем больше, чем больше прикладываемое напряжение. Нелинейность у влажной изоляции связана с явлением ионизации, наступающим при определенном напряжении, и с резким увеличением в связи с этим тока утечки. Критерием увлажненности служит коэффициент нелинейности К„елин, являющийся отношением сопротивления изоляции постоянному току определяемого по значению тока утечки при минимальном испытательном напряжении С/исп'^0,5 £/Иом, к определяемому по значению тока утеЧКИ При,4/йсп ~ ^Anaje.' - -
7—523 :-з 97
Ток утечки для построения кривых зависимости от напряжения изменяется ступенями. На каждой ступени напряжение выдерживается'в течение 1 мин, при этом производится отсчет токов утечки при 15 и 60 с. По характеру изменения зависимости тока утечки от испытательного напряжения, асимметрии токов по фазам и характеру изменения токов в течение одноминутиой выдержки можно дополнительно судить о степени увлажнения изоляции и наличии дефектов. У генераторов с водяным охлаждением изоляции обмоток статора измерение токов утечки производится только в случае, если это позволяет конструкция, т. е. если допускает заводская инструкция.
Коэффициент нелинейности изоляции, состояние которой можно считать удовлетворительным, не должен быть больше трех.
Раздел третий
ОБЩИЕ ИСПЫТАНИЯ, РЕГУЛИРУЮЩАЯ АППАРАТУРА, ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ОСМОТРОМ
Осмотру подвергаются все виды электрооборудования, реле, приборы. Прн осмотре электрооборудования обращается внимание на отсутствие коррозии и механических повреждений в корпусе, магнитопроводе, выводах, контактных соединениях, главной н междувитковой изоляции. При осмотре одновременно устанавливается соответствие оборудования проекту и техническим требованиям. Оборудование перед осмотром должно быть очищено от пыли, грязи, заводской смазки, ржавчины; монтаж его должен соответствовать техническим нормативным требованиям. Перечень замеченных недостатков по внешнему состоянию оборудования предъявляется монтажному н эксплуатационному персоналу для принятия мер по устранению их. Дальнейшие работы по проверке, испытаниям и наладке производятся только после устранения дефектов.
3.2. ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ МОНТАЖА ЦЕПЕЙ
Электрические схемы соединений как внутри аппарата, так и внешние— между аппаратами требуют проверки правильности их выполнения в соответствии с проектом. Проверка производится визуально (прослеживанием) или с помощью вспомогательной аппаратуры, используемой при проверке электрических цепей вторичных устройств. Схема внутренних соединений косвенно проверяется при определении полярности, группы соединений трансформаторов (см. разд. 8), прн проверке маркировки и согласования полярности обмоток машин постоянного тока (см. разд. 9). При проверке схем внешних соединений особое внимание обращается на соблюдение необходимого чередования (последовательности) фаз и такого соединения одноименных фаз различного оборудования, при которых возможна и допустима параллельная работа силовых трансформаторов, работа генераторов, кабелей и электродвигателей и отдельных механизмов в общей электрической схеме станции или подстанции н связь их с энергосистемой.
98
Схема внешних электрических соединений проверяется тщательным осмотром, прослеживанием и с помощью «прозвонки» телефонными тпубками или мегаомметром. Порядок следования фаз и соответствие проекту и порядку следования действующих установок проверяются особенно тщательно. Перед включением в работу фазировка прове-пяется дополнительно прямым измерением. Ошибки в проверке соответствия и чередования фаз обязательно приводят к серьезным авариям пои включении электрооборудования в работу. Визуальной проверкой устанавливается также соответствие размещения оборудования (элек-
Рис. 3.1. Прозвонка цепей с помощью «пробника»:
/ — указатель; 2 —хомут; 3 —батарейка; 4 — зажимы типа «крокодил»; 5 —зажимы участка цепи, правильность выполнения которого проверяется; 6 — проверяемый участок цепи
тродвиг.ше 1ей, выключателей, щитов или панелей, шкафов управления ими и т. н.) схеме заполнения проекта. Схема заполнения предусматривает определенное расположение всего электрооборудования и аппаратуры их вторичных устройств в отдельных помещениях электростанции или подстанции. Правильность монтажа вторичных цепей в пределах панели, шкафа, аппарата при открытом его выполнении также может быть проверена путем простого прослеживания проводников. При сложном монтаже вторичных цепей, а главным образом при проверке соединений между различными панелями и особенно между различными помещениями проверка осуществляется прозвонкой с помощью специальных приспособлений — пробника, мегаомметра, телефонных трубок, используемых отдельно нлн в различных сочетаниях. Пробник представляет собой малогабаритный указатель с батарейкой для карманного фонарика (рис. 3.1). Для удобства работы на концы его проводников напаиваются зажимы типа «крокодил». При присоединении зажимов пробника к выводам, между которыми проверяется наличие соединений, в случае правильности монтажа цепь пробника замкнется и подвижные лепестки его сдвинутся относительно неподвижных. В случае ошибки в монтаже или обрыва цепи оиа окажется разомкнутой и «срабатывания» пробника ие произойдет. Для исключения возможности «срабатывания» пробника по обходным цепям один конец проверяемого проводника необходимо отключать и подсоединять непосредственно к пробнику. В качестве пробника можно использовать также лампу для карманного фонарика с батарейкой, малогабаритный омметр, грубый гальванометр (автомобильного типа).
Проверка монтажа цепей между отдельными панелями и особенно между различными помещениями производится следующим образом. Установив телефонную связь по одной нз жил кабеля (в качестве второй могут быть использованы заземленные конструкции), остальные жилы «прозванивают» пробником, омметром или мегаомметром н результат проверки сразу же отмечают на схеме (рис. 3.2). Для этого с одной стороны кабель отсоединяют от панели н один из проверяющих поочередно подсоединяет жилы «к земле», а второй проверяющий ищет жилу, подсоединив одни конец от пробника также к земле, а другим «прощупывая» жилу, пока пробник (мегаомметр) не покажет замыка-
7*
99
ння. Подсоединив найденную жилу, переходят к поиску второй жилы и т. д. Часто при «прозвонке» используются специальные таблицы,'на которых указаны номера зажимов и маркировка жил контрольных кабелей по монтажным схемам. «Прозвонка» силовых н контрольных кабелей, концы которых находятся в разных помещениях, удобно осуществляется также с помощью одних только телефонных трубок. Для это-
Рис. 3.2. Проверка прозвонка правильности маркировки жил кабеля: 1,2 — обозначения жил кабеля
го с одной стороны кабель отсоединяют от панели и к условленной жиле один из проверяющих подсоединяет телефонную трубку, как показано на рис. 3.2 Второй проверяющий, подсоединив один провод от, телефонной трубки к «земле», другим проводом «прощупывает» все жилы поочередно, подавая периодически голосом сигналы в трубку. Найдя жилу, по которой первый проверяющий откликнется, ее подсоединяют к соответствующему зажиму и продолжают, как и в предыдущем случае, поочередный поиск н подключение других жил. В результате такой «прозвонки» кабель проверен п подключен. В качестве телефонных, трубок в последнее время используются телефонные гарнитуры, которые не надо держать в руке. Они значительно удобнее для проверки цепей. Прн «прозвонке» кабелей должны быть приняты все меры, предотвращающие случайное попадание опасного напряжения на проверяемые цепи.
В последнее время разработаны специальные устройства для проверки цепей (жилоискатели и др.), позволяющие одному человеку осуществлять прозвонку цепей, находящихся в разных помещениях, но эти устройства практического применения в иаладке не нашли.
3.3. ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
Испытание изоляции повышенным напряжением производится для обнаружения сосредоточенных дефектов в Изоляции Электрооборудования, не выявленных прн предварительных испытаниях из-за недостаточного уровня напряженности электрического поля. Испытание повышенным напряжением является основным испытанием, после которого выносится окончательное суждение о возможности нормальной работы оборудования в условиях эксплуатации. Установленный уровень испытательных напряжений соответствует пробивным напряжениям изоляции при наличии в них сосредоточенных дефектов. Поэтому при испытаниях повышенным напряжением и выявляются эти’дефекты.-Уровень испытательных напряжений’ ниже уровня завб!дсйй5г'ис-
J00
питательных напряжений и составляет 0,9 (Лсп.зав (нормы на отдельные виды оборудования приводятся в соответствующих главах). Это объясняется тем, что в процессе испытаний нецелесообразно развивать незначительные, не влияющие на нормальную работу дефекты до опасных, которые, уменьшая электрическую прочность, могут проявиться во время эксплуатации. В качестве испытательного в условиях наладки используется обычно напряжение промышленной частоты 50 Гц. Это обеспечивает возможность в период эксплуатации проведения испытания изоляции в условиях сравнимых диэлектрических потерь и такого же распределения градиентов электрического поля, как и в условиях первых ее испытаний во время производства наладочных работ.
Время приложения испытательного напряжения ограничено во избежание появления дефектов в изоляции и преждевременного старения ее: для главной изоляции—до 1 мин, для междувитковой—.до 5 мин. Продолжительность испытания междувитковой изоляции больше потому, что запас электрической прочности у витковой изоляции значительно выше, чем у главной. Указанное время обычно достаточно для осмотра электрооборудования при его испытаниях и для выявления места пробоя. При испытании изоляции крупных электрических машин, тяг выключателей, разрядников в качестве испытательного используется выпрямленное напряжение. Основным недостатком испытания выпрямленным напряжением является неравномерное распределение напряжения по толщине изоляции (из-за неоднородности) в зависимости от проводимости отдельных частей ее. Однако испытания выпрямленным напряжением имеют и преимущества:
1. Выпрямленное напряжение менее опасно для изоляции (пробивное выпрямленное напряжение выше, чем переменное, в среднем в 1,5 раза).
2. У машин распределение напряжения вдоль изоляции обмотки более равномерно при выпрямленном напряжении, благодаря чему одинаково испытываются пазовые и лобовые части ее.
3. Требуемая мощность выпрямительных установок высокого напряжения значительно меньше, чем установок переменного напряжения, благодаря чему передвижные установки всегда менее громоздки и потому более портативны, что имеет большое значение для наладочных работ, требующих постоянной транспортировки установок.
Преимуществом испытаний выпрямленным напряжением является также возможность измерения токов утечки, являющихся дополнительным критерием оценки состояния изоляции. Испытания изоляции выпрямленным напряжением более продолжительны, чем испытания переменным напряжением, и составляют в соответствии с нормами 10— 20 мии.
Испытание изоляции электрооборудования повышенным напряжением проводится после предварительного осмотра и проверки состояния изоляции с помощью мегаомметра и других косвенных методов (измерения tg 6, ДС/С, Ca/Cso). Аппараты с изоляцией, находящейся в масле, могут подвергаться испытаниям только при удовлетворительных результатах химического анализа и испытания иа пробой пробы масла.
При обнаружении во время предварительной проверки явных дефектов, а также увлажненности изоляции испытания могут производиться только после устранения дефекта и сушки. Уровень испытательного напряжения для каждого вида оборудования определяется нормами.
Испытания повышенным напряжением промышленной частоты в общем случае проводятся по .схеме, приведенной иа рис. 3.3. Автомат А должен, обеспечивать надежное отключение тока, увеличивающегося при пробое изоляцйи. Мощность, В А, регулировочной колонки РК и
101
испытательного трансформатора ТИ выбирается в зависимости от испытательного напряжения, требуемого Нормами, по формуле
51!Сп=“«/2ИСп-10-Л
где С—емкость испытуемой изоляции, пФ; — испытательное напряжение, кВ; w — угловая частота испытательного напряжения (to = = 2л/).
Рис. 3.3. Схема испытания изоляции электрооборудования повышенным напряженном переменного тока:
А — автоматический выключатель; РК — регулировочная колонка; ТИ — трансформатор испытательный; А — амперметр для измерения тока на стороне низкого напряжения; VI, V2 — вольтметры; /иА — миллиамперметр для измерения тока утечки испытуемой изоляции; К н—кнопка, шунтирующая mA для его защиты от перегрузок; /?7 —резистор для ограничения тока в испытательном трансформаторе при пробоях в испытуемой изоляции (1—2 Ом на I В испытательного напряжения); R2 — то же для ограничения коммутационных перенапряжений на испытуемой изоляции при пробое разрядника (I Ом на 1 В испытательного напряжения); Р — разрядник; О — испытуемая обмотка; К—корпус аппарата, изоляция которого испытывается
Таблица 3.1. Емкость электрических машин и их элементов
Наименование машины Емкость одной фазы, пФ
Турбогенераторы мощностью, МВт: от 15 до 150 от 150 до 300 Силовые трансформаторы (обмотки низшего на- 100 000—300 000 300 000—500 000 1000-25 000
пряжения) Электрические двигатели мощностью,- кВ-А: до 100 свыше 100 Вводы трансформаторов и масляных выключателей напряжением, кВ: до 220 от 330 до 500 Трансформаторы напряжения и тока 1000—10 000 10 000—100 000 50—300 800—1390 100—1000
SC2
Ориентировочная емкость некоторых объектов испытания приведена в табл. 3.1.
При окончательном выборе мощности испытательного трансформатора учитывают отношение Ппом.тр/^сп, где £/ном.тр — номинальное напряжение испытательного трансформатора. В зависимости от этого корректируется необходимая мощность трансформатора по формуле
_ „ ^ном.тр
-Эисп.тр — <->исп г,
Ыисп
В связи с тем, что иногда необходимая мощность испытания превышает мощность имеющихся в наличии трансформаторов и регулировочных колонок, прибегают к уменьшению ее за счет компенсации ем-
Рис. 3.4. Схемы удвоения испытательного напряжения:
И ПТ — изолирующий промежуточный трансформатор; ПОМ — трансформатор па-пряжения однофазный
костного тока испытуемого объекта (ток нагрузки — емкостный ток испытуемой изоляции). Компенсация производится подключением параллельно испытуемой изоляции индуктивности (дугогасящие реакторы или специально изготовляемые дроссели). Однако этот метод используется при профилактических испытаниях, а в процессе пусконаладочных работ применение его затруднено. Если номинальное напряжение испытательного трансформатора меньше, чем испытательное, то можно использовать схемы последовательного включения двух трансформаторов, приведенные на рис. 3.4. Схемы последовательного включения трансформаторов на рис. 3.4, а—в используются больше при производстве профилактических испытаний во время эксплуатации. В процессе пусконаладочных работ они применяются чрезвычайно редко. Когда испытуемая изоляция нзолироваиа от корпуса, применяется схема на рис. 3.4, а. Если один вывод изолирован от корпуса, применяется схема иа рис. 3.4, б.
В процессе пусконаладочных работ в качестве испытательных трансформаторов используются часто измерительные трансформаторы напряжения. Они могут включаться также последовательно (рис. 3.4, г). Каждый из трансформаторов допускается кратковременно перевозбуждать в пределах 100—150 % 0аан, ио при этом ток намагничивания не должен превышать допустимого по условиям нагрева значения. Значения допустимых максимальных нагрузок трансформаторов напряжения приведены в табл. 3.2. Измерение напряжения при испытаниях повы-
103
Таблица 3.2. Допустимые максимальные нагрузки трансформаторов напряжения
Тип трансформатора напряжения Номинальный коэффициент трансформации Максимальная нагрузка вне классов точности, В.л
по техническим условиям по результатам испытания Союз-техэнерго
НОС 0,5 380/100 200* 250
НОС-0.5 500;100 200 250
НТС-0,5 380/100 400 500
НТС-0,5 500/100 400 500
НОМ-6 2100/100 240 400
НОМ 6 3000/100 240 400
НОМ 6 6000/100 400 600
НОМ-10 10 000/100 640 720
НОМ-15 13 800/100 840 840
НОМ-15 15 000/100 640 840
НОМ-15 1.8 000/100 840 840
НОМ-35 35 000/100 1200 2000
НТМИ-6 3000/100 400 450 .
НТМИ-6 6000/100 640 700
НТМЙ-10 10 000/100 060 1200
НТМИ-18 13 800/100 560 1200
НТМИ -18 18 000/100 060 1200
НТМК-6-48 3000/100 400 600
HIM 6 6000/100 640 750
НТМК-10 10 000/100 960 1000
шейным напряжением производится в случаях ответственных испытаний и при значительной емкости объекта испытания (генераторы, мощные ейлрвые трансформаторы) на стороне высшего напряжения (электростатическим вольтметром или при его отсутствии — с помощью измерительных трансформаторов напряжения по рис. 3.5), а в случаях менее ответственных — на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора. Для защиты от случайных опасных повышений иа-
Рис. 3.5. Схемы измерения напряжения при испытании повышенный напряжением с помощью трансформаторов напряжения
пряжения используются шаровые разрядники (рис. 3.6). Разрядники, применяемые при наладочных работах, состоят из латуНных шаров диаметром до 10 см, монтируемых на бакелитовых стойках, из которых один закреплен неподвижно, а второй перемещается по нй-
104
иравляющим. В зависимости от необходимого напряжения пробоя с помощью микрометрического винта устанавливается расстояние между шарами. Микрометрический винт снабжен шкалой, которая может быть использована для определения пробивного напряжения вместо измерительного прибора. Последовательно с шарами обычно при сборке схемы испытания и в испытательных установках высокого напряжения гстанавлнваются безындукционные резисторы (фарфоровые или стеклянные, заполненные водой) 2—20 кОм, предохраняющие при пробоях поверхности шаров от обгорания.
Порядок испытаний. Собирается и опробуется схема без подачи напряжения на испытуемый объект. Перед подачей напряжения
Рис. 3.6. Внешний вид шаровых разрядников
проверяется выполнение, всех требований Правил техники безопасности (ПТБ). Место испытания вместе с объектом и испытательной установкой должно быть огорожено, вывешиваются предупредительные плакаты, проверяются тщательно все заземления. Испытатель должен стоять на резиновом коврике. При опробовании схемы устанавливается напряжение пробоя шаровых разрядников ориентировочно по шкале микрометрического винта. Меняя напряжение испытательной установки на холостом ходу (без подключения испытуемой изоляции), определяют по вольтметру иа стороне низшего напряжения или электростатическому вольтметру (см. ниже) напряжение пробоя и в зависимости от этого корректируют расстояние между шарами. Напряжение пробоя должно не более чем на 10—15 % превышать требуемое напряжение испытания.. Максимальное и минимальное пробивные напряжения в зависимости от диаметра шаров, ио которым, выбирают разрядники, приведены в табл. 3.3.
105
Таблица 3.3. Пробивные напряжения шаровых разряднике»
Диаметр шаров, см Искровой промежуток, мм Пробивное напряжение, кВ
2 0,5—15 1,9-28,3
5 2—35 5,7—58,3
6,25 4-10 10—71,4
10 5-75 11,9—109,6
Для точного определения напряжения используются электростатические вольтметры, устанавливаемые на стороне высшего напряжения испытательного трансформатора. Электростатическими вольтметрами могут производиться измерения как на переменном, так и иа постоянном напряжении. После опробования схемы и полного снятия напряжения вывод высокого напряжения испытательной установки подключается к токоведущему выводу испытуемой изоляции. При испытаниях изоляторов по частям перед подачей напряжения для ускорения работ изолятор обычно делится на части с помощью проволоки диаметром, достаточным для соблюдения необходимых расстояний, как показано на рис. 3.7. В качестве проволоки могут использоваться специальные ин
К испытательной, установке
Рис. 3.7. Схема соединения изоляторов при испытании их повышенным напряжением
Рис. 3.8. Инвентарный «рог», используемый для соединения изоляторов между собой при испытаниях повышенным напряжением
вентарные электроды из пружинящей рояльной проволоки, показанные иа рис. 3.8. Держатели электродов соединяются любой проволокой. На разъединителях испытания повышенным напряжением обычно проводятся одновременно иа всех колонках, у которых предварительно соединяют электрически точки с одинаковыми потенциалами. При таком способе сокращается общее время испытаний.
Подъем напряжения и испытание производятся с соблюдением всех требований правил техники безопасности со скоростью: до 25 —30 (Уиса — неограниченной, дальнейший подъем до 50 % с произвольной скоростью, но плавный; до 100 % Уисп — со скоростью 1—2 %/с. По истечении времени испытания (1 мин) напряжение плавно снижается и при значении, равном 30 % С/Иел, может быть отключено. Во время испытания с безопасного расстояния производятся осмотр и прослушивание испытуемой изоляции. Результат испытания считается удов-
106
зетворительпым, если во время испытания не произошло пробоя или "перекрытия изоляции, не было резких бросков стрелок амперметра (увеличения тока) и вольтметров (снижения напряжения), не было замечено дыма, запаха и гари, не прослушивались разряды. После испытания органической изоляции следует, сняв напряжение и заземлив вывод установки, прощупать поверхность и убедиться в отсутствии местных нагрЛов. В случае перекрытий испытания прекращаются и повторяются, если причиной была поверхностная загрязненность, не удаленная при предварительной очистке и промывке. При пробое и обнаружении серьезных повреждений последние устраняются или поврежденный элемент заменяется, после чего испытание повторяется до получения удовлетворительных результатов. Во избежание недопустимых перена
Рис. 3.9. Схема испытания изоляции выпрямленным напряжением: а — схема с включением выпрямителя с заземленного конца трансформатора; б —диаграмма напряжений; в —схема с включением выпрямителя со стороны обмотки, находящейся под полным напряжением; ТИ — испытательный трансформатор; TH — трансформатор накала; Р — ограничительный резистор: КР-110 — выпрямитель; цЛ — микроамперметр с пределами измерений 0—100 мкА; О — обмотка; К — корпус испытуемого аппарата
пряжений в изоляции, вызванных высшими гармоническими, испыта-тельный трансформатор присоединяется к линейному, а не фазному напряжению (в линейном напряжении отсутствует наиболее опасная третья гармоника).
Испытание выпрямленным напряжением производится по одной из схем, приведенных на рис. 3.9. В схеме па рис. 3.9, в изоляция трансформатора накала должна быть рассчитана на полное рабочее напряжение обмотки, питающей пить кенотрона, по отношению к земле. В схеме па рис. 3.9 а вывод испытательного трансформатора должен иметь изоляцию, рассчитанную на двойное рабочее напряжение, так как в отрицательный полупериод, когда кенотрон не пропускает тока, на нем. имеет место напряжение, складывающееся из напряжения трансформатора и напряжения предварительно заряженной (в положительный полупериод) испытуемой изоляции (рис. 3.9, а и б). Нагрузка испытательного трансформатора определяется потерями в сопротивлении
107
изоляции постоянному току и незначительна, поэтому при испытаниях, можно использовать измерительный трансформатор напряжения. Методика и порядок испытания изоляции выпрямленным напряжением те же, что и при испытании переменным напряжением. Дополнительно при оценке результатов испытания учитывается ток утечки. После испыта: ния выпрямленным напряженном требуется во избежание несчастных случаев особо тщательно разрядить объект испытания. В настоящее время широкое применение в качестве выпрямителей находят полупроводниковые вентили (селеновые, германиевые). В этом случае установка более проста и отсутствует накальный трансформатор.
В практике наладочных работ широко используются комплектные испытательные установки, в том числе смонтированные на автомашине. Очень удобны в работе установки АИИ-70М (рис. 3.10),
Рис. 3.10. Внешний .вид испытательной установки АИИ-70М:
/—пульт управления* 2 — селеновый выпрямитель; 3 —лицевая панель; 4 — дверца; 5 — измерительная ячейка; 6 — блок микроамперметра; 7 — высоковольтный трансформатор; 8 — разрядник; 9—-рукоятка переключения пределов измерения тока; 10 — защитное ограждение; // — флажок предупредительный; 12 — рукоятка регулятора напряжения; 13 — автоматический выключатель; 14 — выключатель; [5 — вилка; 16--задняя верхняя дверца; /7 — задняя нижняя дверца; 18 — пружина; 19 — изоляционные барьеры; 20, 21 — сигнальные лампы; '22 —киловольтметр
108
Д11М-80; АИМ-90, выпускаемые нашей промышленностью. Установки предназначены для испытаний повышенным напряжением переменного и выпрямленного тока изоляции электрооборудования с номинальным напряжением до 10 кВ включительно, в том числе силовых кабелей й жидких .диэлектриков, а также отдельных элементов опорной' и подвесной изоляции в электроустановках 35—220 кВ.
Установка АИИ-70М. Максимальное напряжение переменного то-ва промышленной частоты установки 50 кВ, максимальное выпрямлен-нГс напряжение 70 кВ, мощность трансформатора при испытании пере-'
Рис. 3.11. Принципиальная схема установки АИИ-70М*
R1—R7 — резисторы; С1—С5 — конденсаторы; kV—киловольтметр; ;;Л — микро* амперметр; П1 — переключатель пределов измерения; П2 — выключатель;' ''’ — автоматически» выключатель; БД — блокировка дверная; Л1„ J12.— лр'рпы; ® — селсновЫЯ ' выпрямитель; Р — разрядник; Б — банка? с электродами; ' Т1 — трансформатор; 12 — регулятор напряжения
1б'6!
менпым током 2 кВ А. Размеры и масса установки позволяют легко транспортировать ее и перемещать на объекте. Принципиальная схема установки представлена на рис. 3.11. Испытание твердых диэлектриков переменным током с помощью АИИ-70М проводится следующим образом. Заземляются аппарат и разрядник. Рукоятка переключателя устанавливается в положение «Чувствительная». К испытательному выводу присоединяется провод, с помощью которого подается напряжение к испытуемому объекту. С помощью специального шнура с вилкой и колодкой подается питание от сети (загорается зеленая лампа), включается кнопка Вкл (загорается красная лампа) н рукояткой напряжение плавио поднимается до необходимого значения. Если при этом из-за большой потребляемой мощности срабатывает защита и отключает установку, рукоятка переключателя ставится в положение «Грубая» (за-грубляется) и в этом положении производится испытание продолжительностью не более 1 мин.
Для испытания выпрямленным напряжением откидывается нижняя дверца основного аппарата и на ней устанавливается кенотронная приставка, как показано па рис. 3.10. Откидывается также верхняя крышка и в ее отверстие вставляется рукоятка, сочленяемая с переключателем пределов измерений микроамперметра. Пружина, находящаяся в средней части приставки, присоединяется к выводу основного аппарата. Производится заземление приставки. Вывод подачи выпрямленного напряжения на объект подключается к приставке с помощью специально предусмотренного кабеля с муфтой. После указанной подготовки испытание проводится в такой же последовательности, как и в предыдущем случае. Для оценки тока утечки при испытании показания микроамперметра умножаются па кратность пределов. Показания снимаются при нажатии кнопки в центре рукоятки и постепенном переключении рукоятки с грубых пределов на более чувствительные.
Установка АИМ-80 отличается от АИИ-70 тем, что обеспечивает возможность получения переменного испытательного напряжения до 80 кВ, а также более удобным н плавным регулированием и портативностью. Но наличие в установке заземления средней точки обмотки ВН трансформатора ограничивает практическое получение испытательного напряжения относительно земли до 40—45 кВ.
Технические данные аппарата АИМ-80:
Напряжение питания, В.............................. 220
Частота, Гц............................................. 50
Наибольшее испытательное напряжение, кВ.................. 80
Наибольшая потребляемая мощность, кВ-А................... 0,5
Объем сосуда для испытания жидких диэлектриков, см3 400
Основные размеры, мм................................ 345X386X455
Масса аппарата, кг....................................... 35
Передвижная установка типа ЭТЛ-35-02 на автомашине ГАЗ-51 (рис. 3.12 и 3.13) позволяет выполнять следующие работы: испытание повышенным напряжением переменного тока до 100 кВ (ИОМН-ЮО/20, мощность 20 кВ-A); испытание повышенным напряжением выпрямленного тока до 60 кВ; проверку состояния изоляции обмоток электрических машин, трансформаторов и других электроаппаратов Аабо, tg 6); измерение коэффициентов трансформации трансформаторов силовых и напряжения; измерение потерь холостого хода силовых трансформаторов,
ПО
Рис. 3.12. Пульт управления передвижной лаборатории ЭТЛ-35-2
Выявление отдельных дефектных изоляторов подвесных гирлянд производится проверкой распределения напряжения по изоляторам с помощью специальной штанги (рис. 3.14, а). На основании результатов измерений строится кривая распределения (рис. 3.14 6). Напряжение па дефектном изоляторе, как видно из рисунка, резко снижается но сравнению с измеренным па предыдущем (неповрежденном) не менее чем в 1,5- -2 раза, что позволяет судить о дефекте в данном изоляторе.
Изоляция цепей и аппаратов вторичных устройств после предварительной проверки с помощью мегаомметра, за исключением цепей и аппаратов, рассчитанных на рабочее напряжение 60 В и ниже, подвергается испытанию
повышенным напряжением 1000 В переменного тока промышленной частоты в течение 1 мин. Испытанию подвергается пол-
Рис. 3.13. Внутренняя часть передвижной лаборатории ЭТЛ-35-02 с испытательным оборудованием
lit
носине собранная схема с помощью испытательных установок; ‘изготовляемых энергосистемами и наладочными организациями, например «ВК (рис. 3.15) или КУ-65. В случае отсутствия испытательных установок испытания могут производиться по схеме, приведенной на рис. 3.16, с использованием в качестве испытательного трансформатора напряже-
Рис. -3.14. Измерение (а) и кривые распределения (б) напряжения по элементам гирлянды ПО кВ дли исправных изоляторов (кривая 1) Л для случаев повреждения третьего изолятора снизу (кривая 2)-:
feV — киловольтметр, размещаемый на конце штанги в месте, доступном для от-, „ . счета показаний, но на безопасном для человека расстоянии . .
Рис. 3.15. Принципиальная схема испытательной установки ИВК:
Тр — испытательный трансформатор; АТ — регулировочный автотрансформатор; Р 3—— реле защиты; ВК. — вспомогательные контакты; К—кнопка пуска
ния типа НОМ-3 или другого трансформатора с коэффициентом' трансформации 127 или 220/1000 или 2000 В. Сопротивление #=1000 Ом' в схеме иа рис. 3.16 устанавливается для ограничения тока при пробое изоляции. В случае большого числа разветвленных цепей, при котором трансформатор- может сильно перегружаться емкостными токами контрольных кабелей, что проверяется по показаниям амперметра, нспы-
112
тания проводят раздельно по участкам. Во избежание пробоя конден-сатори в цепях, подвергаемых испытаниям, при проведении последних оии закорачиваются. Закорачиваются также обмотки с большой индуктивностью, в том числе обмотки измерительных трансформаторов, электромагнитов отключения, реле во избежание резонанса напряже-
Рис. 3.16. Схема испытания изоляции вторичных устройств повышенным напряжением промышленной частоты;
/> —рубильник: АТ — регулировочный автотрансформатор: ГУ-г трансформатор напряжения; Кн — кнопка включения микроамперметра при измерениях; ^—резистор 1000 Ом
ния, который может иметь место из-за емкости кабелей. Закорачиваются во избежание повреждения также полупроводниковые элементу. Перед проведением Испытания изучается схема цепей и устройств и ставятся перемычки в тех местах, где возможны разрывы на контактах переключателей и других элементов. ..........
Удобнее всего испытания оперативных цепей проводить с предохранителей, объединяя искусственно па время испытания отдельные участку, питаемые от разных предохранителей.
3k РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Реостаты и потенциометры. Длй регулирования тока и напряжения переменного и' постоянного, тока при производстве наладочных работ широко применяются реостаты и потенциометры, выпускаемые npd-мышлеииостью,- иди специальные нагрузочные реостаты: изготавливаемые в энергосистемах (например, в Мосэнерго, рнс. 3.17, 3.18).
В первом случае регулирование сопротивления производится, с помощью ползункового устройства 6 и 7, во втором случае — переключением соответствующих рубильников. Реостаты для цепей регулирования тока включаются по схеме иа рис. 3.19 и выбираются по допустимому току и необходимому диапазону регулирования тока.
Максимальное сопротивление и длительно допустимый ток указываются в паспорте реостата. При ступенчатом регулировании реостата указывается также минимальное сопротивление. Для реостатов промышленного изготовления длительно допустимый ток составляет пё более 15 А. Данные реостатов приведены в табл. 3.4. Специальные нагрузочные реостаты допускают ток до 80 А при напряжении 220 В. Для регулирования напряжения реостат включается по схеме потенциометра (рнс. 3.20) и выбирается по условиям плавности регулирования- напряжения и длительному допустимому току. Для того чтобы удовлетворялось первое условие, необходимо, чтобы полное сопротивление--ре-' о< тата - Кр н было как можно больше. Его значение ограничивав второе, условие,. ио которому, .реостат должен длительно выдерживать- ток
8-523
143'
Рис. 3.17. Реостат Мосэнерго для регулирования тока
Рис. 3.18. Принципиальная
схема реостата Мосэнерго
Рис. 3.19. Схема использования реостата для регулирования тока; Я — реостат; Н — нагрузка
Рис. 3.20. Схема использования реостата в качестве потенциометра: R реостат; Н — нагрузки
114
Таблица 3.4. Технические характеристики реостатов
Тип реостата Варианты нспол -пения Сопротивление, Ом Допустимый ток, А Диаметр проволоки. мм
рСП-1 РСП-2 PG11-3 РСП-4 РСПС-2 (сдвоенный) РСПС-З (сдвоенный) 1—14 1—19 1—19 1-19 1440-6,5 2900—4,5 4300—7 6500—11 2,2—1400», 9— 560*» 3,5—2150», 15—8600** 0,45-4 0,25-7 0,25—7 0,25—7 0,5—14*, 0,25—7** 0,5-14*, 0,25—7** 0,24—1,2 0,24-1,7 0,24—1,7 0,24-1,7
* При параллельном соединении.
При последовательном соединении.
нагрузки /и и ток собственного потребления /р, определяемый пз вы ражения
где Uc — напряжение сети.
Для того чтобы значение нагрузки не влияло на значение напряжения, снимаемого с потенциометра (из-за того, что оно, перераспределяется па потенциометре по мере передвижения «движка» в соответствии с изменением при этом соотношения между сопротивлениями отдельных частей потенциометра), сопротивление реостата должно удовлетворять третьему условию:
/?и > Ю/?р п>
где Rlt—сопротивление нагрузки.
Последнее условие дополнительно ограничивает максимальную величину сопротивления реостата.
Автотрансформаторы. Кроме потенциометров для регулирования напряжения переменного тока используются автотрансформаторы типа ЛАТР (лабораторные автотрансформаторы) (рис. 3.21), регуляторы напряжения типа РНО (однофазный), PUT (трехфазный), регулировочные автотрансформаторы PIT, АОМК. Принципиальная электрическая схема автотрансформаторов показана на рис. 3.22. Регулируемое напряжение автотрансформаторов типов ЛАТР-1М, ЛАТР-2М 0—250 В при питании от сети 127 или 220 В. Для ЛАТР-1М длительно допустимый ток 9 А, для ЛАТР-2М 2 А. Масса их невелика; они удобны при транспортировке. Регуляторы напряжения и регулировочные трансформаторы PHO, РНТ, РТТ, АОМК используются при более значительных нагрузках (рис. 3.23). Технические их характеристики представлены в табл, 3.5 и 3.6 Допускаются кратковременная двукратная перегрузка регулировочных автотрансформаторов (кроме лабораторных) и 4,5-кратная перегрузка регуляторов напряжения типа РНО-250-10 при использовании их для испытаний изоляции повышенным напряжением при условии, что длительность повышения напряжения от пуля до ис-
8* 115
Таблица 3.5. Технические характеристики регуляторов напряжения
Тип регулятора напряжения Число фаз Число регулируемых цепей Охлаждение Масса, кг Одночасо-ьая мощность, * кВ-А Пределы регулирования напряжения, В Максимальный ток, А, ври напряжении 127/220 В
для одного ролика для двух роликов . для каждой из отдельных цепей
РНО-250-0,5 1 1 Естественное воздушное 5 0,5 о—25б±$ 1,2/2* — —
РНО-250-2 1 1 То же 15 2,0 0—250±5 5/8* — —
PHQ-250-5 1 2 > » 40 5,0 0—25О±10' 12/20* 8/14* 6/10*
РНО-250-Ю 1 2 Масляное 70 10,0 0—250^1° 24/40* ' 24/40* 12/20*
Р НТ-250-6 3 2 Естественное воздушное 60 6,0 0—220±5 16 11,2 . 8
PHt-220-12 3 2 Масляное 100. 12 0—220±5 32 22,5 16
В числителе дроби указаны значения-для напряжения 127 В, в знаменателе — для напряжения 220 В.
питательного значения не превышает 30 с, а длительность испытания—
1 мин.
Нагрузочные токовые устройства. в качестве нагрузочного устройства
Рис. 3.22. Принципиальная схема автотрансформатора ЛАТР
Наиболее широко используются трансформаторы безопасности
Рис. 3.21. Лабораторный регулировочный автотрансформатор
ЛАТР-2М
Таблица 3.6. Технические характерис!ики регулировочных трансформаторов
Тип Напряжение, В Номинальная мощность» кВ-А Масса, кг Номинальный вторичный, ток. А Потерн, Вт Схема соединения
.первичное вторичное XX кз
Р.ОТ-25/0,5 320 0—230 25 270 108,7 1000 860 1/1
РТТ-25/0,5 380 0—400 25 270 36,4 1000 860
АОМК-100/0,5 220 0—230 100 2100 —. —
220, 380 0—400 100 — —
АОМК-250/0,5 220 0—230 200 4295
380 0—400 200 — — — — —
Примечание. Промышленностью освоен выпуск регулировочных трансформаторов серий РОТ н РОТИ мощностью до 160 кВ*А, в связи с чем прекращается выпуск серии АОМК.
(ОСД-0,25). При подаче напряжения 220 В на первичную их обмотку' на вторичной обмотке, включенной на нагрузку, можно получить фок до 150 А. Ток в этом случае регулируется изменением подаваемого напряжения с помощью лабораторного автотрансформатора (рис. 3.24).
Энергосистемами изготавливаются специальные нагрузочные трансформаторы. Пример такого трансформатора, изготовленного в Мосэнерго, показан па рис. 3.25. Мощность его в кратковременном режиме
117
Рис. 3 23 Принципиальные схемы регулировочных трансформаторов РИО (о) и РНТ (б)
Рис. 3.24. Схема регулирования тока в нагрузке с помощью трансформатора безопасности:
1 — ЛА1Р-, 2 — трансформатор безо-паспости; 3 — нагрузка
• •••••• О о о о о о о • •••••• О' о Со о о о • о • о • о е о • о е о • о • о • о • о Оз ’ о о
о о о • о о о • • • о • • • о о о • о о о °200/5 о О О О О О О о • •••••• о о о о о о о °100/5 о
Рис. 3.25. Нагрузочный трансформатор ТН-3 Мосэнерго:
о —схема внутренних соединений; б — схема выводов и соединений их с помощью гаек для получения различных коэффициентов трансформации; • — гайка затянута; О — гайка отпущена
118
30 кВ А. Первичная обмотка имеет две секции для включения на напряжения 127 В (параллельно) и 220 В (последовательно).‘’Вторичная обмотка имеет восемь секций, позволяющих регулировать степенями ток в нагрузке. Секции включаются последовательно (на 100 А), параллельно (па 800 А) и последовательно-параллельно (па 400 и 200 А). Необходимые соединения для получения того или иного тока производятся с помощью гаек, соединяющих шинки секций между собой и с общей шинкой, к которой подсоединяется нагрузка. Для плавной регулировки нагрузочного тока напряжение на первичную обмотку должно подаваться через реостат или через регулировочный автотрансформатор. Но прн этом они должны быть рассчитаны на ток до 50 А при напряженки 220 В, и 90 А при напряжении 127 В. Схема трансформатора выполнена таким образом, что одновременно при установлении необходимого тока с помощью вспомогательных шинок и гаек устанавливается соответствующий коэффициент измерительного трансформатора тока, к которому подключен контрольный амперметр (100/5; 200/5; 400/5; 800/5). Так как вторичный ток обратно пропорционален сопротивлению вторичных цепей, онн должны выполняться проводом сечением не менее 50 мм2 минимально возможной длины (нагрузочный трансформатор должен располагаться для этого вблизи испытуемого оборудования). В некоторых случаях при соблюдении этих условий нагрузочный трансформатор может обеспечить ток до 1000—1500 А.
В качестве нагрузочного трансформатора в практике наладочных работ иногда используются лабораторные трансформаторы тока тина УТТ. С их помощью можно получить в первичной обмотке, пропускаемой через отверстие УТТ (одни виток) и питающей нагрузку, ток до 2000 А при подаче на вторичную обмотку тока 5 А от сети 127—220 В через автотрансформатор (ЛАТР-1).
В некоторых случаях при регулировании тока или напряжения для проверки оборудования (например, индукционных реле) имеет значение сохранение синусоидальной формы их. Однако для трансформаторов характерна нелинейная зависимость между током намагничивания и напряжением (или магнитным потоком), искажающая форму тока или напряжения (потока). Поэтому когда нужно сохранить синусоидальную форму тока, используют для регулирования активные сопротивления (реостаты), а в случаях, когда требуется сохранить синусоидальную форму напряжения, для регулирования его используют автотрансформаторы.
3.5. ПЕРЕНОСНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОВЕРКИ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ И РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ
Комплект устройств для прогрузки автоматических выключателей [разработан моитажно-иаладочным управлением (МНУ) треста «Элек-троцентромонтаж» Минэнерго СССР]. Комплект включает нагрузочный трансформатор НТ-74, выполненный на базе втулочного трансформатора тока ТВ-35-600/5, регулировочный автотрансформатор PI10-250-5 и электроизмерительные клещи, также модернизированные в МНУ.
Комплект с одним НТ-74 позволяет получить токн промышленной частоты до 3000 А с длительностью до 20 с, с двумя НТ-74—более 3000 А.
Схема прогрузки автоматического выключателя током свыше 3000 А при питании от сети 380 В показана на рис. 3.26.
119
Устройство проверки электрооборудования 0,4 кВ УП-04 (разработано также в МНУ) предназначено для проверки магнитных пускателей, контакторов, реле времени, промежуточных реле, реле напряжения, токовых реле переменного тока, автоматических -выключателе# с током отсечки до 500 А.
Рис. 3.26. Схема погрузки автоматического выключателя током свыше 3 кА при питании, от сети 380 В:
Л — место наложения электроизмерительных клещей Ц91М
Технические данные УП-04:
Напряжение питания, В ............................ 220
Регулируемое напряжение, В, при токе до 2 А: переменном.................................... 0—380
постоянном .................................. 0—250
Коэффициент пульсации при токе нагрузки 0,5 А, % . 5
Кратковременный ток нагрузки токовых обмоток элек-трооборудования, А................................ До 500
Длительность нагрузки токами 250—500 А с последующем отключением на 90 с, с......................... Не более 10
Macpa, кг.......................................... 16
Габаритные размеры, мм .... ...................... 470X290X190
Принципиальная схема устройства представлена на :рис. 3.27.
Последовательность работы с устройством следующая.
Перед началом работы устройство необходимо заземлить, установить выключатель В1 в положение «Откл.», переключатели вольтметра и амперметра — в положение максимальных пределов измерения, переключатели В7 и В8 — в отключенное положение, ручку регулятора — в крайнее левое положение, а переключатель В2 — ₽ положение <250 А.
При работе с устройством следует учитывать, что выходные зажимы устройства ~0—380 В и =0—250 В не изолированы от сети и поэтому все переключения в испытуемой схеме производят при отключенном выключателе сети В].
При проверке напряжения срабатывания и возврата реле напряжения, реле времени и Промежуточных реле переменного тока необходимо соблюдать следующую последовательность:
120
Контакты L реле о.....*
О'-
ТрЗ
ТР1
Пр
Л1
КТр1 —127В
Сеть п.
^220 В 91
C5
C1±
83
87
АП
—* 'И п—т
7Г2 ^ ДЗ пр С2
R32
CP
^|гФ£/| 4*
R2
T1
=0-250 В ~
~0-380 В £
88
8-*----
Д11
г
Д9 V
В6 R13
R12
R11
10
500 В
250 В
100 В 25 В
84 Род тока-
R9 J1G
R8~^~~~l_ R7jE=^_
6'
Д13
Д12 A
R27
R28
Рис; 3.27. Принципиальная схема устройства УП-04 .
750k 250k 2J5k
A2 72
'Д5-Д8
5
о( д и>-
a.4R24 US
R23t R22 ~R21
R2u
R19
R18 ~R17. ~R16 'riT ~R19,
ОДк 1,0k 2,5k 5k 10k 25k 100k 250k 500k 750k
а) подключить испытуемое реле к зажимам —0—380 В;
б) переключатель рода тока В4 установить в положение, соответствующее измерению напряжения переменного тока, а переключатель пределов измерения вольтметра—в положение, соответствующее ожидаемому значению напряжения;
в) включить выключатель сети BI:
г) переключателем В8 подать напряжение па обмотку подключен-иого реле;
Д) вращением ручки регулятора по часовой стрелке установить по вольтметру необходимое значение напряжения.
Проверка аппаратуры на постоянном токе производится в той же последовательности с той только разницей, что переключатель рода тока устанавливается в положение, соответствующее измерению напряжения постоянного тока, а напряжение на обмотку испытуемого аппарата подается с помощью переключателя В7.
Измерение времени срабатывания проверяемого аппарата производится в следующей последовательности:
а) обмотку проверяемого аппарата подключают к зажимам ~0—380 В или *=0—250 В в зависимости от рода тока, на который рассчитан аппарат; •
б) контакты испытуемого аппарата подключают к зажимам Контакты реле;
в) устанавливается по вольтметру необходимое значение выходного напряжения;
г) переключатель секундомера устанавливается в положение, соответствующее типу проверяемых контактов;
д) при включении переключателя В7 или В8 (в зависимости от рода тока, питающего обмотку) измеряется время включения аппарата и при отключении их (после этого) —время отключения.
Проверка токовых реле и автоматических воздушных выключателей (режим прогрузки током более 300 А допускается только кратковременно— не более 10 с при ПВ, равном 10 %) производится в следующей последовательности:
а) проверяемый аппарат подключается к силовым токовым зажимам устройства; при этом, если прогрузка его ведется током более 25 А, необходимо пользоваться прилагаемыми к устройству специальными проводами;
б) при токах прогрузкн до 250 А проверяемое оборудование подключается к зажимам » н 250 А; при токах более 250 А — к зажимам •и 750А; при токах меньше 2,5 А — к зажимам • и 2,5 А;
в) переключатель В2 устанавливается в положение <250 А или &250 А в зависимости от необходимого тока прогрузки;
г) переключатель пределов измерения амперметра устанавливается в положение, соответствующее необходимому току прогрузки;
д) для измерения времени срабатывания проверяемого аппарата его контакты подключаются к зажимам Контакты реле и устанавливается переключатель секундомера в положение АП;
е) включение схемы прогрузкн производится выключателем сети В/.
По окончании испытаний испытательная схема разбирается, а все переключатели устройства переводятся в исходное положение.
Устройство проверки коммутационной аппаратуры УПКА-1 (разработано в МНУ) предназначено для проверки комплектных устройств КРУ и КРУН. Устройство позволяет без специальной сборки схем проверки, одним лишь подключением его к зажимам КРУ или КРУН н с помощью разъемов — к соединительным шлангам тележек, производить опробование выключателя с измерением времени и скорости вклю-122
цения и отключения, проверку напряжения срабатывания и возврата контактора включения и электромагнита отключения, проверку работы привода при пониженном (на 20%) напряжении. Принципиальная схема устройства представлена на рис. 3.28.
При работе с устройством необходимо иметь в виду, что выходные зажимы устройства ~ 0—380 В и >=0—250 В не изолированы от сети и ток нагрузки, проходящий через них, не должен превышать 2 Л. Не-
Рис. 3.28. Принципиальная схема устройства УПКА-1
ред, началом работы устройство заземляется; отключаются автоматический выключатель АВ цепей постоянного тока н переключатель В/; переключатель измерительного прибора ИП устанавливается в положение наибольших пределов измерения напряжения; ручка регулятора напряжения устанавливается в крайнее левое положение; переключатель 220— 380 В (В2) устанавливается в положение 220 В. На зажимы А и О подается переменное напряжение 220 В. В случае необходимости регулирования напряжения до 380 В на зажимы А, В и О подаются две фазы и нуль сети 380 В.
123
Проверка напряжения срабатывания и возврата реле напряжение, реле времени и промежуточных реле переменного тока производится й следующей последовательности:
а) обмотка проверяемого реле подключается к зажимам ~0—380 Bj
б) переключатель выбора режима измерения В5 устанавливается в положение ~U, а переключатель пределов измерения В4— в положение, соответствующее ожидаемому значению переменного напряжения;
в) включается переключатель В1 в положение «Сеть»;
г) включением переключателя ВЗ подается питание на обмотку реле;
д) вращением ручки автотрансформатора по часовой стрелке устанавливается необходимое напряжение (до 220 В);
е) для получения регулируемого переменного напряжения от 220 до 380 В переключатель В2 переключается в положение 380 В и пра-щением ручки автотрансформатора против часовой стрелки устанавливается напряжение требуемого значения.
Проверка напряжения срабатывания реле постоянного тока производится в следующей последовательности:
а) обмотка реле подключается к зажимам — 0—250 В;
б) переключатель режима измерения В5 устанавливается в положение = U, переключателе пределов измерения прибора ИП— в соответствующее положение;
в) подается напряжение на обмотку реле.
При проверке токовых обмоток электромагнитов контакторов и реле постоянного тока используются зажимы =10 Л; при этом регулирование тока осуществляется внешним реостатом.
Измерение времени работы контактов коммутационной аппаратуры производится следующим образом:
а) подключается обмотка коммутационного аппарата к зажимам ~0-—380 В или =0—250 В в зависимости от рода тока питания аппарата;
б) проверяемые контакты подключаются к зажимам Контакты, реле;
в) включается першиючатель В1 и устанавливается необходимое напряжение питания обмотки;
г) устанавливается переключатель секундомера В6 в положение, соответствующее типу проверяемых контактов;
д) переключателем ВЗ производится запуск схемы (при установке переключателя во включенное положение измеряется время срабатывания контактов, а при отключении переключателя — время размыкания контактов).
Проверка привода выключателя ячейки КРУ производится в следующей последовательности:
а) подсоединяется кабель тележки КРУ к разъему устройства;
б) с помощью прилагаемого кабеля устройство присоединяется к зажимам релейного шкафа ячейки, прн этом к зажиму минус [11(27) и 12(30)] присоединяются концы кабеля 11 и 12 или 27 и 30 в зависимости от исполнения КРУ, а остальные концы кабеля—27 и 30 или 11 и /2 соответственно к двум другим силовым зажимам—27 (11) и 30(12);
в) присоединяется разъем испытательного кабеля к разъему ячейки КРУ;
г) устанавливается накладка устройства в положение 11, 12 или 27, 30 в зависимости от исполнения КРУ;
д) для проверки контактора привода выключателя переключатель В4 устанавливается в положение КП, а для проверки электромагнита отключения — в положение ЭО:
е) включается автоматический выключатель в ячейке КРУ;
124
ж) подается напряжение так же, как и при проверке срабатывания псде; , •
з) для проверки времени включения контакты выключателя присоединяются к зажимам Контакты-, переключатель КП—ЭО переводится в положение КП, устанавливается в соответствующее положение .переключатель секундомера и переключателем «Пуск» при включенном автоматическом выключателе устройства подается напряжение па обмотку контактора КП;
и) для проверки времени отключения выключателя переключатель д/7—ЭО переводится в положение ЭО, устанавливается в соответствующее положение переключатель секундомера и переключателем «Пуск» подастся напряжение па электромагнит отключения;
к) для снятия виброграммы выключателя виброграф подключается к зажимам КЗВ «Вибр.», а затем производится операция включения и отключения выключателя;
л) для проверки работы выключателя па пониженном напряжении накладка II отключается и на ее зажимы включается блок гасительных резисторов зажимами, соответствующими току срабатывания проверяемого выключателя. Затем выполняются все операции по проверке работы привода, как описано выше.
Для восстановления работы устройства после срабатывания защиты измерительного прибора от перегрузки необходимо отключить переключатель ВЗ, устранить причину срабатывания защиты и нажать кнопку «Сброс». По окончании работы снимается напряжение питания; отсоединяется испытательный кабель от ячейки КРУ, а кабель выкатной тележки КРУ — от устройства; разбирается испытательная схема; блок гасительных резисторов и испытательный шланг укладывается в крышку устройства; крышка устройства закрывается. ......
Устройство УПР-3 для проверки простых реле (разработано в МНУ) предназначено для проверки реле времени, реле напряжения, промежуточных н сигнальных реле постоянного и переменного напряжения. Принципиальная схема устройства представлена па рис. 3.29.
Последовательность работы с устройством следующая:
а) заземляется устройство;
б)' устанавливается переключатель В1 в отключенное положение, переключатель В2 — в положение 220 В, переключатели вольтмецщ — в положение 500 В, ручка автотрансформатора — в крайнее левое положение;
в) па зажимы А и О подастся напряжение сети 220 В переменного тока; в случае необходимости регулирования напряжения до 380 В па зажимы А, В и О подаются две фазы и нуль сети 380 В.
Проверка срабатывания и возврата реле производится в следующей последовательности:
а) обмотка проверяемого реле подключается к зажимам «Обмотка реле»;
б) переключатель ВЗ устанавливается в положение, соответствующее роду тока испытываемого аппарата;
в) переключатель устанавливается в положение В1 Сеть;
г) • переключатель В4 устанавливается в положение «Пуск», при этом подается напряжение па обмотку проверяемого аппарата;
д) напряжение от 0 до 220 В регулируется вращением ручкй автотрансформатора по часовой стрелке;
е) для регулирования напряжения от 220 до 380 В переключатель В2 устанавливается в положение 380 В и вращением ручки против часовой стрелки увеличивают Напряжение от 220 до 380 В. •
>25
Рис.3.29 Принципиальная
схема устройства УПР-3
Измерения времени работы контактов испытуемого реле производятся в следующей последовательности:
а) проверяемые контакты подключаются к зажимам Контакты реле.
б) переключатель секундомера В6 устанавливается в положение, соответствующее типу проверяемого контакта;
в) подключается обмотка реле, как было описано выше;
г) устанавливается необходимое значение напряжения;
д) переключателем В4 производится запуск схемы измерения времени.
При включении переключателя происходит срабатывание испытуемого реле, а при отключении — отпадение.
Устройство проверки автосиихроиизаторов (УПАСТ) (разработано в МНУ). Устройство предназначено для полной проверки автосинхронизаторов и предварительной настройки узлов опережения и подгонки частоты.
Технические данные устройства:
Напряжение питающей сети, В.................... . . 370—420
Потребляемый ток в режиме проверки автосинхронизатора на фазу, А......................................Не более 0,6
Выходное напряжение генератора, В................... 110±5 %
126
Рис. 3.30. Принципиальная схема устройства УП-АСТ
Выходное оперативное напряжение постоянного тока, В 220±10 %
Максимальный ток нагрузки системы, А.............. 2
Максимальное изменение напряжения генератора, вы-
званное несимметрней поля фазорегулятора, в течение последней четверти периода биения, В ........ Не более 3
Пределы регулирования периода биений, с , 4 — 16
Класс точности встроенных приборов..................... 2,5
Коэффициенты нелинейных искажений, вносимых устройством, %.....................................Не более 1,5
Габаритные размеры, мм.......................... 500X380x180
Масса, кг.............................................. 17
Принципиальная схема устройства представлена на рис. 3.30.
3.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯРНОСТИ ОБМОТОК
Однополярные выводы обмоток силовых и измерительных трансформаторов, обмоток электромагнитов и электрических машин определяют методом поляромера но схеме, приведенной на рис. 3.31. Если при такой схеме подключения батареи и гальванометра отклонение последнего при замыкании цепи батареи происходит в правую сторону, а при размыкании — в левую, то однополярными являются выводы А, а и X, х. Перед проверкой полярность зажимов гальванометра должна быть проверена подачей на пего кратковременно допустимого значения иапря-
127
•жения. В качестве гальванометров используются грубые приборы или милливольтметры.
Определение однополярных выводов обмоток асинхронных машин ’ производится по схеме, приведенной на рис. 3.32. Если присоединить j плюс батареи к началу первой обмотки, а гальванометра поочередно к*
Рис. 3.31. Проверка полярности выводов обмоток 110-
ляриметром
РИС. 3.32. Схема определения полярности обмоток электродвигателя
началам второй и третьей обмоток, то в момент замыкания цепи йсточ-j ника постоянного тока гальванометр в случае правильной маркировки ; будет отклоняться влево. Такое отклонение обусловливается сдвигом ; в пространстве обмоток и сердечников машин на 120° (электрических) по отношению друг к другу. Проверка производится подачей напряжения на обмотки рсех фаз.
3.7. РЕГУЛИРОВАНИЕ ФАЗЫ И ЧАСТОТЫ
' Регулирование углов фазовых сдвигов между током и напряжением, > между токами и напряжениями производится с помощью фазорегуяя-торов. Для этой цели используются, индукционные фазорегуляторы,^ представляющие собой заторможенный асинхронный электродвигатель? (рис. 3.33). Устанавливая ротор такого электродвигателя с помощьюч
Рис. 3.33. Трехфазный индукционный фазорегулятор: • :
а — общий вид; б —схема включения; I — редуктор;’ II — статор; III — ротор
’ 128
рукоятки и редуктора в различные положения, можно получить различные углы между напряжениями U, и U2 в пределах 0—360° (рис. 3.34). Если нужно регулировать фазу напряжения относительно напряжения, то па нагрузку 1 подается напряжение статора Uh а на нагрузку 2 —напряжение с колец ротора U2. Тогда угол а в зависимо-
сти от положения ротора будет изменяться между напряжениями U2 и U[, Если нужно регулировать фазу тока относительно напряжения, то в токовую цепь нагрузки подается питание от напряжения статора Ut через последовательно включенные активные резисторы, для того чтобы ток 12 совпадал по фазе с Ult а напряжение на нагрузку подается с колец ротора U2.
Тогда угол в зависимости от положения ротора будет изменяться между напряжением U2 и током 12.
Технические данные фазорегуляторов представлены в табл. 3.7.
Фазорегуляторы типов ФРО и МЛФ тяжелы, громоздки и неудобны при частых транспортировках. В связи с этим более широкое применение в практике наладочных работ нашли
Рис. 3.34. Векторная диаграмма напряжений индукционного фазорегулятора
Таблица 3.7. Технические характеристики фазорегуляторов
Тип фазорегулятора Номинальное напряжение, В Мощность, кВ. А Ток, А Масса, кг
первичное вторичное первичный вторичный
МАФ-22 220 220 0,2 1 16
ФР-41 220/380 220/380 0,5 2,9/1,7 1,3/0,8 16
127/220 127/220 —- 5/2,9 2,3/1,3 45
ФР-82-2 220/380 127/220 0,5 2,3/1,3 4/2,3 16
фазорегуляторы, выполненные на автотрансформаторах. Пример такого фазорегулятора (изготовленного Мосэнерго) показан на рис. 3.35. При подаче напряжения Uав на нагрузку 1 и напряжения с автотрансформатора, включенного на напряжение Uac, на нагрузку 2, как показано на рис. 3.36, а, снимаемое с автотрансформатора напряжение будет изменяться по фазе относительно UAb в пределах 0—60° (рис. 3.36,6). При изменении фазы подаваемого на автотрансформатор напряжения с помощью переключателя можно плавно изменять угол между напряжениями (7, и U2 уже в пределах 0—360° (см. табл. 3 8). Отсчет углов ведется против часовой стрелки от исходного напряжения (в данном случае С/дв), так как за положительные углы приняты углы при индуктив
9-523
129
ной нагрузке, т. е. когда ток отстает от напряжения (в случае регулирования фазы напряжения относительно тока, совпадающего с 1/лв).
Из рис. 3.36 б видно, что при изменении значения угла изменяется и значение напряжения И2. Для сохранения последнего постоянным в фазорегуляторе Мосэнерго применен второй автотрансформатор
Рис. 3.35. Фазорегулятор Мосэнерго па автотрансформаторах
(рис. 3.37). Кинематика фазорегулятора выполнена таким образом, что при изменении угла с помощью движка /17' 1 одновременно перемещается дополнительная щетка ЛТ2, поддерживая на выходе постоянное значение напряжение U2. При необходимости можно регулировать только значение U2 с помощью основного движка фазорегулятора. В этом случае положения движка ATI и дополнительной щетки АТ2 не изменяются. При отсутствии фазорегулятора можно регулировать угол подбором соответствующих фаз напряжения в схеме, собранной на автотрансформаторах или потенциометрах TH и 112 (рис. 3.38), па основании табл. 3.8, учитывая каждый раз чередование фаз и полярность обмоток нагрузки. Для регулирования фазы ступенями по 30 ° можно использовать линейные и фазные напряжения, но следует иметь в виду, что в последнем случае в кривой напряжения нагрузки могут иметь место
130
нежелательные гармоники, искажающие синусоидальную форму ее и отрицательно сказывающиеся на результатах проверки. Для плавного регулирования фазы в пределах выбранных ступеней в.этих случаях используется потенциометр или автотрансформатор. При необходимости регулировать фазу напряжения по отношению к фазе тока на соответ*
Рис. 3.33. Схема включения (а) и соответствующая ей векторная диаграмма (б) фазорегулятора Мосэнерго
Рис. 3.37. Схема включения фазорегулятора Мосэнерго с дополнительным автотрансформатором для регулирования напряжения
Рис. 3.38. Схема включения потенциометра (а) и соответствующая ей векторная диаграмма напряжений (б)
( гтч-.г )
V
Сеть О
Плавно
Сеть
8кл. Откл.
Выхвд Откл.
Частота выхода
Напряжение выхода
Вил.
Рис. 3.39. Внешний вид генератора ГТЧ
о о
К ЧАСТОТОМЕРУ --------------
О о
К РЕЛЕ
ствующую нагрузку (например, токовую обмотку индукционных реле) подается напряжение непосредственно от сети через активное сопротивление, в 8—10 раз превышающее сопротивление токовой обмотки реле, чтобы исходный ток /1 совпадал по фазе с напряжением U\. В этом случае фаза напряжения U? по отношению к Л будет той же, что и к напряжению Ut, и отсчет углов можно будет вести, используя градуировку фазорегулятора. При необходимости регулирования фазы между токами вторичное напряжение подается на вторую токовую нагрузку также через активное сопротивление. В этом случае угол между
9* 131
токами будет точно соответствовать углу между напряжениями Ur и U2.
В настоящее время все наладочные организации имеют в своем распоряжении выпускаемые промышленностью портативные комплектные устройства. В этих устройствах предусмотрена возможность регулирования фазы тока и напряжения с помощью коммутационного фазорегулятора (см. § 3.10).
Регулирование частоты. Для регулирования частоты при настройке реле частоты и проверке частотомеров наиболее широко используются генераторы технической частоты (ГТЧ), изготовляемые различными энергосистемами. С помощью такого ГТЧ можно регулировать частоту в пределах 43—55 Гц.
Внешний вид генератора ГТЧ представлен па рис. 3.39. Из надписей видно назначение всех элементов. Выходная мощность генератора
Таблица 3.8
Регулируемый угол между и U2, град Фаза включения ав-тотраис-формато-ра с учетом чередования А В, С Векторная диаграмма Регулируемый угол между U, и Ut, град Фазы включения автотрансформатора с учетом чередования в сис- теме Мосэнерго Векторная диаграмма
Уев
0-60 С—А 0—60 с-в
Уев Uac 1 Улв
60—120 В-А м ч»
УсА 60—120 А—В JZ*
1/вс УсА
№ Шв 1
120—180 в—с 120—180 А—С t'BA
4
1 180— 240 В—С
180—240 А—С zK
&СА „ ^ВС ”вА
240—300 А—В X 240—300 В-А А Йе Xй
Z \ г &вс ^СЛ
300—360 С—В LZw 300—360 С—А (УаВ
132
Рис. 3.40. Внешний вид селенового выпрямителя ВСА-4
гарантируется до 30 Вт, а в форсированном режиме допускается до 35—38 Вт. ЛАасса 13 кг.
При проверках и настройках высокочастотных каналов связи и телемеханики, а также устройств телемеханики для регулирования частоты используются генераторы, технические данные которых приведены в табл. 1.1.
3.8. ПОРТАТИВНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Для проверок реле и приборов постоянного тока в лабораторных условиях на объектах и при неготовности монтажа системы постоянного тока используются портативные выпрямительные устройства, например селеновые выпрямители типа ВСА-4 (рис. 3.40) или ВСА-10 (рис. 3.41). Номинальные напряжения выпрямителей 240 и 120 В, Но-
Расположение перемычек на панели Б 12 3 12 3 12 3 о
4 5 4 5
6B/7k 6В/12А 12В/7А
Расположение перемычек на панели. А
1 2 3 12 3
4 5 4 5,
-127В ~220 В У
+ -
га и s)
4 5
Рис, 3.41. Внешний вид (а), принципиальная схема (б) и схема расположения перемычек (в) выпрямителя ВСА-10
133
мипальный ток 2—2,5 А. Питание от сети переменного тока напряжением 220, 127, 110 В при частоте 50Гп.
В комплектных переносных устройствах, применяемых для проверки устройств релейных защит, предусмотрен источник выпрямленного напряжения, поэтому при пользовании этими устройствами, как н описанными в § 3.5, специальные выпрямительные устройства пс требуются.
Для опробования вновь смонтированных выключателей до ввода в действие аккумуляторной батареи наладочные организации пользуются мощными выпрямительными установками, изготавливаемыми на заводах электромонтажных организаций. Этими же установками производится прогрев обмотки силовых трансформаторов, требующийся ,в некоторых случаях при проверке состояния изоляции. Наиболее широко для этих целей применяются в настоящее время установки с твердыми выпрямителями (с использованием кремниевых вентилей). Установка ВУ-650, изготовленная трестом «Гидроэлектромонтаж» Минэнерго СССР, портативна, имеет сравнительно небольшую массу. Напряжение питающей сети 380/220 В, максимальная мощность 650 кВ-А.
3.9. УКАЗАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ
Указатели напряжения применяются для проверки наличия напряжения в различных точках налаживаемой схемы управления защиты, автоматики, в схемах питания устройств и оборудования низ-
Рис. 3.42. Указатели напряжения:
а — двухполюсный токонскатсль ТИ-2; б — отвертка-указатель: в —карманный указатель: «? — электрическая схема замещения указателя при измерении: 1 — эквивалентное сопротивление человека; 2 — металлический наконечник па конце однополюсных индикаторов; 3 — неоновая лампа; 4 — емкость отрицательного полюса но отношению к земле; 5 — добавочный резистор в индикаторе
кого напряжения. Указатели напряжения изготавливаются промышленностью в виде токоискателей, карманных указателей или отвертки со встроенной неоновой лампой (рис. 3.42). При прикосновении щупа указателя к проверяемому полюсу (проводнику) и касании одной рукой его металлического наконечника, а второй — заземленных конструкций образуется электрическая цепь через указатель, сопротивление
134
человека и емкость второго полюса по отношению к земле. Прн наличии напряжения па проверяемом полюсе загорается встроенная в индикатор лампа. При проверке наличия постоянного напряжения светится та или иная сторона неоновой лампы и изменяющийся при этом характер свечения указывает на знак проверяемого напряжения. Двухполюсным токоискателем касаются одновременно обоих полюсов, замыкая непосредственно индикатором электрическую цепь на проверяемых зажимах.
3.10. КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОВЕРКИ РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ
Прн наладке устройств защиты и автоматики, особенно сложных, удобно пользоваться так называемыми комплектными испытательными устройствами, которые содержат всю необходимую для наладки испытательную и коммутационную аппаратуру. Применение комплектных испытательных устройств позволяет исключить непроизводительные затраты времени на сборку испытательной схемы, возможные при этом ошибки и повысить безопасность работ, так как все токоведущие части в них, кроме выводных зажимов, закрыты. Комплектные испытательные устройства выполняются в виде переносных чемоданов или стола-стенда. Контрольно-измерительные приборы обычно не входят в комплектные испытательные устройства, а подключаются отдельно к специальным зажимам. Существует много конструкций комплектных испытательных устройств, разработанных и изготовленных различными наладочными и эксплуатационными организациями.
В настоящее время выпускаются серийно комплексные переносные устройства типов УПЗ-1 и УПЗ-2, а также У5052 и У5053, предназначенные для проверки простых и сложных устройств релейной защиты и широко применяемые в наладочных организациях. Устройства УПЗ-1 и УПЗ-2 состоят из трех отдельных блоков, соединяемых между собой гибкими шлангами с разъемами:
блок К500 в устройствах УПЗ и К513 в устройствах У5052 и и У5053 — регулирующий (рис. 3.43); блок К501 в устройствах УПЗ и и К514 в устройствах У5052 и У5053 — нагрузочный (рис. 3.45); блок К502 в устройствах УПЗ и К515 в устройствах У5052 и У5053 — фазоизмерительная приставка (рис. 3.44). Блоки К500 и К501 составляют устройство УПЗ-1, блоки К513 и К514 — устройство У5052. Устройства УПЗ-2 и У5053 объединяют три блока и благодаря фазоизмерительпой приставке позволяют производить проверку и настройку защит с фазозависимыми характеристиками.
Устройства УПЗ-1 и У5052 позволяют регулировать и измерять однофазные ток и напряжение; имеют регулируемый источник выпрямленного тока и напряжения; позволяют измерят!, время срабатывания или возврата различных устройств (реле, выключателя и т. д.).
Предельно допустимые в устройстве токи и напряжения и пределы их регулирования:
Постоянный ток:
0—0,3 А (УПЗ-1) и 0—0,06 IX (У5052) при длительности 30 мии; 0,3—2 А (УПЗ-1) и 0,6—1 А (У5052) — 5 мин; 2—5 А (УПЗ-1) и 1-4,5 А (У5052)—1 мин.
Постоянное напряжение:
0—240 В при токе до 0,3 А (УПЗ-1) и до 0,06 А (У5052); 0—220 В (У5052)—0,6 А; 0—110 В (У5052)—4 А; 0—15 В (УПЗ-1)—2 А; 0—5 В (УПЗ-1)-5 А.
135
Рис. 3.43. Принципиальная схема блока
Однофазное переменное напряжение:
О—380 в ±6 % при токе до 2 Л и длительности включения до 30 мни; 0—380 В±12 % при токе 5 А до 1 мин.
Однофазный переменный ток:
от 6,5 до 40 А при длительности до 30 мин; от 13 до 80 А—до 136
3808
3308
2758
2208
1708 1158 Откл
Режим работы ЗКУ
0-0
~I,
К513 устройства У5052
w
3 мии; от 25 до 200 А —до 1 мин (УПЗ !); от 28 до 200 А —до 0,5 мин (У5052).
Питание устройства осуществляется от сети переменного тока (50 Гн) 220 или 380 В. Коэффициенты нелинейных искажений кривой
137
Рис. 3.44. Принципиальная схема блока К515
138
Нагрузка,
139
Рис, 3.45. Принципиальная схема блока К514
тока при токе до 50 А и активной нагрузке не превышают 10 % (УПЗ) и 2 % (У5052).
Для улучшения формы кривой тока при нелинейной индуктивной нагрузке в устройствах предусмотрены ступенчато-регулируемые сопротивления со ступенями 0, 20, 70 и 200 Ом.
Форма кривой переменного напряжения при токе до 5 А и активной нагрузке синусоидальна. Коэффициенты нелинейных искажений не более 10 % в УПЗ и 5 % в У5052. Коэффициент пульсации выпрямленного тока в пределах 2—20 % в зависимости от нагрузки.
Устройство УПЗ-1 снабжено встроенными измерительными приборами: амперметром типа Э504 класса 1,5, включенным через измерительный трансформатор тока класса 0,5 (Тр4), электрическим секундомером типа ПВ-53. Устройство У5052 снабжено измерителями тока и напряжения, секундомером типа ПВ-53Щ.
Устройства УПЗ-2 и У5053 в дополнение к УПЗ-1 и У5052 Позволяют:
а) регулировать и измерять трехфазное напряжение. Выходное напряжение при этом составляет менее 94 В при нагрузке 2 А. на фазу и номинальном напряжении сети. Асимметрия не более 2%;
б) регулировать и измерять напряжение между двумя фазами от 0 до 110 В с сохранением симметричности регулируемого «аварийного» напряжения по отношению к напряжению третьей «неповрежденной» фазы;
в) плавно' регулировать в пределах 0—360° угол сдвига фаз между током я напряжением;
г) имитировать двухфазное и трехфазпое КЗ со сбросЬм цапряже-ния до уставки при двухфазных и около нуля — при треХфазных КЗ;
д) питать выпрямленным током до 5 А последовательные обмотки промежуточных реле при напряжении не менее 3,5 В; ,
е) имитировать пофазно сопротивления жил контрольного Кабеля от трансформатора напряжения до панели испытуемой защиты; '
ж) измерять углы сдвига фаз от 0 до 360° и от 0 до 90 °’в диапа-пазоне изменения токов от 0,3 до 30 А и напряжений от 3 до 120 (150) В;
з) определять чередование фаз ротора фазорегулятора и др.
Устройства УПЗ-1 и УПЗ-2, У5052 и У5053 снабжаются подробными инструкциями по производству измерений, проверке и растройке реле. '
Разделчетвертый :
НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
4.1. ИСПЫТАНИЕ ПОДВЕСНЫХ И ШТЫРЕВЫХ ИЗОЛЯТОРОВ
Подвесные и штыревые изоляторы после наружного осмотра, при котором проверяется целость фарфора, арматуры, глазури и влагостойкого покрытия, а также исправность армировки, испытываются в соответствии с требованиями гл. 22 Норм. Измерение сопротивления изоляции производится мегаомметром 2500 В в течение 1 мин. Сопро-
141
тивлепис изоляции каждого элемента изолятора должно быть ие менее 300 МОм.
Основным критерием для определения пригодности изоляторов является испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Значения испытательного напряжения следующие:
Класс напряжения изолятора, кВ . 3 6
Испытательное напряжение изолятора, кВ, с изоляцией:
нормальной . 24 32
облегченной . 14 21
10 15 . 20 24 27 35
42 55 65 75 80 95
32 48 — — — —
Продолжительность испытания 1 мин. Подвесные и каждый элемент многоэлементпых изоляторов испытываются действующим напри-* жением 50 кВ в течение 1 мин. Стеклянные подвесные изоляторы испытаниям повышенным напряжением не подвергаются, так как при механическом повреждении или электрическом пробое они разрушаются, что легко обнаруживается наружным осмотром. Изоляторы считаются выдержавшими испытания, если оии при этом не имели пробоя, местных нагревов и сколов и трещин изоляции. Поверхностное перекрытие изоляции при испытаниях не является причиной для браковки изоляторов и нередко является следствием искажения кривой испытательного напряжения, особенно при питании испытательной установки подсхеме «фаза—нуль».
При измерении сопротивления изоляции в условиях большой влажности па поверхность изолятора наматывается заземляемый бандаж из гибкой проволоки или фольги, исключающий практически влияние поверхностных паразитных токов утечки. Место наложения бандажа выбирают так, чтобы исключить поверхностное перекрытие (разряд) между точкой приложения испытательного напряжения и бандажом.
4.2. ИСПЫТАНИЕ ВВОДОВ И ПРОХОДНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ
Вводы и проходные изоляторы испытываются в соответствии с требованиями гл. 21 Норм. При наружном осмотре проверяются внешнее состояние фарфора, отсутствие сколов, трещин, исправность арматуры, заземляющего проводника измерительного вывода, уровень масла в расширителе, исправность потенциометрического устройства (ПИН). У герметичных вводов и вводов с твердой изоляцией обращают внимание па отсутствие следов течи масла, а также иа показания манометра, которые должны соответствовать заводским данным. Конструкция вводов показана па рис. 4.1 и 4.2.
Основу ввода с бумажно-масляной изоляцией составляет пропитанная кабельная бумага, намотанная на токоведущую трубу или бакелитовый цилиндр. Фарфоровые покрышки надеваются на верхнюю и нижнюю части ввода и сочленяются между собой металлической соединительной втулкой (фланцем).
Вводы с твердой изоляцией для силовых трансформаторов с напряжением высшей обмотки 110 кВ изготовляются путем намотки на трубу ввода лакированной бумаги с последующей запечкой. Бумажная намотка имеет слоевые уравнительные графитовые обкладки. Соединительная втулка ввода монтируется на изоляции горячим способом. Верхняя часть изоляции ввода закрывается фарфоровой покрышкой, внутренний объем
142
Рис. 4.1, Конструкция маслонаполненных вводов:
а — негерметичного; б — герметичного; / — контактный зажим; 2 — расширитель; Я—пружина стяжного устройства; 4 — маслоуказатель; 5 — верхняя покрышка; 6 — нижняя покрышка; 7 — соединительная втулка; 8 — измерительный вывод; 9 — изоляционный остов; 10 — токоведущая труба; 11 — фланец для присоединения газоотводных
труб; 12 — бак давления; 13 — манометр
между покрышкой и изолирующим остовом заливается трансформаторным маслом. Уплотнение двода обеспечивается расположенным в головке ввода пружинным устройством, закрытым диафрагмой, припаянной к трубе и поддону ввода. Для компенсации объемного расширения
1.43
Рис. 4.2. Ввод с твердой изоляцией 110 кВ:
I — >ащитный колпак; 2 —фарфоровая покрышка; 3 — масло; 4 — изоляционный остов; 5 — измерительный вывод; 6 — нижняя часть остова; 7 — защитный цилиндрический кожух; 8 — осушитель воздуха; 9 — полиэтиленовый мешок
масла в верхней части ввода предусмотрен небольшой объем воздуха. Нижняя часть ввода с твердой изоляцией не имеет фарфоровой покрышки, но на время трайспортировки и хранения ввода защищается цилиндрическим кожухом с полиэтиленовым мешком и осушителем воздуха. Защитный кожух снимается пе-: ред монтажом ввода.
При испытаниях маслонаполненные вводы должны быть полностью заполнены маслом, имеющим диэлектрические потери не более 2,5 % при 70-°С и 0,3 % при 20 °C.
Перед испытанием негерметичного ввода из него берется проба масла, электрическая прочность масла проверяется в стандартном мас-лопробойнике. Пробивное напряжение масла должно быть не менее 40 кВ для вводов класса 35—220 кВ и нс менее 50 кВ для вводов класса 330—500 кВ. Для остальных вводов масло должно соответствовать требованиям ГОСТ. Для доливки герметичных вводов применяется сухое предварительно дегазированное масло с пробивным напряжением не менее 50 кВ. Для негерметичиых вводов 220 кВ и выше измеряется tg б масла.
Перед испытанием герметичных маслонаполненных вводов проверяют давление масла по манометру при горизонтальном положений ввода. Давление должно соответствовать значениям, приведенным в инструкции завода-изготовителя для данного типа ввода. Если давление не соответствует допустимым заводским значениям при температуре измерения, произ-
водят подпитку или слив Масла из ввода согласно заводским рекомендациям. Зависимость изменения давления в верхней части ввода типа ГБМТ-220/2000 от температуры приведена на рис. 4.3.
Если контроль давления производится при вертикальном положе-
нии ввода, когда манометр расположен ниже уровня головки ввода, давление, кПа, в верхней части ввода определяют по формуле
Р---= Po — fh,
где ре — показание манометра, Па; h — расстояние, м, между верхней точкой головки ввода и местом размещения манометра; у — плотность масла, равная 900 кг/м3.
Мегаомметром 2500 В измеряют сопротивление изоляции основного и измерительного выводов. Относительно соединительной втулки (флан-
144
ца) оно должно быть не менее 1000 МОм. В сырую погоду или во влажной среде рекомендуется во избежание ошибочной отбраковки ввода измерение сопротивления изоляции производить с применением кольца-экрана (рис. 4.4).
В ряде случаев в зоне влияния действующих электроустановок пз-
Рис. 4.3. Зависимость давления масла от температуры для ввода ГБМТ-220/2000:
MN — установочная кривая; АВ — кривая допустимых давлений
мерение сопротивления изоляции ввода производят с наложением временного заземления на токоведущий стержень ввода, так как резуль-
таты измерения зависят от местонахождения нет), влияния поля и других факторов.
Производится измерение тангенса ума диэлектрических потерь tg 6 у вводов и проходных изоляторов с бумажно-масляпой и твердой изоляцией, а также заполненных кабельными массами и мастиками. Для мас-тнконаполиенных вводов 3—35 кВ значения tg6 не должны превышать 3 %, вводов с эпоксидной, твердой изоляцией ПО кВ — 0,9 %, бумажпо-масляных вводов НО кВ — 0.8%, 150 кВ —0,7% 220—750 кВ — 0,6 % и маслобарьерных вводов 110—220 кВ— 2 % и 500 кВ —1 %.
Одновременно с tg б измеряется емкость вводов. Вводы имеют основную ем-
ввода (на аппарате или
Рис. 4.4. Схема измерения сопротивления изоляции ввода (изолятора), измерительный вывод н соединительная втулка заземлены: ‘
ЭК — экран-кольцо; Л1 — мегаомметр; Z? — испытуемый ввод
кость С, между токоведущим стержнем и измерительным выводом и емкость Сг измерительного конденсатора (между измерительным выводом и соединительной втулкой). У вводов без ПИН емкость между последней обкладкой и соединительной втулкой обозначается Сз. Ориентировочные значения основной емкости вводов с бумажно-масляиой изоляцией: трансформаторные вводы на . поминальное напряжение
Ю—523
145
ПО кВ — 200—400 пФ, 150 кВ — 260—490 пФ, 220 кВ —540 пФ, 330 кВ—500 пФ, 500 кВ--640 пФ, 750 кВ— 530 нФ; реакторные вводы на ток 320 А и напряжение 500 и 750 кВ—600 нФ; кабельные трансформаторные вводы 110 кВ—170 пФ, 220 кВ—380 пФ, 330 кВ—240 пФ и 500 кВ—540 пФ; линейные вводы 110—220 кВ—500 пФ; выключатель-ные нводы 110 кВ — 350 -400 пФ, 220 кВ — 600 пФ.
Отношение значений емкости С2/С\ — определенная величина для данного класса изоляции, которая составляет: для вводов 110 кВ— 16--. 15 %, для вводов 132—150 кВ—22+15 %, для вводов 220 кВ — 33+15 %, для вводов 320 кВ — 48± 15 %, для вводов 500 кВ 72+15 %, для вводов 750 кВ—120± 15 %.
Измерение tg6 и емкости ввода производят при вертикальном положении ввода, до его установки в аппарат. В исключительных случа-
Рис. 4.5. Схемы измерения диэлектрических потерь изоляции вводов: а —нормальная схема для измерения емкости С,; б — перевернутая схема для измерения емкости Сг или С3; ИТ — испытательный трансформатор; К. — эталонный конденсатор; Л1 — мост переменного тока; В— испытуемый ввод
ях возможно измерение изоляционных характеристик в горизонтальном положении ввода, когда он еще не распакован. Для этого ои должен быть полностью залит маслом, повернут измерительным выводом вверх, нижний и верхний фланцы не должны касаться упаковки, а верхняя часть ввода приподнимается на 10—15 град. При сборке схемы следует обращать внимание па отсутствие касания с упаковкой соединительных проводников.
При измерении tg6 изоляции и емкости вводов, установленных на силовых трансформаторах, все нводы обмотки одного класса напряжения рекомендуется электрически соединить между собой, этим устраняется влияние на результаты измерения индуктивностей обмоток трансформатора.
146
Измерение tg6 вводов производится отдельно для основной изоляции (емкость Ci) и измерительного конденсатора (емкость С2 пли С3). У основной изоляции tg6 измеряют по нормальной схеме моста при испытательном напряжении 10 кВ, у измерительного конденсатора С2 — по «перевернутой» схеме моста при испытательном напряжении 5— 10 кВ, а Сз — по «перевернутой» схеме при испытательном напряжении 5 кВ. В случаях, когда имеется возможность изолировать от земли соединительную втулку ввода, tg6 измерительного конденсатора С2 или Сз измеряют по «нормальной» схеме .моста. Схемы измерения tg6 ввода приведены на рис. 4.5. При измерении емкости С2 или С3 по «нормальной» схеме заземление снимают с измерительного вывода и соединительной втулки, а при измерении по «перевернутой» схеме — только с измерительного вывода, соединительная втулка должна быть заземлена. Измерение изоляции вводов производится при температуре масла не менее +10 °C. Значения tg6, %, измеренные при испытательном напряжении 10 кВ, сравниваются с заводскими или паспортными данными tg6, %, при напряжении 35 кВ. При измерении диэлектрических потерь ввода определяются значения емкостей С2 или Сз. Емкости С] и Сз не должны отличаться от заводских или паспортных данных более чем на 10 % (значение емкости Сз не нормируется). Емкости Ci, Сз или Сз ввода рассчитываются по формуле
CN Rt
Сх = — 4 , х Rs
где Ск—эталонная емкость, равная для мостов Р5026 и Р595 примерно 50 пФ; — постоянное сопротивление, равное 10 000/л или 3184 Ом; Rs — переменное сопротивление, отсчитываемое по указателям мостов Р595 и Р5026.
Испытание вводов повышенным напряжением промышленной частоты проводится отдельно от трансформатора и аппарата. Испытательное напряжение прикладывается между контактным выводом и заземленными соединительной втулкой и измерительным выводом в течение 1 мин для фарфоровых изоляторов и в течение 5 мии для изоляции из органических твердых масс и материалов. Значения испытательных напряжений приведены в § 4.1.
Разъемные вводы перед испытанием повышенным напряжением следует внимательно осмотреть, тщательно очистить их внешние и внутренние поверхности от грязи, пыли и влаги. Для испытания па ввод на место сочленения покрышки с фланцем наматывают временный бандаж из фольги или гибкой проволоки, который заземляют, а нижнюю часть ввода погружают в масляную ванну. Внутренняя часть ввода прн этом должна быть полностью заполнена маслом с пробивным напряжением не менее 35 кВ (воздух выпускается через верхнее спускное отверстие, для чего необходимо ослабить винт-пробку). Так как при испытаниях вводов повышенным напряжением выявляются скрытые дефекты изолятора (например, трещины), испытательное напряжение должно соответствовать классу изоляции ввода даже в тех случаях, когда вводы применяются для оборудования низшего класса напряжения.
У вводов и проходных изоляторов напряжением 35 кВ и выШе нижняя часть ввода (изолятора) при испытаниях должна быть погружена в масляную ванну во избежание перекрытия по поверхности. Испытание этих вводов и изоляторов проводят при наличии испытательной установки. Вводы высокого напряжения и изоляторы признаются годными, если они не имеют видимых повреждений и выдержали электрические испытания без пробоев и ощутимых местных нагревов поверхности изоляции.
10*
147
4:3. НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЕ РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ, КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЕЙ И ОТДЕЛИТЕЛЕЙ
Наладку разъединителей, короткозамыкателей и отделителей производят после полного окончания электромонтажных работ и регулировки аппаратов в соответствии с требованиями гл. И Норм. Измерение сопротивления изоляции проводов и тяг из органических материалов производят мегаомметром 2500 В. Сопротивление изоляции должно быть ие менее следующих значений:
Номинальное напряжение, кВ . . . 3—10 15—150 220 и выше
Сопротивление изоляции, МОм . . 1000 3000 5000
У многоэлементных изоляторов измеряется сопротивление изоляции каждого элемента. Оно Должно быть не менее 300 МОм.
. Испытанию повышенным напряжением промышленной частоты подвергается изоляция, состоящая из одноэлементных опорных подвесных и многоэлементных изоляторов. Испытание опорно-стержневых изоля^ торов не обязательно. Время испытания для керамических изоляторов 1 мин, а для изоляторов с твердой органической изоляцией 5 мин. Изоляция мпогоэлементпых штыревых изоляторов испытывается по частям напряжением 50 кВ, прикладываемым к каждому склеенному элементу изолятора в течение 1 мин.
Измерение сопротивления постоянному току контактов производится у разъединителей и отделителей ПО кВ и выше, а также у разъединителей с номинальным током 1000 А и более всех напряжений. Сопротивление измеряется по методике,-изложенной в разд. 2, и не должно превышать более чем в 1,5 раза заводские данные или значения, приведенные в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Сопротивление контактов разъединителей
Тип разъединителя Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток, А Сопротивление . контактов, мкОм
РОНЗ 500—400 2000 200
РЛН 220—35 600 220
Остальные типы Все напряжения 600 175
1000 120
• 2000 50
Измерение усилия вытягивания ножа из неподвижного контакта производится у разъединителей и отделителей, работающих при номинальных значениях тока. Усилие вытягивания подвижного ножа прикладывают в контактной точке и по динамометру определяют усилие, при котором подвижный нож начнет выходить из неподвижного контакта. При измерении усилия вытягивания ножа во избежание получения неправильных результатов следует силу прилагать строго горизонтально или вертикально (в зависимости от конструкции н установки разъединителя). Минимальные значения усилий вытягивания ножа при обезжиренных контактных поверхностях следующие:
Номинальный ток, А . . . , Усилие вытягивания, Н . , .
400—600 100—2000 3000
196 392 784
148
Если усилие прикладывается не в месте входа подвижных контактов в неподвижные, производится пересчет усилия по формуле
где Ед — действительное усилие, Н; F — усилие вытягивания но динамометру, Н; а — расстояние от контакта до точки опоры, мм; b— расстояние от точки зацепления динамометра до точки опоры, мм.
Рис. 4.6. Схемы измерения времени включения (а) и отключения (5) коммутационного аппарата;
ЭС —электросекупдомер; ЭО — электромагнит отключения; ЭВ — электромагнит включения; ОН — объект испытания
Измерение времени движения подвижных частей производят у ко-роткозамыкателен при включении, а у отделителей при отключении. Измерение времени производится по схемам, приведенным на рис. 4.6, с помощью электрического секундомера. Время от подачи импульса до окончания операции должно быть не более значений, приведенных в заводских паспортах, или соответствовать требованиям гл. 11 Норм.
У разъединителей, короткозамыкателей и отделителей, имеющих электрический привод, испытание проводится многократными включением и отключением. Производят 3—5-кратное включение и отключение при номинальном напряжении оперативного тока, а также при 80, 90 и 110 % его. Для разъединителей проверка работы привода при напряжении оперативного тока выше номинального не производится.
4.4. ИСПЫТАНИЕ ВЕНТИЛЬНЫХ РАЗРЯДНИКОВ И ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ
Различают следующие серии вентильных разрядников: РВП—под-станцнонный на номинальные напряжения 1, 3, 6 и 10 кВ; РВО — облегченный; РВВМ — для защиты вращающихся машин; РВРД — магнитный с растягивающейся дугой; РВМ. — магнитный; РВЭ-25, РВО-35 — для защиты тяговых установок и обмоток силовых трансформаторов; РВИ — для защиты сетей НН (до 0,5 кВ); РВС — сетевой, применяется для защиты оборудования ОРУ 35, НО и 220 кВ; РВМГ — магнитный грозовой, применяется для защиты обмоток силовых трансформаторов 110, 220, 330, 500 и 750 кВ; РВМК — магнитный комбинированный для защиты оборудования ОРУ 330 —500 кВ от атмосферных и коммутационных перенапряжений.
149
Перед испытанием разрядники подвергаются внешнему осмотру, при котором проверяются отсутствие сколов и трещин в фарфоровых покрышках и цементных швах, наличие защитного покрытия армировочных швов, отсутствие видимых нарушений герметичности. При осторожных поворачивании и встряхивании разрядника не должно паблкж даться. никаких шумов и тресков, болтовые соединения должны быть надежными. Перед испытаниями поверхность разрядника протирается. Все испытания вентильных разрядников проводятся при температуре не менее +10 °C. При температуре наружного воздуха менее + 10 °C разрядники для испытания должны быть нагреты (при помощи возду-’ ходувок) или занесены в теплое помещение на время не менее 10 ч. i
Испытание вентильных разрядников проводится в соответствии с' требованиями гл. 18 Норм.
Измерение сопротивлений изоляции н отдельных элементов разряд-; ников производится мегаомметром 2500 В. Сопротивление изоляции! разрядников серии РВП должно быть не менее 5000 МОм. У разряд-1 ников серий РВС сопротивление элементов должно соответствовать! данным табл. 4.2. Разрядники монтируются в колонну из отдельны® элементов. Для более равномерного распределения напряжения реко-4 мендуется монтировать разрядник из элементов одной группы. Элемент с меньшим сопротивлением должен располагаться ближе к проводу] (шине), находящемуся под напряжением, а элемент с большим сопро-| тивлением устанавливается ближе к фундаментной плите («земле»). 1
Разрядники серии РВС, собираемые из отдельных элементов, раз-4 делаются по сопротивлению па шесть групп (табл. 4.2). 1
Таблица 4.2. Характеристика элементов разрядников серии РВС
Номер группы Сопротивление, МОм, для элементов
РВС-ЗЗ РВС-20 РВС-15
0 480-615 240-315 160—215
1 615-810 315—415 215-285
2 810—1100 415— 550 285—385
3 1100—1450 550-785 385—515
4 1450—1850 785-965 515—675
5 1850-2450 965- 1265 675—885
Разрядники типов РВМ-6, РВМ-10, РВМ-15, РВМ-20 состоят из. одного основного элемента и имеют значения сопротивления элементов соответственно в пределах: 100—250 МОм, 170—550 МОм, 600— 2000 МОм и 1000—10 000 МОм; разрядник типа РВМ-35 состоит из двух основных элементов с сопротивлением 600—2000 МОм; разрядники типов РВМГ-110 состоят из трех, РВМГ-150 — четырех, РВМГ-220 -- шести,' РВМГ-330 — восьми, РВМГ-400 — десяти и РВМГ-500 — двенадцати основных элементов с сопротивлением 400—2500 МОм (ио группам: первая — от 400 до 700 МОм, вторая — более 700 до 1000 МОм, третья — более 1000 до 1500 МОм и четвертая — более 1500 до 2500 МОм).
Комбинированные разрядники типа PBMK-330I1 состоят нз 17 элементов (И основных, 3 вентильных и 3 искровых), типа РВМК-400П из 21 элемента (13 основных, 4 вентильных н 4 искровых), тина РВМК-500 из 27 элементов (17 основных, 5 вентильных и 5 искровых). У этих разрядников вентильные элементы имеют сопротивление (54-
150
4-55) • 10-’МОм, искровые —от 300 до 1600 МОм и основные — от 120 до 500 МОм (первая группа от 120 до 250 МОм, вторая более 250 до 350 МОм и третья более 350 до 500 МОм).
Измерение тока проводимости (утечки) разрядников производится на выпрямленном напряжении по схеме, приведенной на рис. 4.7, а. В схему включается конденсатор емкостью 0,2 мкФ для сглаживания
Рис. 4.7. Схема измерения токов проводимости:
а — вентильных разрядников; б — ограничителей перенапряжений; / — выпрями* тельное устройство; 2 — сглаживающая емкость; 3 — разрядник; 4 — киловольтметр; 5 — ограничитель ОПП; 6 — рубильник заземления; 7 — защитный резистор;, д. 9 — резистор 15 кОм, 2 Вт; /0 —-защитный разрядник Р-350; // — выпрямительный мост на диодах 10 мА Д217. Д218; 12 — миллиамперметр; 13 — регистратор срабатывания
пульсаций испытател[»ного напряжения. Токи проводимости для раз-личных разрядников приведены в табл. 4.3.
Токи проводимости вентильных разрядников зависят от напряжения источника питания, поэтому контроль выпрямленного напряжения при измерении токов проводимости необходимо вести на стороне высшего напряжения, например киловольтметром типа С-196 или С-100, или измерять токи утечки при помощи эталонного элемента, отградуированного для данного типа разрядников. Для этого в схему измерения токов проводимости вместо испытуемого разрядника устанавливают эталонный элемент (СН-2), постепенно увеличивают при помощи регулировочного устройства испытательное напряжение до значения, при котором ток проводимости равен среднему нормированному значению для данного типа разрядника. Затем в схему устанавливается испытуемый элемент вместо эталонного и измеряется его ток проводимости при юм же испытательном напряжении. 'Если при этом ток проводимости соответствует норме, то элемент разрядника удовлетворяет требованиям. Градуировка эталонного элемента производится отдельно для каждого типа разрядника. При отсутствии эталонного элемента в схему измерения устанавливают один из контролируемых элементов и определяют значение выпрямленного напряжения, при котором ток проводимости равен среднему нормированному для испытуемого типа разрядника. После этого при том же испытательном напряжении измеряют Доки проводимости всех элементов и, сравнивая эти токи, определяют исправность элементов разрядника.
151
Таблица 4 3. Токи проводимости и пробивные напряжения вентильных разрядников
Тип разрядника или элемента Выпрямленное испытательное напряжение, кВ Ток проводимости <утечки) элемента разрядника» мкА Пробивное напряжение, кВ
РВП-3, РВО-3 4 До 10 9-11
РВП-6, РВО-6 6 16—19
РВН-10, РВО-10 10 26- 30,5
РВВМ-3, РВРД-3 4 400-620 7,5-9,5
РВВМ-6, РВРД-6 6 15—18
РВВМ-10, РВРД-10 10 25-30
РВС-15 16 38-48
РВС-20 20 49—60,5
РВС-33 32 70-80
РВС-35 32 78—98
РВО-35 42 70—130 78-98
РВМ-6 6 120—200 15-18
РВМ-10 10 200—250 25—30
РВМ-15 РВМ-20 РВМ-35 18 540-660 35-38 47-56 38-45
Элемент РВМГ-110, РВМГ-150, 30 1100—1250 60-72
РВМГ-220, РВМГ-330, РВМ Г-400, РВМГ-500
Основной элемент РВМК-330, 18 1100-1300 42-49
РВМК-400, РВМК-500
Искровой элемент РВМК-330, РВМК-400, РВМК-500 28 70—79
Измерение пробивного напряжения разрядников, имеющих шунтирующие резисторы (серии РВС, РВМГ и т. п.), производится при необходимости и только при наличии специальной аппаратуры, позволяют щей поднять напряжение иа разряднике до пробивного в течение ие более 0,5 с во избежание повреждения разрядника.
Нелинейные ограничители перенапряжений. Вместо вентильных раз- . рядников для защиты электрооборудования от перенапряжений начи- ; нают применять нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), в । которых использованы резисторы на основе окиси цинка. Ограничители , перенапряжений снижают уровень коммутационных перенапряжений ; по сравнению с разрядниками на 30—40 %, а атмосферных перенапря- . жеиий — на 10—20 %, поэтому ОПН имеют меньшие массу и габариты. Размеры ОПН доведены до размеров основного электрооборудования на соответствующий класс напряжения, что позволяет сократить , иа 15—20 % объем производственных помещений, закрытых распредустройств. Ограничители перенапряжений присоединяются непосредственно к фазам защищаемой сети, т. е. без последовательно включаемых искровых промежутков (ИП), или с параллельно включенными искровыми промежутками (ОПИИ). Сравнительные данные ограничителей перенапряжений приведены в табл. 4.4.
Проверка ОПН включает внешний осмотр, измерение сопротивления мегаомметром 2500 В и тока проводимости. Сопротивление эле-152
Таблица 4.4. Характеристики ограничителей перенапряжения
Параметр ОПН-ПО ОПН-150 ОПП-220 ОПН-ЗЗО ОПН-500 ОПНИ-500
Номинальное ПО ' 150 220 330 500 500
напряжение, кВ Наибольшее 73 100 146 210 303 303
рабочее на- пряжение, кВ Высота, мм: опн 1590 2200 3000 4100 5520 5520
РВМГ 3250 4300 6500 6520 8400 8400
Масса, кг: ОПН ПО 145 210 1200 1740 1900
РВМГ 328 421 670 1025 6280 6280
мента должно быть не менее 7000 МОм. Прн повышенной влажности окружающей среды сопротивление измеряют с применением экрана. Измерение тока проводимости производят при напряжении промышленной частоты по схеме, приведенной на рис. 4.7, б. Испытательное напряжение дли ограничителей ОПН-ПО составляет 73 кВ, а для остальных типов — 75 и 100 кВ. Ток проводимости не должен отличаться от паспортных значений более чем на 20 %, практически он не превышает 1 мА. Наибольший допустимый ток проводимости не должен превышать следующих значений:
Тип ОПП . . . ОПН-ПО ОПН-150 ОПН-220 ОПН-ЗЗО
Ток, мА ... . 1,5 1,5 1,8 3
Ограничитель перенапряжения типа ОПНИ-500 представляет собой модификацию ОПН-500 с промежуточным выводом для присоединения искрового промежутка и конденсатора. Сопротивление его также ие менее 7000 МОм (при измерении мегаомметром 2500 В), а между промежуточным выводом и нижним выводом основного элемента — не менее 2000 МОм. Ток проводимости ограничителей ОПН-500 и ОПНИ-500 при приложении испытательного напряжения 75 кВ находится в пределах 0,5—0,8 мА, а при 100 кВ — 0,7—1 мА. Кроме того, при напряжении 50 кВ, приложенном к промежуточному выводу ОПНИ-500, ток проводимости должен быть в пределах 2,8—3,2 мА. Ток проводимости искрового элемента при напряжении 50 кВ частотой 50 Гц находится в пределах 0,6—0,75 мА. Изолирующий вывод ограничителей ОПН-ЗЗО, ОПН-500 и ОПНИ-500 испытывается напряжением 10 кВ при плавном подъеме напряжения в течение 0,5—2 с. Конденсатор ограничителя имеет емкость не менее 250 пФ и выдерживает испытательное напряжение промышленной частоты 95 кВ в течение 1 мин.
4.5. ИСПЫТАНИЕ СУХИХ РЕАКТОРОВ
Сухие реакторы выпускаются на классы напряжения 3; 6; 10 кВ и предназначены для ограничения токов КЗ в электроустановках частотой 50 Гц.
153
Номинальные токи при 50 и 60 Гц одинаковы, а поминальное индуктивное сопротивление при частоте 60 Гц соответствует значению при 50 Гц, умноженному на коэффициент 1,2. Реакторы выпускаются с вертикальным, горизонтальным и ступенчатым расположением фаз. Пример условного обозначения реактора: РБСДГ-10-2X 1600-0,35УЗ. Здесь РБ — реактор бетонный, С — сдвоенный реактор (без буквы — одинарный), Д — принудительно-воздушное охлаждение (без буквы— естественное охлаждение), Г — горизонтальное расположение фаз (У — ступенчатое, без буквы — вертикальное расположение фаз), первая цифра (10) -- класс напряжения в киловольтах, 2Х — сдвоенный реактор, далее номинальный ток (1600) в амперах и поминальное индуктивное сопротивление (0,35) в омах при 50 Гц (у сдвоенных реакторов — сопротивление йетви), климатическое исполнение (У) и категория (3) размещения реактора.
Испытанию подлежат собранные и полностью смонтированные реакторы. При вертикальной установке проверяется правильность установки каждого реактора в соответствии с заводским обозначением: Н— нижняя, С — средняя, В — верхняя фазы, причем средняя фаза должна быть присоединена так, чтобы ток в ее витках проходил в направлении, противоположном направлению тока в крайних фазах.
В объем испытания сухих реакторов при наладке в соответствии с требованиями гл. 15 Норм входит измерение сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением.
Измерение сопротивления изоляции обмоток реактора производится относительно крепежных болтов и фланцев всех опорных изоляторов, на которых установлены колонки реактора, мегаомметром 1000— 2500 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм. При сопротивлении изоляции менее 0,5 МОм необходимо опорные колонки высушить и вновь покрыть лаком, а затем вновь измерить сопротивление изоляции.
Повышенным напряжением промышленной частоты изоляция реактора испытывается н течение 1 мин. Значения испытательных напряжений должны соответствовать данным § 4.1.
Реактор признается выдержавшим испытание, если не наблюдалось каких-либо разрядов и отсутствовали местные нагревы. Проверка наличия заземления нижних фланцев опорных изоляторов производится визуально.
4.6. ИСПЫТАНИЕ ТОКОПРОВОДОВ
В электрических установках трехфазного переменного тока широко распространены токонроводы 6—10 кВ на номинальные токи до 3200 А и токонроводы генераторного напряжения на номинальные токи до 25 кА. Условные обозначения токоироводов отражают особенности его конструкции: ТКЗР — токопровод, закрытый, с общим круглым кожухом с разделительными перегородками; ТК.З — токопровод, закрытый, с круглым кожухом без разделительных перегородок; ТЗМЭП — токопровод, закрытый, с многоугольными оболочками, пофазно экранированный; ТЭН — токопровод, экранированный, непрерывный; ГРТЕ (П) — генераторный росостойкий токопровод с естественным (Е) или принудительным (П) охлаждением.
Имеют распространение также токонроводы (серии КЭТ), состоящие из отдельных секций, изолированных с помощью резиновых прокладок. Заземление элементов секционированных токопроводов н поддерживающих их конструкций должно исключать образование короткозамкнутых контуров. Поэтому каждая изолированная секция должна
154
заземляться только в одной точке. Непрерывные токопроводы распредустройств заземляют в одной точке (как правило, заземляют одну алюминиевую перемычку со стороны генератора). Приводы разъединителей (типа ЗР), заземляющих токопроводящие шины токопроводов, изолируются от «земли» при помощи изолирующих вставок в тягах и прокладок в подшипниках.
Токоведушие шины в токопроводах должны монтироваться на изоляторах, обеспечивающих нормальную работу токопровода в условиях выпадения росы (росостойкость) и выдерживающих воздействие токов КЗ без повреждений (динамическая стойкость).
После монтажа производится осмотр токопровода, при этом обращают внимание на соответствие их исполнительному чертежу, качество заземлений, наличие электрического контакта между шинами и металлизированным экранирующим кожухом литых трансформаторов тока, состояние опорных изоляторов, отсутствие наружных дефектов в изолирующих прокладках опорных металлических конструкций (стульев) и экранов, качество сварных соединений.
Особое внимание обращают на заземление элементов и секций комплектных токопроводов и поддерживающих конструкций, которое должно исключать короткозамкнутые контуры. Наличие короткозамкнутых контуров приводит к перегреву кожухов токопровода, местным нагревам, дополнительным потерям электрической энергии и порой к тяжелым авариям.
Перед монтажом токопроводов рекомендуется испытать изоляцию каждой секции повышенным напряжением и проверить наружное состоя-
Рис. 4.8. Схема измерения сопротивления изоляционных прокладок токопровода:
/ — лапа опоры; 2 — изоляционная втулка; 3 — изоляционная прокладка; 4 — стальная прокладка: 5 — металлическая втулка; 6 — поперечная балка; 7 — мегаомметр
ние изолирующих прокладок опорных конструкций. Изоляция токопровода перед испытанием должна быть очищена от грязи, пыли, краски, изоляционные прокладки ие должны иметь расслоений, трещин, сколов и других дефектов. Испытания токопроводов согласно требованиям гл. 13 Норм включают измерение сопротивления изоляционных прокладок мегаомметром 1000 В и испытание опорной изоляции повышенным напряжением частотой 50 Гц. Для проверки состояния изоляционных прокладок один проводник от мегаомметра присоединяют к металлической пластине, расположенной между изоляционными прокладками, а второй проводник — к станине секции или к металлической опорной конструкции (стулу) (рис. 4.8).
У секционированных токопроводов производят проверку состояния уплотнений кожухов, для чего измеряется сопротивление изоляции мегаомметром 500—1000 В. Отсутствие нормальной изоляции уплотнений
155
кожухов создает условия для замыкания кожухов секций или фаз токопровода на опорные металлоконструкции. Для измерения демонг тируются две шпильки, соединяющие кожухи со станиной, один проводник от мегаомметра присоединяют к кожуху токопровода, другой— к станине. Сопротивление изоляции изоляционных прокладок и резиновых уплотнений должно быть не менее 0,01 МОм (ГОСТ 19850-82).
Перед испытанием опорной изоляции токопровода повышенным напряжением рекомендуется пофазно измерить сопротивление изоляции токопроводов мегаомметром 2500 Б. Сопротивление изоляции не нормируется, но различие их по фазам не должно быть более трехкратного. В противном случае следует снова внимательно осмотреть фазу токопровода с наименьшим сопротивлением изоляции с целью выявления дефектов.
Характер изменения токов утечки при испытании изоляции фаз токопровода выпрямленным напряжением позволяет оценить состояние изоляторов (загрязнение, увлажнение, трещины и т. п.). Для испытания повышенным напряжением токопровод должен быть отсоединен от генератора и силового трансформатора, выводы которых заземляются. Прн этом расстояния между компенсаторами и токопроводом должны быть такими, чтобы исключить перекрытия прн испытаниях. Испытание повышенным напряжением токопровода требует мощной испытательной установки (20 кВ-A и более), так как электрическая емкость токопровода значительна. При испытаниях контроль испытательного напряжения должен обеспечить высокую точность измерения, элементы схемы должны обеспечивать автоматическое отключение испытательной установки при пробое изоляторов и выполнение правил техники безопасности. Скорость подъема испытательного напряжения должна обеспечивать визуальное наблюдение за показаниями измерительных приборов.
Испытание повышенным напряжением проводится пофазно при двух других заземленных фазах токопровода с общим для всех трех фаз кожухом. На токопроводах нз отдельных экранированных фаз испытание изоляции можно проводить одновременно для всех трех фаз по отношению к кожухам, но практически это трудно осуществить нз-за недостаточной мощности испытательной установки, поэтому такие то-копроводы испытывают тоже пофазно.
При испытании новых, особенно не бывших в эксплуатации токо-ироводов часто невозможно поднять испытательное напряжение до требуемого значения из-за наличия дефектных изоляторов и требуется сначала выявить дефектные изоляторы. Выявление дефектных изоляторов у длинных и мощных токопроводов достаточно трудоемко. При наличии испытательной установки достаточной мощности и напряжения (например, 100—300 кВ-A при 30—50 кВ) дефектные изоляторы могут быть определены обычным многократным подъемом переменного напряжения до 15—30 кВ с приложением его в течение 10—15 мин и последующим отключением установки и ощупыванием изоляторов на нагрев. Если это не дает эффекта, следует увеличить время приложения напряжения до 30—60 мин. Изоляторы, имеющие нагрев, подлежат замене, после чего изоляцию токопровода испытывают вновь.
Сокращение времени для обнаружения дефектных изоляторов может быть достигнуто импульсным методом (рис. 4.9). Для этого следует иметь конденсаторную установку большой мощности и напряжения (5 мкФ и более 25—50 кВ). Конденсаторы заряжают до напряжения 25—30 кВ (tie более) и через разрядник разряжают на испытуемую фазу (секцию) токопровода. Дефектный изолятор при этом разрушается. 156
Но так как в токовроводе может быть несколько дефектных изоляторов, такие, испытания приходится повторять несколько раз.
На одном из экранированных токопроводов ТЭН напряжением 10 кВ три дефектных изолятора на фазе полусекцни, имевшей 60 изоляторов типа ОФ-20, были выявлены импульсным методом в течение 2 ч. Импульсы подавались от установки типа ИОМ-100/20 с выпрями-
Рис. 4.9. Схема выявления дефектных изоляторов токопровода: 1 — выпрямительное высоковольтное устройство; 2 ~ переключатель; 3 — искровой промежуток; 4 — токопровод; & — изоляторы; 6 — зарядный конденсатор
тельной приставкой типа ВП-60 и импульсным конденсатором емкостью 13 мкФ на номинальное напряжение 25 кВ. Разрядник имел искровой промежуток с (Лгоб<25 кВ.
После выявления дефектных изоляторов токопровод испытывается $ течение 1 мин напряжением промышленной частоты; значения напряжения указаны в § 4.1. После замены изоляторов токопровод испытывают повторно. Токопровод считается выдержавшим испытание, если не произошло пробои или перекрьпия изоляторов. Перемежающиеся перекрытия голубоватого свечения по поверхности отдельных изоляторов не являются основанием для браковки изоляции токопровода, так как они могут быть следствием искажения кривой питающего испытательную установку напряжении.
4.7. ИСПЫТАНИЕ КОМПЛЕКТНЫХ
распределительных устройств
Комплектные распределительные устройства состоят из различных видов оборудования, каждое оборудование налаживается и испытывается отдельно в соответствии с предъявлиемыми к нему требованиями. Испытания проводятся в соответствии с требованиями гл. 12 Норм.
Измеряют сопротивление изоляции элементов из органических материалов мегаомметром 2500 В и вторичных цепей — мегаомметром 500—1000 В. Значения измеренных сопротивлений должны быть не менее: 1000 МОм для устройств с номинальным напряжением 6—10 кВ; 3000 МОм для устройств напряжением 15—150 кВ; 1 МОм для каждого присоединения вторичных цепей со всеми присоединенными аппаратами, приборами, реле и т. п.
После измерения /?из производится испытание изоляции первичных цепей ячеек повышенным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. При этом силовые кабели должны быть отсоединены, ячейки должны быть смонтированы и полностью вдвинуты (ячейки с трансформаторами напряжения и вентильными разрядниками должны быть выкачены или отключены). Если изоляция ячеек имеет элементы твердой органической изоляции, время приложения испытательного напряжения увеличивается до 5 мин.
•157
Испытательные напряжения имеют следующие значения:
Класс изоляции оборудования, кВ
Испытательное напряжение, кВ для изоляции: фарфоровой . других видоз
3 6 10 15 20 24 27 35
21 32 42 55 65 75 80 95
21,6 28,8 37,6 49,5 58,5 67,5 72 85,5
В комплектных распределительных устройствах с выключателями серии МГ и других подобных устройствах пофазно испытывается также изоляция контактного промежутка.
Пры отсутствии испытательной установки переменного тока допускается испытывать изоляцию ячеек КРУ повышенным напряжением
выпрямленного тока, в этом случае испытательное напряжение должно быть равно амплитудному значению испытательного напряжения частотой 50 Гц, т. е. (7ПСп, выпр”Г/ПСП1 депств- Испытание изоляции цепей вторичной коммутации производится в течение 1 мин напряжением 1000 В, частотой 50 Гц. Все испытания проводятся пофазно при заземленных двух других фазах.
4.8. ИСПЫТАНИЕ БУМАЖНО-МАСЛЯНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
Силовые конденсаторы для повышения коэффициента мощности, конденсаторы отбора мощности и конденсаторы связи в процессе наладки подвергаются испытаниям согласно требованиям гл. 17 Норм.
Измерение сопротивления изоляции бумажно-масляных конденсаторов производится мегаомметром 2500 В относительно корпуса конденсатора и между выводами. Сопротивление изоляции н коэффициент абсорбции не нормируются.
Емкость конденсаторов измеряют при помощи мостов переменного тока типов Р-5026, Р-525, Р-595, МДП и др. пли методом амперметра— вольтметра по схеме, приведенной иа рис. 4.10 при напряжении НО— 220 В переменного тока.
Рис. 4.10. Схемы измерения емкости: С — испытуемая емкость
Емкость Сх, мкФ, подсчитывается по формуле 10»/ х в>и
где / _ измеренный ток, A; U — напряжение, В, иа конденсаторе при испытании при f=50 Гц (w=314 1/с).
При измерении емкости конденсаторов при напряжении 3—10 кВ вместо амперметра в схему включают миллиамперметр. При отсутствии 158
миллиамперметра можно измерить емкость при помощи двух вольтметров и определить ее значение, мкФ, по формуле
10"
Сх ,
со/?2 tg ср где /?2 — внутреннее сопротивление вольтметра, Ом; tg ф определяют по косинусу угла ф сдвига фаз между напряжениями вольтметров V! и V2 (cos ф=(/2/(7|).
Емкость в трехфазных конденсаторах измеряется последовательно между каждой парой закороченных выводов и третьим выводом согласно табл. 4.5.
Таблица 4.5. Последовательность измерения емкости
Обозначенье вывода Обозначение измеренной емкости Выводы, между которыми измеряют емкость
1 с. 1-2,3
2 Со 2—1,3
3 Сз 3-1,2
Полная емкость трехфазиого конденсатора определяется как полусумма всех парных емкостей:
' _ + ^2 + £з
2
При измерении емкость подсчитывают по формуле
СЛ.(100 + /?3)^ х~ л(/?з + р)
на основании значения /?3, измеренного при полной балансировке схемы. Допустимые отклонения емкости конденсаторов Д, %, приведены ниже:
Косинусный конденсатор на напряжение 3 кВ и более:
для связи, отбора мощности и для делителей напряжения ............................................ ±5
для продольной компенсации От ±5 до—10
Измерение диэлектрических потерь конденсаторов производят при напряжении, не превышающем поминального. У конденсаторов связи tg 6 измеряется при напряжении 10 кВ. При отсутствии испытательного устройства достаточной мощности измерение tg 6 конденсатора производится на малом напряжении. Значение tg б, измеренное при температуре +20 °C, не должно превышать для новых конденсаторов связи, конденсаторов отбора мощности и делительных конденсаторов 0,4 %. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь у силовых конденсаторов не производится.
Испытание повышенным напряжением промышленной частоты проводится в течение 1 мин. Контроль испытательного напряжения ведется па стороне высшего напряжения статическим киловольтметром. Значения испытательного напряжения для конденсаторов различных на
159
значений и типов указаны в заводских паспортах. Конденсаторы, имеющие один вывод, соединенный с корпусом, повышенным напряжением не испытываются. Испытания конденсаторов переменным напряжением при отсутствии установки достаточной мощности может быть заменено испытанием выпрямленным напряжением удвоенного значения. Изоляции фарфоровых подставок для конденсаторов испытывается напряжением промышленной частоты 70 кВ. Батарея конденсаторов испытывается трехкратным включением па номинальное напряжение. Перед включением мегаомметром проверяется исправность конденсаторов, цепи разряда и цепи заземления конденсаторов.
Прн включении батареи в сеть измеряются токи нагрузки каждой фазы. Токи не должны различаться более чем на 5%. Запрещается включать батарею конденсаторов на напряжение более 1,1 номинального напряжения конденсаторов. После испытаний и перед включением батарея конденсаторов, должна быть надежно разряжена.
Разряд конденсаторов (обязательно каждого элемента) независимо от наличия разрядного сопротивления (3 кОм для конденсаторов до 500 В и 10 кОм для конденсаторов свыше 500 В) производится при помощи заземляющей штаигн с закорачиванием выводов конденсатора на «землю».
Раздел пятый
НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЯ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
5.1. ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ
Наладка и испытание масляных выключателей выполняются в соответствии с требованиями гл. 8 Норм. Технические характеристики выключателей, используемые при наладке, приведены в табл. 5.1. Перед наладкой масляный выключатель, полностью собранный и отревизован-яый, должен быть проверен на разновременность замыкания и размыкания контактов; должны быть измерены ход подвижной части, в ж им и ход контактов при включении. До заливки выключателя маслом измеряется сопротивление изоляции подвижных и направляющих частей, выполненных из органических материалов, баковой изоляции, крепежных шпилек й дугогасительных устройств. Измерение производится мегаомметром 2500 В. Сопротивление изоляции должно быть для выключателей с рабочим напряжением: до 10 кВ не менее 1000 МОм; от 15 до 150 кВ не менее 3000 МОм; 220 кВ и выше ие менее 5000 МОм.
Для измерения сопротивления баковой изоляции на ее поверхность Б верхней и нижней частях накладываются временные электроды н к ним присоединяются провода от мегаомметра. 14змерение сопротивления изоляции подвижных частей на отключенном выключателе производится подключением мегаомметра, с одной стороны, к траверсе, а с другой — к конструкции бака выключателя. После заливки измеряется сопротивление изоляции подвижных частей и вводов при включенном положении выключателя. При получении результатов меньше допускаемых нормами измеряется также сопротивление изоляции при отключенном выключателе и замкнутых накоротко вводах. По результатам
160
измерений сопротивления изоляции во включенном и отключенном положениях масляного выключателя определяется сопротивление изоляции- подвижных частей по формуле
г. ^из.вкл Лиз.откл
Киз - г, _ п ’
‘'ИЗ.ОТКЛ «из.вкл
где Лиз, вкл, Лив, откл — сопротивление изоляции соответственно включенного и отключенного масляного выключателя, МОм,
Если измеренные значения сопротивления изоляции меньше установленных нормами, внутрибаковая изоляция подлежит сушке. Сопротивление изоляции обмоток включения и отключения и вторичных цепей привода выключателя измеряется мегаомметром 1000 В и должно быть не менее 1 МОм.
Вводы масляных выключателей испытываются до установки их на выключатель, как указано в § 4.2. Прн измерении тангенса угла диэлектрических потерь вводов после установки их иа выключатель возможно увеличение измеренного tg 6 по сравнению со значением, приведенным в протоколах, за счет влияния внутрибаковой изоляции. Измерение tg б изоляции выключателя производится на полностью собранном выключателе мостами Р-595 и Р-5026 по перевернутой схеме. Если tg б превышает допустимый, производится измерение с исключением влияния баковой изоляции (опускание бака, слив масла, закорачивание дугогасительных камер). Для баковых масляных выключателей 35 кВ оценка влияния внутрибаковой изоляции прн повышенных значениях tg6 обязательна. Если при исключении влияния баковой изоляции tg б вводов уменьшается более чем иа 4 %, внутренняя изоляция выключателя подлежит сушке. После повторной заливки выключателя маслом производятся проверка его сопротивления изоляции мегаомметром 2500 В и измерение tg б при включенном и отключенном выключателе. Сопротивление изоляции и диэлектрические потери должны быть в обоих случаях практически одинаковыми. Испытательное напряжение подается иа оба ввода каждой фазы.
Испытание изоляции масляных выключателей повышенным напряжением промышленной частоты производится в течение .1 мин. Изоляция выключателей и изоляция контактного разрыва у выключателей испытываются напряжением, значение которого зависит от номинального напряжении выключателя (для выключателей с номинальный напряжением до 35 кВ включительно эти испытания обязательны):
Поминальное иапряже- •
ние выключателя, кВ . 3 6 10 15 20 24 27 35
Испытательное напря-
жение для нормаль-
ной изоляции, кВ . . 22 29 38 49 58 63 72 85
Изоляция вторичных цепей и обмоток привода испытывается напряжением переменного тока 1 кВ в течение 1 мин.
5.2. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
Измерение сопротивления постоянному току контактной системы масляных выключателей производится пофазно у каждой пары рабочих контактов выключателя по схеме/приведенной йа рис. 5.1, мйкро-
11-523 ДД1
Таблица 5.1. Характеристики
Тип выключателя Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток, А Ход подвижных частей, мм Вжим (ход) контактов, мм
ВМП-10; 6—10 600; 1000 245—5 59±4
ВМП-10К 1500; 5000 56±4
ВМГ-133 6—10 600; 1000 250±5 40±5
мг-ю 10 5000 420±^ 90±2
МГГ-10 6—10 2000; 3000 300—10 17±3/95—5 18±2/95—5
МГГ-20 20 2000; 3000 500—25 90±2
МГ-20 20 6000 500—25 90±2
С-35 35 630 231±6 10±1
3200 285±5 20±1
мкп-иом, ВТ-125 НО 600 510±5 8+2
BMK-U0 ПО 1500 6002^° 90
вмк-пов 2000
У-110-8 110 2000 500±10 10±1
ВМТ-110 ПО 1000 492срЗ 60—3
ВМТ-220 220 1000 492^3 60—3
МКП-220 220 600 800+®5
У-220-10 220 1000;2000
МКП-500 500 1500 1050+12 —10
Примечание. В графе «Вжим (ход) контактов» приводятся данные: в
Рис. 5.1. Схема измерения сопротивления постоянному току контактной системы выключателя:
МВ — масляный выключатель; Л1 — измерительный мост; Б — источник питания 162
масляных выключателей
Равномерность замыкания и размыкания контактов, мм Время, с, от подачн импульса до момента
при включении при отключении
замыкания контактов остановки подвижных контактов размыкания контактов остановки подвижных контактов
5 0,3 — о,1 —
2 0,23 0,23 0,1 0,18
5 0,53 0,75 0,12 0,29
4 0,14 0,42 0,11 0,24
4 0,65 0,2
5 0,65 1,2 0,14 0,37
1 и4 0,26 — 0,07 0,08
1 и4 0,6 — 0,055 0,08
1 0,5—0,6 —— 0,04—0,05 —
— 0,18 —— 0,05 0,09
1 0,7—0,8 0,05-0,06 0,08
0,2 — 0,05 0,08
°>2 — 0,05 0,08
1 0,7-0,8 —- 0,04—0,05 —
0,8 0,06—0,08 —
1 1,5±0,1 0,04—0,05 —’
числителе — для рабочих контактов, в знаменателе — для дугогасительных. '
омметром, двойным мостом или методом амперметра — вольтметра. Значения сопротивлений должны соответствовать данным табл. 5.2. Если результаты измерений больше значений, установленных Нормами, необходимо произвести повторное измерение после ревизии контактов.
Измеряются сопротивления шунтирующих резисторов дугогасительных устройств. Измеренные значения сопротивлений ие должны отличаться от заводских данных более чем на 3%. У выключателей серии ВМТ сопротивление токоведущего контура постоянному току при приемо-сдаточных испытаниях (согласно заводской инструкции) не измеряют. Сопротивления обмоток электромагнитов включения и отключения измеряются по схемам, приведенным на рис. 5.1. Значения сопротивлений обмоток должны соответствовать заводским данным.
11*
163
Таблица 5,2. Сопротивление постоянному току токоведущего контура масляных выключателей
Тип выключателя Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток, А Сопротивление контактов фазы выключателя, мкОм
ВМП-10; ВМП-10К 10 600 55
1000 40
1500 30
к 5000 15;300*
ВЭМ-6, ВЭМ-10 6—10 2000 i45
3200 45
М-10 10 5000 10; 300*
МГГ-10 . 6—10 2000 30
3000 20.
Остальные типы 3-10 200 350 :
600 150
1000 100
2000 75 '
МГ-20 20 6000 15; 300*
МГГ-20 20 2000 30; 260*
3000 20; 250*
ВМ-35; ВБ-35; ВМД-35 35 600 550-
С-35 35 ‘ 630 310; 9**
3200 55;14**
ВМТ-110 ПО 1000 . 130
МКП-110:
1 с пиритовыми пластинами 110 600 1600;540**
без киритовых пластин ПО 600 1100.
ВМ-125 ПО 600 500
ВМТ-220 220 1000 130
МКП-220 220 600 1200;260**-
У-220-16 220 600 1400;600**:
МКП 500 500 1500 2350; 350**}
1 - 500***
* Дугогаснтельные контакты.
** Одна камера.
•** Подвижные контакты.
5.3. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ ВКЛЮЧЕНИЯ И ОТКЛЮЧЕНИЯ
Измерение скоростей включения и отключения производят на мае- . ляиом выключателе, полностью залитом маслом, при температуре окру, жающей среды не менее +10 °C. Скоростные характеристики дельцы;, соответствовать данным табл. 5.3. Измерение скоростей включения й отключения выключателей производится при номинальном напряжении иа зажимах обмоток электромагнитов включения и отключения, а также при напряжении меньше номинального согласно заводским нормам.
Измерение скоростей включения и отключения выключателей производится при помощи вибрационного отметчика — в и б. ррграфа. , Виброграф Состоит' из "вибратора и пишущего устройства, здкрецденнр-,
16L.
Таблица 5.3. Скорости движения контактов масляных выключателей
Тип выключателя Тип провода Скорость движения контактов, м/с
в момент замыкания (включения) или размыкания (отключения) контактов максн-. мальная
дугогасн-тельных промежуточных
мкп-зоо Ш ПЭ-504 2,4/1,6 3,7/2,8 3,7/4,0
МКП-220; У-220-10 ШПЭ-44 2,7/1,5 4,4/2,8 4,4/3,6
ВМТ-110; В МТ-2'20 ППР 8,2/5,0 — 9/8,5
BMK-H0; BMK-U0B ПП-35 7,5/5,0 — 7,9/5,3
С-35 ПЭ-31 2,4/1,2 3,0/1,8
ВМ-35; ВМП-35; ВБ-35 ‘ ПС-10 -/1,0 1,7/2,0
МГ-20 ПС-31 2,0/1,8 — 2,1/2,0
МГ-10 ПС-31 2,5/1,8 —— 2,5/2,0
МГГ-10 ПЭ-2 1,4/2,1 — 1,7/3,0
ВМГ-1ЭЗ ПС-10 2,8/2,0 — 2,8/3,0
ВМП-Ю; ВМП-10К ПЭ-11 3,5/3,0 — 4,5/4,2
Примечание. В числителе — скорость при замыкании контактов, в знаменателе-р скорость при размыкании контактов
го на свальной пластине с якорем, и обеспечивает 100 колебаний в секунду пишущего устройства при подаче на обмотку вибрографа, переменного напряжения 12 В частотой 50 Гц. Перед измерениями путем кратковременной подачи напряжения питания проверяется исправность вибрографа. Подключение вибрографа к источнику питания производится одновременно с подачей импульса на включение или отключение выключателя. В процессе работы выключателя пишущим уст-ройствУм вначале пишется черточка (пока штанга траверсы еще не движется), а затем с момента начала движения штанги траверсы до окончания е'е движения — синусоидальная кривая. Полученная кривая движения траверсы при включении и отключении выключателя. называется виброграмм ой.
Расшифровка виброграмм. Виброграмма разбивается на ряд участков, длина которых в каждом случае зависит от длины виброграммы (хода траверсы или подвижной системы), ио во всех'случаях разбивка на участки должна быть такой, чтобы получить наибольшую точность измерений в характерных точках, т. е. для моментов замыкания или размыкания контактов выключателя и при выходе контактов из гасительной камеры. После разбивки иа участки длина каждого из них точно измеряется, а время движения траверсы определяется по числу периодов колебаний на этом участке (рис. 5.2, а). Средняя скорость на данном участке, м/с, определяется по формуле
V -£*2. г ср — ( •
где £,ч —длина участка, м; t — время движения на участке, с (частота колебаний 100 Гц).
165
Полученные таким образом средние значения скорости относя.тоя,к серединам соответствующих участков (рис. 5.2, б), и по ним строился зависимость скорости движения траверсы выключателя от ее пу»ц V<v=l(L).
Для всех кривых рекомендуется совмещать с началом координат положение «Включено». На рис. 5.2 приводятся кривые скорости дви-
9^мм,17,1мм
21,1мм Длина участка.
0,025с 0,02с 0,38м 0,80м ' с с
0,02с
1,07м- с
0,02с _ Время движения
1,05м *
~~с~ Скорость движения
Длина, участка хода траверсы,мм
100
100
100
100
50 50
50
50
35
30
Вкл.
1,5
1,25
1,7
1,8
1,95]175
3,8
0,3
0,8
8,6............................
-2
Время движения траверсы на участке, с-10
5,7
I 1,16 11,75 I 2,08 I 2,33 12,03 \2^G\2fi£\2,78\2,941 2,8 I 2,0 I ’ Средняя скорость движения траверсы на участке,м/а
Рис. 5.2. Виброграмма выключателя:
а — обработка виброграммы; б — определение средней скорости па отдельных участках
жепия траверсы. Регулировка выключателя считается удовлетворительной, если полученные скорости не отличаются от заводских данных более чем на ±15% (в противном случае производится регулировка выключателя и повторяется измерение скорости движения траверсы выключателя). Завод-изготовитель выключателя дает 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. У выключателей серии ВМТ при приемо-сдаточных испытаниях проверка скорости подвижных частей выключателя согласно заводской инструкции не производится.
5.4. ПРОВЕРКА ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЗМА ПРИВОДА
Перед проверкой привода и его элементов привод должен, быть тщательно отревизован. Измерение времени движения подвижных частей выключателя производится при включении и отключении выключателя по схемам, приведенным на рис. 4.6. Для отсчета времени при
166
меняются электрические секундомер, миллисекупдо.мер или осциллограф. Поскольку секундомер может дать большую погрешность (до 0,05 с), для проверки быстродействующих выключателей применяют миллисекундомер или осциллограф. При наладке выключателей измеряют собственное время включения от момента подачи импульса напряжения на включение до начала замыкания контактов выключателя и собственное время отключения от момента подачи импульса на отключение до начала размыкания контактов. Измеренные значения не должны отличаться более чем на ±10% от приведенных в табл. 5.1 или данных заводской инструкции.
Механизм свободного расцепления проверяется в работе при включенном положении привода в двух-трех промежуточных положениях и на границе зоны действия свободного расцепления.
Минимальное напряжение срабатывания привода выключателя на отключение должно быть не менее 0,35 номинального, а напряжение надежной работы не более 0,65 номинального напряжения обмотки привода. Контакторы включения должны обеспечивать надежное включение выключателя при напряжении ие более 0,8 номинального. Учитывая, что в процессе срабатывания привода изменяется индуктивность обмотки, а следовательно, и соотношение L и R, для проверки рекомендуется схема с реостатом. Проверка срабатывания обмоток и контакторов производится пофазно. У выключателей с пофазными приводами всех типов и последовательным соединением обмоток отключения и включения за напряжение срабатывания принимается минимальное напряжение, при котором надежно срабатывает одновременно все три последовательно включенные обмотки. Испытание выключателя многократными включениями н отключениями проводится при напряжениях на зажимах привода в момент включения 1,1—1,0—0,9—0,8 номинального. Выключатель при каждом напряжении опробуется 3—5 раз и, кроме того, подвергается 2—3-кратному опробованию в цикле О—В—О при автоматическом повторном включении и номинальном напряжении на зажимах привода.
Проверка встроенных трансформаторов тока рассмотрена в разд. 7 Справочника. Проверка элементов устройств управления масляными выключателями описана в «Справочнике по наладке аппаратуры вторичных цепей».
Раздел шестой
НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЯ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
6.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Наладка и испытание воздушных выключателей выполняются в соответствии с требованиями гл. 9 Норм.
Технические характеристики воздушных выключателей, выпускаемых в настоящее время отечественной промышленностью для электрических станций, сетей И систем, приводятся в табл. 6.1—6.5,
167
S Таблица 6.1, Характеристики1 воздушных выключателей 110—500 кВ с вордухонаполненным отделителем, 06 '' " ’ ’ (на' один полюс)
Характеристика Давление в резервуарах выключателей. МПа (кгс/см2) БВШ-110 ВВ-ЗЗОБ ВВ-500Б
Давление сжатого воздуха в резервуарах, МПа (кгс/см2): номинальное максимальное рабочее минимальное рабочее минимальное начальное, при котором допустимо АПВ, не более 1111 2,0(20) '2",Г(21) 1,6(16) 1,9(19)
минимальное работы отделителя — 1,4(14) 1,3(13)
.отлипания отделителя (при котором первый контакт отделителя начинает двигаться на смыкание), не более ... —— 1,0(10) 0,9(9)
самовключения (при котором замыкаются все контакты отделителя) Сброс давления воздуха в резервуарах, МПа (кгс/см2): — 0,5—0,7(5—7) Не менее 0,45 (4,5)
при одном отключении 2,0 (20) 1,6(16) 0,28—0,29 (2,8—2,9) 0,3(3) 0,20—0,24 (2,0—2,4)
при включении 2,0(20) Практически отсутствует
Собственное- время отключения, не более, с 1,6—2,0(16—20) 0,05 0,06
Время включения, не более, с Длительность импульса, с: 2,0(20) 1,6(16) 0,15 Не нормируется 0,23 0,24—0,28 0,23 0,22—0,26
отключающего 2,0(20) Одинаковая для всех полюсов 0,08—0,11 Не более 0,11
включающего 2,0 (20) То же 0,12+0,04 Не более 0,21 0,15—0,24
Бесконтактная пауза камер при отключении, с 2,0(20) —0,02 0,14—0,18 0,16—0,18
Разновременность, не более, с: размыкания контактов гасительных камер при 1,6(16) 2,0(20) 0,004 — Не менее 0,14 0,008
отключении 1,6(16) —- 0,008
замыкания контактов гасительных камер при отключении 2,0(20) См. примечание 0,12
размыкания контактов отделителя 1,6—2,1 (16—21) 0,01 0,016
замыкания контактов отделителя включения трех полюсов 1,6—2,0(16—20) 2,0(20) 0,025 0,04 0,04
Запаздывание размыкания контактов отделителя относительно размыкания последнего контакта камер, с Минимальная бестоковая пауза при АПВ, не более, с . Снижение давления в резервуарах выключателя, вызванное расходом воздуха,- не более, МПа (кгс/смг), в 1 ч; 1,6—2,1 (16—21) 2,0 (20) 0,03—0,05 0,02—0,05 | 0,025—0,05 0,3
на вентиляцию 2,0(20) 0,035 (0,35) 0,035+0,01 (0,35+0,1)
на утечки прн включенном выключателе 2,0(20) 0,003 (0,03) 0,02 (0,2)
на утечкн при отключенном выключателе 2,0(20) 0,009 (6,09) 0,02 (0,2)
Примечание. Вибрация контактов камеры должна прекратиться ja время не менее 0,05 е до замыкания контактов отделителя в цикле О-«В (проверяется только для выключателей, предназначенных для работы в цикле АПВ).
$
Таблица 6.2. Характеристики воздушных выключателей серии ВВБ и ВВД-ЗЗОБ
Характеристика БББМ-ИОБ ВВБ-220-12 ВВД-ЗЗОБ ВВБ-ЗЗОБ ВВБ-500 ВББ-750
Давление сжатого воздуха в резервуарах, МПа (кгс/см2): номинальное максимальное рабочее минимальное рабочее 2,0 2.1 1,6 (20) (21) (16) 2,6(26) 2,7(27) 2,1 (21) 2,0(20) 2,1 (21) 1,6(16)
минимальное механического срабатывания, не более Давление включения главных контактов при наполнении резервуаров дугогасительных устройств сжатым воздухом, МПа (кгс/см'9 Давление включения сопровождающих контактов при наполнении резервуаров дугогасительных устройств сжатым воздухом, МПа (кгс/смг) 1.4(14) 0,5±0,1 (5±1) 1+0,3 *-0.0 (Ю±о) 1,4(14) 0,5*0,1 (5*1) 1+0,3 ‘—0,0 (10±8) 1,4(14) 0,5*0,1 (5*1) 1,4(14) 0,5*0,1 (5ctl) 1,4(14) 0,5*0,1 (5±1) 1.4 (14) 0,5=ь0,1 (5=*1)
Давление минимальное, прн котором допустимо АПВ, не более, МПа (кгс/см?) 1,9(19) 1,9(19) 2,5 (25) 1,9(19) 1,9 (19) 1,9(19)
Сброс давления воздуха в резервуарах при номинальном начальном давлении, МПа (кгс/см2): при одном отключении 0,26*0,03 0,28*0,02 л пе-|“0,03 0,01 о,зз±?$ 0,25+0$ 0,25+0$
(2,6*0,3) (2,8*0,2) (2-5±3-Л) (2.5+?;?) (2.5±?:?)
при одном включении Практически отсутствует
Время, с; собственное отключения, не более 0,05±0,005 0 Об+0,00? +и0—0,005 0 Об+°’003 0,005 и»ио—0,003 0.0б+?$? 0.07+?,
включения, не более от замыкания последнего вспомогательного контакта при включении до первого размыкания главных контактов в циклах В—О и О— В—О, не менее
Запаздывание первого размыкания вспомогательных (сопровождающих) контактов относительно размыкания последнего главного контакта, с
Запаздывание замыкания вспомогательных контактов относительно главных, не более, с
Разновременность, с:
размыкания главных контактов верхней и нижней камер, не более
размыкания вспомогательных контактов, ие более
замыкания главных контактов при включении, не более
Длительность отключающего импульса, ие менее, с
Минимальная бестоковая пауза при АПВ, не более, с
Падение давления воздуха, вызванное утечками из центральных колонн и промежуточных изоляторов, при снятых указателях продувки и начальном давлении 0,06 МПа (0,6 кгс/емг), не более, МПа (кгс/см2), за 1 ч
Расход воздуха, л/ч:
иа вентиляцию одного полюса, не более на утечки одного полюса в отключенном положении, не более
0,15 0,01 0,2 0,01 0,24±0,01 0,24:^0,01^ 0,26^0,01^ 0,26*0,01
0 (YQo+O'OOB 0 ПРрт-О.ООв о,оо5 — — — —
0,1 0,008 — — — —
— 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004
0,003 0,004 — — — —
Трех полю- Одного полюса
сов
0,02 0,005 0,01 0,01 0,01 0,01
0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
0,19 0,25 0,25 0,25 0,3 0,3
0,005 0,005 0,005
(0,05) (0,05) (0,05)
1500 3000 1000 1000 1500 1500
150 250 800 500 750 1000
Таблица 6.3. Характеристики воздушного выключателя В В Г-20
Характеристика
Допустимое значение
Давление сжатого воздуха в резервуарах, МПа
(кгс/см2);
номинальное 2,0(20)
максимальное рабочее 2,1 (21)
минимальное рабочее 1,9(19)
минимальное механического срабатывания, не 1,6(16)
более
Сброс давления воздуха в резервуарах выключа-
теля, МПа (кгс/смг): Практически от-
за одно включение при номинальном началь-
, нрм давлении сутствует
за одно отключение при номинальном началь- 0,50—0,55 (5—5,5}
ном давлении '
за одно отключение при начальном' давлении Около 0,4 (4)
1,5 МПа (15 кгс/см'-’) : Собственное время отключения, с, от подачи
команды на отключение до размыкания: 0,08—0,12
основных дугогасительных контактов
вспомогательных дугогасительиых контактов 0,100-0,148
ножа разъединителя, не более 0,07
Время, с, от размыкания основных дугогаситель- 0.02+0;»8
ных контактов до размыкания вспомогательных
Время, с, от: размыкания ' вспомогательных дуго- 0,03
гасительных контактов до размыкания ножа
отделителя, не менее
Время включения, с, не более Длительность вибрации вспомогательных дугога- 0,10±0,Г
0,003 .
сительных контактов при отключении, не более, с
Падение давление воздуха в резервуарах при но- 0,1 (1,0).
минальном давлении, вызванное утечками, не
более, МПа (кгс/см2), за 10 ч
Таблица 6.4. Характеристика воздушных выключателей серии ВЙБК
Характеристика ВВБКИЮ ВВБК-220 ВВБК-500
Давление сжатого воздуха в резервуарах выключателя, МПа (кгс/см2): номинальное 4,0(40) 4,0(40) 4,0(40)
максимальное рабочее 4,1 (41) 4,1(41) 4,1 (41)
172
Продолжение тйвл: 6.4
Характеристика ВВБК-ПО ВВБК-И0 ВВБК-500
минимальное рабочее 3,2(32) 3,2(32) 3,2(32)
Минимальное механического срабатывания, не более 2,8(28) 2,8(28) : 2,8 (28)
Минимальное начальное, при котором допустимо АПВ, не менее 3,9 (39) 3,9(39) 3,9(39) *
Давление включения главных контактов прн наполнении дугогасительных камер сжатым воздухом, МПа (кгс/см2) — 1,2±0,15 (12+1,5) 1,2+0,15 (12+1,5)
Давление включения контактов шунтирующей цепи при наполнении дугогасительных камер сжатым воздухом, МПа (кгс/см/) — 1 >О±о’3 (Ю±о) —
Сброс: .давления воздуха в резервуарах при начальном номинальном давлении, МПа (кгс/см/): при одном отключении 0,65+0,05 (6,5+0,5) 0,65+0,05 (6,5+0,5) 0,fcfc0,05 (6,0+0,5)
при одном включении Время, с; собственное отключения Практ 0,045+0,005 ически отсутс 0,025±^’^ твует . .
включения Не более 0,13 0,075+0,005 0,075+0,005
от замыкания последнего контакта шунтирующих цепей 0,01 • 0,01 0,01
при включении до первого размыкания главных контактов в циклах В—О н О-В—О, не менее
от размыкания контактов до начала дополнительного дутья, не более . 0,02 0,02 ' 6,02
173
Продолжение табл. 6.4
Характеристика ВВБК-1Ю ВВБК-220 ВВБК-500
Запаздывание, с: размыкания контактов шунтирующих цепей относительно размыкания глав- ных контактов 0 ОЗО"^’000 0,030±«$» —
замыкания контакта шунтирующих цепей, замыкающегося последним, относительно замыкания главных контактов при включении, не более 0,10 0,11
Длительность командного импульса при отключении, с, не менее 0,030 0,025 0,025
Длительность дополнительного дугья, с, не менее 0,06 0,03 0,03
Разновременность, с: размыкания контактов верхней и нижней камер, не более — 0,005 0,004
размыкания главных контактов трех полюсов, не более, с 0,01 0,01 0,01
замыкания главных контактов трех полюсов при включении, ие более, с 0,01 0,01 . 0,005
Минимальная бесконтактная пауза при АПВ, не более, с Электрическое сопротивление токоограничивающих резисторов, Ом Полное электрическое сопротивление регулируемого резистора (см. примечание 2) Минимальное напряжение срабатывания электромагнита при максимальном давлении воздуха, ие менее, В 0,32 45±2 (на электромагните) 143 0,3 41±4 (в шкафу ; 8±0,5 154 0,3 41 ±4 /правления) 8±0,5 154
Примечания: 1. Временные характеристики указаны при номинальном давлении воздуха в резервуарах н номинальном напряжении оперативного постоянного тока иа зажимах цепей управления при температуре окружающего воздуха + 10-^+25<1С.
2. На выключателях ВВБК-220 и ВВБК-500 сопротивление регулируемой части резистора устанавливается таким, чтобы было обеспечено нормируемое значение тока потребления электромагнитов 22 А при напряжении 220 В.
174
Таблица 6.5. Характеристики выключателей ВИВ
Характеристика ВНВ-ЗЗНБ ВНВ-500 ВНВ-750
Давление сжатого воздуха, МПа (кгс/см2); поминальное максимальное рабочее минимальное начальное, при котором допустимо АПВ 4(40) 4,1 (41) 3,9(39)
минимальное рабочее 3,5(35) 3,6(36) 3,6(36)
минимальное механического срабатывания при включении и отключении, не более 2,5(25) 2,5(25) 3,0(30)
самовключения, не более Сброс давления воздуха при начальном давлении 3,9 МПа (39 кгс/см2), МПа (кгс/см2), не более: 2,0 (20) 2,0(20) 3,0(30)
при одном отключении при одном включении Время, с: собственное отключения, не более включения, не более Запаздывание размыкания контактов шунтирующих цепей относительно размыкания главных контактов, с, не более Разновременность срабатывания, не более, с: главных контактов полюса при отключении шунтирующих контактов резисторов полюса контактов трех полюсов при включении контактов трех полюсов прн отключении 0,28(2,8) 0,28(2,8) 0,03(0,3) 0,025 0,1 0,035 0,002 0,005 0,02 0,005 0,26 (2,6)
175-
Продолжение табл.’ 6.5
Характеристика ВНВ-ЗЗОВ BUB.500 ВНВ-750 .
Минимальная бестоковая пауза при АПВ, нс более, с Снижение давления воздуха в резервуарах, вызванное расходом на утечки в отключенном положении, не более, МПа (кгс/см2), за 3 ч Избыточное давление в системе принудительной вентиляции, МПа (кге/см2) 0,3 0,05(0,5) 0,05—0,12(0,5—1,2)
Примечания: 1. При колебании давления воздуха в указанных пределах и напряжении на зажимах электромагнитов управления 190—242 В время включения и собственное время отключения не выходят за пределы, указанные в таблице; при наименьшем напряжении иа зажимах электромагнитов управления (143 В) указанное время возрастает не более чем на 20 %.
• :2/Бёст'оковая пауза при АПВ задается внешней схемой.
6.2, ИСПЫТАНИЯ В ПРОЦЕССЕ МОНТАЖА
В процессе монтажа воздушного выключателя до его сборки выполняются следующие проверки;
а) гидравлические испытания фарфоровых покрышек (выполняются организацией, монтирующей воздушный выключатель);
б) механические испытания растяжек (выполняются организацией, монтирующей воздушный выключатель);
в) измерение сопротивления изоляции воздухопроводов, опорных изоляторов, фарфоровых покрышек, вводов и подвижных частей;
г) измерение сопротивления изоляции обмоток электромагнитов включения и отключения;
д) измерение сопротивления постоянному току делителей напряжения;
е) проверка конденсаторов емкостных делителей напряжения (см. §4.8).
После окончания монтажа проводится проверка герметичности внутренних полостей выключателя.
6.3. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Предельные значения сопротивления опорной изоляции и изоляции подвижных частей воздушных выключателей приведены в табл. 6.6.
Измерение сопротивления изоляции отдельных опорных изоляторов, фарфоровых покрышек гасительных камер и отделителей воздушных выключателей всех напряжений производится до установки их на выключатель мегаомметром 2500 В после проведения гидравлических и механических испытаний фарфора, последующей его промывки и йодсушки. Если изолятор имеет жесткую армировку, напряжение подается прямо иа армировку. При отсутствии армировкн — через фольгу, прижимаемую к торцам фарфора. Кроме заводского брака фарфо-
176
Таблица 6.6. Предельные сопротивления опорной изоляции и изоляции подвижных частей воздушных выключателей
Номинальное напряжение. кВ Элемент выключателя Сопротивление изолицин не ниже. МОм
20-35 Тяга, изготовленная из органических ма- 3000 ' .
териалов
Опорный фарфоровый изолятор, покрыш- 5000 ;
ка гасительной камеры или гасительного
устройства • 1
НО и выше Одорный фарфоровый изолятор, покрыш- 5000* '
ка гасительной камеры, отделителя или га-
сительного устройства
Может быть увеличено заводом-изготовителем.
ра (явление крайне редкое), причиной пониженного сопротивления изоляции могут быть грязь и влага на поверхности фарфора. Измерение сопротивления изоляции изолирующих тяг производится после установки их на выключатель.
Измерение сопротивления изоляции обмоток электромагнитов включения и отключения и других элементов шкафов управления производится мегаомметром 500—1000 В до начала монтажа. При этом , сопротивление изоляции обмоток должно быть не менее 1 МОм. В. противном случае обмотки следует сушить (обычно в теплом помещении). Окончательная проверка сопротивления изоляции обмоток производится совместно с цепями управления после окончания монтажа. Каждое присоединение (с сигнальными контактами и контактами вспомогательных цепей, обмотками электромагнитов включения и отключения и другими элементами) должно иметь сопротивление изоляции не менее 1 МОм. Сопротивление изоляции цепей подогревателей воздущногр вы? ключатсля- измеряется мегаомметром 1000 В. При отсоединенном .кабеле цепи подогревателя относительно корпуса должны иметь сопротивление изоляции не менее 0,5 МОм. В противном случае производится их сушка.
При удовлетворительных результатах производится испытание всех элементов шкафов управления напряжением 10.00 В промышленной частоты (совместно с цепями управления).
6.4. ИСПЫТАНИЕ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
Опорная фарфоровая изоляция воздушных выключателей 20. дВ испытывается в течение 1 мин напряжением 65 кВ, воздушных выключателей 35 кВ — напряжением 95 кВ. Для выключателей выше 35. кР испытание проводится лишь при наличии испытательных устройств Ча соответствующее напряжение. Испытание проводится после окончания монтажа выключателя. Если с момента окончания монтажа прошло длительное время, в течение которого температура воздуха понижалась, внутренние полости фарфоровых изоляторов . могут, быть увдажнены,. В этом случае за 3—6 ч до начала испытания щ-овышед-12-523 177.
ным напряжением выключатель ставят на усиленную продувку. Испытания опорной многоэлементной изоляции проводятся, как указарр в § 4.4.
Изоляцию электромагнитов включения и отключения, цепей сигнализации и блокировки воздушного выключателя испытывают напряжением 1000 В промышленной частоты в течение 1 мии. Данное испытание может быть заменено измерением Лео" мегаомметром 2500 В. Сопротивление Лео" должно быть не меиее 2 МОм.
6.5. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
Измеряется сопротивление постоянному току контактов и всего токоведущего контура воздушных выключателей всех напряжений. Сопротивления должны быть не более значений, приведенных в табл. 6.7.
Таблица 6.7. Максимально допустимые сопротивления постоянному току контактов воздушных выключателей
Тип выключателя Максимально допустимое сопротивление контакта, мкОм
всего контура полюса одного элемента гасительной камеры или одного разрыва отделителя одного дуго-гасител ьного устройства
ВВГ-20 60 __
ВВБ-ПОЬ; ВВБК-П0 80 80
ВВН-ИО-6 (ВВШ) 140 20 —
ВВ-ЗЗОБ 380 18 —
ВВ-500-Б 500 18 —
ВВУ-110; ВВБ-220; ВВБК-220 300 —— 80
ВВБ-ЗЗОБ; ВВД-ЗЗОБ; ВВБК-500 600 — 80
ВВБ-500 900 •а» 80
BBD-750 1200 —— 80
ВНВ-330; ВНВ-500 150 •— —
ВНВ-750 230 —
Примечание. На выключателях с воздухоиаполненным отделителей должны (кроме вышеуказанных) измеряться сопротивления контактных соединений: шины, соединяющей гасительную камеру с отделителем, — 50 мкОм; шины, соединяющей две половины отделителя, — 80 мкОм; переходы с фланца верхнего отделителя иа шину, соединяющую отделитель, — 10 мкОм.
Измерение сопротивления постоянному току контактов воздушных выключателей производят после окончания наладки выключателя. Наиболее надежные результаты дают измерения методом амперметра—> вольтметра при токе 100 А. В этом случае в качестве источника посто-' яиного тока может быть использован сварочный генератор или достаточно мощный выпрямитель. Провода сечением ие менее 95 мма дол-:., жны присоединяться к аппаратным зажимам выключателя. Присоединение этих проводов к фланцам камер нли отделителей недопустимо, так как это вносит значительные искажения в результаты за счет .со-
178
противления перехода от фланца к контакту. В качестве токовых проводов могут быть использованы готовые участки ошиновки распределительного устройства.
Сопротивление контактов выключателей на ток 1000 Л и менее может измеряться методом амперметра—вольтметра или мостами постоянного тока при токе ие менее 20 А. В качестве источника постоянного тока в этом случае может быть использована аккумуляторная батарея емкостью не меиее 80 А-ч. Применение батареи меньшей емкости или разряженной недопустимо, так как при это.м невозможно обеспечить постоянство тока во время измерения.
Для измерения сопротивления контактов выключателей можно использовать микроомметр КМС-68. Причиной увеличенного сопротивления могут быть грязь или коррозия иа контактных поверхностях, повреждение серебряного покрытия контактных поверхностей, слабая затяжка болтовых или резьбовых соединений и др. Во всех указанных случаях дефектный контакт должен быть разобран и дефект устранен.
Сопротивление постоянному току обмоток электромагнитов включения и отключения должно быть в пределах, указанных в табл. 6.8.
Таблица 6.8. Характеристики электромагнитов управления воздушных выключателей (номинальное напряжение 220 В)
Тип выключателя Допустимое сопротивление, мкОм Схема соединения электромагнитов трех фаз
ВВГ-20; ВВН-110; ВВН-220; ВВ-330; ВВ-500; ВВУ-35; ВВБ-110; ВВБ-220; ВВБК-1 Ю; ВИВ ВВБК220 ВВБ-330, ВВД-330 ВВБ-500 ВВБ-750 ВВБК-500 10±1,5 для 1-й секции; 55+3,5 для 2-й секции 0,39 ±0,03 2X0,39+0,03 3x0,39+0,03 4x0,39+0,03 0,39+0,03 Раздельное или параллельное (электромагниты с форсировкой) Раздельное или параллельное Последовательное для полюса и параллельное или раздельное для выключателя
Измерение их следует производить прибором, обеспечивающим точность не менее 3%. При проверке электромагнитов, обмотка которых состоит из двух секций, обязательно измеряется сопротивление каждой секции.
Предельные сопротивления постоянному току активных делителей напряжения приведены в табл. 6.9. Измерение их производится методом амперметра—вольтметра от источника постоянного напряжения 110—220 В. Измерение иа более низком напряжении не допустимо, так как оно дает большие погрешности из-за наличия в цепи каждого элемента большого числа контактов между отдельными блоками сопротивлений. Измерения производят с точностью не меиее 1 %. В тех случаях, когда сопротивление конструктивно выполнено из колонки, состоящей нз нескольких элементов (как у выключателей с воздухонаполиенными отделителями), напряжение при измерении подается к верхнему н иижнему фланцам собранной колонки.
12* 179
Таблица 6.9. Допустимые сопротивления постоянному току элементов активных делителей напряжения и шунтирующих резисторов воздушных выключателей
Тип выключателя
Пределы сопротивления постоянному току одного элемента. Ом
ВВН-154-8
ВВ-330; ВВ-500
ВВУ-35
ВВБМ-ПОБ
ВВШ-110
ВНВ
ВВБК-110; ВВБК-220
15 000*150
14 144*142
4,6—0,25 50*0,5
150*5
75+1.0 /0-3,о
47,5+$
6.6. ПРОВЕРКА ХАРАКТЕРИСТИК ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Непосредственно перед подачей воздуха в баки воздушного выключателя проверяют (от руки) отсутствие заеданий при движении якорей электромагнитов и пусковых клапанов. При этом попутно проверяются надежность фиксации бойков электромагнитов, их соосность с пусковыми клапанами, зазор между ними, а также работа вспомо--гательиых контактов размыкания цепей электромагнитов; полный ход, якоря электромагнита, который должен быть равен 8 мм; проверяемся правильность электрических соединений схемы управления выключателем.
Если после окончания монтажа воздушного выключателя прошло более месяца, производят продувку всех воздуховодов выключателя для удаления из них пыли, грязи и посторонних предметов.
Определение снижения давления, вызванного расходом воздуха на. утечки. Снижение давления в баках выключателя, вызванное утечками, должно быть не больше значений, приведенных в табл. 6.1—6.5. Для измерения снижения давления, вызванного утечками, отсоединяется и-заглушается магистраль вентиляции внутренних полостей. Давление,-В;-, баках доводится до номинального, после чего перекрывается вентиль, соединяющий бак с воздухораспределительной магистралью. Давление в баках проверяется через 10 ч ио манометру класса ие более 1,5 с пределами измерений 0—2,5 МПа (0—25 кгс/см2), установ-леинному в агрегатном шкафу. Аналогичным образом определяются.-утечки в отключенном положении выключателя. Незначительное уве-?. личение расхода воздуха иа утечки не изменяет характеристик выключателя, по увеличивает общий расход воздуха н, следовательно, увеличивает время работы компрессоров. В аварийном режиме (например,-при аварии компрессора или воздушной магистрали) сокращается врё-. мя, в. течение которого выключатель может производить отключения» т., е. снижается надежность работы подстанции. ,. •
18J).
Проверка работы воздушного выключателя и расхода воздуха на одну операцию. Допустимые пределы расхода воздуха ца одну операцию (сброс воздуха) приведены в табл. 6.1—6.5.
Проверку работы выключателей следует начинать с минимального рабочего давления испытуемого выключателя. Электромагниты управления нс рассчитаны на длительное прохождение тока, поэтому в случае отказа выключателя или непереключсния сигнально-блокировочных контактов (СБК) оперативный ток должен немедленно отключаться. Производятся операции «Отключение» и «Включение» при постепенном повышении давления до максимального рабочего давления. При- этом по манометру класса не более 1,5, установленному в агрегатном шкафу, фиксируется снижение давления воздуха (разность давлений в баках выключателя непосредстЬенно перед операцией и через 30 с после завершения операции при отключенной воздушной магистрали). Сброс при постоянном начальном Давлении не должен изменяться от одной операции к другой более чем на 0,01—0,02 МПа. Отсутствие постоянства сброса может быть следствием загрязнения клапанов. Следует иметь в виду, что сброс прищервом отключении или включении выключателей'после длительного ^бездействия может отличаться от сброса при операциях, производимых с небольшим перерывом, но он: ие должен превышать допустимые: пределы. Не следует (особенно в теплое время) устанавливать сброс на нижнем пределе, так как в процессе эксплуатации и при понижении температуры сброс имеет тенденцию к уменьшению. Уменьшение сброса при отключении недопустимо ни при каких условиях, так как при этом уменьшаются ток и мощность отключения выключателя. После окончания регулировки сброса при операциях «Отключение» и «Включение» производится проверка сброса в сложных циклах.
Проверка времени работы контактов воздушных выключателей производится только после регулировки и контроля сброса давления. Характеристики воздушных выключателей,' подлежащие обязательной проверке, приведены в табл. 6.1—6.5. Время работы контактов воздушных выключателей измеряется с помощью осциллографа. Наладка выключателей НО кВ и выше производится пофазно. После окончания наладки всех фаз производится трехфазная проверка выключателя. Если при монтаже выключателя не производилась замена отдельных узлов и деталей, которые могли изменить характеристики, то большое отличие характеристик от заводских служит признаком низкого каче-' ства монтажа (перекос деталей, наличие грязи, смазка, не отвечающая требованиям, и т. д.). Для снятия осциллограмм работы контактов воздушных выключателей в сложных циклах применяются специальный щиток (схема щитка приведена па рис. 6.1) и осциллограф (Н102р Н105, КЮ5, Н700 и др.). Следует иметь в виду, что при работе выключателя на него действуют большие динамические нагрузки ударного типа, которые вызывают вибрацию самого выключателя. Поэтому все контактные соединения схемы для осциллографирования работы контактов выключателя должны выполняться с повышенной надежностью — под болт. Наличие в этих цепях ненадежного контакта при вибрации дает на осциллограмме дополнительные сигналы, искажающие картину работы контакта и мешающие правильной расшифровке осциллограмм. —
Особенности наладки и проверки характеристик воздушных выключателей с воздухонаполиенным отделителем. Рабочие и дугогасительные контакты воздушных выключателей с воздухонаполненным Отделителем включены последовательно. Это дает возможность на од--ной осциллограмме фиксировать работу контактов дугогасительныд
181
камер и контактов отделителей. Скорость движения пленки (или бумаги) 250 см/с. Схема соединений для осциллографпрования работу контактов камер и отделителей выключателя приведена иа рис. 63К Если число вибраторов осциллографа недостаточно для записи работ’Ц
Рис. 6.1. Схема щитка для осциллографпрования работы воздушных выключателей:
РП-1, PIl-2-реле типа РП-232 220 В, 4 А; РП-3- реле типа РП-23 220 В? РВ-1, РВ-2 — реле времени типа ЭВ-Н4 220 В, 1,3 с; РУ—резистор 800 Ом, 50 Вт; R2 — резистор проволочный (шунт) 0,1 Ом, 20 Л; Р6 — рубильник подачи команды на проведение цикла; зажимы 6, 7 — напряжение 220 В постоянного то* ка; зажимы 8, 9 — к выносной кнопке подачи команды на проведение цикла? зажимы 10, 11 — запуск осциллографа. Положение рубильников при различных циклах:
Рубильник Цикл
Включение (В) Отключен не О Включение иа КЗ (В—О) АПВ успешное (О—В) АПВ неуспешное (О-В-О)
Р1 в о в В В
Р2 о в в В В
РЗ о о о В В
Р4 о о в о В
Примечание. В — включение; О — отключение.
всех контактов выключателя на одной осциллограмме, следует производить запись одновременно на двух или трех осциллографах. При этом для отсчета времени ток электромагнита следует записывать на каждой осциллограмме. Возможно поочередное осциллографирование работы контактов камер и контактов отделителей, В этом случае на
182
осциллограмме работы контактов отделителей при отключении следует записывать работу контактов одной камеры (размыкающейся последней). Если иа осциллограмме ие предусмотрен специальный отметчик времени, в качестве его может быть использована синусоида тока промышленной частоты. Осциллограммы снимаются с каждой фа-
Рис. 6.2. Схема соединений для осциллографирования работы контактов воздушного выключателя ВВН-330-15:
Ki—Kt — контакты гасительных камер; Ot—Os — контакты отделителей; Б— батарея К.БС 4,5 В; ДР — добавочный резистор: Ш —резистор проволочный (шунт); ЭО — электромагнит отключения; ЭВ — электромагнит включения
зы отдельно. При этом на трубопроводах, идущих к неработающим фазам, устанавливаются заглушки.
Началом отсчета времени на всех осциллограммах служит момент подачи командного импульса на включающий или отключающий электромагнит. Ток электромагнитов следует записывать на всех осцилло
133
граммах. На рис. 6.3 приведен пример осциллограммы работы контад, тов воздушного выключателя с воздухонаполненным отделителем тица ВВ-330 при операции «Отключение» (работают контакты гасительных камер и контакты отделителей).
По осциллограмме «Отключение» (рис. 6.3) определяются:
1. Собственное время отключения — от точки а (момент подачи командного импульса на отключение) до точки б (момент размыкания первого контакта камеры). Причиной увеличения собствен-
1-я камера.
2-я камера
3-я камера
Ц-я камера Н“
5-я камера и
6-я камера IU 11
7-я камера
8-я камера -1
ДЛП-П. ^rUUUUL' 4Г~uuuinf jpULTUUL'
JT-TUiniut
л_л_л_г
2-й отделитель Г] П1 • " 1
тз—д । 1 г---------hj______________I________
3-и отделитель |i । ।
Ч-й отделитель l| Н-------1 * ~
5-й отделитель ij } । I' I
6-й отделитель ' | П--------------!---------
Ток । h п--------1—<-------------
электро-^ ill 1 I
магнитен/ '—Ц------1 । — 4^ I____|
®?К”71Л л л к л л'л л л|ллллАллл/
Рис. 6.3. Осциллограмма работы контактов воздушного выключателя-ВВН-330 при операции «Отключение»
него времени отключения по сравнению с данными, приведенными в табл. 6.2, могут быть:
а) ненормальная работа электромагнита отключения; при этом следует иметь в виду, что замена быстродействующих электромагнитов электромагнитами без форсировки может увеличить собственное время отключения на 0,01—0,02 с;
б) ненормальная работа клапанов управления, вызванная непригодной смазкой, отсутствием подогрева в шкафу управления (в холодное время года) или заеданием одного из клапанов управления.
2. Разновременность размыкании контактов к а-, мер — от точки б до точки в (момент размыкания контактов послед: ией камеры). Увеличение разновременности выше норм, приведенных в табл. 6.2, указывает на ненормальную работу подвижных контактов камер, вызванную применением непригодной смазки, загрязнением механизмов камер или дефектом пружин.
’3 . Опережение размыкания к о и Т а кто в к а м ё р — рт точки в до точки г (момент размыкания Первого контакта отделителя).
184
Время опережения размыкания контактов камер (запаздывания размыкания контактов отделителей) регулируется диаметром отверстия диафрагмы в импульсном трубопроводе. При этом следует иметь в виду, что небольшое увеличение диаметра отверстия (или даже закругление острых граней) приводит к значительному уменьшению времени опережения.
4. Разновременность размыкания контактов отделителей— от точки г до точки д (момент размыкания последнего контакта отделителя). Время размыкания контакта отделителя зависит от числа открытых отверстий в корпусе подвижного контакта отделителя. Установка дополнительных заглушек (уменьшение числа отверстий) уменьшает время работы контакта отделителя. Следует иметь в виду, что при этом снижаются давление залипания и давление отлипания этого контакта.
5. Бесконтактная пауза камер, при отключении — от точки в до точки е (момент первого вибрационного смыкания контактов камер). Длительность бесконтактной паузы зависит в первую очередь от длительности подачи воздуха в камеры, т. е. от сброса давления при отключении, и регулируется изменением сброса. Малая бесконтактная пауза одной из камер говорит о том, что в механизме этой камеры установлена слишком сильная пружина или велик вжим подвижного контакта. Запаздывание замыкания контакта одной камеры может быть вызвано заеданием подвижного контакта из-за непригодной смазки или загрязнения. Значительное запаздывание может быть вызвано ослаблением или поломкой пружины механизма контакта.
6. Разновременность замыкания контактов камер— от точки ё До точки ж (момент прекращения вибрации камер). Увеличение разновременности замыкания контактов камер чаще всего связано с увеличенной вибрацией контакта одной камеры, которая может быть вызвана отсутствием или недостаточным диаметром антивибрационных отверстий во фланце этой камеры.
7. Д л и те л ьн ость отключающегося импульса — от точки а до точки и (момент срабатывания СБК) определяется временем работы СБК. Момент срабатывания контактов СБК регулируется диаметром дроссельной диафрагмы перед приводом СБК. Увеличение отверстия уменьшает время, работы привода. При,.этом следует обращать внимание на четкое отключение электромагнита. Нечеткое (растянутое) затухание тока говорит об использовании одной пары коитатков СБК вместо рекомендуемых двух. .. , •
По осциллограмме «Включение» (рис. 6.4) определяются:
1. Время включения — от точки а (момент подачи командного импульса иа включение) до точки б (момент первого вибрационного замыкания контактов отделителя). Причиной увеличения времени включения по сравнению с приведенным в табл. 10.2 может быть ненормальная работа клапанов управления, вызванная применением непригодной смазки, загрязнением или отсутствием подогрева шкафа управления (при температуре менее +5 °C). На выключателях ВВ-500-2000/25 уменьшение времени включения может быть достигнуто заменой демпфирующего диска толщиной 2 мм перед поршнем клапана отделителя диском толщиной 3 мм.
2. Разновременность замыкания контактов отделителя — от точки б до точки в (момент прекращения вибрации контактов отделителя). Одновременность замыкания контактов отделителя достигается подбором пружин механизмов на заводе-изготовителе. Продолжительная вибрация одного из контактов отделителя может
185
быть следствием неисправности механизма неподвижного контакта отделителя (поломки или ослабления пружины механизма подвижного контакта и т. д.).
3. Длительность включающего импульса — от точки а до точки и (момент срабатывания СБК). Момент срабатывания СБК регулируется изменением диаметра отверстия дроссельной диафрагмы в начале воздухопровода, идущего к приводу СБК.
1-й. отделитель
"~'Г.— 2~и отделитель ..............1—:
I
3-й. отделитель ------1
Ч-й. отделитель --------1------ 5~й отделитель
i — । 6~й. отделитель
I ~1Л_
Ц-л4_ “п/1_
м-Т_М—
[а- 'и.
Л^ЛЛЛЛЛЛ^ЛЛЛЛ
б \8 Л Л Л »
Рис. 6.4. Осциллограмма работы контактов воздушного выключателя ВВН-330 при операции «Включение»
После окончания регулировки выключателя в циклах «Отключение» и «Включение» снимаются осциллограммы работы контактов выключателя в циклах «Включение иа КЗ» (В—О), «АПВ успешное» (О—В) и «АПВ неуспешное» (О—В—О). Изменение уставок на реле времени РВ1 и РВ2 (см. рис. 6.1) позволяет изменять время подачи командных импульсов иа отключающий и включающий электромагниты. Время работы контактов выключателя в сложных циклах должно находиться в пределах, указанных в табл. 6.1 (с учетом изменения давления в процессе работы выключателя в сложном цикле). Кроме того, на всех осциллограммах сложных циклов контролируется четкость работы СБК. По осциллограмме АПВ определяется длительность бесконтактной паузы (время от размыкания последнего контакта гасительных камер до первого вибрационного замыкания контактов отделителя). После проверки работы и снятия осциллограмм каждой фазы осциллографируется операция «Включение» всех трех фаз. Разновременность включения не должна превышать 0,04 с.
Проверка минимального давления работы отделителя (давления залипания) производится после снятия осциллограмм. Производятся операции «Отключение» при постепенном [через 0,05 МПа (0,5 кгс/см2)] понижении начального давления. При этом во избежание выхода из строя обмоток электромагнитов напряжение с них снимается сразу после окончания операции.
• Проверка давления самовключения и давления, при котором контакты отделителя начинают двигаться иа смыкание, производится после окончания осциллографироваиия каждой фазы. Для этого на отверстия аитикомпрессионных клапанов вешаются сигнальные флажки из материи. Выключатель отключается. Открыва
:18б
ются спускные пробки баков. Давление, при котором контакты отделителя начинают двигаться на смыкание, фиксируется по манометру в агрегатном шкафу в момент, когда сигнальный флажок начинает колебаться потоком воздуха, выходящего из антикомпрессионного клапана. Давление самовключепия фиксируется по замыканию контактов отделителя (на осциллографе, контрольной лампой или омметром).
Особенности наладки выключателей ВВГ-20. Время работы контактов выключателя проверяется по осциллограммам (см. выше). Сброс воздуха прн отключении регулируется дроссельной шайбой, расположенной на сбросном клапане (сброс увеличивается при уменьшении отверстия дроссельной шайбы). Момент размыкания вспомогательных дугогасительиых контактов изменяется регулировочной иглой, расположенной на клапане задержки. Изменение скоростей движения ножей отделителя и разъединителя, а также моменты их замыкания и размыкания регулируются изменением диаметров отверстий в трубках, подводящих воздух к их приводам. При этом следует иметь в виду, что выключатель проходит полную регулировку на заводе и изменять отверстия в дроссельных шайбах следует только в крайнем случае, если другие способы регулирования не дали результата.
Особенности наладки воздушных выключателей серий ВВБ и ВВД. Характеристики выключателей серии ВВБ и ВВД-ЗЗОБ приведены в табл. 6.2. Отсутствие в выключателях серии ВВБ отделителей (их роль выполняют гасительные камеры) позволяет уменьшить число шлейфов при осциллографировании. В остальном процесс осциллогра-фировапия ие отличается от указанного выше.
Регулировка сброса воздуха при отключении производится при помощи специальной иглы, расположенной в крышке корпуса дутьевого клапана. Для увеличения сброса иглу следует завинчивать, а для уменьшения— вывинчивать.
Регулировка одновременности размыкания контактов верхней и нижней камер производится изменением диаметра отверстия дроссельной шайбы распределительного клапана управления. Для ускорения срабатывания нижней камеры отверстия следует увеличить. Регулировка одновременности замыкания контактов верхней и нижней камер производится изменением диаметра отверстия дроссельной втулки, устанавливаемой при необходимости в шток дутьевого клапана (диаметр отверстия дроссельной втулки не менее 10 мм).
Регулировка времени включения элемента полюса производится изменением диаметра отверстия дроссельной втулки пускового клапана включения (увеличить для уменьшения времени включения). Регулировка собственного времени отключения производится изменением диаметра отверстия дроссельной втулки в подводящей трубке пускового клапана отключения (увеличить для уменьшения собственно времени отключения).
Регулировка длительности импульса отключения производится регулировочным винтом привода СБК (завинчивать винт для увеличения длительности импульса и вывинчивать для уменьшения). Дополнительная регулировка длительности импульса включения и отключения производится установкой дроссельной втулки в подводящей трубе привода СБК (для увеличения длительности импульса диаметр отверстия уменьшается.)
Особенности наладки выключателя ВВБК-ИО. Выключатель имеет пневматическую систему управления. Сброс воздуха при отключении изменяется регулировочной иглой, находящейся на крышке дугогасительного устройства (завинчивание иглы увеличивает сброс, вывинчивание— уменьшает). Момент размыкания сопровождающего контакта
187
регулируется изменением отверстия дроссельной втулки, расположенной. на входе клапана сопровождающего контакта (увеличение отверстия увеличивает время запаздывания). Регулировка времени включения производится изменением отверстия дроссельной втулки в корпусе клапана включения (увеличение отверстия уменьшает время включения). Длительность импульса отключения и включения регулируется изменением диаметра отверстия дроссельной втулки, установленной под накидную гайку, крепящую подводящую трубу к приводу контактов (уменьшение отверстия увеличивает длительность импульса). При этом диаметр отверстия должен быть не менее 4 мм.
Особенности наладки воздушных выключателей ВВБК-220. н ВВБК-500 (см. табл. 6.4). Процесс осциллографировання при снятии характеристик ие отличается от описанного выше. Сброс воздуха при отключении изменяется регулировочной иглой, расположенной на крышке дугогасительного устройства (завинчивание иглы увеличивает сброс). Длительность дополнительного дутья проверяется осциллогра-фированием размыкания и замыкания контактов специального датчика, устанавливаемого на выходе токоведущих труб вводов. Регулировка длительности: дополнительного дутья производится при помощи специального винта, расположенного в корпусе клапана отсечки (увеличение длительности достигается завинчиванием винта). Регулировка одновременности замыкания контактов верхней и нижней камер элемента. полюса производится изменением диаметра отверстия в дроссельной втулке, устанавливаемой при необходимости в шток дутьевого клапана. Уменьшение диаметра отверстия увеличивает время включения камеры. При этом отверстие должно иметь диаметр не меиее 8 мм:
Регулировка времени включения элемента полюса производится изменением отверстия в пробке блока- управления (увеличение диа-. метра> отверстия увеличивает время включения). Регулировка длительности промежутка времени от момента смыкания контактов камер до момента размыкания камер в цикле В—О производится изменением отверстия дроссельной втулки в блоке управления приводом коммутирующих контактов вспомогательных цепей ККВИ (увеличение диаметра отверстия уменьшает время).-
Особенности наладки воздушных выключателей серии ВНВ (см. табл. 6.5). Модули (дугогасительные устройства) прибывают с завода-изготовителя налаженными и не требуют никакой регулировки и наладки. Следует только снять контрольные осциллограммы.
, ( г .
6.7. ИСПЫТАНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ МНОГОКРАТНЫМ ОПРОБОВАНИЕМ
. . Многократное опробование — выполнение выключателем операций включения, отключения и сложных циклов — должно производиться в процессе наладки для проверки исправности действия выключателя. Циклы В—О без выдержки времени обязательны для всех выключателей.. Циклы О—-В и О—В—О обязательны только для выключателей, предназначенных для работы в режиме АПВ. Давление сжатого воздуха, количество операций и напряжение иа зажимах электромагий-' тов управления приведены в табл. 6.10.
.При максимальном рабочем давлении воздушный выключатель доджей . нормально работать, когда иа электромагниты управления подается 65 % номинального напряжения (не более 143 В при номи-
188'
„ Т а б л и ц a 6.10. Наименование и число обязательных операций' , и сложных циклов при испытании и многократном опробований '
Наименование операции или Цикла Давление воздуха в резервуарах Напряжение на зажимах электромагнитов Число опера* цнй и циКлдЬ в процессе • наладки и • после моцгажа
1. Включение (В) и ют- Наименьшее Номинальное з.
ключение (О) срабатывания Ubcm
2. В -0 То же То же 2
3. В и О Наименьшее » » 3
рабочее
4 В—О То же > > 2
5. В и О Номинальное > > 3
6. В-0 » > > 2
7. В Наибольшее 0,8 Uном 2
рабочее
8. В То же 0,85 [/„ом 2
9. О » > 0,65 (7пом 2
10. В-О, О-В—О > » Номинальное 2
11. О-В-О Наименьшее То же 2
для АПВ •
Примечание. При операциях и сложных циклах (кроме nn. 1, 2, а и9). Указанных в табл. 6.11, должны быть сняты зачетные осциллограммы (по одной):.
нальиом напряжении 220 В). Данную работу целесообразно проводить одновременно с проверкой работы релейной защиты при пониженном напряжении.
6.8. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОПРОБОВАНИИ И НАЛАДКЕ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
До подачи воздуха в баки выключателя с него и из зоны выхлопа убираются все посторонние предметы и мелкие камии и проверяется надежность крепления всех болтов, шпилек, гаек, штуцеров и накидных гаек, крепящих трубки. Из опасной зоны на время опробования удаляются все люди. Опасная зона (для выключателей с возду-хонаполнеиным отделителем — 60 м для НО—220 кВ, 100 м— для выключателей 330 кВ и выше; для выключателей серий ВВБ, ВВБК и ВНВ — зона выхлопа) ограждается канатом и предупредительными плакатами «Вход запрещен, опасно для жизни». Опробование выключателя производится дистаициоиио из надежного укрытия, начиная с минимального рабочего давления. Подъем на отключенный выключатель с воздухонаполненным отделителем категорически запрещается.. Не следует находиться без производственной необходимости вблизи от-1 ключенного выключателя. Подъем иа включенный выключатель, баки которого заполнены сжатым воздухом, допускается в виде исключения при проведении наладочных работ. При этом принимаются меры, предотвращающие случайное отключение, и не- производится никаких работ вшкафу управления. • - - f -
189
Раздел седьмой ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
7.1. ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ, ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Трансформаторы напряжения (TH) предназначены для питания цепей автоматики, релейной защиты, сигнализации и измерения в электроустановках высокого напряжения. Согласно стандарту выводы первичной обмотки (ВН) имеют обозначение А, X для однофазных и А, В, С, 0 для трехфазных TH. Выводы основной вторичной обмотки (НН) имеют соответственно обозначения а, х и а, Ь, с, 0, выводы вторичной дополнительной обмотки ад и хл для однофазных и трехфазных TH. Начала первичных и вторичных обмоток присоединяются со-’ ответственно к выводам, обозначенным А, В, С; а, Ь, с, ал.
Трансформаторы напряжения классифицируются по числу фаз — однофазные и трехфазные; числу обмоток — двухобмоточные и трехобмоточные; классу точности; способу охлаждения — с масляным охлаждением (масляные), с естественным воздушным охлаждением (сухие, и с литой изоляцией); роду установки — для внутренней, наружной, комплектных распределительных устройств.
Однофазные трансформаторы имеют один или два ввода первичной обмотки, изоляция которых соответствует полному рабочему напряжению, ’ в .связи с такими особенностями их выполнения TH называют иногда одно- и двухполюсными. У однополюсных трансформаторов один ввод первичной обмотки, имеющий пониженную изоляцию, всегда во время работы и при производстве электрических испытаний должен быть заземлен.
Трехфазные двухобмоточные TH имеют трехстержневые магнитопроводы, трехфазные трехобмоточные трансформаторы представляют собой группу из трех однофазных однополюсных единиц, объединенных в одном корпусе, обмотки которых соединены по соответствующей схеме (рис. 7.1).
Основные технические данные трансформаторов напряжения приведены в табл. 7.1.
Условное обозначение трансформаторов напряжения состоит из
Рис. 7.1. Схемы и обозначения обмоток двухобмоточиого TH: однофазного; б — трехфазного; I — первичная обмотка; 2— нторнчаая обмотка основная; 3 — то же дополнительная
букв и цифр. Буквы в обозначении типа TH имеют следующие значения: Н — напряжения; 3 — с заземляемым вводом ВН; О —однофазный; Т — трехфазный; К — каскадный или с компенсационной обмоткой; С — сухой; М—масляный; Ф — с фарфоровой изоляцией; И — с дополнительной вторичной обмоткой для контроля изоляции сети.
При номинальном напряжении 500 кВ и выше широко применяются трансформаторы напряжения типа НДЕ — напряжения, делитель, емкостный (конденсатор связи, служащий для организации высокочастотного капала по линии электропередачи, используется как емкостный делитель напряжения, к которому подключается специальное однофазное трансформаторное устройство с ответвителями для регулирования коэффициента трансформации). Цифровая часть: первое число — класс напряжения, второе — год разработки (только для отдельных типов).
В последние годы все более широкое применение находят TH с литой изоляцией типов ЗНОЛТ, ЗНОЛ и НОЛ, которые, имея примерно такие же технические данные, обладают рядом преимуществ перед традиционными маслонаполненными трансформаторами внутренней установки для классов напряжения до 35 кВ.
Номинальным напряжением трансформатора называется номинальное напряжение Uino„ его первичной обмотки ВН. Номинальное напряжение может отличаться от класса напряжения, указанного в типе трансформатора, на что необходимо обращать внимание при проверке технических данных установленного и монтируемого оборудования: так, НОМ-15 выпускается на номинальное напряжение 10,0; 13,8; 15,75; 18,0 кВ (см. табл. 7.1). Первичные обмотки трансформаторов напряжения изготавливаются иа все стандартные напряжения распределительных сетей, однофазные TH, у которых один конец первичной обмотки всегда заземляется, изготавливаются на соответствующие фазные напряжения — б/Кз , ю/Кз кВ и т. д.
Номинальное_иапряжение вторичных обмоток I/гном принято равным 100, Юо/Р^Зи 100/3 В, по специальным заказам изготовляются TH, имеющие другие значения вторичного напряжения (см. табл. 7,1).
Номинальные напряжения {Авом и t/гном указываются в паспортной табличке трансформатора, здесь же указывается номинальный коэффициент трансформации трансформатора напряжения Кивоа= “Унюм/^гном и номинальные мощности. Каждый трансформатор имеет несколько значений мощности, соответствующих различным классам точности, чем выше класс точности, тем меньше номинальная мощность ТП. Погрешности трансформаторов, соответствующие классам точности 0,5, 1 и 3, обеспечиваются при следующих условиях: частоте 50 Гц; первичном Напряжении 0,8= l,2tABOM; индуктивной нагрузке вторичной обмотки с коэффициентом мощности 0,8; вторичной нагрузке в пределах от 0,25 ({А/ЦщомЦ/’вом до (Ui/Uihom)2/’hom, где Рпоя — номинальная мощность трансформатора в соответствующем классе, В-А. Если нагрузка TH незначительна, ко вторичным обмоткам присоединяют балластные резисторы, чтобы обеспечить работу TH в необходимом классе точности.
Так, для трансформатора НОМ-35-66, имеющего номинальную мощность 150 В-А в классе 0,5, класс точности сохраняется при изменениях нагрузки: при t/i=0,8t/iBoM от 0,25-0,8г-150=24 В-А до 0,8гХ X 150=96 В-А; при Ul=UiB0M от 0,25-150=37,5 В-А до 150 В-А; при ^1=1,2Ц)ВСм от 0,25-1,22-150= 54 В-А до 1,22-150=216 В-А.
В табл. 7.1 для каждого типа TH указана максимальная мощность при Z71HOM, когда трансформатор может длительно работать вне
191
5. - - • Таблица 7.1. Основные характеристики трансформаторов напряжения
Тип трансформатора Номинальное напряжение, В Номинальная мощность. В-А, для классов точности Максимальная мощнее гь, В.А Схема соединения обмоток
вн НН 0,5 1 3
НОС-0,5 380; 500; 660 100 25 50 100 200 1/1-0
НОСК-6-66 6000 127—100 50 75 200 400 1/1-0
НОМ-6 3000 100 30 50 150 240 1/1-0
6000 100 50 75 200 400 1/1-0
НОМ-10 10 000 100 75 150 300 640 1/1-0
НОМ-15 13 800; 15 750; • 18 000 100 75 150 300 64Q 1/1-0
НОМ-35-66 35 000 100 150 250 600 1200 1/1-0
3HOM-15-63 бооо/Кз 100:Р^з7100:3 50 75 200 400 1/1/1-0-0
10 OQo/yT; 13 800/Кз; 15 75о/Кз 100:Уз7100:3 75 150 300 640 1/1/1-0-0
3 НОМ-20-63 18000/Кз; 20 000/VT 100:Кз7100:3 75 150 300 640 1/1/1-0-0
ЗНОМ-24 24 00о/Кз 100: Кз7100:3 150 250 600 980 1/1/1-0-0
3HOM-35-65 35 ооо/И 3 100:Кз/100:3 150 250 600 1200 1/1/1-0-0
3HOM-35-65 27 500 127—100 150. 250 600 1200 1/1-0
3OM-1/15-63 6000/Кз; 100:/з/127—100 — — — 75/850 1/1/1-0-0
ЮООо/Уз; 1
13-523 ' 193*
3OM-1/20-63
ЗОМ.-1/24
НТС-0,5
НТМК-6-48
НТМИ-10-&6
НТМИ-18
НТМЙ-20
НКФ-110-57
НКФ-110-58
ИКФ-220-58
НКФ-330
НКФ-400-65
НКФ-500
НДЕ-500
НДЕ-750.
ЙДЕ-Н50
13 8Оо/Из~;
15 750/Кз"
18 ООо/Из";
20 ООО/КГ
24 ООО//Г
380; 500; 660
3000
6000
10 000
13 800; 15 750;
18 000
18 000 поооо/КГ
1 ю ооо/КГ 150 ООо/Кз~;
220 ООО,/ V 3 ззоооо/р^з 400 000/Кз
500 000/Кз"
500 000//Г
750 000/ИГ
1 150 000/Zr
lOO.j/з/127—100
100: Кз7100
100
100
100
100/100:3
100/100:3
100:Кз/100
100:Кз/100:3
100:1^3/100
100:Из/100
100:Кз7100
100:Кз7100
100:1^3/100
100:1^3/100
100:Кз/100
— — — 75/850 l/l/l-O-O
— — — 75/850 . l/l/l-O-O
50 75 200 400 Y/YB-0
50 75 200 400 Y/YB-0
75 150 300 640 Y/Yn-0
120 200 500 960 Yb/Yh-0
120 200 500 960 Yb/Yb-0
120 200 500 960 YB/YB-0
400 600 1200 2000 l/l/l-O-O
400 600 1200 2000 l/l/l-O-O
400 600 1200 2000 l/l/l-O-O
400 600 1200 2000 l/l/l-O-O
400 600 1200 2000 l/l/l-O-O
400 600 1200 2000 l/l/l-O-O
300 500 1000 1200 l/l/l-O-O
300 500 1000 1200 l/l/l-O-O
— . 300 600 1200 l/l/l-O-O
классов точности, не перегреваясь. Иногда TH могут использоваться как маломощные понижающие силовые трансформаторы или как испытательные повышающие (например, для испытания изоляции электрических аппаратов), в этих случаях нагрузка на них определяется максимальной мощностью TH. По этой же мощности производится выбор автоматических выключателей, устанавливаемых во вторичных цепях TH.
Согласно ГОСТ однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения изготавливаются с группой соединения первичных и вторичных, обмоток 0. Принято обозначать однофазные трансформаторы напря; жеиия 1/1-0 (один — один — пуль), 1/1/1-0-0 (то же при наличии до-, волнительной обмотки); для трсхфазпых трансформаторовY/YirQ1 (звезда — звезда с выведенной нейтралью — Hyflb),/YijYn -0 (то же, при выведенной нейтрали ВН и НН).
7.2. ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ
Подготовительные работы, ревизия. Трансформаторы напряжения, сухие и масляные до 35 кВ включительно, каскадные трансформаторы НК.Ф-110 поставляются полностью собранными и заполненными маслом до нормального уровня. Каскадные трансформаторы на более высокое напряжение поставляются отдельными блоками, в разобранном виде, заполненными маслом, Сборка блоков производится в соответствии с комплектовочной ведомостью, прилагаемой к каждому трансформатору, монтаж TH из блоков с разным» заводскими номерами ие ‘допускается. Хранение, предмоптажпая подготовка и монтаж TH производятся в соответствии с «Техническим описанием и инструкцией по эксплуатации» завода-изготовителя.
Проверка электрических характеристик TH при новом включении производится в соответствии с требованиями Норм и «Правил технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и линий электропередачи 35—330 кВ». В данном разделе рассмотрены и некоторые дополнительные проверки, которые не регламентированы указанными документами, но в отдельных случаях выполняются наладочными организациями по специальным программам.
Проверку следует начинать с внешнего осмотра и установления соответствия технических данных, указанных в заводской документации и на паспортной табличке трансформатора, требованиям проекта. При внешнем осмотре проверяется отсутствие видимых повреждений-фарфоровой покрышки, вводов, литой изоляции, корпуса бака, надеж-, ность уплотнений, уровень и отсутствие течи масла, наличие пломб. Особое внимание уделяется проверке наличия заводских обозначений выводов ВН и НН, надежности крепления контактов выводов обмоток, наличия шайб, затяжки винтов и гаек.
Заземляемые выводы обмоток ВЦ трансформаторов должны быть надежно присоединены к заземляющим устройствам. Особенно тщательно следует контролировать выполнение этого требования у TH типов НКФ, ЗНОМ и подобных, у которых вывод X помещен в общую коробку с выводами вторичных обмоток. Баки TH заземляются отдельно.
Испытание изоляции. Проверка электрических характеристик TH производится в соответствии с требованиями «Норм» и документации завода-изготовителя. Состояние изоляции обмоток оценивается по ре-
194
„льтатам измерения сопротивления изоляции мегаомметром. Перед „поведением испытаний необходимо проверить уровень масла в TH, получить данные химического анализа о пригодности масла; тщательно протереть фарфоровые покрышки, вводы ВН и НН, доски зажимов, удаляя пыль, грязь и поверхностную влагу.
Сопротивление изоляции первичных обмоток относительно земли и заземленных во время испытания вторичных обмоток измеряется мегаомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции первичных обмоток нормируется только для TH серии НКФ и должно быть не менее 300 МОм, для этих TH дополнительно измеряется сопротивление изоляции связующих и промежуточных обмоток. Сопротивление изоляции вторичных обмоток измеряется мегаомметром на 500 или 1000 В. Сопротивление изоляции вторичных обмоток не нормируется, но вместе с собранными и присоединенными к ним цепями должно быть не менее 1 МОм. При наладке проверку сопротивления изоляции первичных и вторичных обмоток каскадных TH рекомендуется производить в соответствии со схемами измерений, приведенными в табл. 7.2.
Таблица 7.2. Схемы измерения сопротивления изоляции каскадных трансформаторов напряжения
Объект измерения Сопротивление изоляции между цепями Зона проверки изоляции блока Особенности проверки
Ниж- Вывод X об- Между экраном об- Обмотки НН а—х
НИЙ мотки ВН — мотки ВН и обмот- и ад—л'д соединены
блок корпус кой НН а—х; изолятор вывода X; изоляционные стойки маг- с корпусом
ынтопровода; трансформаторное масло
Обмотка НН Между экраном об- Обмотки ВН (вы-
а—х — корпус мотки ВН и обмоткой йд—изоляторы обмотки а—х вод X) и НН ад—хд соединены с корну-
сом
Обмотка НН Между обмотками Обмотки ВН (вы-
йд—А'д — кор- НН а—х п яд—хд; вод X) и НН а—х
нус изоляторы обмотки соединены с корпусом
Сред- Вывод Э об- ЙД ХА Между экраном об- Измерение произ-
ние, мотки ВН — мотки ВН и связую- вод ится относительно
верх- корпус щей обмоткой; нзоля- нижнего металличе-
иий тор вывода Э обмот- ского фланца блока
блоки ки ВН
Испытанию повышенным напряжением частотой 50 Гц обязательно подвергаются TH до 35 кВ включительно, значение испытательного напряжения определяется в соответствии с Нормами и не должно превышать 90 % заводского испытательного напряжения. Продолжительность испытания 1 мин (для TH с литой изоляцией продолжительность испытания принята 5 мнн). Трансформаторы напряжения с ослаблен-
ней-изоляцией одного-из выводов испытанию повышенным напряже-
нием не подвергаются. s
. Вторичные обмотки TH испытываются напряжением 1,8 кВ при отЛ соединенных вторичных цепях, испытательное напряжение для изолм ции вторичных обмоток вместе с присоединенными к ним цепями при4 нимается равным 1 кВ, продолжительность приложения испытатель^ кого напряжения 1 мин. , 2
Определение однополярных выводов TH. Данная проверка обяздЗ тельна для TH с поврежденными заводскими обозначениями выводом для TH, подвергавшихся ремонту с отсоединением обмоток нлн ий имеющих заводских паспортных данных, а также для TH, используемых в устройствах релейной защиты и электроавтоматики с фазочувствительными элементами.
. Однополярными выводами у трансформаторов напряжения являются выводы А—а—ая и X—х—хд. Проверку полярности обмотш однофазных TH рекомендуется производить импульсами постоянной тока по схеме, приведенной в § 3.6.
Вывод (+) элемента и прибора подключается соответственно к выводам Дне TH, если эти выводы однополярные, то стрелка прибора отклоняется
Рис. 7.2. Схемы проверки полярности и правильности обозначения •; выводов TH: '1
а — трехфазных со схемой соединения Yb/Yh> б — то же со схемой соединения I
Yh/Д; в — то же со схемой соединения Yh/Yh -j
Некоторые особенности имеет проверка полярности выводов у трех-фазных трансформаторов напряжения. При проверке TH с соединением обмоток Yh/Yu по схеме, приведепнойпа рис. 7.2, а, при замыкании цепи стрелка прибора отклоняется вправо, если ( + ) прибора подключен к выводу вторичной обмотки, однополярному с выводом первичной обмотки, к которому подключен (+) источника тока. При подключении ( + ) прибора к другим выводам вторичной обмотки и замыкании цепи без изменения схемы подключения к выводам ВН стрелка отклоняется
влево.
При проверке выводов, соединенных в разомкнутый треугольник
YH/ по схеме на рис. 7.2,6 ( + ) элемента поочередно подключается К 3 выводам А, В, С, ( + ) прибора всегда подключен к ад, если вйводы -1 однополярные^ стрелка при замыкании цепи всегда отклоняется вправо. | Проверку TH с соединением Y/Yn рекомендуется проводить по схе- |
196
ме на рис. 7.2, в. Поочередно ( + ) прибора подключается к выводам а, b (—) прибора — постоянно к нулю вторичной обмотки. Элемент по-с’!Сдователыю подключается на выводы ДВ, ВС, С А, ( + ) источника подается при этом соответственно на выводы А, В, С. При замыкании Jiciiii. если полярность обмоток правильная и ( + ) прибора включен па в .|нод а, его стрелка отклоняется вправо; при включении па вывод с — bicbo. при включении на вывод b — незначительно в любую сторону или отклонение равно нулю.
Измерение коэффициента трансформации TH. Данная проверка согласно требованиям завода-изготовителя является обязательной только тля каскадных TH па напряжение 1 бо/Р^3 кВ и выше, которые поставляются в разобранном виде и собираются из отдельных блоков на монтажной площадке. Правильность соединения блоков трансформатора контролируется измерением общего коэффициента трансформации. В соответствии с требованиями Норм проверка коэффициента трансформации TH нс обязательна.
Проверка коэффициента трансформации Ки однофазных трансформаторов до 10 кВ достаточно проста (рис. 7.3, а). На первичную обмотку TH от регулирующего устройства типа ЛЛТР подается однофазное переменное напряжение 220 В. Вольтметрами V/ и V2 класса точ-
Рис. 7.3. Схемы измерения коэффициентов трансформации TH:
° — однофазных; б —трехфазных со схемой соединения Уц/'У’ц; в ~~ т0 жг со схемой соединения у/уп; “ т0 же со схемой соединения у(1/по однофазной и трекфазной схемам; е — методом сравнения
197
ности не ниже 1,0 замеряются напряжения на первичной п вторичной обмотках (прибор V2 должен иметь соответствующие пределы измерения).
Аналогично однофазным TH можно проверять Ки трехфазныд. трансформаторов со схемой соединения Yh/YH , подавая поочередно напряжение иа каждую фазу и 0 (рис. 7.3,6).
При схеме соединения обмоток THY/Уц целесообразно подать иа выводы ВН симметричное трехфазное напряжение до 380 В и провести измерения напряжения между одноименными фазами ВН и НН (рисл 7,3, в).
Дополнительные обмотки у трехфазиых TH соединяются внутри, бака и от них выходят только два вывода ад— хд, поэтому проверка;, коэффициента трансформации дополнительных обмоток имеет свои осол5 бенности. Проверку можно проводить однофазным и трехфазпым напря-жением. Однофазное напряжение поочередно подается иа выводы об-: моток фаз и нейтрали (рис. 7.3, г), при этом две другие первичные об- i мотки присоединяют к выводу нейтрали. Отношение первичного напряжения к измеренному на выводах ад — хд будет соответствовать определяемому Ки для дополнительной обмотки. Такие измерения следует провести, подавай напряжение на А, В, С.
Еще более наглядно проверку Ки дополнительной обмотки можно провести, подавая па первичные обмотки TH трехфазную симметричную систему напряжений (рис. 7.3,6) при закороченной на нулевой вывод . одной из фаз. Измеренное напряжение па ад — хд в этом случае в.
3 раза больше, чем при измерении по однофазной схеме, а фаза напряжения на ад—хд соответствует фазе первичного напряжения, присоединенного к нулевому выводу. Для трансформаторов напряжением '
. 35 кВ и выше (все они являются однофазными) пользоваться методом прямого измерения коэффициента трансформации трудно, так как напряжение па вторичных обмотках получается незначительным и это существенно влияет на точность измерения. В таких случаях Ки проверяется сравнением напряжений на вторичных обмотках двух проверяемых однофазных TH. Для этого первичные TH соединяют параллельно (рис. 7.3, е) и иа вторичную обмотку одного из иих, как правило на основ- . иую а — х, подают напряжение от регулировочного устройства. При i этой проверке ие обязательно подавать номинальное напряжение. 5 ](Х)Из В, достаточно подать напряжение 20, 30 В, чтобы было удобно произвести замер по вольтметру. При равенстве коэффициентов транс- ; формации испытуемых TH напряжения, измеренные на дополнительных г обмотках ад — хд, должны быть для TH, используемых в сетях с изо- * лироваиной нейтралью, в И~3 раз меньше, чем поданное напряжение, для TH НО кВ и выше, используемых в сетах с заземленной нейтралью,* ' напряжение на ад — хд должно быть bV 3 выше. Напряжения на ос- • новных обмотках должны совпадать.
Измерение тока холостого хода TH рекомендуется Нормами, но значение тока XX не нормируется. Согласно заводским требованиям ток * XX измеряется только у каскадных TH. Измерение тока производится I при подаче иа вторичную обмотку номинального напряжения (рис. 7.4). i Номинальное напряжение вторичных обмоток определяется в соответст- 1 вии с табл. 7.1. Для проверки тока XX рекомендуется применять пагру- ij зочный реостат, который позволяет регулировать ток до 40—50 А, так ; как у трансформатора типа НКФ-ПО ток XX составляет 10 А, у J НКФ-220—25 А и выше. При использовании в качестве регулирующего устройства автотрансформатора амперметр показывает заниженное значение из-за значительного искажения формы тока. При проверке сле-198
Рис. 7.4. Схема измерения тока холостого хода (намагничивания) TH
,,ст исходить из того, что ток во вторичной обмотке не может превышать максимально допустимого зпа-чепия, определяемого максимальной МО1цностью трансформатора по пас-порту-
Измерение сопротивления короткого замыкания TH. В отдельных случаях для уточнения токов КЗ и расчета защиты во вторичных цепях TH такие проверки являются необходимыми. Определение сопротивления КЗ TH при питании со стороны ВН обычно невозможно из-за отсутствия необходимой аппаратуры. Поэтому рекомендуется проверку производить по схемам, приведенным на рис. 7.5, при питании со стороны обмоток НН.
При проверках первичные обмотки TH надежно закорачиваются, ток во вторичной обмотке доводится до максимально возможного, но не более чем допускается по максимальной мощности. Сопротивление КЗ однофазных TH (рис. 7.5, а) определяется как отношение напряжения в вольтах к току в амперах н измеряется для основной и дополнительной обмоток.
Для трехфазных TH с соединением обмоток YH/Yn рекомендуется измерения производить по схеме, приведенной на рис, 7.5, б, поочередно для каждой фазы. Для трансформаторов с обмотками, соединенными но схеме Y/YH, рекомендуется схема измерения, приведенная на рис. 7.5, в, сопротивление одной фазы в этом случае равно половине измеренного значения. Чтобы определить сопротивление КЗ обмотки разомкнутого треугольника трехфазного TH, необходимо произвести измерения но схеме, приведенной на рис. 7.5, г, и результаты измерения раз-
Рис. 7.5. Схемы определения сопротивления КЗ TH:
° — однофазных; б — трехфазных со схемой соединения Yu/Yn! в — т0 же со схемой соединения Y/Yh ' г~ т0 же с0 схемой соединения уп/4Х
Делить на три. При испытаниях необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, особенно следует следить за надежностью первичных закороток, так как при их размыкании на первичной обмотке мо-
199
деет появиться наведенное высокое напряжение, опасное для персонала и изоляции TH. . .
, Особенности проверки каскадных TH. Для уменьшения размеров ц массы однофазные TH НО кВ и выше выполняют по каскадной схеме* представляющей собой несколько трансформаторов с последовательна соединенными первичными обмотками. Трансформаторы НО кВ выпол, няются в виде фарфорового блока, трансформатор высокого напряже. ния состоит из нескольких блоков (рис. 7.6). Для равномерного рас, пределеиия мощности по всем ступеням служат выравнивающие об, мотки П (выравнивание мощности в первичной обмотке одного магни.
Рнс. 7.6. Схема четырехступенчатого каскадного трансформатора напряжения типа НКФ на 220 кВ:
а — принципиальная схема; б — развернутая схема; ВН — первичная обмотка; НН >- вторичные обмотки; /7 — выравнивающие обмотки; Р — связующие обмотки; КР — выводные концы связующих обмоток; Эк — электростатический экран;
Э — выводные концы экранов; А1 — магнитопровод
.200
1Оировода и уменьшение ЭДС рассеивания, вызванной неравномерным распределением обмоток по магнитопроводу) и связующие обмотки Р (для передачи мощности с обмоток одного магнитопровода на обмотки другого).
На рис. 7.7 показано соединение двух блоков каскадного TH. Соединение обмоток Р производится перемычками Пр, соединяющими шпильки Ш проходных изоляторов И на крышке нижнего и дне верхнего блоков. К этим же шпилькам подведены концы Э от электростатических экранов и КР от связующих обмоток. Как видно из рис. 7.7,
Рис. 7.7. Схема соединения каскадов:
ВН — первичная обмотка: Эк — электростатический экран; Э н КР — выводйые концы экрана н связующих обмоток; И — проходной
>волятор; LU — проходная
шпилька изолятора; Лр — перемычка
Рнс. 7.8. Принципиальная схема TH с емкостным делителем:
Ci — конденсаторы связи; £2 — конденсатор отбора мощности; 3 — высокочастотный заградитель; Р — реактор; Т — понижающий трансформатор; ВЧ—аппаратура связи; Раз. — разъединитель
один конец связующей обмотки Р верхнего блока присоединен непосредственно к плите основания блока, на нижнем блоке к верхней плите присоединены вывод Э и конец связующей обмотки Р. Это позволяет в период мрнтажа и эксплуатации (при текущем ремонте) при снятых перемычках Пр измерить сопротивление связующих обмоток постоянному току согласно требованиям Норм (дно верхнего каскада — КР; крышка нижнего каскада — КР) и сопротивление изоляции верхнего каскада между Э и КР.
Проверка TH типа НДЕ. Принципиальная схема выполнения TH с использованием емкостного делителя приведена на рис. 7.8. Последовательно с конденсаторами связи С/ включен конденсатор отбора мощности С2, к которому присоединяется понижающий трансформатор Т. Для компенсации падения напряжения при росте нагрузки последовательно с Т включают дополнительный реактор Р. Совокупность понижающего трансформатора и реактора составляет электромагнитное устройство, смонтированное в одном корпусе. Для надежной работы высокочастотного тракта канала связи или зашиты, чтобы электромагнитное устройство пс вносило помех, дополнительно устанавливают высокочастотный заградитель 3. Значение первичного напряжения электро-
201
магнитного устройства определяется выбором емкости С2 конденсатора отбора мощности.
Наиболее удобным принято первичное напряжение 12 кВ.
Класс изоляции первичной обмотки Т 15 кВ. Конструкция электромагнитного устройства несколько сложнее обычного силового трансфор. матора.
Первичная обмотка ВН понижающего трансформатора (рис. 7.9, а) имеет восемь ответвлений для регулирования напряжения I/, в пределах ±5,5 % с помощью переключателя на семь ступеней и трех регу-
Фаза. ВЛ
(Р) Трансформатор
(Т)
Рис. 7.9. Схема электромагнитного устройства емкостного трансформатора напряжения типа НДЕ-500:
с —обшая схема; б — схема соединения барабанного переключателя реактора и трансформатора; Пр — переключатель реактора; Пт — переключатель трансформатора; R—балластная нагрузка
лировочных выводов (XI, Х2, ХЗ) со стороны заземляемого конца обмотки. Такая схема позволяет получить 21 ступень регулирования напряжения с пределом регулирования одной ступени 0,55 % Ut. Обмотка реактора Р имеет также ответвления для подгонки индуктивности в условиях испытаний и эксплуатации переключателем на семь положений (рис. 7.9,6). На зажимы основной обмотки включена балластная активная нагрузка, служащая для гашения феррорезонансных колебаний.
Емкостные трансформаторы напряжения поставляются заказчику в виде полностью собранных элементов. В состав трансформатора входят: конденсаторы связи и отбора мощности, электромагнитное устройство, высокочастотный заградитель, разрядник и элементы конструкции. Конденсаторы и электромагнитное устройство заполнены маслом до нормального уровня. При заводских испытаниях производят комплектацию всего устройства, подбор положения переключателей и заземления нейтрали ВН (XI, Х2 или ХЗ). Замена конденсаторов Ct, С2, приводящая к изменению kc, не допускается. Прн изменении заводских положений переключателей не гарантируется класс точности TH.
На стадии предмонтажной проверки емкостных трансформаторов
202
напряжения типа НДС в соответствии с требованиями Норм и объемом проверок, определенным ими, проводятся электрические испытания емкостного делителя напряжения, вентильного разрядника, трансформаторного устройства по методике, изложенной в разд. 4, 8 или [5].
В объем проверки делителя входит измерение сопротивления изоляции мегаомметром, тангенса угла диэлектрических потерь и емкости каждого элемента. По результатам измерений емкостного делителя подсчитывают коэффициент деления kc
и Ci + G
kc~ сх
У электромагнитного устройства помимо проверки изоляционных характеристик при всех положениях переключателей Р и П измеряют сопротивление обмоток постоянному току, в рабочем положении коэффициент трансформации и ток холостого хода. Проверки производят на устройстве, отключенном от делителя.
7.3. ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА, ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Трансформаторы тока (ТТ) — электрические устройства, обеспечивающие в определенных рабочих режимах пропорциональную зависимость вторичного тока от первичного при практическом их совпадении по фазе. Первичная обмотка ТТ включается последовательно в измеряемую цепь (в рассечку токопровода), вторичная замыкается на нагрузку (токовые обмотки измерительных приборов, устройств, реле и т. д.).
Классифицируются ТТ по следующим основным признакам:
по роду установки — для работы на открытом воздухе, в закрытых помещениях, для встраивания в электроустановки;
по принципу конструкции — опорные, проходные, шинные, втулочные, встроенные, разъемные;
по числу ступеней трансформации — одноступенчатые, каскадные;
по числу вторичных обмоток — с одной или несколькими вторичными обмотками;
по назначению вторичных обмоток — для измерения, для защиты, для измерения и защиты;
по количеству коэффициентов трансформации — с одним или несколькими значениями коэффициента.
Выпускаемые промышленностью трансформаторы тока выполняются на номинальные напряжения (7НОМ 0,66; 6; 10; 15; 20; 24; 27; 35; ПО; 150; 220; 330; 500; 750 кВ и номинальные первичные токи 7|„ом от 1 до 40 000 А и характеризуются следующими номинальными данными: . „ . . - « Анрм
Углом—номинальный вторичный ток 1 или 5 А; П2лом=“-------— иомн-
>2Н0М
нальпый коэффициент трансформации трансформатора т1эка; S2bom или 22иОм — номинальная вторичная нагрузка, Ом:
7 _ ^я>ом
Z2H0M ~ 2
^2пом
Номинальный класс точности вторичной обмотки. Обозначение выводов первичной и вторичных обмоток выполняется в соответствии с рис. 7.10.
Условное обозначение трансформатора тока состоит из букв и
203
цифр. . Цифры соответствуют номинальному напряжению ТТ в киловольтах. Буквенные обозначения трансформаторов тока внутренней установки: Т — трансформатор тока; П — проходной; О — одновитковый стержневой; III — одновитковый шинный; В — с воздушной изоляцией, встроенный или с водяным охлаждением магнитопровода; Г — для ret нераторных токопроводов; К — катушечный; Л — с литой изоляцией;
//--------Л2 Л1-----------К1
°-)
Без ответвле- С ответвлений. в) ниями.
п n m
1И1 1И2 2И1 2И2 ЗИ1 ЗИ2 ЗИ;
и^\иг шГ^иг ///ГТ/Гк'
05м. 1 05м. 2 05м. 3
г)
Рис. 7.10. Схема обозначения выводов обмоток ТТ:
а — первичная обмотка'с одной секцией; б — первичная обмотка с несколькими секциями; в — ТТ с одной вторичной обмоткой; г — ТТ с несколькими вторичными обмотками; /, II — варианты исполнения
М — модернизированный или малогабаритный; Ч — для повышенной частоты; С — специальный.
Начальной является всегда буква Т, следующая буква характеризует способ установки; П — проходной, опорные ТТ специального обозначения ие имеют, при отсутствии П следует, что ТТ — опорный. Следующая буква (О, Ш, К) характеризует конструкцию первичной обмотки, ТТ с петлевой первичной обмоткой специального обозначения не имеют. После этого стоит буква, характеризующая особенности конструктивные или применения ТТ (В, Л, М, Г, Ч).
Трансформаторы тока наружной установки выполняются только опорного типа, преимущественно со следующими разновидностями бу-мажно-масляной изоляции: серия ТФН (ТФНД, ТФПУ, ТФНР, ТФЗМ) на номинальные напряжения 35—500 кВ с чисто бумажно-масляной изоляцией; серия ТФКН на номинальное напряжение 330 кВ с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа; серия ТРИ (ТФРМ) на номинальные напряжения 330—750 кВ с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа рымовидной формы.
Буквы в обозначении типа трансформатора тока обозначают: Т — трансформатор тока; Ф — с фарфоровой изоляцией (покрышкой); Н — наружной установки; К —с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией пли каскадный; Д — для дифференциальной защиты: Р — для релейной защиты или с изоляцией рымовидной формы; 3 — для защиты от замыканий на,землю, с звеньевой обмоткой; М — маслонаполненный или модернизированный.
Подробные сведения о принципах работы, расчетах, особенностях конструкций различных типов трансформаторов тока приведены в [25].
7.4. ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА
Храпение, предмонтажная подготовка и монтаж трансформаторов тока производятся в соответствии с требованиями «Технического описания и инструкции по эксплуатации», паспорта на данный трансформатор завода-изготовителя.
204
Перечисленные в § 7.2 требования, предъявляемые при внешнем в, метре и ревизии к трансформаторам напряжения: отсутствие видимых повреждений, герметичность, наличие масла, надежность соединений, чистота и т. д. — полностью относятся и к ТТ. Из-за сложности демонтажа встроенных, шинных, проходных и каскадных трансформаторов тока в случае обнаружения неисправности в них после установки- на место на стадии предмонтажной подготовки следует производить проверку их в полном объеме (для каскадных ТТ отдельно проверку каждого каскада). Это требует согласованности в действиях работников монтажных, наладочных' и эксплуатационных организаций, которым предстоит совместно выполнить ряд мероприятий, необходимых для организации и проведения этой проверки.
При снятии транспортной тары следует выполнять заводские правила установки ТТ для их проверки; встроенные ТТ, предназначенные для установки во вводы масляных выключателей и проверяемые обычно сразу большими партиями, нельзя устанавливать вертикально или наклонно, так как это может привести к нарушению изоляции или целостности проводников вторичной обмотки. При укладке их горизонтально стопкой необходимо следить, чтобы они опирались между собой только на клинья. Трансформаторы тока, встраиваемые в силовые трансформаторы, транспортируются в масле в стационарных металлических кожухах, поэтому их верхняя крышка должна быть установлена горизонтально, чтобы исключить слив масла при ее снятии. При первом осмотре ТТ необходимо проверить соответствие технических данных, указанных в заводской документации, па паспортной табличке трансформатора тока требованиям проекта, особое внимание прн этом следует обратить на номинальный вторичный ток, так как многие ТТ одного типа поставляются на 1 и 5 А.
Полный расчет, на основании которого произведен выбор данного типа ТТ, производится проектной организацией, поэтому, если в цепярс ТТ ие устанавливается дополнительная аппаратура помимо проектной и токи КЗ в энергосистеме не превышают значений, принятых в проекте при расчетах, достаточно убедиться в соответствии данного типа ТТ проекту. При установке дополнительной аппаратуры в токовых цепях по результатам измерения нагрузки на трансформаторы тока в наиболее нагруженных фазах и паспортным данным делается заключение о возможности использования данной схемы или установке дополнительной аппаратуры в другие, менее нагруженные цепи.
У всех трансформаторов тока (ТФН, ТФНК, ТРИ и др.), имеющих одинаковую конструкцию выводов вторичных обмоток, необходимо спять поддон и вскрыть цЬкольпую камеру, где помещаются выводы вторичных обмоток и их вводы в кабельные коробки, прн этом проверяется надежность уплотнений, чистота поверхностей проходных изоляторов и плиты, надежность крепления выводов к шпилькам, наличие приспособлений от самоотвинчивания гаек. Конструкции, на которых монтируются трансформаторы, должны обеспечивать доступ к цокольной камере и коробке выводов в процессе эксплуатации.
В зависимости от типов ТТ и их конструктивного выполнения в коробке выводов или в отдельной коробке на цоколе могут быть раз, мещены выводы заземления сердечников, технологической обмоткн, вывод обкладки 0 основной изоляции, которые должны быть надежно присоединены к имеющемуся на цоколе болту заземления с меткой *-L>, к которому присоединяется шинка от контура заземления.
Технологические обмотки имеются у ТТ серин ТФРН и используются только при заводских испытаниях, при эксплуатации ТТ выводы технологической обмотки должны быть всегда замкнуты и -заземлены
20Ъ
(у каскадных ТТ этого типа технологические обмотки имеются у каждого каскада, в этом случае обмотки верхнего каскада замыкаются и присоединяются к своему цоколю).
Секции первичных обмоток трансформаторов тока, имеющих несколько коэффициентов трансформации, при отправлении с завода всегда соединяются перемычками параллельно, на наибольший первичный ток. Для получения заданного коэффициента трансформации необходимо вскрыть верхнюю крышку ТТ и выполнить пересоединения секций первичной обмотки в соответствии с указаниями заводской документации. У некоторых типов ТТ, например ТФЗМ-ЗЗА-Т1, ТФНД-ЗЗТ, вторичные обмотки сердечника класса 0,5, у ТФРМ-330Б-У1 класса 0,2, используемые для присоединения измерительных приборов, имеют ответвления для дополнительного изменения коэффициента трансформации, этим обеспечивается более точная работа измерительных приборов, когда токи нагрузки на данном присоединении значительно меньше номинального тока ТТ.
Для встроенных трансформаторов тока на рабочих схемах указываются выводы вторичных обмоток, соответствующие заданным значениям коэффициентов трансформации (у ТТ, встроенных в масляный выключатель и используемых в релейных защитах и устройствах автоматики, очень часто устанавливаются различные значения Ki), для присоединения контрольных кабелей. В зависимости от назначения трансформаторов тока, конструктивных особенностей распределительных устройств, удобства монтажа и эксплуатации и других причин первичные обмотки трансформаторов тока можно присоединять выводами Л1 к шипам (Л2 — к линии) или наоборот, то же самое по отношению к защищаемому оборудованию (Л/ — к генератору, трансформатору или от пего). Особое внимание соблюдению полярности следует уделять при монтаже встроенных и других трансформаторов тока, не имеющих первичной обмотки и соответствующих заводских обозначений; так, у трансформаторов тока, предназначенных для установки во вводы масляного выключателя, принято считать за Л1 «верх», Л2 «низ». Так как завод таких отметок не делает, единственным признаком, по которому осуществляется монтаж, является положение заводской таблицы на ТТ с паспортными данными.
У каскадных ТТ следует тщательно и надежно в соответствии с требованиями технической документации присоединить выводы вторичной обмотки верхнего сердечника к выводам первичной обмотки нижнего каскада, при соединении сердечников и экранов верхней части с ее цоколем и т. д. необходимо использовать только стандартные шннки и перемычки, поставляемые заводом.
При проверке трансформаторов тока необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. При работе трансформатора (при прохождении тока в первичной цепи) на разомкнутой вторичной обмотке напряжение может достигать десятков киловольт, поэтому не допускается работа ТТ с незамкнутыми токовыми цепями. Если необходимо производить работу в токовых цепях под нагрузкой, вторичные обмотки ТТ должны быть надежно замкнуты. Для исключения случайного размыкания токовых цепей при производстве наладочных работ не допускается переключение приборов па другие пределы без отключения тока в первичной цепи или замыкания вторичных обмоток ТТ.
На .трансформаторе тока, находящемся под напряжением, категорически запрещается проводить какие-либо работы в коробке выводов вторичных обмоток.
Испытание изоляции. Проверка главной изоляции и изоляции вторичных обмоток ТТ производится в соответствии с требованиями Норм
206
и заводской документацией. Объем проверки главной изоляции зависит от типа ТТ. Для маслонаполненных трансформаторов, помимо измерения сопротивления изоляции мегаомметром 2500 В, необходимо измерять tg 6 и для некоторых , типов ТТ, имеющих конденсаторную изоляцию, например ТФРМ-330, емкость С. Методика этих пронерок изложена в разд. 3 и 4. У трансформаторов тока, не имеющих первичной обмотки — встроенных, шинных и т. д., проверка сопротивления главной изоляции до их установки в аппараты и распредустройства не производится, состояние этой изоляции оценивается косвенным путем при измерениях сопротивления изоляции полностью смонтированных выключателей, трансформаторов, шин и т. д. Испытание главной изоляции ТТ повышенным напряжением частотой 50 Гц проводят совместно с испытаниями аппаратуры распредустройств и аппаратов.
Для трансформаторов тока с бумажпо-масляной изоляцией конденсаторного типа, имеющих вывод 0 от наружной обкладки главной изоляции, сопротивление изоляции вывода 0 регламентируется и указывается в паспорте; так, для трансформатора ТФРМ сопротивление, измеренное мегаомметром 2500 В, прн новом включении должно быть не менее 500 МОм, в процессе эксплуатации — не меиее 10 МОм.
У ТТ типа ТФКН-330 измеряется сопротивление изоляции — основной (между первичной обмоткой и измерительной обкладкой), измерительного конденсатора С2 (между измерительной и заземляемой обкладками), последней обкладки Сз (между заземляемой обкладкой и корпусом). Для ТТ этого типа установлены нормы отбраковки при вводе их в эксплуатацию по значению сопротивления изоляции: С, не меиее 5000 МОм; С2 — 3000 МОм; С3— 1000 МОм. Схемы измерения сопротивления изоляции С|, С2, Сз приведены в табл. 7.3.
Сопротивление изоляции сердечников (у ТТ, для которых эта проверка указана в паспорте) и вторичных обмоток измеряется мегаомметром на 500 или 1000 В, сопротивление изоляции вторичных обмоток не нормируется, по вместе с собранными и присоединенными к обмот-
Таблица 7.3. Схемы измерения сопротивления изоляции обмоток трансформаторов тока ТФКН-330
Зона проверки ИЗОЛЯЦИИ Зажимы мегаомметра 2500 В присоединены к выводам ТТ Примечания
л 3 э
Основная Ci Jit—Л, первичной обмотки Заземлен Корпус трансформатора тока, выводы вторичных обмоток, измерительной и последней обкладок заземлены
Основная Ct То же Вывод измерительной обкладки Заземлен Корпус трансформатора, выводы вторичных обмоток и последней обкладки заземлены
Измерительный конденса- тор С, Вывод изме< ригельной обкладки Вывод последней обкладки Заземлен Корпус трансформатора и выводы вторичных обмоток заземлены
Последняя обкладка Сз То же Заземлен То же
207
кам токовыми .цепями .должно быть не-менее 1 МОм. Необходимо отметить. что у трансформаторов тока, встраиваемых в выводы масляных выключателей, сопротивление изоляции вторичных обмоток измеряют^ как правило, после их установки па выключатели. До их установки йро-верку можно произвести, разложив ТТ на металлическом листе, что занимает много времени и требует значительных физических усилий. В тех случаях, когда имеются подозрения на наличие виткового замыкания во вторичной обмотке у таких трансформаторов тока, следует измерить сопротивление изоляции ее относительно сердечника. Присоединить испытательный провод от мегаомметра к сердечнику для этого можно, только частично сняв оплетку с ТТ или очень осторожно, чтобы не повредить вторичную обмотку, сверху (обязательно около клина, так как провод обмотки не переходит клин поверху) проколов оплетку шилом до контакта со сталью сердечника.
Изоляция вторичных цепей и вторичных обмоток испытывается . приложенным переменным напряжением 1 кВ в течение 1 мни относительно заземленного цоколя.
Проверка сопротивления вторичных обмоток постоянному току. Измерение производится одним из приведенных в разд. 2 методов, обеспечивающих соответствующую точность. Для трансформаторов тока, в паспорте которых приведены результаты заводских измерений, необходимо использовать приборы класса 0,5, так как значения измеренных сопротивлений, приведенные к температуре 20 °C, прн которой производятся измерения на заводе, не должны отличаться от значений, указанных в паспорте, более чем на 2 %. Для всех других ТТ прн измерениях используют, как правило, малогабаритный мост постоянного тока типа ММВ или комбинированные приборы.
Определение однополярных выводов ТТ. Данная проверка прово- • дится обязательно для трансформаторов тока с поврежденными заводскими обозначениями первичных или вторичных выводов, для трансфор-' маторов, подвергавшихся ремонту с отсоединением обмоток, и для встроенных ТТ, предназначенных для установки во вводы выключателей, так как они не имеют заводской маркировки н конструктивно выполнены так, что могут быть легко перевернуты при монтаже. У трансформаторов тока, поступающих с завода в собранном виде с маркировкой первичной и вторичных обмоток, данная проверка не обязательна.
Однополярными у трансформаторов тока являются выводы Л1, II< и И1 (1И1;2И1 и т. д.), в этом случае при направлении тока в первичной обмотке от Л1, Hi к Ki, Л2 вторичный ток проходит по цепи от И! к И2, Hi (1И1 к IH2; 2И1 к 2И2 и т. д.).
Принципиальная схема проверки полярности обмоток ТТ приведена на рис. 7.11, требования к элементам схемы и методика проверки аналогичны указанным в § 7.2 для проверки TH. В тех случаях, когда источником тока Б является аккумуляторная батарея напряжением 6—12 В, необходимо включать дополнительный балластный резистор /?1г ограничивающий ток в цепи. Если используется чувствительный прибор Г и при проверке отклонение стрелки очень велико, прибор можно загрубить, зашуптировав его, для чего к зажимам Г присоединить кусок провода, в зависимости от длины и сечения провода можно в широких пределах регулировать чувствительность прибора.
. При .определении однополярных зажимов ТТ с большими номн- нальными токами, особенно если вторичный ток 1 А, на выводах вторичных обмоток может кратковременно появляться высокое напри-
208
кение, поэтому При таких проверках недопустимо проводить-еще какие-либо работы в токовых цепях проверяемых трансформаторов тока; в момент замыкания и размыкания ключа /( не следует касаться прибора Г н токоведущих цепей вторичных обмоток.
Для определения Л1 («в е р х») и Л2 («н и з») встроенного ТТ перед установкой его на выключатель через окно ТТ продевается провод, выполняющий роль первичной обмотки (рис. 7.12). К проводу через
Рис. 7.11. Принципиальная схема, проверки полярности ТТ
Рис. 7.12. Схема проверки полярности встроенного ТТ
ключ К источник тока зажимом +Б подключается со стороны «в е р,-х а» ТТ, прибор Г зажимом плюс — к выводу И1, зажимом минус — к рабочему ответвлению; если «верх» и И1 однополяриы, при замыкании К, стрелка прибора отклонится вправо. Когда имеются сомнения в правильности определения полярности встроенного ТТ, необходимо проверить полярность вторичной обмотки, поочередно подключая прибор ко всем ответвлениям И1—И2; И1 — ИЗ и т. Д. При правильно подобранной чувствительности прибора Г по отклонению стрелки четко прослеживается последовательность ответвлений вторичной обмотки,
при переходе на большее ответвление пение стрелки.
При монтаже, когда устанавливают ТТ на выключателе, ориентируются и определяют «верх» по положению таблицы заводских параметров, закрепленной на трансформаторе. После окончания монтажа, до заливки выключателей маслом, необходимо проконтролировать правильность Установки ТТ и выполнение монтажа выводов вторичных обмоток от ТТ До сборки токовых цепей, установленной в шкафу данного выключателя. Для этого плюс батареи подключается поочередно к внешним зажимам вводов выключателя, а минус — к неподвижному контакту соответствующего ввода внутри бака (рис. 7.13). Прибор подключается к выводам вторичных обмоток в шкафу рядов за
пропорциоиально растет it откло-
Рис. 7.13. Схема проверки правильности установки ТТ на выключателе
14—523
.209'
жимов, этим контролируется не только правильность и место установки ТТ, но в правильность обозначений выводов. Исходя из требований безопасности персонала не допускается производить такую проверку прн включенном выключателе из-за возможности его произвольного оти ключсння (если только выключатель не включен и заклинен домкрат том). Должны быть приняты меры, препятствующие его включению imjt проверках.
Если выключатель залит маслом, то источник тока можно подклю--чить только к внешним выводам, Если допущена ошибка прн монта-1 же выводов от вторичных обмоток до шкафа рядов зажимов, проверка не позволяет определить, с какой стороны па втулках выключателя^ (к линии или к шинам) расположен данный ТТ. > 5
Особенность проверки однополярных зажимов ТТ, устанавливаемых? во вводы силовых трансформаторов, определяется их конструкцией—' они поставляются в стационарном корпусе, заполненном маслом, в ко-* тором и монтируются. При проверке вскрывается, как правило, только; верхняя крышка, поэтому роль первичной обмотки играет токоведущий; стержень, который опускают в окно ТТ и касаются им дна корпуса: •(в верхней части стержень от корпуса изолируют), при проверке плюс-источника Б подключают к стержню, минус — к корпусу ТТ.
У каскадных ТТ проверяют полярность каждого каскада отдельно,1 в собранном виде; как правило, проверку не производят из-за необходимости использовать подъемные вышки. Окончательное заключение о правильности установки ТТ и выполнения вторичных цепей делается• после проверки под нагрузкой н анализа векторных диаграмм.
Проверка коэффициента трансформации. Согласно Нормам данная проверка обязательна для встроенных ТТ и ТТ, имеющих встроенные внутренние переключающие устройства для изменения значения коэффициента трансформации X/. Учитывая большую ответственность и, сложность демонтажа ТТ, наладочные бригады Главэлсктромонтажа, , как правило, эти требования относят и к проходным и шинным ТТ 6 кВ и выше.
Проверка Ki встроенных, шинных, проходных, отдельных ступеней каскадных ТТ производится, как правило, от нагрузочного устройства
Рис. 7.14. Схема проверк и Ki
РУ Л1
Л2
Рис. 7.15. Схема проверки Хт 1 методом измерения напряжения. s
па стадии предмонтажной подготовки. Для экономии времени в отдели- ; пых случаях эту проверку целесообразно совмещать с прогрузкой за-щит однофазным током от постороннего источника при пониженном трехфазном напряжении.
Схема проверки К/ первичным током от нагрузочного устройства приведена па рнс. 7.14. Выбор нагрузочного НУ и регулировочного РУ устройств зависит от номинального первичного тока ТТ. Значение то
210 н
ка, при котором производится измерение, не регламентируется и устанавливается из условий удобства и точности измерений приборами д/ и Л2 (удобно использовать для измерения первичного тока электроизмерительные клещи Ц-91, для измерения во вторичных цепях —s ВДФ-85М). Первичный ток устанавливается обычно в пределах 0,1-ь -?0,25Л,ом. При проверке ТТ, имеющих несколько вторичных обмоток, каждая из них должна быть замкнута на прибор или перемычкой, при измерении тока во вторичной цепи амперметром не допускается переключать пределы измерения прибора без предварительного замыкания обмотки ТТ.
Отношение измеренных значений первичного Ц и вторичного /2 токов дает приблизительное значение коэффициента трансформации
При проверке встроенных ТТ, поставляемых в корпусе, заполненном маслом, как и при проверке полярности, роль первичной обмотки играет стержень, опущенный через верхнее окно и упирающийся в дно корпуса.
У трансформаторов тока, поставляемых заводом в собранном виде и имеющих первичную обмотку, можно проверить Ki измерением напряжений по схеме, приведенной на рис. 7.15. На вторичную обмотку подается регулируемое автотрансформатором РУ переменное напряжение, измеряемое вольтметром VI, напряжение на первичной обмотке измеряется вольтметром V2. Коэффициент трансформации в этом случае определяется как отношение напряжений
Напряжение U2 обычно мало (менее 1 В), поэтому прибор V2 должен не только обеспечивать точное измерение на малых пределах, но и не вносить дополнительных погрешностей. Рекомендуется использовать приборы с сопротивлением 1 кОм/В.
При отсутствии обозначений выводов или нарушении заводской маркировки определяют или проверяют обозначения ответвлений вторичных обмоток, как правило, встроенных трансформаторов тока (рис. 7.16). Регулируемое автотрансформатором напряжение 20—50 В пода-
и/)(гг) *
Рис. 7.16. Определение выводов встроенных ТТ
И1 ~И2
ИЗ ич-
ется на любые два вывода, вольтметром V2 измеряется напряжение между различными выводами при всех возможных сочетаниях. Определяются два вывода, между которыми значение напряжения максимальное, — это конечные выводы обмотки. Напряжение подается на эти два вывода, вольтметром еще раз контролируется, что между двумя любыми выводами большего напряжения нет. Если из паспорта известно максимальное число витков вторичной обмотки, то для удобства
14*
211
последующих • измерений на всю обмотку -подается напряжение, 'про. 1юрциопальное числу витков, например 1 В иа 1 виток, но не? более 250 В. '
Вольтметром измеряется напряжение между каждым конечным выводом и всеми'другими ответвлениями, результаты измерений -зано-сятея в таблицу для сравнения. Необходимо учитывать, что у встроена пых ТТ для компенсации погрешностей по току реальное число витков^ вторичной обмотки всегда несколько меньше числа витков, определен-' ных по теоретическому коэффициенту трансформации. Причем завод! всегда отмотку витков производит от вывода И1, на этом и основано! отличие вывода И1 от И5 при проверках. Напряжение между выводами, И1—И2 всегда несколько меньше, чем между И4—И5, что дает воз*а можность отличить вывод И! от И5 по минимальному напряжение между первой и последней ступенями. При определении ответвлений] этим методом первичная обмотка ТТ должна быть разомкнута. |
Этот метод позволяет определить только порядок и обозначеищИ выв(^дов И1—И5 (А, Б, В, Г, Д до 1/1 1980 г.). Но если известны! номинальные первичный и вторичный токи и число витков вторичной! обметки, то данным методом можно определить и коэффициент транс-J формации на каждом ответвлении. При отсутствии данных о числе! витков, если известен только наибольший номинальный коэффициенту трансформации ТТ, полное число витков можно принять равным Ki. s
Проверка вольт-амперных характеристик (тока намагничивания " вторичных обмоток в контрольной точке). Вольт-амперная характеристика ВАХ (зависимость напряжения вторичной обмотки 1Д от тока намагничивания в пей Л2нам ) используется при оценке исправности ТТ. По снижению ВАХ и изменению ее крутизны выявляется наиболее i распространенная и опасная неисправность ТТ — витковое замыкание ; во вторичной обмотке. В ряде случаев характеристика может исполь- ; зоваться для оценки погрешности трансформаторов.
При снятии ВАХ па испытуемую вторичную обмотку при разомкнутой первичной обмотке подается переменное регулируемое напряжение, измеряемое вольтметром V, и измеряется проходящий по обмотке ток (рис. 7.17). При испытании одной из вторичных обмоток все ос- .
Рис. 7.17. Схема снятия ВАХ: /
а —с одним регулировочным устройством; б —с двумя регулироночнымм устрой4 | ствамн *
тальпые вторичные обмотки данного трансформатора должны быть замкнуты. При проверках должна применяться испытательная схема с | регулированием напряжения автотрансформатором, обеспечивающая 1 наименьшее искажение формы кривой напряжения. Схема с использо- 1 ваннем одного ЛАТР-2 обеспечивает пределы регулирования от 0 до J 250 В; схема с использованием двух ЛАТР-2, включаемых на две 1 разные фазы трехфазной сети 0,5 кВ с подключением общей точки К заземленному 0, позволяет получить регулируемое напряжение До 450 В.
212
В соответствии с требованиями Норм при проверке ВАК напряжение па вторичной обмотке ие должно превышать 1800 В. При проверке встроенных или других ТТ, имеющих ответвления па вторичной об-нотке, напряжение на всей обмотке ие должно быть более 1800 В. Допустимое напряжение для рабочего ответвления определяется из вы-р[1 жен ня
У2доп = -^- 1800, ^Imax
где /(/раб и Kimax — рабочий и максимальный для данного ТТ коэффициенты трансформации.
Измерение напряжения Uz должно производиться вольтметром И, измеряющим среднее значение, показания вольтметра в этом случае следует умножить иа коэффициент 1,11. Допускается использовать для измерений вольтметр, показании которого пропорциональны среднему значению напряжения, а шкала градуирована в действующих значениях синусоидальной кривой. Умножение показаний вольтметра на коэффициент 1,11 в этом случае не требуется. Рекомендуется применять для шмерений комбинированный прибор Ц4312. Измерение тока намагничивания должно производиться амперметром (миллиамперметром) действующего значения.
Для трансформаторов тока, имеющих собственную первичную обмотку, допускается измерение напряжения (7, производить па выводах первичной обмотки и пересчитывать его на U2 вторичной обмотки. При пересчете показания вольтметра необходимо умножить па коэффициент 1,11 (если прибор градуирован в средних значениях), а также на отношение витков вторичной и первичной обмоток:
1Г,
Для каскадных ТТ измерение тока намагничивания производится раздельно для каждой ступени.
Оценка исправности ТТ при новом включении производится, как правило, сопоставлением ВАХ всех трансформаторов данного типа е одинаковыми коэффициентами трансформации. Если одна из характеристик располагается значительно ниже остальных (на 50 % и более), это указывает на наличие в ТТ виткового замыкания, если отличие составляет 25—40 %, необходимо, прежде чем браковать трансформатор, сравнить ВАХ с типовой и провести некоторые дополнительные проверки, позволяющие с большей достоверностью выявить наличие короткозамкнутых витков.
В соответствии с требованиями ГОСТ 7746-78 с 1/1 1981 г. заводы-изготовители в паспорте на трансформаторы тока указывают значения ^'2 и I '2намдля контрольных замеров при новом включении. Требования, предъявляемые к схемам регулирования, аппаратуре и измерительным приборам для проверки контрольной точки, полностью совпадают с перечисленными выше условиями снятия вольт-амперных характеристик ТТ.
Пока еще пет достаточного опыта, позволяющего оценить эффективность выявления витковых замыканий измерением тока намагничивания в заводской контрольной точке. Анализируя приведенные в табл. 7-4 значения U2 и /2Иам для трансформаторов тока серий ТФЗМ и
213
Таблица 7.4. Данные для проверки ТТ по заводским контрольным точкам
Тип трансформатора тока Проверяемая вторичная обмотка Номинальный первичный ток, Л Контрольное напряжение, К’"РИ 72НОМ’Л Ток намагничивания, мд при 72ном’ А’
1 5 1 1 5
ТФЗМ35Б-ПУ1 Все 500 195 524J
1000 — 195 524
2000 961 225 110 136
3000 1100 245 44 134 |
ТФЗМ110Б-ПУ1 Все 1500 838 180 84 4641
2000 879 218 54 3241
ТФЗМ150Б-ПУ1 2И1—2И2 1000, 2000 1635 378 86 980 1
ЗИ1—ЗИ2', 4И1—4И2 1362 315 52 360 1
ТФЗМ220Б-ШУ1 2И1—2И2-, ЗИ1—ЗИ2 300—1200 900 173 112 548
4И1—4И2 — 319 76 44 266
ТФЗМ500Б-1У1 (нижняя ступень) Все 5 1347 — 132 —
ТФЗМ500Б-1У1 1000, —’ 2303 __ 368
(верхняя ступень) 2000
ТФРМ330Б-У1 2И1—2И2 1000— 912 45
ЗИ1—ЗИ2 2000/1 916 37
4И1—4И2 916 37
5И1—5И2 912 45
2И1—2И2 1500— 972 29
ЗИ1—ЗИ2 3000/1 975 24
4И1—4И2 975 24
5И1—5И2 972 29
ТФРМ, можно отметить следующее: для ТТ с номинальным вторичным током 5 А напряжения контрольной точки ие превышают 400 В. Схемы иа рис. 7.17, а, б обеспечивают регулирование напряжения в необходимых пределах; для ТТ с номинальным вторичным током 1 А необходимы автотрансформаторы иа напряжение 1 и 2,5 кВ соответствующей мощности.
Дополнительные проверки для трансформаторов тока с самой низкой ВАХ, если есть подозрения в наличии виткового замыкания, следует обязательно проводить в сравнении с результатами таких же проверок на заведомо исправном аналогичном ТТ. Измерение Ki первичным током производят, включив во вторичную цепь ТТ резистор (рис. 7.18) сопротивлением 10—30 Z„0M. У исправных ТТ значение Ki изменяется незначительно, при наличии виткового захмыкания значение вторичного тока уменьшается, К/ увеличивается. Так, при проверке встроенного ТТ с Ki, равным 2000/5, 1500/5, 1000/5 и 750/5, на ответвлениях И1—И2 при Лн“1,0, 10; 20; 30 Ом (Z„Om = 1 Ом) при одном замкнутом витке
214
получено соответственно /G = 150; 172; 220; 250, у исправного ТТ Kt увеличился незначительно.
Прибором ВАФ-85М измеряется угол между U2 и /^пам > У исправных ТТ в линейной части ВАХ U, опережает Г'ъ,лм на угол 30—50°, по мере насыщения угол достигает 90 °, при наличии виткового замыкания
РУ НУ Рн
рнс. 7.18. Проверка Кг при различных значениях Za
Рис. 7.19. Схема вторичных обмоток ТНПШ:
®в • — секции вторичной обмотки; w —секции блокировочной
обмотки; е'п!\ —секции обмотки подмагничивания
угол опережения при тех же значениях тока значительно меньше, увеличение угла наблюдается при больших значениях /2нам .
Особенности проверки шиииых трансформаторов тока нулевой последовательности серии ТНПШ. Трансформаторы тока такого типа пс-
215
Рис. 7.20. Схема проверки неба ланса от тока •подмагничиванн| пользуются Д-з Я выполнения Т.ОКо вой защиты от замыканий на землц в обмотках статоров синхронны! генераторов и компенсаторов, до ботающих на сборные шины. Тран, сформатор состоит из днух .мар нитопроводов, собранных цз плав тип трансформаторной стали и ран деленных между собой иемагииж ными прокладками. Шины перви« ной цепи с изолированными пр<и кладками располагаются симмеп рично в окне магнитопровода| В зависимости от исполнения ТНПШ1, ТНПШ2, ТНПШЗ прсду^ сматривается возможность завода ской установки одной, двух и трей параллельны^ проходных шии иа’ каждую фазу, число шин соответствует цифре в обозначениях типа ТТл Вторичная обмотка ТНПШ разделена иа две одинаковые секции, расположенные иа коротких сторонах магнитопровода, и охватывает оба сердечника (рис. 7.19). Схема соединений вторичной обмотки выби. рается при наладке из условия обеспечения минимальной ЭДС неба-' ланса, вызванной неенмметрией токов нагрузки. Секции соединяются^ параллельно или одна используется, а вторая остается разомкнутой.^ Обмотка намагничивания разделена иа две одинаковые секции, соеди-': ненные встречно-последовательно. Секции располагаются на длинных) сторонах магннтопровода и охватывают по одному сердечнику.
Блокировочная обмотка разделена иа две секции, охватывающие. оба сердечника посередине длинных сторон магнитопровода и соединен-' ные между собой встречно-последовательно. Необходимо строго соблюдать рекомендации завода по установке и монтажу ТНПШ, несоблюдение заводских требований может приводить к недопустимым токам небаланса и нагреву шин.
Проверка изоляции первичных и вторичных обмоток и испытание ее повышенным напряжением проводится в соответствии с требованиями заводского паспорта и Норм. Проверка ЭДС небаланса от тока подмагничивания прн подаче на обмотку подмагничивания напряжения ПО В производится по схеме, приведенной на рис. 7.20; ЭДС небаланса измеряется поочередно на обеих секциях (117^, ^(^разомкнутой вторичной обмотки и при параллельном соединении секций, допустимое значение небаланса ие более 100 мВ. Значения ЭДС небаланса от подмагничивания, в несколько раз превосходящие указанные значения, могут быть обусловлены повреждением или неправильным соединением секций обмотки подмагничивания.
С помощью специально предусмотренного незакрепленного длинного вывода одной из секций обмотки подмагничивания уменьшением или увеличение*! числа витков в обмотке добиваются минимального значения ЭДС небаланса. Если указанным методом не удается добиться положительных результатов, рекомендуется зашунтировать одну из обмоток подмагничивания резистором типа MJIT-2 сопротивлением 1 — 30 кОм (сопротивление и обмотка, подлежащая шунтировке, определяются опытным путем). Данный метод предложен специалиета-
216
ми Монтажно-наладочного управления треста «Электроцептромоптаж» и по согласованию с Институтом электродинамики АН УССР успешно применен на ТЭЦ Мосэнерго. К подобранному резистору Л припаиваются оконцеватели и он устанавливается на зажимах выводов ТНПШ. Хорошие результаты дает совместное использование обоих методов, после окончания регулировки дополнительные витки необходимо тщательно укрепить и пропитать оплетку изоляционным лаком.
Для каждой обмотки отдельно и при их встречно-последовательном соединении снимаются характеристики намагничивания для последующего контроля при эксплуатационных проверках.
Раздел восьмой
НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЯ
СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ, АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ, МАСЛЯНЫХ И ДУГОГАСЯЩИХ РЕАКТОРОВ
8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Особенности конструкции трансформатора отражаются в обозначении его типа, которое состоит из букв н цифр. Буквенные обозначения: Т — трехфазный; О — однофазный; ТР — трехфазный с растепленными обмотками; С — охлаждение воздушное (сухой трансформатор); М—естественное масляное; Д — масляное с воздушным дутьем и естественной циркуляцией масла; ДЦ — масляное е воздушным дутьем и принудительной циркуляцией масла; МВ — масляно-водяное с естественной циркуляцией масла; Ц — масляно-водяиое с принудительной циркуляцией масла; Н — естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком; НД — охлаждение негорючим жидким диэлектриком с воздушным дутьем. Вторая буква Т указывает на то, что трансформатор трехобмоточный (при ее отсутствии — трансформатор двухобмоточный); Н указывает иа .наличие переключения ответвлений трансформатора под нагрузкой, АН — на неавтоматическое регулирование напряжения. Дополнительные обозначения: Г — грозоупорное исполнение; У — выполнение магиитопровода из холоднокатаной стали; П — передвижной трансформатор; В — последовательный регулировочный трансформатор. Автотрансформаторы обозначаются буквой А, которая добавляется в начале обозначения для понижающих и в конце его для повышающих автотрансформаторов. В начале обозначения шунтирующих масляных реакторов добавляется буква Д. Цифры обозначают номинальную мощность в киловольт-амперах (в числителе) и класс напряжения обмотки высшего напряжения в киловольтах (в знаменателе) .
В зависимости от геометрических размеров силовые трансформаторы разделяются на шесть габаритов:
I , II и III габариты — трансформаторы до 35 кВ включительно с номинальными мощностями соответственно 5—100, 135—500 и 750— 5600 кВ-А;
IV габарит — трансформаторы напряжением до 35 кВ включительно мощностью 7500 кВ-А и более и трансформаторы напряжением от 35 до 121 кВ любой мощности;
V габарит — трансформаторы напряжением от 121 до 330 кВ любой мощности;
217
VI габарит — трансформаторы напряжением 500 и 750 кВ любой мощности.
Измерения и испытания масляных силовых трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов производятся согласно руководящим техническим материалам РТМ16 800.723-80, инструкции ОАХ.458.000-73 и гл. 6 Норм.
В процессе подготовки и монтажа силового трансформатора проводится испытание разъемных 6—35 кВ и маслонаполненных вводов 35— 750 кВ (согласно § 4.2), проверка встроенных трансформаторов тока, устройств переключения ответвления обмоток, газового и струйного реле, отсечного (предохранительного) клапана, маслоуказателя, системы охлаждения, а также оценка изоляции трансформатора по результатам проверки электрической прочности, тангенса угла диэлектрических потерь и влагоеодержания остатков масла в баке трансформатора и масла в баках контакторов встроенных РПН (последнее проверяется монтажным или эксплуатационным персоналом). У трансформаторов 80 МВ-А и выше проверяется влагосодержание закладываемых заводом образцов изоляции. По окончании монтажа и испытания на маслоплотиость монтажным или эксплуатационным персоналом проверяются изоляционные характеристики масла из бака трансформатора и бака контакторов, наладочным— измеряются потери холостого хода, коэффициент трансформации, сопротивления постоянному току обмоток, испытывается изоляция обмоток повышенным напряжением и проверяются устройства переключения ответвлений обмоток, а также производится наладка системы охлаждения, газовой защиты трансформатора, проверяются цепи трансформаторов тока и манометрических термометров, работа установленных стрелочного маслоуказателя и отсечного клапана.
Если истек срок первых проверок перед вводом в эксплуатацию трансформатора, повторно проверяют пробы масла на пробивное напряжение, тангенс угла диэлектрических потерь, влагосодержание, газосо-держание (для трансформаторов с азотной и пленочной защитами), измеряют характеристики (/?во и tg6) изоляции обмоток, сопротивления постоянному току обмоток в рабочем положении переключающих устройств, убеждаются в отсутствии воздуха в газовом реле, открытии отсечного клапана, задвижек и кранов в масляной системе охлаждения и газового реле, контакты которого должны быть включены на отключение.
Перед включением в эксплуатацию силовой трансформатор в течение не менее 30 мин опробуется номинальным напряжением для прослушивания и наблюдения за его состоянием; после этого он несколько раз (3—5) включается на номинальное напряжение толчком для проверки работы защит. Силовой трансформатор может включаться под нагрузку лишь при удовлетворительных результатах опробования.
8.2. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Состояние изоляции зависит от способа транспортировки трансформатора. У трансформаторов, транспортируемых с полностью залитым расширителем, уровень масла должен быть в пределах маслоуказателя, пробивное напряжение масла из бака контактора встроенного РПН —не менее 50 кВ и из бака трансформатора—не менее 55 кВ, влагосодержание масла в баке контактора РПН должно быть не более 0,0025 %.
У трансформаторов, не полностью залитых маслом, транспортируемых без расширителя, надмасляное пространство должно быть герметичным; влагосодержание масла в баке трансформаторов НО—330 кВ не более 0,0025 % и для трансформаторов 500—750 кВ не более
218
0 002 %; пробивное напряжение масла из бака трансформатора не менее 55 кВ и из бака контактора встроенного РПН не менее 50 кВ.
У трансформаторов, транспортируемых без масла, должно быть избыточное давление в баке (давление оценивается по показанию динамометра); пробивное напряжение'остатков масла из бака трансформатора и из бака контактора РПН не менее 50 кВ; влагосодсржание масла не более 0,002 % для трансформаторов 500—.750 кВ и не более 0,0025 % для трансформаторов 110—330 кВ и из бака контактора встроенного РПН.
Для всех трансформаторов (независимо от способа транспортировки) тангенс угла диэлектрических потерь масла в баке трансформатора должен быть не более 2 % прн 90 “С для масла ТКП по ГОСТ 982-80; 3% при 90 °C для масла по ГОСТ 10121-76 без Знака качества; 1 % при 90 °C для масла по ТУ 38-101-281-75; 0,7 % при 90 °C для масел Т-750 по ГОСТ 5.1710-79, Т-1500 по ТУ 38-101-226-78, по ГОСТ 10121-76 для масел со Знаком качества.
Окончательная оценка состояния изоляции после монтажа производится на основании совокупных результатов измерений и испытаний изоляции до монтажа, в процессе монтажных и наладочных работ. Только при соблюдении всех требований заводских инструкций и руководящих технических материалов РТМ. 16.800.723-80 и положительных результатах проверки трансформатор может вводиться в эксплуатацию.
8.3. ИЗМЕРЕНИЕ ПОТЕРЬ ХОЛОСТОГО ХОДА
Проверку силового трансформатора начинают с измерения потерь холостого хода. Измерение потерь холостого хода трансформаторов, автотрансформаторов и масляных реакторов необходимо выполнять до испытаний, связанных с воздействием на трансформатор постоянного тока (прогрев постоянным jokom, измерение сопротивления обмоток, определение группы соединения), для исключения погрешностей, вызываемых влиянием остаточного намагничивания магнитопровода. Потери холостого хода измеряются по схеме, приведенной на рис. 8.1,
Рнс. 8.1. Схема измерения на малом напряжении потерь холостого хода трансформатора (а), измерительной схемы (б), прн помощи измерительных трансформаторов (а), при трехфазпом возбуждении трансформатора (г)
219
:кри пониженном напряжении. При этом измеряется,-подводимое напри жение U,- и суммарная мощность Риз. потребляемая трансформатором и схемой измерения. Затем определяют собственное потребление схемы Рек, отключив схему от выводов обмотки трансформатора. Потери в трансформаторе при напряжении U„ определяют по формуле , Ртр = Риз ^сх-
В трехфазных трансформаторах можно измерять потерн при трехфазном возбуждении по схеме, приведенной иа рис. 8.1. Однако у трансформатора с трехстержневым магнитопроводом потерн чаще всего измеряют при однофазном возбуждении, производя три опыта с поочередным замыканием накоротко одной из двух фаз и возбуждением двух. других. Проще всего определять потери холостого хода, возбуждая об-; мотку низшего напряжения напряжением сети 220—400 В. Обмотка низшего напряжения у большинства трансформаторов соединена в -треугольник с Группой соединения 11. Поэтому наиболее распространены следующие схемы измерения потерь холостого хода. Первый опыт: возбуждаются фазы Ьс, закорачивается фаза Л (выводы ас). Второй опыт: возбуждаются фазы ас, закорачивается фаза В (выводы ab). Третий опыт: возбуждаются фазы ab, закорачивается фаза С (выводы Ьс).
Полученные при измерениях данные сравниваются с данными заводских испытаний; они не должны отличаться более чем иа 10 % для однофазных трансформаторов, а для трехфазных трансформаторов, для которых нормируется соотношение потерь, последнее не должно отличаться более чем на 5 %.
Для приведения потерь, измеренных при однофазном возбуждении, К номинальному напряжению вычисляют суммарные потери в трансформаторе
Ро — °. 5 (Роаб + P(ibc + Р оас)»
где Роаь, Роьс, Роас — измеренные потери при опытах, производимых при одном значении напряжения.
Приведенные потери для обоих случаев возбуждения (однофазного и трехфазного) определяются по формуле р _ р /^ном \п оприв —- < 0 I I ,
\ Ь'п /
где Уно* — номинальное напряжение обмотки трансформатора, кВ; U„ — значение приложенного напряжения, кВ; п — показатель степени, зависящий от сорта стали (принимается л=1,8 для горячекатаной и И“1,9 для холоднокатаной электротехнической стали); Ро—потери в трансформаторе для обоих случаев, вычисленные при однофазных опытах или измеренные при трехфазном.
8.4. ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ
До проверки состояния изоляции трансформаторов должны быть получены и проанализированы результаты испытаний встроенных трансформаторов тока, всех вводов и проб масла. Результаты этих испытаний должны быть удовлетворительными.
Для измерений все выводы обмоток одного напряжения соединяют между собой, остальные выводы заземляют. Измерение характеристик изоляции (Rai и tg6) производят после измерения потерь холостого хода и не менее чем через 12 ч после окончания заливки масла прн температурах изоляции не менее +10 °C для трансформаторов ПО— 150 кВ включительно и +20 °C для трансформаторов 220—750 кВ. .
220
Температура изоляции определяется для трансформаторов, не подвергавшихся нагреву, по температуре верхних слоев масла, а для трансформаторов, подвергавшихся нагреву, но сопротивлению постоянному току обмотки высшего напряжения средней фазы (ВН фазы В). Измерение этого сопротивления производят не ранее чем через 1 ч после отключения тока в обмотке при нагреве пли через 30 мин после отключения наружного нагрева. Температура определяется по формуле, приведенной в § 2.9.
Измерение сопротивления изоляции. Схемы измерения сопротивления изоляции одинаковы независимо от типа трансформатора: для двухобмоточных трансформаторов ВН — НН+корпус+земля; НН — ВН+корпус+земля; ВН — НН; для трехобмоточных трансформаторов ВН — СП + НН + корпус+земля; СН — ВН + НН+корпус+земля; НН— ВН+СП+корпус+земля; ВН — CH; СН — НН; ВН — НН; для автотрансформаторов ВН+СН— НИ+корпус+земля; НН — ВН + СН + кор-пус + земля; для шунтирующих реакторов ВН — корпус-(-земля; для заземляющих реакторов ВН — НН + корпус + земля. В обозначениях схемы слева обозначена обмотка, на которую подастся напряжение от мегаомметра: ВН — обмотка высшего напряжения; СН —обмотка среднего напряжения; НН — обмотка низшего напряжения.
Сопротивление изоляции силового трансформатора измеряют электронным мегаомметром (типа Ф-4100) или мегаомметром с электронной приставкой (типа МС-05, М4100/5). Напряжение мегаомметра 2500 В. Показания мегаомметра отсчитывают через 60 с после приложения напряжения к обмотке, за начало отсчета принимают момент подключения напряжения к обмотке или время начала вращения мегаомметра.
Руководящие технические материалы РТМ 16.800.723-80 не регламентируют значение отношения Rw/Ris (абсорбции) в изоляции трансформаторов НО—750 кВ, но при подсушке или сушке изоляции в процессе монтажа трансформатора требуется определение коэффициента абсорбции. Коэффициент абсорбции определяется одновременно с измерением сопротивления изоляции. Коэффициент абсорбции силового трансформатора во всех случаях должен быть не менее 1,2. Измеренные коэффициенты абсорбции могут быть больше заводских, причем верхний предел Кабо ие ограничивается, так как большее значение коэффициента абсорбции означает лучшее состояние изоляции трансформатора.
При измерении сопротивления изоляции при температуре трансформатора, отличной от температуры заводских испытаний, результат измерений приводят к температуре, указанной в протоколе заводских испытаний, пользуясь коэффициентом пересчета. Состояние изоляции обмоток трансформатора удовлетворяет требованиям, если значение сопротивления изоляции, измеренное через 60 с (/?во) после приложения напряжения и приведенное к заводской температуре, составляет не' менее 70 % паспортных значений. При ревизии трансформатора производится измерение мегаомметром 2500 В сопротивления изоляции ярмо-ных балок, прессующих колец и доступных стяжных болтов относительно магпитопровода и корпуса. Сопротивление изоляции не нормируется, но из опыта составляет обычно не менее 1000 МОм.
Перед повторными измерениями сопротивления изоляции по какой-либо схеме все обмотки силового трансформатора заземляются па время не менее 5 мин.
Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg б в изоляции и емкости обмоток производят при помощи мостов переменного тока (например, типа Р-5026 или Р-595) по перевернутой схеме (с.м.§ 2.12) при напряжении 10 кВ. (Испытательное напряжение не должно ‘прс-
•221
вышать 60 % номинального напряжения испытуемой обмотки.) Схемы и условия измерения диэлектрических потерь в изоляции силового трансформатора те же, что и при измерении сопротивления изоляций. При сравнении измеренных значений с заводскими учитываются температуры, при которых производились измерения. Зависимость поправочного коэффициента от разности температур приведена ниже. Приведенное к заводской температуре значение tg6, измеренное при монтаже, не должно превышать заводских данных более чем па 30 %. Значения tg6 изоляции, равные или меньше I % (после приведения к заводской температуре), с паспортными данными не сравниваются и считаются удовлетворительными.
В отдельных случаях по согласованию с заводом-изготовителем могут быть допущены большие отличия значений и tg6 изоляции от паспортных данных, если эти отличия могут быть объяснены объективными факторами влияния другого сорта масла, метода прогрева н т. п. В этих случаях производят проверку влагосодержания образцов изоляции, заложенных в трансформатор, определяют значение tg6 изоляции трансформатора с учетом влияния tg6 масла и результаты со всеми исходными данными сообщают для окончательного решения на завод-изготовитель силового трансформатора.
Влияние качества масла на tg6® в изоляции учитывают по формуле
tg бф = tg биз — k (tg бм2 — tg 6дц) ,
где — значение tg6 изоляции с учетом влияния качества масла; tg биз — приведенное к заводской температуре измеренное значение tgd изоляции; k — коэффициент приведения, £«0,45; tg6Mi н tg6M2— значения tg6 масла, соответственно залитого на заводе-изготовителе и на .монтаже, приведенные к температуре измерения характеристик изоляции с помощью коэффициента пересчета, значения которого приведены в § 2.12.
При измерении диэлектрических потерь измеряется емкость обмоток силового трансформатора Сх. Значения емкости не должны отличаться от заводских более чем на ±10 % ив общем случае определяются из соотношения
_ ^^4(100 + /?3)
Х п (/?3 + р)
где С к — емкость образцового конденсатора, пФ; Rt— постоянное сопротивление плеча моста, равное 3184 О.ч;,/?3 — регулируемое сопро-тйвление моста прн его полной балансировке, О.м; р — сопротивление реохорда, Ом; п— сопротивление шунта, Ом.
В процессе ревизии или сушки силового трансформатора производится оценка степени увлажнения изоляции обмоток путем измерения геометрической емкости и определения отношения ЬС/С. Измерение производится по стандартным схемам при помощи приборов типа ЕВ-3 или ПКВ-8. Измеряются емкость С и ее приращения АС до ревизии и ДС, непосредственно после ревизии и сравниваются отношения !\С/С и ACi/C. Изоляция трансформатора считается неувлажнениой, если отношения ДС/С и АС,/С не превышают следующих значений:
Температура, °C, при которой производится измерение..................... 10
ДС/С, %.................................. 8
АС,/С, %................................. 3
20 30
12 18
4 5
40 50
29 44
8,5 13
222
Оценка увлажненности трансформатора может быть произведена по меюду «емкость — температура» (см. § 2,13), Этот меГод в процессе наладки применяется редко, так как требует нагрева трансформатора.
Испытание изоляции обмоток трансформаторов повышенным напряжением переменного тока от постороннего источника производится вместе с вводами. Испытательное напряжение зависит от класса изоляции обмотки:
Номинальное напряжение об-МО1КИ, кВ..................
Испытательное напряжение, кВ, обмоток трансформатора с изоляцией:
нормальной .............
облегченной, в том числе с)хис трансформаторы . . .
до 3 3 6 10 15 20 24 27 35
4,5 16 23 32 41 50 59 63 77
2,7 9 15 22 28 — — — —
Время испытания составляет 1 мин. При отсутствии испытательной установки необходимой мощности испытание обмоток трансформаторов, автотрансформаторов, масляных и дугогасящих реакторов с нормальной изоляцией не проводится. В эксплуатации для обмоток 35 кВ и ниже испытание напряжением переменного тока может быть заменено испытанием выпрямленным напряжением с измерением тока утечки. Выпрямленное испытательное напряжение принимается равным амплитудному значению испытательного напряжения промышленной частоты (с.м. § 4.7).
8.5. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
Измерение сопротивления обмоток постоянному току производится методом амперметра — вольтметра или с помощью моста при токе, не превышающем 20 % номинального тока измеряемой обмотки. Измерение сопротивления с помощью моста дает более точные результаты, которые, однако, могут отличаться от заводских данных, как правило получаемых при измерении методом амперметра — вольтметра. Поэтому при наладочных работах рекомендуется измерять сопротивления постоянному току методом амперметра — вольтметра. Сопротивление обмоток измеряют иа всех ответвлениях обмотки. В трансформаторах, имеющих предызбиратель в переключающих устройствах, измеряют сопротивления на всех ответвлениях при одном положении предызбира-теля и дополнительно на одном ответвлении при Другом положении. У трансформаторов, имеющих переключающие устройства с грубой ступенью регулирования, рекомендуется измерять сопротивления обмоток постоянному току на всех ответвлениях, так как при различных положениях предызбирателя сопротивления могут не повторяться. В аппаратах с нулевым выводом измеряются и сравниваются фазные сопротивления, а при отсутствии нулевого вывода — сопротивления обмоток между линейными выводами. При измерении методом амперметра — вольтметра сопротивлений в несколько омов и менее цепи милливольтметра в схеме присоединяют непосредственно к выводам измеряемой обмотки. Милливольтметр включают при установившемся значении тока, а отключают до разрыва цепи тока. За установившееся значение принимают ток, при котором стрелка измерительного прибора практически не изменяет своего положения в течение 1 мин. Схемы измерения со-
223
противления постоянному току приведены в § 2.6. Измерение сопротивления обмоток, обладающих большой индуктивностью, гго методу падения напряжения производят по схеме, имеющей в токовой цепи ре-остат (рис. 8.2). Это сокращает время установления тока, а следовательно, и измерения. При измерении сопротивления постоянному току следует использовать в измерительной цепи соединительные провод да небольшой длины и соответствующего сечения (в зависимости от TO-J ка) для внесения в результаты измерений наименьшей погрешности. Нац-J большую точность измерения сопротивления обмоток дает компенсаций оиный метод измерения (см. § 2.6), при котором соединительные npoi вода не вносят в результат^ измерений погрешность. При измерений?, сопротивлений обмоток определяется температура обмоток во врем^
Рис. 8.2. Схема измерения conpo-J тивления постоянному току об-т мотки с большой индуктивностью:*) * 5
А — амперметр; V — милливольтметр 1
измерения. За температуру обмоток трансформатора, не подвергавше- $ гося нагреву и не включавшегося в сеть, принимается температура верх-них слоев масла, измеренная не ранее чем через 30 мин после заливки, для трансформаторов мощностью до 1000 кВ-A включительно и не ра- . нее чем через 1 ч для трансформаторов большей мощности. Для траи-сформаторов, находящихся длительно (не менее 10 ч) в помещении, за :( температуру обмотки принимают температуру окружающего воздуха, J если колебания ее ие более 3 °C. Приведение сопротивления обмот-ки, измеренной при температуре Ti, °C, к заводской (или другой) тем-пературе производится по формуле, приведенной в § 2.6. Можно опре- > делить температуру обмотки Г2 по результатам измерений сопротнвле- 1 ний постоянному току Ri и /?2 обмотки при данном состоянии ' трансформатора и при другом состоянии его, при котором температу- •; ра Г| обмотки известна, по формуле, приведенной в § 2.9. Сопрбтивле- i ния постоянному току,, полученные иа одиаковых ответвлениях разных фаз и приведенные к одной температуре, не должны отличаться более чем на 2 %, за исключением случаев, указанных в паспорте или завод- ! ском протоколе.
8.6. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРАНСФОРМАЦИИ
Проверка коэффициента трансформации обмоток трансформатора i производится путем одновременного измерения напряжения обмоток | высшего и низшего напряжения при помощи вольтметра класса ие ме- 4 нее 0,5. Измерения производят для всех обмоток на всех ответвлениях. ’ Для трехобмоточных трансформаторов допускается проверка коэффн-циента трансформации поочередно между двумя парами обмоток; прн .» этом проверку рекомендуется производить на тех обмотках, между ко- . торыми значения напряжения короткого замыкания наименьшие. Изме- з репие коэффициента трансформации методом двух и более вольтметров 1 производится следующим образом: к одной из обмоток, как правило j ВН, подводится напряжение сети и измеряется одним вольтметром. 1 Другим вольтметром измеряется напряжение другой обмотки. Отсчет q по вольтметрам производится одновременно. У трехфазного трансфор- j матора измерение коэффициента трансформации лучше всего произво- j
224. :•
ь при трехфазном возбуждении четырьмя вольтметрами одного клас-д точности: одним вольтметром измеряется напряжение на обмотке п|1 (после проверки симметричности линейных напряжений питающей сети), а тремя вольтметрами измеряются одновременно напряжения на трсх фазах другой обмотки или между фазами (при отсутствии выведенного пуля обмотки). При этом измерение напряжения питания производится на обмотках каждый раз для учета возможных колебаний напряжения сети при измерениях. Можно использовать специальное приспособление, позволяющее переключать одни вольтметр на все три фазы Коэффициент трансформации подсчитывается как отношение напряжения обмотки ВН (напряжения питания) к напряжениям отдельных (p,i3. Коэффициент трансформации может быть измерен также при помощи эталонного измерительного трансформатора напряжения, обеспечивающего точность измерений не ниже 0,5 %. В этом случае обмотки эталонного трансформатора присоединяют параллельно обмоткам испытуемого трансформатора и сравнивают показания вольтметров, измеряющих напряжения на стороне низшего напряжения. Погрешность птмерепий определяется разностью показаний контрольных вольтметров, поэтому они должны быть класса точности нс менее 0,2. Допускается применять вольтметры класса 0,5, по они должны иметь одинаковую погрешность по шкале в пределах производимых измерений. Коэффициент трансформации в этом случае подсчитывается но формуле
— к
Лобр (70бр ± XU
где Кг.оор — коэффициент трансформации образцового трансформатора; £А>бр — напряжение образцового трансформатора; Д(/ — разность показаний измерительных вольтметров.
Применение образцового трансформатора напряжения для проверки коэффициента трансформации допускается лишь при возможности его возбуждения не ниже 80 % номинального напряжения измерительной обмотки. Во всех случаях определения коэффициента трансформации (для обеспечения точности измерений) сопротивление цени схемы не должно превышать 0,1 % внутреннего сопротивления вольтметра. Коэффициент трансформации при контрольных измерениях не должен отличаться от заводских данных более чем на 2 %.
8.7. ПРОВЕРКА ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК
Проверку группы соединения обмоток при отсутствии паспортных данных чаще всего производят методом поляромера па постоянном токе по схеме, приведенной на рис. 8.3, а. Группа соединения определяется путем поочередной проверки полярности выводов: А—X и а—х\ И— У н b — у, С — Z и с — z. Для этого на обмотку со стороны ВН подключается источник постоянного тока напряжением от 2 до 12 В и магнитоэлектрическим прибором (нулевым гальванометром) устанавливается полярность выводов обмоток НН (СН) по направлению отклонения стрелки контрольного прибора в момент включения постоянного тока.
В табл. 8.1 приводятся данные для определения групп соединений обмоток трансформатора по знаку отклонения стрелки прибора (метод поляромера).
Группа соединения может быть проверена прямым методом при помощи фазометра или группомера, отградуированного в величинах, непосредственно указывающих группу соединений. Последовательная обмотка фазометра присоединяется к выводам одной обмотки, а парал-
15-523
225
Таблица 8.1. Определение группы соединения обмоток
Группа соединений Питание подано на выводы обмотки Отклонения прибора на выводах обмотки Группа соединений g « о в> = 52 ® = Ч я 2 о о х С X ® к-*•1» U S Отклонение прибора на выводах o6Mjtkh
ab Ьс са ab Ьс са
1 АВ + 0 7 АВ —— + 1 * 0
ВС 0 + ВС 0 — + .
СА — 0 + СА + 0
2 АВ + — + 8 АВ +
ВС + + — ВС — +
СА + + СА + —
3 АВ + 9 АВ 0 + —
ВС + 0 ВС — 0 4*
СА + 0 СА + — 0
4 АВ — + 10 АВ + + ——
ВС + ВС — + +
СА + СА + — +
5 АВ — 0 + 11 АВ + 0
ВС + 0 ВС + 0
СА 0 + СА 0 +
6 АВ — + + 12 АВ + —
ВС + + ВС + — .
СА + + СА —
Рис. 8.3. Схема проверки группу/ соединения обмоток: а — постоянным током; б — при помощи фазометра
дельная — к одноименным выводам другой обмотки проверяемого силового трансформатора, как это показано на рис. 8.3, б. Напряжение,, подводимое к обмотке трансформатора, должно обеспечивать нормаль--иую работу фазометра. Фазометр показывает угловое смещение ЭДС в градусах; по угловому смещению определяется группа соединения в часовом обозначении согласно табл. 8.2. При определении группы соеди-.
226
Таблица 8 2. Угловое смещение ЭДС по группам
Группа 0 1 2 3 4 5 6
Угтовое сме- 0 30 60 90 120 150 180
шеиие ЭДС
в в в В В в в
Векторная ди- ас с лД Д с С «А aV с с А/ \ at>» с с л с а/ \ с<|« с ь с /4 \
аграмма
Группа 7 8 9 10 11 12
330
Угловое смещение ЭДС
Векторная диаграмма
пения обмоток методом фазометра необходимо во избежание ошибки проверить правильность чередования подведенного к обмотке испытуемого трансформатора трехфазного напряжения.
8.8. НАЛАДКА ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Наладка переключающих устройств силовых трансформаторов обусловливается принципом его действия, а также схемами регулирования. Различают устройства с регулированием напряжения без возбуждения типа ПБВ (переключатели без возбуждения) и устройства, допускающие регулирование напряжения под нагрузкой без отключения напряжения типа РПН (регулятор под нагрузкой и напряжением). Наибольшее распространение в настоящее время получили быстродействующие устройства типа РПН. Имеющие широкое распространение в эксплуатации устройства типа РНТ не обеспечивают надежность переключения из-за недостаточной мощности и постепенно вытесняются быстродействующими регулирующими устройствами типа РНОЛ и т. п.
Наиболее распространена ступенчатая схема регулирования, которая, хотя и не обеспечивает плавного изменения напряжения, позволяет достаточно гибко регулировать напряжение сети. В зависимости от схемы регулирования может быть получена та или иная степень регулирования. Схемы ступенчатого регулирования различны. Простейшая схема требует полного отключения напряжения (в этом ее недостаток), она имеет одни избиратель, и в этом ее основное достоинство.
15* 227
Устройства с регулированием напряжения под нагрузкой нсполь эуют пересоединение ответвлений обмоток без разрыва цепи тока, но в большинстве своем они имеют избиратель (И) н контактор (К). Известны схемы с реактором, с последовательным регулировочным трансформатором, с активным резистором без грубой и с грубой ступенью, с реверсированием н без реверсирования регулировочной обмотки. На рис. 8.4 представлены различные схемы регулирования напряжения силовых трансформаторов. Согласно РТМ 16.800.723-80 проверку переключающих устройств следует производить, руководствуясь заводской инструкцией на ПБВ и РПН.
Рис. 8.4. Схемы регулирования напряжения силовых трансформаторов: а —• без реверса обмотки; б —с реверсом и тремя средними положениями; в —с реверсом и одним средним положением; г —с тонкой и (рубой ступенями;
тонкой и грубой ступенями н одним средним положением
UL
228
Наладка переключающего устройства типа ПБВ. Монтаж переклю-iiaioinero устройства этого типа предусматривает, чтобы контактная труба .первого положения была обращена в сторону бака трансформатора, 3 остальные трубы переключателя, если смотреть на пего сверху, были пасположены против движения часовой стрелки. Заключение о правильности монтажа переключающих устройств этого типа делается по результатам измерений сопротивления постоянному току регулируемой обмотки на всех положениях и проверки коэффициента трансформации. Измерение сопротивлений производится по схеме, приведенной па рис.
сопротивлений производится по схеме, приведенной па рис.
Рис. 8.5. Схемы измерения сопротивления постоянному току при проверке устройств типа ПБВ:
а — методом падения напряжения: б — мостовым методом
б)
8.5. Для оценки результатов измерений следует четко ?иать, что переключающее устройство типа ПБВ собирается так, что наибольшее сопротивление оно имеет в положении I. Во всех остальных положениях сопротивления должны быть меньше. При иаладке переключающих устройств типа ПБВ часто имеет место несоответствие сопротивлений положениям избирателя. Например, при измерениях в положении III сопротивление оказалось наибольшим. Чтобы устранить это несоответствие, избиратель устанавливают в положение, дающее при измерениях наибольшее сопротивление. После этого, не трогая приводного механизма, разбирают головку привода и крышку привода устанавливают так, чтобы указатель был против положения I. Снова измеряют сопротивления постоянному току и проверяют коэффициент трансформации па всех ответвлениях.
Положение I соответствует замыканию стержней 2 и 3; положение II — стержней 3 и 4; положение III—стержней 4 и 5; положение IV— стержней 5 и 6\ положение V — стержней 6 и 7 и положение VI — стержней 7—2.
Из схемы на рис. 8.5,6 можно заключить, что положения III и VI одинаковы по электрическим соединениям ответвлений обмотки и поэтому при измерениях па этих положениях получается одинаковое сопротивление. В связи с этим, несмотря на то что в переключателях используется пять положении, проверка производится на всех шести положениях. Переключатели типа ПБВ применяются и на три положения. В этом случае два стержня оказываются холостыми, т е. не имеют присоединения пи к одному ответвлению обмотки трансформатора. Переключающие устройства в трехфазном исполнении имеют один привод на все три фазы или на каждую в отдельности. При наладке трехфазных переключающих устройств ПБВ для проверки правильности сборки пере-
229
илючающего устройства измеряется сопротивление между фазами, лш правильной сборке эти сопротивления должны быть одинаковыми.
Наладка переключающих устройств типа РНТ. В процессе иаладк^ переключающих устройств типа РНТ контролируется состояние контакт тов прсдызбирателя, избирателя и контактора н снимается круговая диаграмма работы переключающего устройства. Контроль состояния контактов избирателя, предызбирателя и контактора производится при ревизии силового трансформатора, когда к переключающему устройству имеется свободный доступ. От ручного привода поворачивают вал и наблюдают при этом за работой контактов избирателя во всех положениях. Проверяются переходное электрическое сопротивление контактов и регулировка контактных пружин. Для этого динамометр механически зацепляется за одни из подвижных контактов (рис. 8.6) и контакт
Рис. 8.6. Измерение динамометром контактного давления
а — методом сигнальной лампы (Л); б — при помощи прокладки-щупа; Б—. источник питания; Д — динамометр
оттягивается до тех пор, пока на приборе, фиксирующем наличие'контакта, не отклонится стрелка (рнс. 8.6, о), указывая па разрыв цепи, или не выпадет контрольный щуп (рис. 8.6,6). В момент размыкания электрической цепи или выпадения щупа регистрируют показания динамометра. После ремонта избирателя такая проверка производится на каждом контакте; в процессе наладки это делается только па тех контактах, которые показали неудовлетворительные результаты при измерениях переходных электрических сопротивлений. Сила давления контактных пружин должна быть в пределах значений, приведенных в табл. 8.3.
Таблица 8.3. Сила давления контактных пружин
Тип переключающего устройства Сила, Н (кге), давления пружин на контакты
избирателя контактора
главные дугогасительные
РПТ-20 5-6(0,5—0,6) 8-10(0,8-1) 5—7(0,5-0,7)
РНТ-18 6-8(0,6-0,8) 15-30(1,5—3) 13—18(1,3—1,8)
РНТ-13 5—6(0,5—0,6) 8—10(0,8— 1) —
РНТ-9 3—4(0,3-0,4) —“ —
После проверки контактной системы избирателя и контактора снимается круговая диаграмма переключающего устройства на полностью собранном трансформаторе. Снятие круговой диаграммы необходимо для определения чередования работы контактов И\ и И2 избирателя н контактов Xi, К2 и Кл контактора. Проверка переключающих устройств
230
производится иа каждой фйзе в отдельности (если переключающие устройства; однофазные) или одновременно для трех фаз, как, например, для устройства типа РНТ-9. Для проверки переключающего устройства типа РНТ-9 отсоединяют выводы избирателя от реактора и в цепь контактов избирателя Л/j и Иг включают сигнальные лампы Л, и Л2 как показано на рис. 8.7, а. ’
Рис. 8.7. Схема снятия круговой диаграммы переключающих устройств: а —РНТ-9; б-РНТ-13; в - РНТ-20
Снятие круговой диаграммы для устройств типов РНТ-13, РНТ-18и РНТ-20 производится по схемам; приведенным на рис. 8.7, б, в. В зависимости от тина устройства снятие круговой диаграммы имеет некоторые особенности, хотя методика остается одинаковой: по моментам погасания и загорания сигнальных ламп и расхождению контактов контактора фиксируют углы поворота вала. Для снятия круговой диаграммы обычно открывается бак контактора и из него сливается некоторое количество масла, чтобы контакты контактора оказались ие залитыми маслом. К контактам контактора подсоединяются сигнальные лампы, а к соответствующим выводам подводится переменное напряжение согласно схемам иа рис. 8.7, б, в.
Для пояснения рассмотрим снятие круговой диаграммы регулирующего устройства типа РНТ-13 без выведенной средней точки реактора. Диаграмма у этого устройства снимается в два этапа: сначала плеча —ЛЧ, затем плеча Иг—Кг или наоборот. Для этого между контактами правой половины контактора вставляют изоляционные прокладки на Все три фазы одновременно. Перед снятием круговой диаграммы переключающее устройство прокручивают во всем диапазоне регулирования, чтобы убедиться в отсутствии каких-либо ненормальностей в работе
231
механической части привода и регулировочного устройства. Если заме, чены какие-либо дефекты (заедание, неравномерность хода и т. п.) они устраняются, а уж затем производится снятие круговой диаграммы* Для снятия круговой диаграммы переключающее устройство устанавли-" вается в одно из положений, например 5, путем вращения привода в ту сторону, в которую он будет вращаться для снятия круговой диаграммы. Это делается для исключения люфта приводного механизма. В противном случае условный нуль шкалы, от которого производится отсчет, будет смещен и круговая диаграмма получится сдвинутой и несимметричной. Если на крышке привода отсутствует отсчетный лимб, то иа вращающемся валу закрепляют стрелку, изготавливаемую из любой проволоки. После всех подготовительных работ и исключения люфта положение стрелки на шкале отмечается как условный нуль, от которого ведут отсчет при снятии диаграммы. Указатель положения на приводе при этом показывает данное положение. Включается напряжение в схеме испытания; при ^гом сигнальная лампа загорается. Вращая медленно рукоятку, например, в сторону положения 4, определяют визуально размыкание контакта К\ контактора и отмечают этот момент на шкале по уменьшению накала горения сигнальной лампы. При дальнейшем повороте привода сигнальная лампа гаснет — происходит размыкание
w_________1К 215 ' зго
Ш/Л -a-l ktt-
SO 100 260 330
b ' 60°' 120°' 180° 240° гео°_ 260°
Рис. 8.8. Круговая диаграмма устройств РНТ:
а- РНТ-13; б—РНТ-18; в - РНТ-20; д _ контактор; И — избиратель; заштрихованная часть — контакт замк-иут; незаштрихованная часть-* контакт разомкнут
контакта избирателя с ламелью контакта 5. Сигнальная лампа зато-рается после замыкания И\ избирателя с ламелью контакта 4 и горит ярче при замыкании контакта К; в положении 4. Все эти моменты отмечаются на шкале ири первом полуобороте вала, т. е. при его повороте 180°. После этого рукоятку поворачивают еще на 40—50°, чтобы вывести люфты, и снимают эту же часть диаграммы в обратном направлении, т. е. при переключении с положения 4 на положение 5. Аналогично снимают диаграмму для второй половины избирателя. Для этого переставляют изоляционные прокладки в левые контакты контактора и отмечают моменты срабатывания контактов И2 и К.2 по характеру горения сигнальной лампы. Эти отметки должны быть иа шкале в диапазоне 180—360°. Таким образом снимаются диаграммы всех грех фаз. По результатам строят круговую диаграмму. В переключающем устройстве типа РНТ-20 дугогасящими контактами являются контакты Кд, которые коммутируют ток в обоих плечах устройства переключения ответвлений. Круговые диаграммы устройств РНТ приведены на рис. 8.8.
232
При анализе полученных круговых диаграмм обращают особое вни-манне на длину отрезка а, характеризующего угол перекрытия контактов избирателя от момента размыкания контактов Kt, Кг, контактора до момента размыкания соответствующего контакта или Иг избирателя. Для переключающего устройства типа РНТ-13 этот угол поворота вертикального вала должен быть в пределах 25—30°, типа РНТ-18 — в пределах 15—20°, а типа РНТ-20 должен быть не менее 30°. Для обеспечения безопасности работ перед подачей напряжения на схему для снятия круговой диаграммы закорачивают одну из нерегулируемых обмоток, например обмотку низшего напряжения испытуемого трансформатора.
Наладка быстродействующих переключающих устройств. Согласно заводским инструкциям быстродействующие переключающие устройства в процессе пусконаладочных работ проверяются:. 1) прокручиванием от руки приводного механизма на всем диапазоне регулирования в обе стороны для того, чтобы убедиться в исправности привода и отсутствии механических повреждений в нем; 2) измерением коэффициента трансформации на всех ответвлениях, чтобы убедиться в правильности присоединения ответвлений обмоток к РПИ; 3) фиксацией угла срабатывания контактора (па слух) н соответствия круговой диаграммы заводским данным. Такой объем проверок не требует никакого вскрытия переключающего устройства и трансформатора и удовлетворяет, таким образом, требованиям подготовки трансформатора к включению без вскрытия.
При неудовлетворительных результатах проверок РПН или обнаружении повреждений, ликвидация которых требует вскрытия РПН, производится проверка РПН в полном объеме со снятием круговой диаграммы и осциллографировавием работы контакторного моста переключающего устройства. Перед снятием круговой диаграммы проверяют плавность хода механизма переключения путем прокручивания его то в одну, то другую сторону во всем диапазоне регулирования. Делается это от ручного привода, так как при этом легче обнаружить какие-либо ненормальности в работе механизма.
Для снятия круговой диаграммы на верхней крышке ящика привода закреплен заводской металлический лимб со шкалой от 0 до 360 ° с ценой деления 1 °. Вращая рукояткой привода в прямом и обратном направлениях, по моментам загорания и погасания сигнальных лампочек фиксируют размыкание и замыкание контактов переключающего устройства; одновременно по шкале лимба — замыкание и размыкание плеч контактора ц контактов избирателя. Круговая диаграмма работы переключающего устройства строится по значениям углов срабатывания контактов. Схема снятия диаграммы одной фазы регулирующих устройств типов РНОА и РНТА приведена на рис. 8.9. В схеме К1 — левое плечо контактора, связанное с избирателем нечетных ответвлений; КП— правое плечо контактора, связанное с избирателем четных ответвлений. Сигнальная лампа ЛС1 фиксирует работу избирателя нечетных ответвлений, лампа ЛС2— работу избирателя четных ступеней.
Для снятия круговой диаграммы открывают люк контактора, слипают частично масло и подсоединяют к неподвижным контактам выводы от сигнальных ламп ЛС1 и ЛС2. Питание на схему подается от аккумуляторной батареи напряжением 6—24 В. При сборке схемы обращают внимание на качество контактных присоединений проводов, идущих от сигнальных ламп к коптактЬру, так как слабое их крепление может привести к ложному импульсу сигнальных ламп. Чередование срабатываний сигнальных ламп при снятии круговой диаграммы работы переключающего устройства должно быть следующее;
233
механической части привода и регулировочного устройства. Если заме-, чены какие-либо дефекты (заедание, неравномерность хода и т. п.), они устраняются, а уж затем производится снятие круговой диаграммы. Для снятия круговой диаграммы переключающее устройство устанавливается в одно из положений, например 5, путем вращения привода в ту сторону, в которую он будет вращаться для снятия круговой диаграммы. Это делается для исключения люфта приводного механизма. В противном случае условный нуль шкалы, от которого производится отсчет, будет смещен и круговая диаграмма получится сдвинутой и несимметричной. Если на крышке привода отсутствует отсчетный лимб, то на вращающемся валу закрепляют стрелку, изготавливаемую из любой проволоки. После всех подготовительных работ и исключения люфта положение стрелки на шкале отмечается как условный нуль, от которого ведут отсчет при снятии диаграммы. Указатель положения на приводе при этом показывает данное положение. Включается напряжение в схеме испытания; при этфм сигнальная лампа загорается. Вращая медленно рукоятку, например, в сторону положения 4, определяют визуально размыкание контакта Ki контактора и отмечают этот момент иа шкале по уменьшению накала горения сигнальной лампы. При дальнейшем повороте привода сигнальная лампа гаснет — происходит размыкание
20 _________*52 208______________8J2
78 108 а/) 258 282
I. i i_J_I-1—’—i—J—I—1——J
0 60° 120° 180° 240° 360°, 360°
Рнс. 8.8. Круговая диаграмма устройств РНТ:
а-РНГ-13: б-РНТ-18: в—РНТ-20; /( — контактор; И — избиратель; за* штрихованная часть — контакт замкнут; иезаштрнховаиная часть —кон* такт разомкнут
контакта И] избирателя с ламелью контакта 5. Сигнальная лампа загорается после замыкания Я, избирателя с ламелью контакта 4 и горит ярче при замыкании контакта Ki в положении 4. Все эти моменты отмечаются на шкале при первом полуобороте вала, т. е. при его повороте 180°. После этого рукоятку поворачивают еще на 40—50°, чтобы вывести люфты, и снимают эту же часть диаграммы в обратном направле- \ нии, т. е. при переключении с положения 4 иа положение 5. Аналогично снимают диаграмму для второй половины избирателя. Для этого переставляют изоляционные прокладки в левые контакты контактора и отмечают моменты срабатывания контактов И2 и Ki по характеру горения сигнальной лампы. Эти отметки должны быть иа шкале в диапазоне 180—360°. Таким образом снимаются диаграммы всех трех фаз. По результатам строят круговую диаграмму. В переключающем устройстве типа РНТ-20 дугогасящнми контактами являются контакты Кц, которые коммутируют ток в обоих плечах устройства переключения ответвлений. Круговые диаграммы устройств РНТ приведены иа рис. 8.8.
232
При анализе полученных круговых диаграмм обращают особое внимание па длину отрезка а, характеризующего угол перекрытия контактов избирателя от момента размыкания контактов Ai, Аг, Ад контактора до момента размыкания соответствующего контакта И, или И2 избирателя. Для переключающего устройства типа РНТ-13 этот угол поворота вертикального вала должен быть в пределах 25—30°, типа РНТ-18 — в пределах 15—20°, а типа РНТ-20 должен быть не менее 30°. Для обеспечения безопасности работ перед подачей напряжения на схему для снятия круговой диаграммы закорачивают одну из нерегулируемых обмоток, например обмотку nianieio напряжения испытуемого трансформатора.
Наладка быстродействующих переключающих устройств. Согласно заводским инструкциям быстродействующие переключающие устройства в процессе пусконаладочных работ проверяются:. 1) прокручиванием ст руки приводного механизма на всем диапазоне регулирования в обе стороны для того, чтобы убедиться в исправности привода и отсутствии механических повреждений в нем; 2) измерением коэффициента трансформации на всех ответвлениях, чтобы убедиться в правильности присоединения ответвлений обмоток к РПН; 3) фиксацией угла срабатывания контактора (на слух) и соответствия круговой диаграммы заводским данным. Такой объем проверок не требует никакого вскрыгия переключающего устройства и трансформатора и удовлетворяет, таким образом, требованиям подготовки трансформатора к включению без вскрытия.
При неудовлетворительных результатах проверок РПН или обнаружении повреждений, ликвидация которых требует вскрытия РПН, производится проверка РПН в полном объеме со снятием круговой диаграммы и осциллографированием работы контакторного моста переключающего устройства. Перед снятием круговой диаграммы проверяют плавность хода механизма переключения путем прокручивания его то в одну, то другую сторону во всем диапазоне регулирования. Делается это от ручного привода, так как при этом легче обнаружить какие-либо ненормальности в работе механизма.
Для снятия круговой диаграммы на верхней крышке ящика привода закреплен заводской металлический лимб со шкалой от 0 до 360 ° с ценой деления 1 °. Вращая рукояткой привода в прямом и обратном направлениях, по моментам загорания и погасания сигнальных лампочек фиксируют размыкание и замыкание контактов переключающего устройства; одновременно по шкале лимба — замыкание н размыкание плеч контактора ц контактов избирателя. Круговая диаграмма работы переключающего устройства строится по значениям углов срабатывания контактов. Схема снятия диаграммы одной фазы регулирующих устройств типов РНОА и РНТА приведена на рис. 8.9. В схеме А/ —левое плечо контактора, связанное с избирателем нечетных ответвлений; А//— правое плечо контактора, связанное с избирателем четных ответвлений. Сигнальная лампа ЛС1 фиксирует работу избирателя нечетных ответвлений, лампа ЛС2— работу избирателя четных ступеней.
Для снятия круговой диаграммы открывают люк контактора, сливают частично масло и подсоединяют к неподвижным контактам выводы от сигнальных ламп ЛС1 и ЛС2. Питание на схему подается от аккумуляторной батареи напряжением 6—24 В. При сборке схемы обращают внимание на качество контактных присоединений проводов, идущих от сигнальных ламп к контактЬру, так как слабое их крепление может привести к ложному импульсу сигнальных ламп. Чередование срабатываний сигнальных ламп при снятии круговой диаграммы работы переключающего устройства должно быть следующее:
233
MJ. размыкается . ...... ЛС1 гаснет ЛС2 горит
Ml замыкается............... ЛС1 загорается То же
KI замыкается.................. ЛС1 горит То же
КН размыкается................. То же То же
М2 размыкается................. То же ЛС2 гаснет
М2 замыкается.................. То же ЛС2 загорается
KI замыкается.................. То же ЛС2 горит
КП размыкается................. Тоже Тоже
Круговая диаграмма снимается непрерывно .в диапазоне от положения 1 до положения 4 и обратно, от положения 11 до положения 13 и обратно. Заводская инструкция рекомендует снимать диаграмму в средних положениях с 5 по 8 и обратно во избежание случайной поломки концевых выключателей. Но в этом случае не проверяете^ переключение в крайних положениях, а это очень желательно делать, чтобы
Рис. 8.9. Схема снятия круговой диаграммы устройств РНОА и РНТА: а —с одним механизмом контактора; б —с двумн механизмами контактора
234
удостовериться в правильности работы мальтийской передачи и приводного механизма переключающего устройства. Круговые диаграммы работы переключающих устройств типов PHOA-110/1000 и РНОА-35/1000 снимаются пофазно, они приведены на рис. 8.10. У переключающего устройства типа РНТА-35/1000 круговая диаграмма снимается для трех фаз одновременно, но может сниматься и пофазно. У переключающих устройств, имеющих предызбиратель, диаграмма снимается, кроме того, в положениях, в‘которых работают контакты предызбира-теля (рис. 8.10, б и г). Для регулирующего устройства типа РНОА-35/ЮОО круговую диаграмму следует снимать для положений 7—4;
I f////////////////j ssssss. m т////ш I
KI
268’
360’4) ЗИН
22 ' 2S
KB
Ml
I I
772222222222222722222722А
72* 147*
7/////M
72 * 147’
K2
ПИ Ш222///2///2///////22222222222^22222227 '17772222222222/7777.
8)
V22222222222777777/72222272/2222/22/2722222222222.
61 138
36(7
360'
Положение указателя 43 23
22
21
KB
268* \П |2S8e
X////7/Z&222222722772222/7277222\
\/S/SS/SA.
Ml
72° 147'
I '////////////////////////////////'///// /лжжт^ж^/лжжл. |
I 72° 147’
I _____________________ | 81’ 138°_________ |
360°x0 J Ж71
0
П
Рис. 8 10. Круговые диаграммы устройств PHOA-110/1000 (а и б) и РНОА-35/ЮОО (в и г):
Д — контактор; W — избиратель; /Ж — нредызбира 1ель; заштрихованная час и» — контакт замкнут; леэаштрнхованнзя часть—"контакт разомкнут
'235
Рис. 8.11. Схема осциллографирова-иия работы контакторного моста
21—23 и 41—43 в двух направлениях; для регулирующего устройства тина РНТА-35/1000 ее рекомендуется снимать для положений 1~4; 8—10 и 15—17 в прямом и обратном направлениях. У всех отечественных переключающих устройств допускаются отклонения от значений, приведенных па диаграммах, для контактов избирателей на ±12°, для контактов контакторов на ±7°, но при этом угол перекрытия (сдвига) при срабатывании контактов контактора после замыкания контактов избирателя должен быть ие менее 50°. Круговой диаграммой устанавливается правильность чередования работы контактов избирателя н контактора в целом, но
круговая диаграмма не позволяет судить об очередности работы контактов контакторов. Правильность чередований срабатываний контак-
тов контакторов проверяется осциллографированием.
Осциллографироваиие работы контактора производится на постоянном токе для всех трех фаз пофазно или одновременно по схеме, приведенной на рис. 8.11. Осциллографированием устанавливается отсутствие разрыва цепи тока при работе контактов контактора. Контактор имеет в каждом плече три контакта: главный (ГК), вспомогательный (ВК) и дугогасительный (ДК). Главный контакт, шунтируя вспомогательный, нс разрывает цепи тока и поэтому почти не изменяет своего электрического сопротивления. Этим обеспечивается при нормальной работе в любом положении в цепи тока надежный контакт. Порядок работы контактов при переключении контактора следующий. Допустим, что в исходном положении замкнуто левое плечо KI контактора, т. е. главный К1, вспомогательный К2 и дугогасительный КЗ замкнуты, а главный Кб, вспомогательный К5 и дугогасительный К.4 правого плеча КН разомкнуты (рис. 8.11). В этом положении включены нечетные ответвления и ток проходит через главный контакт К1 и вспомогательный К2. Размыкается контакт К1, затем вспомогательный контакт К2, и весь ток проходит через токоограничивающий резистор R и дугогаси-тельиый контакт КЗ. Замыкается дугогасительный контакт К4 право
го плеча; в результате оказываются замкнутыми дугогасительные контакты обоих плеч и ток проходит по двум параллельным ветвям — это так называемое положение «мост», при котором регулируемая секция обмотки замкнута на оба токоограничивающих резистора. В дальнейшем размыкается дугогасительный контакт КЗ; при этом полностью отключается левое плечо KI контактора и ток проходит через токоограничивающий резистор и дугогасительпый контакт К4 правого плеча КН контактора; замыкается вспомогательный контакт К5, шунтируя токоограничивающнй резистор, а за ним главный контакт Кб. Правое плечо КН контактора оказывается полностью замкнутым, ток проходит через контакты К5 и Кб и четные ответвления избирателя. Типовая осциллограмма работы контакторного моста в регулирующих устройствах
236
отечественного производства приведена па рис. 8.12. Контакты, работающие на замыкание, имеют вибрацию. Она ограничена 2 мс в положении «мост» (точка Б) и 4 мс в точке Г. Характер вибрации контактов не регламентируется.
В отличие от испытаний контакторного моста отечественных регуляторов у регулирующих устройств типа SAV-1 осциллографирова-нне работы контактора производится по схеме, в которой последова-
Рис. 8.12. Типовая осциллограмма работы контактора переключающих устройств РНОА и РНТА
20+30 9+14 15+22 мс
тельно к каждой паре контактов подключается вибратор осциллографа. Для ограничения тока 1,5 Л при напряжении питания 6—12 В последовательно с вибратором включается добавочный резистор. Типовая осциллограмма принципиально такая же, как при проверке контакторного моста регулирующих устройств РНОА и РНТА отечественных заводов. Фирма регламентирует время момента размыкания главного
Рис. 8.13. Схемы испытания переключающих устройств PC (РСГ): о — снятия круговой диаграммы; б — оецпллографировання работы контаи н.,,а
237
контакта на стороне, которая была замкнута (точка.Л), до момента замыкания главного контакта иа стороне, которая была разомкнута (точка Г), и время между моментами размыкания дугогасйтельного контакта на стороне, которая была замкнута (точка В), и замыкания главного контакта иа стороне,, которая была разомкнута (точка Г):
<А—г =70± 10 мс; t в—г =14 мс.
Если указанные два условия выполняются одновременно, считается, что контакты контактора отрегулированы правильно. Асимметрия по фазам в моменты А, В, Г допускается не более 4 мс, а продолжительность вибрации при работе контактов на включение не более 6 мс.
Для переключающих устройств РСГ (PC) с секторным контактором схема снятия круговой диаграммы приведена иа рис. 8.13, а. По сигнальной лампе регистрируется работа контактов избирателя, а работа контактора отмечается на слух. Осциллографирование работы контактов контактора переключающего устройства тина РСГ-4 производится по схеме на рис. 8.13,6. Осциллограмма работы контактора приводится на рис. 8.14.
Рис. 8.14. Типовая осциллограмма работы переключающего устройства
PC (PC Г)
Опыт иаладки переключающих устройств зарубежных фирм (ГДР и НРБ) показал, что даже при результатах приемо-сдаточных испытаний, полностью удовлетворяющих заводским' требованиям, имеют место случаи отказа РПН, особенно серии РС(Г), при включении их под напряжение на холостом ходу и под нагрузкой. Одной из причин этого является недостаточно тщательное технологическое исполиеиие механизма зацепления контактора РПН. Для обнаружения этого дефекта полезно осциллографировать работу контакторного моста по схеме «фаза-нуль» иа напряжении постоянного тока. Осциллограмма должна обязательно соответствовать заводским требованиям.
Р-аздел девятый
НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
9.1. КРАТКИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
В табл. 9.1—9.5 даются технические характеристики турбогенераторов, синхронных компенсаторов и их возбудителей, используемые при выполнении наладочных работ. В табл. 9,6 приведены технические 238
Таблица 9.1. Основные технические характеристики турбогенераторов
Тип турбогенератора Номинальная мощность, МВ-А Схемы соединения обмоток ста- тора Число выводов COS Ф Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток статора, А Ток ротора, А Напряжение возбудителя. В Охлаждение Сопротивление обмотки статора (фазы) при Т— = 15°С, Ом
1 при XX се ' © s’"" S R w CX co > ESQ
1 2- 3 4 5 6 1 8 9 10 If 12
Т-2-6-2 7,5 Y 6 0,8 6,3 688 113 256 135 Воздушное 0,0124
Т-2-12-2 15,0 Y 6 0.8 6,3 1375 102 250 190 0,00476
ТВС-30 37,5 Y ft 0,8 10,5 2065 146 455 180 Обычное водородное статора, посредственное ротора не- 0.С0537
ТВФ-60-2 75,0 YY 9 0,8 10,5 6,3 4125 6881 622 700 1540 1655 200 Непосредственное водородное тора и обычное статора ро* 0,0065
ТВФ63-2 78,75 YY 9 0.8 10,5 6,3 4308 7253 462 538 1325 1465 230 То же 0,0070
ТВФ 100-2 117,5 YY 9 0,8 10,6 6475 640 1605 — » » —
ТВФ-120-2 125,0 YY 9 0,8' 10,5 6875 634 1715 270 Непосредственное водородное тора и обычное ротора ро- 0.00103
Со ю ТВВ-165 2 176,5 Y 6 0,85 18,0 5670 810 2200 370 Непосредственное водородное тора и водяное статора ро 0.С0236
s
Тип турбогенератора Номинальная мощность, МВ А Схемы соединения обмоток ста- тора Число в ыводоа cos Ф Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток статора, Л Ток pt
при XX
1 2 3 4 5 6 7 8
ТГВ-200 235,0 YY 9 0,85 15,75 8630 700
ТГВ-200М 235,0 YY 9 0,85 15,75 8625
ТВВ-200-2А 235,0 Y 6 0,85 15,75 8625 1150
ТВВ-220-2А 259,0 YY 9 0,85 15,75 9490 920
ТВВ-320-2 353,0 YY 9 0,85 .20,0 10 200 1205
ТГВ-300 .353,0 YY 12 0,85 20,0 10 200 1070
ТВМ-300 353,0 Y б 0,85 20,0' 10 200 —
ТВВ-500-2 588,0 YY 9 0,85 20,0 17 000 1075
ТГВ500 588,0 YY 9 0,85 20.0 17 000 —
ТГВ 500-4 588,0 YY 12 0,85 20,0 17 000 1500
ТВВ-800-2 889,0 УУ 9 0,9 24,0 21 500 -
ТЗВ 800-2 889,0 YY 9 0,9 24,0 21 400 —
ТВВ-1200-2 1333,0 YY 0,9 24,0 2X16 050 -
Продолжение табл. 9.1
этора, А Напряжение возбудителя, В Охлаждение Сопротивление обмотки статора (фазы) при Т= == 15 °C, Ом
при номинальной наг» рузке статора
9 10 И 12
1750 420 Непосредственное водородное статора н ротора 0,00198
1890 420 То же
2680 300 Непосредственное водяное статора н непосредственное водородное ротора U.00121
2740 325 То же _>
2920 445 Непосредственное воздушное статора н водородное ротора 0.00102
2890 420 Непосредственное водородное статора и ротора U.U013
4420 282 Непосредственное масляное статора и воздушное ротора —
зьзи 474 Непосредственное воздушное ста -тора и водородное ротора —
5120 444 Непосредственное воздушное статора и ротора —
4380 441 То же —
3790 612 Непосредственное воздушное статора и водородное ротора —
4980 437 Непосредственное водяное обмоток ротора и статора и стали статора —
- — То же
СИ to ЬЛ Тип rypCoi е-нераюра Сопротивление обмотки ротора постоянному току при Т=15СС, Ом окз Реактивное сопротивление, %
*d xd хг *0 Tdo
13 14 15 16 17 18 19 20 21
Т-2-6-2 0,341 0,807 12,1 17,2 169 14,7 6.7 7,1
Т-2-12-2 0,559 0,646 Н.4 17,5 187 14,3 5,5 8,2
ТВС-30 0,331 0.62 15,3 25,7 253 18,6 7,2 10,3
ТВФ 60 L- 0,096 0,503 14,6 19,5 22 28,2 169,1 160,6 17,8 ‘23,8 7.5 9.2 6.5 4.9
ТВФ-63-2 0,103 0.54 15,3 20,3 20,8 30,2 218,3 191,3 18,6 24.8 8,8 10,2 8,85 6,28
ТВФ-100-2 0,1185 18.3 26,3 179 22,3 9,5 6,5
ТВФ-120-2 0,1194 0,6 05 19,2 27,8 190,7 23,4 9,8 6,5
ТВВ-165 2 0,137 0,62 18,0 ‘27,2 210,6 22 9,9 7,0
ТГВ 200 0,174 0,581 19.U 29,5 184 23,2 8,37 6,85
ТГВ-200М 0,174 21,3 32 1Ь9,6 26 9,14 6,45
ТВВ-200-2А 0,0878 0,574 19,6 30 232,2 24 11,0 7.0
ТВВ-220 2Л 0,0878 — 17,3 25,8 169.8 21,1 8,8 5,9
ТВВ-320-2 0,134 0,624 23,1 36,8 252,6 28.2 14,2 9.4
ТГВ-300 0,103 0,545 19,5 30 219,5 23,8 9,63 7.0
ТВМ-300 — — — 30,4 171,3 26 10 5,4
ТВВ-600-2 0,1 — 24,2 31,3 ^33,3 27,2 11.7 9,5
ТГВ-500 0.0683 — 24,3 37,3 241,3 29,6 14,6 6,3
ТГВ-500-4 0,0836 26,8 39,8 215,8 32,7 13 6,9
ТЕ В-800-2 0.12 — 21,9 30,7 233 26,7 11.7 9,3
ТгЕ 900-2 21,3 30,3 229,3 26 11.4 9.4
ГсЬ 1260 — — 24.8 — — — — -
Продолжение табл. 9.1
Постоянные времени, с Емкость трс.\ фаз, мкФ Система возбуждения
Г* </3 T'd2 Cl Td 1«3
22 23 24 25 26 27 28 29
0,8 1,26 1,44 0,1 0,128 0,104 0,12 Машинная
(1,75 1,25 1,44 0,094 0.159 0,128 »
1,02 1,63 1,84 0,127 0,21 0,167 0,43 »
0,84 1,38 1,58 0,1 0.25 0,2 0,61 »
0,85 1,38 1,54 0,1 0,39 0.31 0,52 »
1,09 1,7 1,95 0,14 0,24 0,2 0,61 »
0,98 1,59 1,8 0.12 0,39 (.',31 0,52 Высокочастотная
0,95 1,57 1,78 0,12 0,42 0.84 0,72 То же
0,94 1,54 1,76 0,12 0,4 0,33 0.73 > »
0,9 1.1 1,5 1,7 0,1 0,3 0.2 0,462 » »
1,74 1,95 0,1375 0,546 0,431 0,4 (на одну фазу) Тиристорная, самовозбуждения
1,089 1,735 1,925 0,136 0,321 0,252 —— То же
0,9 1,5 1,7 0,1 0,3 0,2 0,315 Тиристорная
0.9 1,4 1,6 0,1 0,3 U,3 0,69 Высокочастотная
1,4 2,2 2,5 0,2 0,3 0,3 0,912 То же
0,957 1,55 1,75 0,1195 0.54 0,432 0,43 (на одну фазу) Тиристорная, независимая
1,0 1,5 1,7 0.1 0,4 0.3 — Тиристорная, самовозбуждения
1,3 2,1 2,4 0,2 '(,3 0,3 0,76 Высокочастотная
0,975 1,555 1,8 0,122 usee 0,39 — Тиристорная, независимая
1,27 2,05 2,26 0,159 0.^71 0,298 — Бесщеточная
1,23 2,1 2,4 0,115 0,3 i 0,27 0,8 Тиристорная, независимая
1,26 2.07 2,4 0,158 (',34 0,28 — То же
— — — — — Becuiei очная
Таблица 9.2. Основные технические характеристики синхронных компенсаторов
Тип компенсатора 1 Номинальная мощ-। и ость, Мвар Номинальное нап« ряжение. кВ Номинальный ток статора, А Частота вращения, об/мин Возбуждение Пусковые характеристики прн ^пуск=С/ном ОКЗ Пусковой реостат
! Наприжение, В Номинальный ток, А х X 5 | Ток КЗ, А
JnyCK ZHOM Мпуск Л1НОМ
1 2 .3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
КС-10000-6 10,0 6,3 874 1000 60 485 182 252 4 5,7 0,9 0,72 РБА-6-150-5
КС-15000-6 15,0 6,6 1310 1000 98 560 206 288 6 1.5 0,72 РБА-6-300-6
КС-30000-11 30,0 10,5 1650 750- 197 580 185 303 3,6 0,67 0,61 РБА-10-400-8
КСВ-37500-11 37,5 10,5 2060 750 190 790 220 470 4,2 0,21 0,46 РБА-10-400-5
КСВ-50000-11 50,0 11,0 2620 750 150 1150 290 700 4 0,8 0,43 РБА-10-600-10
КСВ-75000-11 75,0 11,0 3940 750 180 1300 360 760 4,8 0,38 0,48 РБА-10-1000-8
КСВ-100000-1) 100,0 11,0 5240 750 230 1350 405 780 5,2 115 0,52 РБА-10-1500-10
КСВ-160000-15 160,0 15,75 5860 750 380 1600 500 890 2,3 0,28 0,53 СРБА-15,75-1500-6
О
243
Тип компенсатора Реактивное сопротивление. Ом
xd Л ц *0 % о *< II xs хч
1 14 I's 16 17 18 19
КС-10000-6 1,57 0,25 0,06 0,22 0,1 0,77
КС-15000-6 1,58 0,28 0,08 0,2 0,097 0,94
КС-30000-11 1,77 0,48 0,1 0,2 0,163 1,07
КСВ-37500-11 2,3 0,36 0,08 0,23 — —
КСВ-50000-11 2,5 0,47 0,14 0,3 — 1,5
КСВ-75000-11 2,3 0,36 0,09 0,23 — —
КСВ-100000-11 2,1 0,4 0,1 0,2 — 1,26
КСВ-160000-15 2,0 0,43 0,13 0,2 — —
Продолжение табл. 9.2
Постоянные времени, с Сопротивление обмоток при 7=-15сС, Ом Потери, кВт Момент инерции , ротора, т-м1 Системы возбуждения
Г т а т” d т * а статора | ротора
20 21 22 23 24 25 26 27 28
4,4 0,7 0,01 0,08 0,0416 0,09 150 : 3,7 Машинная
7,5 1,32 0,006 0,1 0,012 0,123 340 24,8 »
8,8 2,4 0,008 0,19 0,013 0,239 600 105,2 »
7,8 1,2 0,036 0,17 0,0107 0,163 570 125 »
9,1 1,6 0,05 0,187 — — 750 125
9,7 1 ,56 0,03 0,2 0,00435 0,097 915 230 Бесщеточная реверсивная
9,35 1,75 0,05 0,248 — — 1300 210 То же
8,7 1,9 0,06 0,26 — — 1750 300 >»-
Таблица 9.3. Основные технические характеристики рабочих электромашинных возбудителей
Тип возбудителя р ном so* кВт "ном Ujfl' в ^пом ho А Частота вращения, об/мин Тип шунтового реостата _ _ Сопротивление обмот;. ни 7=15 сС, Ом
якоря । дополнительных полюсов компенсационной
ВТ-450-3000 ВГТ-1200-420 В ГТ-450-500 470 1380 570 2280 340 980 Таб 280 480 170 340 280 560 лица 1680 2880 1920 3850 700 Тою 9.4. О 3000 3000 3000 сновн РВМ-1А ые техниче 0,0026 скне х; 0,0005 1рактер 0,0011 истики
Возбудитель
Тип возбудителя р ном Р20 ' кВт k'lIOM ^ном 11b л Частота, Гц Сопротивление обмогок постоянному току при 7=15 °C ,Ом
^20* В рабочей последовательной независимой
186 280 440 500
В ГТ-450-500 850 1100 560 435 1010 1680 —
В ГТ -2500-500 3650 600 795 310 3040 1930 500
ВТД-490-ЗОООУЗ 930 1230 400 370 2900 2220 500 0,00154 0,000205 1,385; 0,54
В ГТ-2700-500 4150 1900 675 525 4040 2400 500 0,00156 0,00029 0,63X2
В ГТ-4500-500 6300 2400 958 540 4360 2970 500 0,00174 0,00034 0,75X2
В ГТ -5000-500 7950 980 5400 500 0,00104 0,00016 0,93X2
БВД-4000-ЗООУЗ 4000 530 7640 — — — —
244
характеристики гидрогенераторов серии СВ. В обозначении типа гидрогенератора этой серии цифра в числителе указывает диаметр расточки статора, цифра в знаменателе — длину активной части статора, а цифра после черточки — число полюсов.
9.2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАЛАДКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Весь комплекс работ по наладке электрических машин делится на следующие группы:
1. Определение характеристик и испытание собственно электрической машины в неподвижном ее состоянии и в состоянии работы.
2. Определение характеристик и испытание вспомогательных устройств машины (системы возбуждения, охлаждения, смазки).
3. Проверка и наладка вторичных устройств (релейных защит, устройств синхронизации, автоматики, управления, сигнализации и блокировок).
Заключение о возможности ввода машины в эксплуатацию делается по результатам всего комплекса работ, т. е. на основании совокупности результатов испытаний и проверок всего оборудования, наладки высокочастотных возбудителей и подвозбудителей
Подвозбудитель
Тип Мощность, кВт Напряжение, В Ток, А Частота, Гц
220 11,8
ГСП-4,5 3,6 400
127 20,5
220 11,8
ГСП-4,5 3,6 400
127 20,5
— — — —
400 54
ГСПМ-30/400 30 230 93,5 403
400 54
ГСПМ-30/400 30 230 93,5 400
400 54
ГСПМ-30/400 30 230 93,э 400
245
Таблица 9.5. Основные технические характеристики резервных
Генератор постоянного тока Шунтовой реостат Подвоз&у.
Тип р ном ^ном В ^ном Тип р ном кВт
Ло* А
П-142-6К 190 760 250 500 760 1250 РВМ-1А ПП-62 5,1 7,5
П-152-8К 470 1380 240 480 1700 2880 — П-62 5,1 7,5
590 2150 330 630 1790 3420 РВМ-2А — —
ГПС-900-1000 900 3180 400 750 2250 4250 РВМ-216Н12 — —
ГОС-2000-1000 1010 4380 360 750 2800 5840 РВМ-21 — —
ГП-3000-750 1600 5200 500 890 3200 5840 РВМ-36 — —
всех его вторичных устройств, обеспечивающих нормальную эксплуатацию машины.
Испытания электрических машин выполняются в соответствии с требованиями разд. 3—5 Норм. При наладке головных образцов оборудования объем испытаний может быть расширен по согласованию с заказчиком и заводом-изготовителем. Особенности испытаний гидрогенераторов изложены в § 9.16.
9.3. ПРОВЕРКА состояния изоляции
Первая проверка состояния изоляции производится сразу же после установки машины на фундамент с целью своевременного решения допроса о необходимости сушки машины или устранения дефектов в изоляции, появившихся при транспортировке или монтаже. Она включает в себя внешний осмотр и проверку степени увлажненности изоляции. Внешний осмотр производится после очистки и продувки машины от пыли и грязи. Особое внимание уделяется изоляции лобовых частей в месте выхода из паза, состоянию крепления лобовых частей, клиньев в пазах, бандажей, состоянию покраски и лаковых покрытий. Обращается внимание на отсутствие сдвигов пакетов стали, отсутствие вмятин,
246
.возбудителей
детели. Электродвигатель
ZnoM Шунтовой реостат • Тип р ном "ном. кВ "пом
1 10 А г кВ г , об/с
150 220 №-5200 А-12-39-6 400 3,15 985
— : — А-12-49-6 — 6,3 —
150 200 — А-13-46-6 £00 3,15 985
— — А-13-59-6 — 6,3 —
— — ДА-1612-6 660 6,3 995
— — ДАЗ-1810-6 .1200 4000 6 993 974
— __ ДАЗ-1818-8 2000 5600 6 745 736
- <
изломов и разрывов изоляции обмоток, иа надежность выполнения выводов, на правильность выполнения заземления и фланцев иа маслопроводах. У машин постоянного тока, кроме того, производится осмотр якоря, полюсов, межполюсных соедииеиий, коллектора, щеток и щеткодержателей.
Проверка увлажнения изоляции производится для каждой ветви или фазы обмотки. При оценке состояния увлажненности и решении вопроса о необходимости сушки компаундированной, термореактивной и гильзовой изоляции обмотки статора генератора руководствуются указаниями «Инструкции по определению возможности включения вращающихся электрических машин переменного тока без сушки» (Нормы, приложение 2). Для генераторов с бумажно-масляной изоляцией необходимость сушки определяется инструкцией завода-изготовителя.
Согласно Инструкции и Нормам генераторы и синхронные компенсаторы с воздушным или водородным охлаждением обмоток статора, а также, электродвигатели мощностью выше 5 МВт могут включаться в работу без сушки при соблюдении следующих условий:
1. Лиз обмоток генератора, измеренное при Г=75°С, не менее оп-
247
Таблица 9.6. Основные технические характеристики гидрогенераторов
Тил гидрогенератора Номинальная мощность Ночипальпое напряжение. кВ Частота вращении, об/мин Число пазов Главный возбудитель
МВ-А МВт Мощность, кВт Напряжение, В
СВ550/80-36 15 12 6,3 167 306 130/160 185/210
СВ546/90-40 15,6 12,5 6,3 150 288 175 230
СВ800/76-60 18 14,4 10,5 100 396 175 230
СВ546/110-32 25 15 10,5 187,5 342 164 230
СВ750/75-40 27 21,5 10,5 150 396 185 230
СВ566/125-32 30 25,5 10,5 187,5 264 185 230
СВ655/110-32 44 37,5 10,5 187,5 300 250 230
СВ 430/210-14 68,75 55 10,5 428,6 180 — —
СВ 1030/120-68 52 41,6 10,5 88,2 528 403 340
СВ 1250/170-96 68,75 55 13,8 62,5 702 525 375
СВ850/190-48 85,5 72,5 Т3,8 125 396 403 320
СВ 1160/180-72 103,5 83 13,8 83,5 486 500 375
СВ 1500/170-96 117,65 100 13,8 62,5 756 — —
СВ 1500/200-88 123,5 105 13,8 68,2 756 —- —
СВ 1100/145-88 50 40 15,75 68,2 432 550 420
СВ 1190/250-48 264,7 225 15,75 125 504 — —
СВ 1690/175-64 590 500 15,75 93,8 576 — —
ределяемого по формуле
п = _______
60" 1000-Ь0,015НРМ ’
где (/„ом — поминальное линейное напряжение, В; 5„ом — номинальная мощность, кВ-А.
Если ₽„з, вычисленное по этой формуле, менее 0,5 МОм, то за наименьшее допустимое значение принимается 0,5 МОм. Значение Риз обмоток генератора, измеренного при 7’<75°С, но не менее 10 СС, составляет не менее вычисленного по вышеприведенной формуле, умноженного на следующий коэффициент, соответствующий температуре измерения:
Т, °C .... 75 70 60 50 40 30 20 10
..........1,0 1,2 1,7 2,4 3,4 4,7 6,7 9,4 <
2. Измеренное значение коэффициента абсорбции R^y/R^" при 7= 10-^30 °C не ниже 1,3.
3. Измеренное значение коэффициента нелинейности Ки, определяемого по зависимости токов утечки от испытательного напряжения, не более 3 (это требование не распространяется на турбогенераторы ТГВ-300).
Генераторы и синхронные компенсаторы с водяным охлаждением в случае, если конструкция генератора позволяет измерять токи утечки каждой фазы или ветви при соединенных остальных с корпусом, могут включаться в работу без сушки при соблюдении условий 1, 2 и ; 3, в противном случае — 1 и 2. 1
248
Электродвигатели выше 1000 В мощностью до 5 МВт включительно включаются без сушки при соблюдении условий, приведенных в табл. 9.7, если измеренное значение R^lR^ при 7= 10+30 °C не ни-
Таблица 9.7. Допустимые значения Лоз электродвигателей
Температура обмотки, СС Наименьшее значение сопротивления изоляции, МОм; при номинальном напряжении обмотки, кВ
3—3,15 6—6,3 10—10,5
10 30 60 100
20 20 40 70
30 15 30 50
40 10 20 35
50 7 15 25
60 5 10 17
75 3 6 10
же 1,2. Электродвигатели ниже 1000 В заключаются без сушки, если измеренное значение Лад при 7= 10+30 °C не меиее 0,5 МОм.
Роторы электрических' машин, охлаждаемые воздухом пли водородом, не подвергаются сушке, если Лиз> измеренное при Т—10+30 °C, не менее 0,5 МОм для генераторов и синхронных компенсаторов и 0,2 МОм для электродвигателей. В отдельных случаях допускается ввод в эксплуатацию синхронных машин мощностью не более 300 МВт с неявно-полюсными роторами, охлаждаемых газом, если у последних Лиз не ниже 2 кОм при 7>=75 °C или 20 кОм 7= 20 °C; при большей мощности и Ляэ ротора ниже 0,5 МОм при 7= 10 + 30 °C — только но согласованию с заводом-изготовителем.
Рис. 9.1. Схема измерения Лиз обмоток статоров генераторов с водяным охлаждением:
^из А — сопР°тивлеине изоляции фазы А по отношению к корпусу:
Л — то же по отношению к фазам В в С; R . , Я , /?- —сонротив-ление шлангов фаз Л, В и С; К — коллекторы системы охлаждения; М — мегомметр; / — малая рамка; 2 —генератор; 3 —большая рамка; Л, 3, Э— зажимы
249
к> Таблица 9.8. Допустимые сопротивления изоляции электрических машин
© — Испытуемый элемент Напряжение мегаомметра, В •Допустимое сопротивление изоляции, МОм Схема измерения-
Обмотка статора генератора 500 прн номи- Регламентируется Каждая фаза или ветвь в отдели-
нальном на- требованиями прило- пости относительно корпуса и двух
пряжении до ження 2 Норм для других заземленных фаз. Сопротивле-
0,5 кВ и 2500 вновь вводимых в эк- нне изоляции у генераторов с водя-
прн номиналь- сплуатацию; для на- ным охлаждением обмоткн измеряет-
ном напряже- холящихся в эксплуа- ся без воды в обмотке статора при
нии более тации не регламенты- соединенных с экраном мегаомметра
0,5 кВ руется водосборных коллекторах, изолированных от внешней системы охлаж-
дения
Обмотка ротора 1000 или 500 Не менее 0,5 при 7"= 10-30 °C • Допускается ввод генераторов не более 300 МВт с иеявнополюсным ротором, имеющим Яиэ не менее 2 кОм при 7’=75СС или 20 кОм при Т= 20 °C, при большей мощности ввод допускается при Лпэ ниже 0,5 МОм при Г= 10-5-30 °C по согласованию с заводом изготовителем
Цепи возбуждения генератора и возбудителя со всей присоединенной аппаратурой (без обмоток ротора и электромагнитного воз- 1000 или 500 Не менее 1
буднтеля) ч
Обмотки вбзбуднтеля н подвозбудителя (коллекторных) 1000 Не менее 0,5 при 7’=10з-30 °C —
Бандажи якоря возбудителя и подвозбудителя . » Z 1000 Не менее 1 При заземленной обмотке якоря
Изолированные стяжные болты стали статора (доступные для измерения) 1000
Подшипники генератора н возбудителя 1000
Уплотнения вала, диффузоры, щиты вентиляторов и другие узлы статора генератора
Термоиндикаторы с соединительными проводами, включая соединительные провода, уложенные внутри ’генераторов:
а) с косвенным охлаждением обмоток статора
б) с непосредственным . охлаждением обмоток статора:
для серии ТВ В
для серии ТГВ
Концевой вывод обмотки стато-ра турбогенераторов серии ТГВ
V1
1000
250
500
250
2500
Не менее 1
He менее 0,3 для гидрогенераторов и 1,0 для турбогенераторов и компенсаторов Для гидрогенераторов измерение производится, если позволяет конструкция генератора
В соответствии с заводскими данными » ——
Не менее 1 —
Не менее 0,5 —.
Не менее 0,5 —
1000 при T=10j- 30 СС Измерение производится до соединения вывода с обмоткой статора
Испытуемый элемент Напряжение мегаомметра, В
Оомогки статора электродвигателей напряжением: до 0,5 кВ включительно 500
выше 0,5 кВ 2500
Обмотка ротора электродвигателей 1000 или 500
Термоиндикаторы электродвигателей То же подшипников электродвигателей 2 кВ и выше 250 1000
Продолжение табл. 9.5
Допустимое сопротивление изоляции, МОм
Схема измерения
Регламентируется требованиями приложения 2 Норм для вновь вводимых в эксплуатацию
Для электрических машин, находящихся в эксплуатации, не нормируется, но должно учитываться при решении вопроса о необходимости сушки
Не менее 0,2 МОм. Для машин, находящихся в эксплуатации, не нормируется Не нормируется
Не нормируется
Измеряется у синхронных электродвигателей и электродвигателей с фазным ротором 3 кВ и выше или мощностью Солее 1000 кВт
Измеряется у электродвигателей 3 кВ и выше, подшипники которых имеют изоляцию относительно корпуса. Измеряется относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах
Роторы электрических машин, охлаждаемых водой, включаются без сушки при соблюдении требований инструкции завода-изготовителя, согласованной с Главтехуправлением Минэнерго СССР.
Машины постоянного тока включаются в работу при условии, если R„3 не менее 0,5 МОм.
Измерение сопротивления изоляции Rh3 и коэффициента абсорбции. Измеряется сопротивление каждой фазы или обмотки но отношению к корпусу или якорю и другим заземленным обмоткам. Характеристики измерительной аппаратуры и методика измерений приведены в § 2.11. При емкости обмотки более 0,01 мкФ применение мегаомметров с ручным приводом приводит к ошибкам при отсчете, и поэтому следует пользоваться мегаомметром с выпрямительной приставкой или приводом. После окончания измерений обмотку следует присоединить к контуру заземления не менее чем на 2 мин для снятия электростатического заряда. При измерении сопротивления изоляции обмотки статора с непосредственным охлаждением принимают меры по уменьшению погрешности, вызванной остающейся после слива воды влажностью внутренней поверхности шлангов. Для этого измерения производят по схеме, приведенной па рис. 9.1. В этом случае коллекторы будут иметь практически такой же потенциал, как п испытываемая фаза, присоединенная к линейному зажиму мегаомметра. Поэтому по поверхности шлангов этой фазы ток проходить не будет и нх сопротивление не окажет непосредственного влияния на результат измерения сопротивления фазы. Допустимые значения /?из для отдельных узлов генераторов, электродвигателей и напряжения мегаомметров, требующихся для измерения, даны в табл. 9.8.
Измерение токов утечки на выпрямленном напряжении для построения характеристики iyT=f(UBCn) допускается, если Rso" или К^с удовлетворяет приведенным выше нормам. Характеристика (уГ=/((7исп) снимается не менее чем для пяти значений испытательного напряжения выпрямленного тока в пределах от Umin до Umax, равными ступенями (предварительно проверяется отсутствие утечек в испытательной схеме путем подъема напряжения без нагрузки).
Значения Umax для электрических машин установлены нормами в зависимости от UBo« (включительно) следующие;
П„ом, кВ . . . До 6,6 6,6—20,0 20,0—24,0
Umax. кВ . . . 1,28'2,547ИОМ 1,28(2[/11ОМ+3)* 1,28(267110М+1)
* Для ТГВ-200 и ТГВ-300 принимается соответственно '10 и 50 кВ
Рекомендуемые значения ступеней при испытании—0,5 U,На каждой ступени напряжение выдерживается в течение 1 мин и производится отсчет iи" и 1С(Г . По характеру изменения токов в зависимости от испытательного напряжения, асимметрии токов по фазам и характеру изменения токов в течение 1 мин можно судить о степени увлажнения изоляции и наличии дефектов.
У генераторов с водяным охлаждением изоляция обмотки статора подвергается испытанию выпрямленным напряжением, если это позволяет конструкция.
Коэффициент нелинейности Кнелик определяется по 60-секундпым токам утечки при испытательном напряжении н Umax'.
V" ут.max Umin
Лиелиц— ~ ~ >
{уг,т1п Umax
253
причем минимальное напряжение Umtn принимается равным 0,5t/eo«; У сухой изоляции коэффициент нелинейности не превосходит 2—3. ДДя увлажненной изоляции Лнелин>Зл-4, но иногда у очень влажной изЬ« ляции А’иелин мал, поэтому его значения следует сопоставлять с абсолютным значением сопротивления изоляции.
9.4. ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
При испытаниях выявляются местные дефекты: трещины, изломы, проколы, значительные расслоения, воздушные включения. Испытаниям подвергается каждая фаза обмотки по отношению к корпусу и другим заземленным (соединенным с корпусом) фазам. У машин с параллельными ветвями при наличии между ними полной изоляции испытаниям подвергается каждая ветвь по отношению ко всем другим обмоткам. Ввиду значительного емкостного тока, проходящего при испытании обмоток генераторов, синхронных компенсаторов и некоторых других электрических машин, мощность испытательных и регулировочных трансформаторов в этих случаях должна быть выбрана с учетом мощности заряда емкости обмоток по табл. 9.9. Для испытання«машин мощностью до 75 МВ-А пользуются испытательными установками мощностью 50—IXX) кВ-A. При испытании изоляции крупных генераторов используются компенсирующие трансформаторы, значительно уменьшающие необходимую мощность испытательной установки [3]; для испытания
Таблица 9.9. Емкость обмоток статора и мощность установки для испытания изоляции отдельных турбогенераторов и синхронных компенсаторов
Тип' Емкость одной фазы, мкФ Мощность испы-тательнгй установил, кВ» А, при пофазном испытании Емкость трех фаз, мкФ Мощность испытательной установки, кВ»А при испытании трех фаз одновре-' мевно
ТВ-60-2 0,174 17,7 0,61 21,2
ТВФ-60-2 0,26 30,0 0,78 27
0,26 12,75 0,78 10
ТВФ-100-2 0,24 28,0 0,75 25
ТВ2-150-2 0,28 75 0,83 85,2
ТВВ-165-2 0,154 47 0,46 47
ТВФ-200-2 0,44 56 1,3 50
ТГВ-200 0,4 96 1,2 93,6
ТВВ-200-2 0,105 25 0,315 24,6
ТВВ-320-2 0,305 130 0,912 115
ТГВ-300 0,43 160 1,29 162
ТВМ-300 0,32 120 0,97 121
ТВВ-500-2 0,25 93 0,75 95
ТЗВ-800-2 0,39 205 1,2 200
КС-30000-11 0,2 25 — —
КСВ-37500-11 0,152 19 — —
КСВ 50000 0,154 20 — —
КСВ-100000 0,28 35 — —
254
мелких электродвигателей низкого напряжения, машин постоянного- тока и пускорегулирующей аппаратуры можно пользоваться измерительными трансформаторами напряжения типов НОМ-3 и НОМ-6. Испытания проводятся в соответствии с методическими указаниями и схемами, приведенными в разд. 3, и нормами, приведенными в табл. 9.10. Испытания повышенным напряжением переменного тока обмоток статора турбогенераторов с водяным охлаждением проводятся при обязательной циркуляции (с номинальным расходом) охлаждающей воды в трубопроводах непосредственного охлаждения во избежание недопустимых перегревов фторопластовых участков трубопроводов при проведении испытаний. При этом удельное сопротивление конденсата должно быть не ниже 75 Ом-см. Испытание обмоток статора рекомендуется производить до ввода ротора, а обмотку ротора — при номинальной частоте вращения генератора.
При приемо-сдаточных испытаниях генераторов 10 кВ и выше после испытания изоляции обмотки повышенным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин испытательное напряжение снижается до поминального значения и выдерживается в течение 5 мии для наблюдения за характером коронирования лобовых частей обмотки статора. При этом не должны наблюдаться сосредоточенные в отдельных точках свечение желтого и красноватого цвета, дым, тление бандажей и тому подобные явления. Голубое и белое свечение допускается.
Перед включением в работу по окончании монтажа проводится контрольное испытание номинальным напряжением промышленной частоты или выпрямленным напряжением 1,5 ииом в течение I мин при открытых люках, через которые производится наблюдение. При обнаружении загорания, запаха горелой изоляции, звуков электрических разрядов люки должны быть быстро закрыты и в статор должен быть подай инертный газ.
9.5. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ ОБМОТОК
Измерения у крупных машин производятся компенсационным методом (с помощью КП-59), двойным мостом или методом амперметра — вольтметра с использованием приборов класса точности ие ниже 0,5 и подключением милливольтметра непосредственно к выводам обмоток до амперметра. При измерении сопротивления постоянному току обмотки ротора синхронных машин для надежности соединения токовых цепей схемы измерения с обмоткой ротора используются специальные бандажи с болтовыми соединениями в местах разъема, надеваемые иа предварительно зачищенные кольца ротора. Концы проводников, используемые для измерения напряжения, подкладываются перед стягиванием под бандажи. Температура обмоток крупных машин измеряется ртутными термометрами или термонндикаторами (заводскими или лабораторными) не менее чем в четырех точках статора и ротора, в том числе обязательно в верхних и нижних точках лобовых частей. За температуру обмоток принимается среднее значение из всех измеренных.
Измерения производятся несколько раз, а при использовании метода амперметра—вольтметра при нескольких значениях тока — не менее 4—5 раз. За сопротивление постоянному току принимается среднее значение из всех измеренных. Согласно, требованиям Норм измеренные значения сопротивления постоянному, току по отдельным фазам не должны различаться более чем на 2 %, а по отдельным параллельным вет-
255
g Таблица 9.10. Испытательное напряжение дли обмоток электрических машин ГЪ
Испытываемый элемент Характеристика электрической машины Испытательное напряжение, В Условия испытания
Генераторы
1. Обмен ка тора статора генера- До 1000 кВт, L'hOM>100B От 1000 кВт н более, U„o„ до 3300 В (включительно) От 1000 кВт и более, Онэм более 3300 до 6600 В (включительно) От 1000 кВт н более, и„оМ>6600 В до 20 000 В (включительно) От 1000 кВт и более, Уном>20 кВ до 24 кВ (включительно) 0,8(2 £'„„.4-1-1000), но не менее 1200 0,8(2 i.'HOM-i-1000) 0,8-2,5 С'нсм 0,8(2 С'ИОМ4-3000) 0,8(2 Оном+ЮОО) Обычные »
2. Обмотка статора гидрогенератора, стыковка частей которого производится на месте монтажа по окончании полной сборки обмотки и изолировки От 1000 кВт и более, 0'ним до 3300 В включительно От 1000 кВт н более, Ukok более 3300 до 6600 В (включительно) От 1000 кВт и более, Uноя более 6600 до 20 000 В (включительно) 2Оно.ч-г-1С00 2,3U наМ 2с/ном + 3000 Если сборка статора производится на месте монтажа, но не на фундаменте, то до установки статора на фундамент испытания его проводятся по и.2, а после установки — по п. 1
3. Обмотка ротора яв^иолюсноге 8 Ur.cx возбуждения генератора, но ие менее 1200. и Обычные .> .. . .
17-523
4. Обмотка неявнополюсного ротора —"
5. Обмотки коллекторных возбудителя и подвозбудителя —
6. Цепи возбуждения (включая реостат) —
7. Резистор гашения поля —
8. Концевой вывод обмотки статора ТГВ-200; ТГВ-200М ТГВ-300; ТГВ-500
СП
не выше 2800
10C0 Если техническими условиями предусмотрев ны более высокие нормы испытания, то придержи-раются их
81/ком возбуждения генератора, но не менее 1200 и не выше 2800 Относительно корпуса и бандажей
1000 То же
2000 Обычные
31 000 для концевых вы водов, испытанных на заводе вместе с изоляцией обмотки статора; 34 500 для резервных кенпевых выводов перед установкой на турбогенератор 39 000 для концевых вы водов, испытанных на заводе; 43 000 для резервных концевых выводов перед установкой на турбогенератор Обычные
to
Продолжение табл. 9.19
Испытываемый элемент Характеристика электрической машины Испытательное напряжение, В Условия испытания
Электродвигатели
9. Обмотка статора Менее 1 кВт, UunM< 100 В; or 1 кВт и более, L/HOm< <100 В До 1000 кВт, (У„ОМ>100В От 1000 кВт и более, У ном до 3300 В (включительно) От 1000 кВт и более, 47«ОК>3300 и до 6600 В (включительно) От 1000 кВт и более, 6’ном>6600 В 0,8(5004-2 1/„ом) 0,8(1600 + 2 Ояом) 0,8(1000 + 2 t/ном), но не ме- нее 1200 0,8 (1000+ 2t7„OM) 0,о • 2,о t/ном 0,8(3000+2 t/HOM) При полностью собранном электродвигателе для каждой фазы относительно корпуса и двух других фаз. У электродвигателей, не имеющих выводов каждой фазы 8 отдельности, -- всей обмотки относительно кор* пуса
10. Обмотка ротора синхронных электродвигателей, предназначенных для непосредственного пуска, с обмоткой возбуждения, замкнутой иа сопротивление или источник питания 6 Унсм возбуждения, но ие менее 1200 и не более 2800 При полностью собран* ном электродвигателе
11. Обмотка ротора электродвигателя с фазным ротором, реостаты и пускорегулирующие резисторы Резистор гашения поля —- 1,5 U рот, но не менее 1000 2000 Upor — напряжение на кольцах при разомкнутом неподвижном роторе и полном напряжении на статоре Испытывается у синхронных электродвигателей
ням более чем на 5 %. Кроме того, результаты измерений не должны отличаться от предыдущих результатов, в том числе заводских измерений, более чем на 2 %. Для удобства оценки и сравнения измеренные значения сопротивлений приводятся к температуре 15°C (см. разд. 2). Значительные отклонения от этих норм указывают иа вероятность наличия плохих паек в лобовых частях статора, а чаще всего в местах подсоединений обмоток к выводам или в токоподводах ротора. Для выявления плохих паек в статоре производится прогрев обмотки статора постоянным током или током от постороннего источника. При прогреве прощупываются рукой лобовые части и по наиболее нагретому месту определяется дефектная пайка. Токоподводы ротора проверяются тщательной ревизией их с измерением сопротивления постоянному току отдельных участков. Дефектный участок ремонтируется. Производственным объединением «Союзтехэнерго» разработан прибор КВТ-1, позволяющий определять дефектные пайки стержней генератора в лобовых частях без прогрева его и снятия изоляции. Для этой же цели используется прибор ИВ-ЗМ (искатель вихревой).
Измерение сопротивлений постоянному току обмоток статора асинхронных электродвигателей, если каждая обмотка не имеет отдельных выводов и соединение их в звезду или треугольник осуществлено внутри машины, производится между линейными выводами. Сопротивления отдельных фаз в этих случаях определяются по формулам:
= 0,5 (/?АВ4- RAC — RBC)', RB — O,b(RAB 4- RBC — Rac); /?с = 0,5(/?лс4- Rac— Rab);
для соединения в звезду
(Rab~Rbc+ Rac)(rab + rbc ~~rac}
Ra'-RaB'T
2(^йс + Rab — Rab)
+ Rbc ~ rac)(rbc + rac~ rab)
Bc+ 4Rab-Rbc+Rac)
_ (rab — Rbc + ^лс)(^вс+ rac~ Rab) C~ Ac+ ^(Rab + Rbc-Rac)
для соединения в треугольник
где Rab, Rac, Rbc — сопротивления, измеренные между выводами А и В, А и С, В и С.
Измерение сопротивления постоянному току обмоток ротора электродвигателей с фазным ротором производится так же, как между кольцами ротора.
Измерение сопротивления постоянному току обмоток машин постоянного тока производится до их сборки. Сопротивление параллельных обмоток возбуждения может измеряться одинарным мостом, обмоток дополнительных полюсов, компенсационной обмотки, последовательной обмотки возбуждения—двойным мостом. Измерение между каждой смежной парой пластин по окружности коллектора Для определения состояния паек «петушков» производится м и к р о-омметром или методом ампер метра-вольтметра по схеме, приведенной на рис. 9.2, с помощью щупов, магнитоэлектрического амперметра с пределами измерений 10—20 Л и милливольтметра с пределами измерений 10—60 мВ.
17*
259
Измерения производятся при токе, достаточном для четкого измерения напряжения; этот ток поддерживается одинаковым при всех измерениях. Последнее условие здесь дает возможность не подсчитывать для каждого измерения сопротивление постоянному току, а сравнивать измеренные напряжения. Сопротивление постоянному току подсчитывается по результатам измерений тока и напряжения. Результаты проверки состояния паек «петушков» считаются удовлетворительными, если
Рис. 9.2. Схема проверки состояния коллекторных пластин машин постоянного тока
значения сопротивлений или напряжений при одном и том же токе в якоре не различаются более чем на 10%. Пайка «петушков», для которых получены большие отклонения, считается дефектной и требует переделки. В некоторых случаях при наличии в обмотке уравнительных соединений (наличие их проверяется по заводской документации) могут иметь место закономерные отклонения отдельных результатов в пределах 20—30 %- Кроме измерения сопротивлений постоянному току отдельных паек, у якоря измеряется сопротивление постоянному току всей его обмотки в целом. Измерение производится между коллекторными пластинами, находящимися одна от другой на расстоянии по коллектору
где N’— полное число пластин по коллектору; 2р—число пар полюсов возбудителя.
У возбудителей турбогенераторов, имеющих сложную волновую обмотку, кроме перечисленных измерений, для выявления дефектных паек и витковых замыканий рекомендуется производить измерения между пластинами, отстоящими одна от другой на расстоянии шага по коллектору ук. У возбудителей отечественного производства, имеющих четыре полюса, — это расстояние между диаметрально противоположными точками по коллектору. Схема соединения обмоток якоря и шаг по коллектору определяются по заводским инструкциям и чертежам. В процессе измерений шаг по коллектору уточняют, имея в виду, что сопротивление постоянному току секции обмотки, измеренное между пластинами, отстоящими по коллектору на расстояние, определяемое, шагом ук, всегда меньше, чем между соседними пластинами. Краткие обмоточные данные некоторых типов возбудителей отечественного производства приведены в табл, 9.3. Температура обмоток машин постоянного тока специально не измеряется, а определяется по температуре окружающего воздуха. Все результаты приводятся к температуре 15 °C и сравниваются с результатами заводских измерений. Отклонений от результатов заводских измергний ие должно быть; незначительная разница может быть лишь за счет метола измерений и класса приборов, используемых при измерениях на заводе и на месте монтажа. После полной сборки
260
машины постоянного тока производится повторное измерение .сопрбтив; лепия постоягщому току всех обмоток для проверки качества сборки и получения исходных данных для последующих эксплуатационных irpoj^cf; рок; прн этом сопротивление обмотки якоря чаще всего измеряется с(г вместно с сопротивлениями компенсационной обмотки н обмотки ’ дополнительных полюсов, если соединение между ними не выведено, на доску зажимов, при вставленных щетках н нескольких положениях якоря (за результат принимается средний результат всех измерений),
9.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНЫХ И ИНДУКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ОБМОТОК СИНХРОННЫХ МАШИН
В процессе монтажа в настоящее время измерения, позволяющие определить сверхпереходные активные и индуктивные сопротивления генератора и сопротивления, соответствующие несимметричной нагрузке его (стационарным методом), как правило, не производятся. Но Нормы обязывают производить их 1 раз при капитальном ремонте. Для этого выделяется трансформатор СН РУ 0,4 кВ и однофазное переменное напряжение 380 В подается поочередно на выводы фаз обмотки статора А н В, В и С, А п С (рис. 9.3). Во всех трех опытах
Рис. 9.3. Схема измерений для определения активных и индуктивных сопротивлений генератора;
/'—испытательный трансформатор или сеть 220—380 В; 2 — трансформаторы то-ка н измерительные приборы; 3— обмотка статора
измеряют ток, напряжение и активную мощность: 1лв, 1вс, 1лс, Uл», Ubc, Uac. Рав, Рве, Рас- Для исключения погрешностей при измерениях за счет влияния сопротивления измерительных проводов и переходных контактов вольтметр и обмотка напряжения ваттметра должны присоединяться отдельными проводами непосредственно ко вводам генератора. Во избежание возникновения в обмотке ротора значительных напряжений, а также для обеспечения точности измерений обмотка ротора при производстве измерений замыкается накоротко; рекомендуется при этом контролировать ток, проходящий в этой обмотке. Правильность произведенных измерений проверяется определением cos <р. Последний должен быть в пределах 0,2—0,4.
Ток, Л, и мощность, кВт, потребляемая при измерениях, могут быть ориентировочно заранее подсчитаны по формулам:
I_____^Shom _ . ,
-2.0,15^,ОМ ’
• •.• • Р V! со8фк, . .
17а-523
264
где U — напряжение, подаваемое на вводы генератора, В; UBB„—номинальное линейное напряжение, кВ; 5н0М — номинальная мощность, МВД.
Индуктивные и активные сопротивления определяются по следующим формулам.
Полные сопротивления, Ом, отнесенные к одной фазе обмотки;
V Ав вс АС
гАВ~ 9/ ' гвс— 9, ; гАС~ п,
z' АВ 2/ЛС
Активные сопротивления, Ом, также отнесенные к одной фазе:
_ Рлв _ Р вс _ Рас
ГАВ~ г,,! ! rBC~n,i ' ГАС~ 9,2 •
21 АВ Z‘BC Z1AC
Индуктивные сопротивления, Ом, отнесенные к одной фазе:
ХАВ- V г\в — г2ав ; хвс = — г'вс; хАС = г‘2к .
Средние значения сопротивлений, Ом:
2 АВ Н" 2ВС 2 АС
гср- 3 ;
хав + хвс + хлс
*ср ~ 3
ГАВ + ТВС + ГАС
^ср- 3
Сверхпереходные индуктивные сопротивления по продольной оси} ^=лР-Л*>
где
Дх = 0,667 ]/гхАВ (хАВ хвс) + хйс (хвс хАС )+ хАС (хАС — х АВ) Сверхнереходное индуктивное сопротивление по поперечной оси
^ = хср+Ах-
Индуктивное сопротивление обратной последовательности
х2 хСр.
Индуктивное сопротивление в процентах определяется по формуле x% = ^^-100,
"вом
где Sbom — номинальная мощность машины, МВ’А; <7ВОм—номинальное линейное напряжение, кВ; х — сопротивление, Ом,
Активное сопротивление по продольной оси
r"d = 'ср “
262
где
дг = 0,667}/ г АВ( гАВ — гвс ) + гвс (г вс — гАС )+ гАС (глс — глв) .
Активное сопротивление по поперечной оси
^=гср + Дг-
Активное сопротивление ротора:
' ГР.СР “ гср гст!
ч н
Td,p ~ rd~ гст’
ч tt
Г4.р гч Лст’
^2р = V2 fpTcp •
В этих выражениях гСт принимается равным. (2-j-3)r для генераторов, имеющих непрерывную изоляцию обмотки статора, и (4ч-5)г для генераторов, имеющих гильзовую изоляцию; г—сопротивление одной фазы обмотки статора постоянному току; /?2р — активное сопротивление ротора обратной последовательности.
Активное сопротивление генератора обратной последовательности
Т?2 = гст "Ь V2 Гр1СТ ,
Измерение сопротивления переменному току обмоток полюсов синхронных машин. Измерение полного сопротивления катушек полюсов явпополюсного ротора синхронной машины г производится с целью проверки целости обмоток, отсутствия витковых замыканий и исправности всех мсжполюсиых соединений. Измерение производится подачей переменного напряжения на каждую катушку полюса отдельно у явнополюсных машин от постороннего источника через трансформатор 127— 220/12—36 В с измерением при этом напряжения и тока. Полное сопротивление определяется как частное от деления подаваемого иа катушку напряжения U иа ток I.
Результаты проверки полюсов считаются удовлетворительными, если сопротивления всех катушек у явнополюспых машин ие различаются значительно.
Измерение полного сопротивления обмотки неявнополюсного ротора производится подачей напряжения 220 В на обмотку ротора, находящегося в неподвижном состоянии, а также с целью выявления витковых замыканий в роторе и па вращающемся генераторе (при трехчетырех частотах вращения, включая номинальную).
9.7. ПРОВЕРКА ПОЛЯРНОСТИ ОБМОТОК И ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ
Полярность обмоток асинхронных машин, т. е. правильность заводской маркировки, определяется с помощью поляромера (рис. 9.4). Если присоединить плюс батареи к началу первой обмотки, а плюс гальванометра поочередно к началу второй и третьей обмоток, то в момент замыкания цепи источника постоянного тока гальванометр в случае правильной их маркировки будет отклоняться влево. Аналогичная проверка производится присоединением батареи к другим обмоткам. В дальнейшем опробованием определяется направление вращения электродвигателей для обеспечения заданного направления вращения приводимых
агрегатов. Правильное направление вращения обеспечивается присоединением жил кабелей или ошиновки к выводам в соответствии со. стандартным чередованием и раскраской фаз в последовательности, соответствующей одному из следующих вариантов: фаза А (1; Ж)—к выводу С/, С2 или СЗ; фаза В (II; 3)— к выводу С2, СЗ или С1; фаза С (III; К)—к выводу СЗ, С1 нли С2.
Рнс. 9.4. Определение, полярности обмоток электродвигателя
Проверка полярности, согласования обмоток машин постоянного тока. Стандартное обозначение выводов обмоток машин постоянного тока приведено в табл. 9.11. В основу обозначений положено условие.
Таблица 9.1). Стандартное обозначение выводов обмоток машин постоянного -тока
Наименование выводов обмоток Обозначение выводов
Начало Конец
Обмотка якоря Я1 Я2
Компенсационная обмотка Kt К2
Обмотка добавочных полюсов Д1 Д2
Последовательная обмотка возбуждения Ct С2
Параллельная обмотка возбуждения Ш1 Ш2
Пусковая обмотка П1 П2
Уравнительный проьод и уравнительная обмотка У1 У2
Обмотка особого назначения 0,1; 0,3 0,2; 0,4
н т. д. н т. д
что при правом вращении машины постоянного тока в режиме двигателя (т. е. по часовой стрелке, если смотреть па машину со стороны приводного конца) ток в его обмотке проходит от начала 1 к концу 2. Ос- новные случаи согласования обмоток машин постоянного тохюд зависимости от режима работы и направления вращения в соответствии с заводской маркировкой приведены иа рис. 9.5. Исходя из этого в режиме генератора ток во всех обмотках, кроме включаемых специально на размагничивание и обмоток возбуждения, при правом вращении должен проходить от конца 2 к началу 1.
Прн новых включениях машин постоянного тока, в том числе используемых в качестве возбудителей, должны быть проверены соответствие полярностей обмоток заводским обозначениям выводов, правильность внутренних соединений, а также согласования обмоток основных и дополнительных полюсов, компенсационной обмотки для данного иа-
264
Генератор
Двигатель
Рис. ,9.5. Различные случаи стандартного согласования обмоток машин постоянного тока в зависимости от ре- жима работы и. направления вращения в соответствии с -заводской маркировкой выводов - ~
правления вращения,' что важно для обеспечения безыскровой комйута-ции во время работы. Проверка согласованности обмоток главных, полюсов производится на собранной машине следующий образом. Код-ной из обмоток присоединяется переносная аккумуляторная батарея 6—12 В через рубильник (рис. 9.6), к другой— милливольтметр. Если при включении рубильника стрелка милливольтметра отклонится вправо (а при отключении наоборот), то заводские обозначения обмоток главных полюсов правильны и обмотки согласованы между собой. Обмотка дополнительных полюсов и главная (параллельная) обмотка вклю-
Рис. 9 7. Проверка согласованности обмоток главных полюсов методом проворачивания якоря
Рис. .9.6. Проверка согласованности обмоток главных полюсов импульсным методом
чаются в схему таким образом, чтобы в них прн работе возбудителя проходил ток от одних однополярных зажимов к другим, например от Ш1 к Ш2 и от Д2 к Д1 для правого вращения и от Ш2 к KJ и от Д2 к Д1 для левого вращения.
Проверка может быть произведена методом проворачивания якоря. В этом случае собирается аналогичная схема (рис. 9.7), но милливольтметр присоединяется к якорю зажимом любой полярности. При согласованности обмоток и правильности заводских обозначений выводов милливольтметр при подаче напряжения на различные обмотки будет отклоняться в одну и ту же сторону.
Правильность соединения обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной проверяется иа собранной машине следующим образом. В зазор между дополнительным полюсом и якорем вставляется рамка, сделанная из нескольких витков провода небольшого сечения с гальванометром, присоединенным к концам провода. К обмоткам якоря и дополнительных полюсов поочередно подключается кратковременно аккумуляторная батарея (рнс. 9.8). При противоположных отклонениях гальванометра однополярными зажимами следует считать те, к которым подключался один и тот же зажим батареи. В этом случае должны быть соединены вместе разнополярные зажимы, например Я2 с Д1; чтобы ток в обмотках якоря и дополнительных полюсов проходил от одних однополярных зажимов к другим. При наличии в машине компенсационной обмотки импульс от аккумуляторной батареи подается на обмотку дополнительных полюсов и компенсационную обмотку, соединенные вместе (соединение нк осуществляется заводом внутри машины). В этом случае устанавливается правильность включения обмотки дополнительных полюсов и компенсационной обмотки по отношению к обмотке якоря. Правильность соединения обмотокдополнительных полюсов (и компенсационной при ее наличии) с обмоткой якоря можно
266
проверить переменным током. Для этого через обмотки, соединенны» последовательно (рис. 9.9), подается, переменный ток от сети. 127— 220 В, регулируемый реостатом /?. Измеряется ток и напряжение, а по ним определяется сопротивление перемеиному току г. Измерение повторяется при изменении полярности обмоток относительно обмотки
Рис, 9.8. Схема проверки правильности соединения обмоток якоряа дополнительных полюсов н компенсационной
Рис, 9.9. Проверка правильности соединения обмоток дополнительных полюсов и компеисациоииой с обмоткой якоря
якоря. Правильным согласованием будет такое, при котором г наименьшее. Это следует из того, что при правильном согласовании обмоток потоки, создаваемые якорем и обмотками дополнительных полюсов и компенсационной (прн наличии ее), направлены встречно; следовательно, результирующий поток меньше, чем он был бы при одинаково направленных потоках, а сопротивление переменному току цепи с обмоткой пропорционально потоку, связанному с обмоткой. Прн этой проверке одновременно выявляется наличие витковых замыканий в обмотках.
Правильность соединения компенсационной обмотки и обмотки дополнительных полюсов можно устанавливать прослеживанием соединений на разобранной машине аналогично тому, как это делается при
263
проверке чередования главных полюсов, т. е. задаваясь условным направлением токов н пользуясь' правилом «буравчика». Если соединение .обмоток осуществляется на сборке зажимов, правильность соединения их устанавливается индуктивным методом — подачей импульсов от батареи на одну из.них и определением направления отклонения стрелки гальванометра, подключенного к другой из них. Плюс батареи и. плюс гальванометра при проверке отклонения гальванометра в обоих случаях положительны, н в этом случае соединяют вместе разнополярные выводы, т. е. Д2 с Ki.
Определение полярности выводов якоря (щеток) производится, для правильного присоединения к возбудителю измерительных цепей и различных устройств, связанных электрически с цепями возбуждения генератора, при монтаже. Согласно ГОСТ положительными для правого вращения должны быть выводы якоря Я/ и обмотки возбуждения Ш1. Это может проверяться двумя способами.1
1-й способ. Плюс батареи (постоянного источника) подключается к Ш1 рли Ш\2 в зависимости от направления вращения якоря. К выводам якоря подключается .милливольтметр (плюс прибора соединяется с выводом Я1), и якорь резко приводится во вращение. Если заводская маркировка правильна, то милливольтметр отклонится в правую сторону. В противном случае внешние цепи подключают, исходя из установленной при проверке полярности.
2-й способ применяется, когда якорь нельзя привести во вращение. К якорю возбудителя между коллекторными пластинами в точках, равноотстоящих от разноименных смежных щеток (рис. 9.10,), с помощью щупов подключается милливольтметр. В момент подключения батарей к обмотке возбуждения с соответствующей заводской- маркировке полярностью в обмотке якоря иа ! основе закона электромагнитной индукции образуется противо-ЭДС, имеющая в отдельных проводниках зна(си, показанное в кружках на рисунке. Знаки ЭДС проводников будут! такими, как;бу(1то физическая нейтраль, имеющая место при работе машины, сместилась по направлению вращения якоря на половину полюсного деления (совпадала с направлением потока основных полюсов). Если при этом милливольтметр, :подключенный по линии, соответствующей образовавшейся физической нейтрали, отклонится- вправо, то полярность ЭДС,: в: точке а положительна, а в точке б отрицательна. Полярность щеток соответствует полярности той точки (а или б) коллектора, которая расположена ближе к пей против движения якоря., . ....
Проверка чередования основных и дополнительных полюсов. Проверка производится по схеме, приведенной на рнс. 9.11. Поочередно к параллельной обмотке возбуждения и обмотке дополнительных полюсов с соответствующей рисунку полярностью подключается батарея. В обоих случаях в обмотке якоря образуется противо-ЭДС аналогично тому, как это имело место прн определении полярности щеток (см/ рис. 9.10). В первом случае замечают направление отклонения стрелки милливольтметра, подключенного к коллектору под дополнительным полюсом (учитывая, что в действительности стержень обмотки якоря, находящийся под основным полюсом, из конструктивных соображений соединяется с пластиной коллектора, находящейся под дополнительным полюсом); во -втором случае замечают отклонение стрелки милливольтметра, смещенного одноименными концами по коллектору иод ближайший против движения якоря основной полюс. Если отклонение стрелки - милливольтметра в обоих случаях одинаково, то однополярными . зажимами для ' данного направления вращения следует считать те, к которым подключайся один и тот Же зажим батареи.
268
• У электродвигателей постоянного тока согласование обмоток-проверяется- опробованием и наблюдением за искрением. При необходимости производится проверка, аналогичная описанной выше. Имеется- в виду, что полярность дополнительных полюсов у электродвигателей должна быть такой, как у предыдущего по направлению вращения якоря основного полюса, что следует нз физической картины искажения поля в машине из-за реакции якоря.
Определение последовательности фаз генератора вытекает из принципа образования ЭДС в генераторе. Проверка производится после установки статора генератора на фундамент и снятия торцевых щитов
Рис. 9.10. Определение полярности выводов якоря
Рис. 9.11. Проверка чередования основных и дополнительных полюсов на собранном возбудителе
путем прослеживания мест входа в паз начал всех обмоток (фаз) статора со стороны выводов. По последовательности чередования этих мест вдоль окружности расточки статора в направлении вращения, ротора определяется чередование фаз. При установлении последовательности начало фазы 1—начало фазы 2—начало фазы 3 чередование фаз будет 1—2—3.
В соответствии с установленным .чередованием фаз монтажному персоналу задаются раскраска фаз ошиновки и схема подключения монтируемого генератора к действующему распределительному устройству, обеспечивающая совпадение чередования фаз генератора щристе-мы,| к. которой он подключается, и удобства монтажа.. Направление вращения ротора задается лицом, ответственным за монтаж турбины,
нли определяется по расположению лопаток дисков турбины. Выводы обмоток статора генератора и всех других электрических машин переменного тока маркируются следующим образом: Cl, С2, СЗ — начала обмоток; С4, С5, С6 — концы обмоток. Конец С4 соответствует обмотке с началом С1, конец С5—началу С2 н конец С6— началу С3.~ Подключение генератора (синхронного компенсатора) к действующей части электроустановки производится так, чтобы чередование фаз и груп
Ж(А)(1)
РУ500 кВ
РУ220(110)кВ
Рис. 9.13. Схема согласования фаз РУ электростанций и подстанций Мосэнерго, обеспечивающего условия их параллельной работы
систе^
па соединения обмоток силовых трапсформаторов связи нли блочных, а также трансформаторов СН обеспечивали параллельную работу генераторов и трансформаторов при различной раскраске и конструктивном исполнении ошиновки выводов генераторов.
Чередование и расцветка фаз в различных энергосистемах различны, например в сетях 500—750 кВ ЕЭС СССР Ж—З-Ж, в системе Мосэнерго К—З—Ж, а в системе Ярэнерго 3—К—Ж. Это обычно затрудняет правильное подключение новых присоединений к действующим.
270
Таблица 9.12. Раскраска и соединенна фаз при параллельной работе узлов энергосистем Цсизра
Покааатель Сеть 500 кВ ЕЭС СССР Мосэнерго Другие энергосистемы Центра Европейской части СССР
Система напряжений Раскраска и чередование фаз (расположение Викторов указано в момент синхронизации) Соединения прн параллельной работе узлов электрических систем < Ж-З-К Ж к 3 ® ,® © к-з-ж к ж з © © ® з-к-ж 3 ж к ®
Службой режимов Мосэнерго разработаны специальные указания но фазировке при производстве наладочных работ. Базовым принято чередование и расцветка фаз в сетях 500—750 кВ ЕЭС СССР; А—В—С;
Ж—3—К-, 1—2—3 и соответствую
щее им векторное изображение (рис. 9.12). В табл. 9.12 приведена раскраска фаз и соединение на параллельную работу узлов энергосистем Центра. На рис. 9.13 и 9,14 приведены схемы соединения РУ электростанций и подстанций и генераторов 300 МВт в соответствии с принятыми базовыми условиями в системах с прямым (ЖЗК) и обратным (КЗЖ) чередованием фаз В скобках на рисунках указаны возможные циклические перестановки при подключении выводов генераторов к ошиновке РУ.
Определение направления вращения ротора синхронного компенсатора производится для обеспечения нормальной циркуляции масла в подшипниках аналогично определению чередования" фаз генератора. Прослеживается расположение . входов в пазы начал всех трех фаз обмотки статора вдоль окружности рас-
Рис. 9.14. Схема согласования фаз подстанций Мосэнерго и электроустановок московс к и х ТЭЦ, обеспечивающая условия их параллельной работы
точки статора и выполняется такое подключение ошиновки со стороны сети к статору, чтобы чередование фаз последнего соответствовало необходимому направлению вращения в соответствии с табл. 9.13.
271
9;8. ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ СТУЛЬЕВ ПОДШИПНИКОВ И МАСЛОПРОВОДОВ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ, СТЯЖНЫХ БОЛТОВ И ТЕРМОИНДИКАТОРОВ
Изоляция подшипников и маслопроводов проверяется в процессе монтажа до укладки вала ротора в подшипники мегаомметром не менее 1000 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. При проверке изоляции маслопроводов удобно пользоваться металлической шайбой, закладываемой между изоляииоинымй прокладками, размещенными между фланцами трубопроводов. ‘
Если изоляция стула подшипника не проверена до установки ротора, то для измерения ее сопротивления одни конец вала приподнимается краном. Это делается для того, чтобы исключить обходной путь тока через вал ротора, другие подшипники и фундаментную плиту генератора, Часто между слоями изоляции стульев подшипника прокладывается металлическая прокладка (фольга). Тогда коатроль исправности изоляции можно проводить без подъема конца вала. Стяжные болты в статоре генератора в отечественных машинах вынесены за пределы магнитного поля статора. Поэтому они не требуют изоляции от корпуса. Если стяжные болты проходят в стали статора, изоляция их проверяется мегаомметром 1000 В и испытывается повышенным напряжением 1000 В промышленной частоты в течение 1 мии до полной сборки машины. Сопротивление изоляции стяжных болтов не нормируется, но практически прн удовлетворительном состоянии ее оно бывает не менее нескольких мегаомов. Изоляция проводки к термодетекторам проверяется мегаомметром 250 В. Сопротивление изоляции не нормируется; обычно оио не менее 0,5—1 МОм. Кроме изоляции соединительных проводов, у термоиндукторов измеряется сопротивление их постоянному току и уточняется место их установки. Измеренное сопротивление должно соответствовать в пределах допустимой погрешности измерении заводским данным для данного тина тёрмодетекторов прн данной температуре. Проверка термодетекторов должна производиться до сборки машины, чтобы можно было устранить обнаруженные при проверке дефекты.
9.9. УСТАНОВКА ЩЕТОК МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА НА НЕЙТРАЛЬ. ПРОВЕРКА ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИХ РЕЗИСТОРОВ
Щетки с учетом условий нормальной коммутации и наличия у машин постоянного тока дополнительных полюсов устанавливаются всегда строго по геометрической нейтрали. Установка щеток проверяется индуктивным методом с помощью милливольтметра и аккумуляторной батареи. Для этого милливольтметр присоединяется к щеткам; аккумуляторная батарея подключается через рубильник к параллельной обмотке возбуждения. При кратковременных включениях батареи, перемещая щеточную траверсу (предварительно ослабив крепящие винты), находят такое ее положение, при котором отклонения стрелки милливольтметра минимальны. Установка проверяется при нескольких положениях якоря во избежание случайного результата из-за возможного несимметричного расположения обмотки якоря по отношению к щеткам. При симметричном расположении обмотки якоря должны иметь место четкие нулевые показания милливольтметра при положении Uie-
272
точной траверсы на геометрической нейтрали. В этом положении траверса закрепляется винтами, и после этого производится контрольная проверка. Пускорегулирующие сопротивления машин постоянного и переменного тока поставляются комплектно с машинами. Проверяется комплектность поставки по номинальному току, который должен соответствовать максимальному току возбуждения у генераторов, а у электродвигателей— максимальному току нагрузки. Проверяется также общее сопротивление постоянному току реостатов возбуждения, генераторов, которое должно быть больше сопротивления обмотки возбуждения в 15—20 раз. Для реостатов электродвигателей определяется возможность осуществления регулирования частоты вращения в необходимых пределах и соответствие реостата допустимому максимальному пусковому току. Тщательно проверяются общее механическое состояние и качество контактных соединений. Кроме того, проверяется состояние изоляции. Сопротивление изоляции, измеряемое мегаомметром 1000—2500 В, не нормируется, но должно составлять не меиее 5—10 МОм; в противном случае необходима сушка. В случае удовлетворительного результата измерения сопротивления изоляции реостат подвергается испытанию повышенным напряжением промышленной частоты (см. § 3.3). В противном случае испытание проводится после сушки. Испытательное напряжение 1000 В; продолжительность испытания 1 мин. Кроме перечисленных проверок и испытаний, у реостатов измеряется сопротивление их постоянному току на всех ступенях. Общее сопротивление ие должно отличаться от паспортных данных более чем иа 10 %. Обращается внимание на изменение сопротивления но ступеням и наличие более мелких ступеней в рабочей части реостата, соответствующей рабочему режиму машины.
9.10. ОПРОБОВАНИЕ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА И СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК
. Опробование генератора постоянного тока начинается после разворота его до номинальной частоты вращения при полностью введенном, реостате возбуждения. Постепенно выводя реостат, наблюдают за плавностью изменения напряжения по щитовым приборам, после чего снимаются характеристики.
Снятие характеристики холостого хода производится для проверки общего состояния магнитопровода и обмоток, а также паспортных данных. Характеристика представляет собой зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения. Для снятия характеристики в цепи обмотки возбуждения устанавливается лабораторный шунт (соответствующий максимальному току возбуждения), к которому присоединяется милливольтметр с пределами, соответствующим!! указанным иа шунте. Напряжение на якоре измеряется вольтметром постоянного тока. При ответственных испытаниях, какими являются испытания возбудителей синхронных генераторов и компенсаторов, приборы должны быть класса 0,2—0,5; в менее ответственных случаях (зарядные агрегаты и т. и.) могут применяться приборы класса 0,5—1. Характеристика снимается прн устойчивой частоте вращения первичного двигателя (нли турбины — у возбудителей генераторов) плавным поднятием тока возбуждения с помощью регулировочного реостата возбуждения (шунтового реостата) до максимальной ЭДС при полностью выведенном реостате возбуждения, затем плавным снижением его до нуля с измерением установившегося тока возбуждения и напряжения на отдельных ступенях (должно быть не менее 15—20 точек в каждой ветви). Не допус-
273
кается уменьшение возбуждения при увеличении напряжения-, и наобо-рот, увеличение его при уменьшении напряжения во избежание получения искаженных результатов из-за остаточного магнитного потока предшествующего режима. При увеличении возбуждения снимается восходящая ветвь характеристики, при снижении его — нисходящая. Частота вращения контролируется тахометром или частотомером, включаемыми на остаточное напряжение статора генератора. В случае невозможности обеспечить устойчивую частоту вращения результаты пересчитываются. По результатам измерений строятся характеристики. За исходную характеристику принимается средняя, и она сравнивается с результатами заводских проверок или характеристиками аналогичных машин. Отклоне-
Рис. 9.15. Характеристики холостого хода и нагрузочная возбудителя синхронного генератора типа
ВТ170-3000:
1, 2 — соответственно нисходящая и восходящая ветви; 3 — усредненная характеристика XX; 4 — нагрузочная характеристика
ний от заводских данных не должно быть. Характеристики холостого хода снимаются при поочередном питании током всех обмоток возбуждения. Для полного контроля за всеми элементами возбудителя синхронных машин при снятии характеристики возбудителя часто в дополнение к описываемым производится’ еще измерение контрольным вольтметром напряжения па обмотке возбуждения. Для оценки нагрузочной способности и других расчетов у генераторов постоянного тока снимается нагрузочная характеристика. Нагрузочная характеристика снимается так же, как и характеристика холостого хода, но при работе генератора па свою нагрузку, например ротор синхронной машины. Обычно снятие нагрузочной характеристики возбудителей синхронных генераторов производится одновременно со снятием характеристики холостого хода генератора до максимального значения тока ротора, имеющего место при испытании витковой изоляции. Пример характеристик холостого хода и нагрузочной представлен на рис. 9.15. У электродвигателей постоянного тока характеристики., не снимаются. Окончательная оценка состояния двигателей производится по результатам опробования их в действии, нормальному развороту, отсутствию вибрации, биений, чрезмерных перегревов и т. п. Прн опробованиях электродвигателей постоянного тока обращают внимание на диапазон регулирования частоты вращения, который должен удовлетворять технологическим требованиям, правильность выбора пусковых сопротивлений, работу щеток и т.д. При необходимости регулировку частоты вращения можно делать, несколько смещая щетки с нейтрали, по при условии сохранения безыскровой коммутации.
274
9.И. СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ. ПУСКОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Характеристики снимаются при первом пуске турбогенератора в общем комплексе пусковых испытаний, которые проводятся после полного окончания всех предпусковых наладочных работ по проверке, испытаниям, настройке и опробованию коммутационного оборудования, измерительных трансформаторов, устройств, релейной защиты, автоматики, контроля, управления и измерения, вспомогательного электрооборудования, систем охлаждения, маслосмазки, возбуждения и других технологических назначений.
В полный комплекс пусковых испытаний, кроме снятия характеристик КЗ и XX, входят;
1. Проверка системы возбуждения.
2. Снятие характеристик возбудителя.
3. Проверка релейных защит первичным током КЗ.
4. Проверка цепей напряжейия (совмещается со снятием характе-ристики XX).
5. Испытание межвитковой изоляции (совмещается со снятием характеристики XX).
6. Испытание автоматического выключателя гашения поля (АГП) и измерение остаточного напряжения.
Пусковые испытания проводятся по специальной программе, в которой подробно излагается содержание испытаний, их последовательность н все операции по подготовке оборудования, необходимые для проведения испытаний. Испытания проводятся персоналом наладочной бригады, но все оперативные переключения, связанные с подготовкой оборудования, производятся дежурным персоналом эксплуатации.
Снятие характеристик и пусковые испытания генератора проводятся при номинальной -частоте вращения, турбина должна быть полностью готова к включению генератора в сеть. Но с целью ускорения ввода генератора в эксплуатацию часть работ пускового комплекса производится в процессе опробования турбины и наладки ее регулирующих устройств при пониженной частоте вращения, К таким работам относятся контрольная проверка чередования фаз, опробование возбудителя, находящегося на одном валу с генератором, и системы возбуждения. К этим же работам при устойчивой частоте вращения турбины может быть отнесена проверка устройств релейных защит током КЗ.
В целях ускорения проведения испытаний заблаговременно, до пусковых операций, заготавливаются закоротки, сечение и конструкция которых должны быть рассчитаны на длительное прохождение номинального тока. Закоротки устанавливаются перед началом разворота турбины в местах, определяемых требованиями снятия характеристики КЗ и проверки релейных защит. Заблаговременно заготавливается, кроме того, схема всех необходимых измерений для снятия характеристик и других проверок, входящих в общий комплекс пусковых испытаний.
В подготовку схемы для комплексных испытаний входит включение контрольных амперметров класса не ниже 0,5 во все фазы токовых испей для измерения тока в обмотках статора и контроля всех вторичных токовых цепей; включение контрольных вольтметров класса не ниже 0,5 в цепи напряжения для измерения напряжения всех фаз обмоток генератора; включение контрольного шунта в цепь ротора с милливольтметром; включение приборов постоянного тока класса ие ниже 0,5, необходимых для снятия характеристик возбудителя и контроля системы возбуждения.
275
Для .удобства производства измерений при испытаниях все амперметру .и вольтметры обмоток статора должны быть выведены на- стоя, устанавливаемый возле пульта испытываемого генератора на' главном щите или в другом удобном для измерений помещении. На тот же стол выносится вольтметр якоря возбудителя. Из-за больших потерь в цепяд милливольтметры с шунтами, используемые для измерения тока возбуждения возбудителя и тока в роторе, а также осциллограф, записывающий процесс гашения поля, лучше всего устанавливать вблизи .АГП и зажимов цепей возбуждения. Между рабочими столами и главным щи-том устанавливается .временная телефонная связь, для чего могут быть использованы телефонные трубки, присоединяемые через резервные жилы одного из контрольных кабелей.
Значительно ускоряет производство измерений и упрощает обработку результатов составление заранее индивидуальных таблиц для каждого участника испытаний, между которыми распределяется запись показаний приборов таким образом, чтобы, не задерживая испытаний, быстро произвести все необходимые записи и их анализ. .........
Контрольная проверка чередования фаз производится на остаточном напряжении генератора в.начальный период опробования турбины' при достижении частоты враще'ния 1500—2000 об/мин. '
Пусковые испытания турбогенераторов с электромашинными воз1-будителями проводятся в следующей последовательности. При более' или менее устойчивых частотах вращения 1000—1500 об/мии в течение 1—2 ч может быть опробована система возбуждения и проверены токо-распределения в цепях релейных защит. Для этого реостат ставится в крайнее положение «ниже», собирается полностью система возбуждения и проверяется работа возбудителя на холостом ходу. Включается разъединитель (при наличии его до выключателя), выключатель, если зако-ротка устанавливается после него, а затем автоматический выключатель гашения поля. .Постепенным увеличением с помощью шунтового реостата тока возбуждения в роторе генератора в обмотках-его устанавливается ток КЗ, достаточный для проверки защит. Если ток КЗ недостаточен из-за того, что при пониженной частоте вращения турбины возбуд1ттель не обеспечивает необходимого тока возбуждения в роторе, то его можно увеличить подачей в обмотку возбуждения тока от постороннего источника или используя для этого устройства компаунди-' рования.
При установке закоротки после выключателя обеспечивается невозможность самопроизвольного отключения его снятием оперативного тока и питания электромагнитов после отключения, чтобы избежать пэ-дачи . высокого напряжения на генератор, если случайно отключится выключатель.
' При устойчивой номинальной частоте вращения генератора снимается характеристика установившегося трехфазного КЗ (допускаются небольшие отклонения частот вращения, так как они незначительно влияют на характеристику). Снятию характеристик предшествует снятие характеристик возбудителя. Характеристика КЗ представляет собой зависимость тока в обмотке статора Д от тока ротора Д. Характери-'' стика снимается при постепенном увеличении тока в роторе с пбм'ощью ' шунтового реостата ступенями и одновременной записи установившихся значений на каждой ступени тока в роторе и тока во всех фазах Статора. Достаточно снять четыре-пять точек характеристики, так как ойй нсСС4' да прямолинейна (рис. 9.16). Построенная по результатам испытаний характеристика сравнивается с заводской (при первом включении). Отклонения допускаются в пределах погрешности измерений. Обращается особое внимание иа то, чтобы характеристика стремилась в начало ко
276
ординат. В противном случае делаются повторные испытания, п если результат повторяется, то делается предположение о наличии виткового замыкания в роторе. Об этом ставится в известность руководство станции и делаются специальные испытания для определения и обнаружения виткового замыкания в роторе. При наличии виткового замыкания включения машины в работу не допускается. В случае удовлетво-
Рис. 9.16. Характеристики XX и КЗ синхронного генератора и построение диаграммы Потье:
аа>' — МДС рассеяния статора; ап)"—МДС якоря; — МДС потока в воздушном зазоре; а<о — полная МДС
рительных результатов испытаний проводятся все другие испытания в режиме КЗ согласно программе (для проверки релейной защиты). Далее с машины снимается полностью возбуждение, отключается АГП н производится подготовка к подъему напряжения на генераторе, снимается закоротка, отключается выключатель и соответствующие разъединители для исключения случайного возбужденного генератора на общие шипы без проверки чередования и синхронизации.
В случае блока генератор—трансформатор согласно указаниям Норм характеристику КЗ можно не снимать, если она снималась на заводе-изготовителе, по обычно она снимается при закоротке, установленной за трансформатором.
Характеристика XX синхронного генератора представляет собой зависимость ЭДС статора от тока ротора и снимается постепенным увеличением (восходящая ветвь), а затем уменьшением (нисходящая ветвь) тока возбуждения ротора с помощью шунтового'реостата возбудителя. Точность снятия характеристики холостого хода сильно зависит от устойчивости частоты вращения турбины. Поэтому частота вращения измеряется одновременно с проведением других измерений с помощью лабораторного тахометра турбины. Если частота вращения неустойчива и изменяется в процессе снятия характеристики, производится пересчет результатов измерения в этих точках, учитывая прямую пропорциональность между частотой вращения и измеряемой ЭДС статора, Характе
277
ристика снимается до значения 1,3 Um„ для турбогенераторов. У генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, характеристика снимается для блока в целом, при этом генератор возбуждается до 1,15 ииом (предел ограничивается напряжением, допускаемым заводом на трансформаторе).
Характеристика строится иа миллиметровке и сравнивается, также как и характеристика КЗ, с результатами заводских или предыдущих (при эксплуатационных проверках) испытаний. Отклонения допускаются в пределах погрешности измерений.
В последующем при окончательной обработке материалов испытаний генератора по характеристикам XX и КЗ (для генераторов, работающих на шипы) строится диаграмма Нотье (для номинального режима) и по диаграмме определяются: ток возбуждения XX генератора 1а1; ток возбуждения номинального режима генератора Л.ном. реактивные сопротивления -^4,нснас = /,»//. и ха иас = /в.к//в,х; отношение КЗ ОКЗ 1/Xd .нас-
Построение диаграммы дано на рис. 9.16 в последовательности, показанной цифрами в скобках, и не требует пояснений. При построении, если отсутствуют данные по х„ последнее может быть принято равным xs«0,9-ь0,95 . В процессе снятия характеристики XX при 50 °/о Учо» производят осмотр и прослушивание генератора и всего оборудования, на которое подано напряжение от генератора. При достижении номинального напряжения осмотр повторяется.
Одновременно со снятием характеристики XX производится испытание межвитковой изоляции обмоток статора генератора при максимальном напряжении, указанном выше, до которого снимается характеристика XX. Продолжительность испытания 5 мин. При испытаниях генератор необходимо внимательно прослушивать. Значение испытательного напряжения является максимальным, какое возможно при снятии характеристики XX. На этой точке заканчивается снятие «восходящей» ветви и начинается снятие «нисходящей» ветви характеристики. За искомую принимается средняя характеристика. По результатам измерения напряжения прн снятии характеристики XX генератора определяется одновременно симметрия напряжения по фазам. Напряжение между фазами должно быть симметрично.
После снятия характеристик XX и КЗ генератора во время пусковых испытаний производится проверка наличия напряжения во всех цепях напряжения и опробование напряжением устройств релейной защиты и форсировки возбуждения. Кроме того, производится окончательная проверка чередования фаз работающего генератора и проверка устройств синхронизации.
Пусковые испытания генераторов с тиристорным или высокочастотным возбудителем проводятся, как правило, от резервного возбудителя в связи с тем, что наладка последних требует значительного времени и производится частично уже на работающем генераторе.
У турбогенераторов иногда производят измерение постоянных времени переходного процесса генератора при разо.мкнутой-(7до) и замкнутой {Таз} обмотке ротора, осциллографирование гашения поля генератора при закороченном резисторе гашения ротора в опыте КЗ при номинальном токе в статоре н в опыте XX при номинальном напряжении. Постоянная времени переходного процесса при замкнутой обмотке статора определяется по осциллограмме тока статора как время, в течение которого он затухает до 0,368 своего первоначального значения, г. е. 0,3681 /„ом. Кроме тока статора, на осциллограмме в опыте КЗ производится запись тока и напряжения ротора. Постоянная времени переходного процесса при разомкнутой обмотке статора определяется по осцил
278
лограмме напряжения статора как время, в течение которого UH0M—U0C1 затухает до 0,368 своего первоначального значения.
Существуют способы построения характеристик КЗ и XX генератора, работающего в блоке с трансформатором на основании характеристики КЗ, снятой при закоротке за трансформатором, и проверки защит генератора от постоянного источника при неподвижном роторе. Они подробно описаны в [4].
9.12. ПРОВЕРКА ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ. СИНХРОНИЗАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ И ВКЛЮЧЕНИЕ ИХ
В РАБОТУ
Проверка чередования фаз производится независимо от того, производилась она или пет на неподвижном генераторе (по схеме выводов), так как только при такой проверке можно окончательно убедиться в одинаковом чередовании фаз генератора и сети. Проверка производится с помощью флзоуказателя, который присоединяется ко вторичной обмотке трансформатора напряжения одной из выделенных для проверки систем сборных шин (обычно резервной). Проверка заключается в подаче напряжения па шины сначала от сети, а затем от испытуемого генератора с соблюдением всех правил оперативных переключений, обеспечивающих невозможность подключения испытуемого генератора к системе или к другим работающим генераторам без предварительной синхронизации (все необходимые операции предусматриваются рабочей программой).
В каждом случае подачи напряжения проверяется направление вращения фазоуказателя, которое должно быть при совпадении чередования фаз сети и испытуемого генератора одинаковым. Удобно проверку чередования фаз совмещать с проверкой схемы синхронизации, описываемой ниже. Для этого до проверки колонки синхронизации к ее зажимам подключается фазоуказатель.
Как известно, условиями точной синхронизации являются:
1. Обязательное равенство напряжения генератора и сети в пределах ±5 % при ручной синхронизации, ±10 % при автоматической в нормальных условиях и ±20 % при аварийном включении в условиях эксплуатации.
2. Обязательное совпадение фаз напряжения генератора и сети.
3. Обязательное равенство частот в пределах ±0,1 % (2—3 оборота стрелки синхроноскопа в 1 мни).
Для того чтобы подключаемый генератор после включения не потреблял, а принял на себя реактивную нагрузку, что важно во избежание дополнительных потерь напряжения в сети, напряжение подключаемого генератора в пределах долустимых расхождений должно превышать напряжение сети. Напряжение регулируется воздействием на реостат возбуждения возбудителя с пульта управления. С целью же обеспечения взятия подключаемым генератором немедленно после его включения в сеть первоначальной активной нагрузки частота вращения подключаемого генератора должна в допустимых пределах превышать синхронную частоту вращения в сети. Частота вращения регулируется воздействием па исполнительный механизм регулятора скорости с помощью ключа управления, располагающегося иа пульте управления.
Чтобы обеспечить совпадение по фазам напряжений подключаемого генератора и сети в момент замыкания контактов выключателя, на котором производится синхронизация, импульс на включение его ключом управления должен быть дан до подхода стрелки синхроноскопа к ну-
279
лю — в момент, учитывающий время действия привода и собственное время включения выключателя.
Независимо от того, предусмотрены автоматические устройства или допустима самосинхронизация, что к тому же требует ло применения ее проведения специальных опытов, первое включение после монтажа производится методо.м точной (ручной) синхронизации. Для обеспечения всех перечисленных условий синхронизации в завершающей части пусковых испытаний производится проверка устройства синхронизации, в которое входят цепи синхронизации и синхронизационная колонка.
Проверка производится на синхронном напряжении. Для этого освобождается одна из двух систем шин генераторного напряжения, например НСШ (рис. 9.17). При отключенном выключателе 2В генератор включается на выделенную систему через разъединители Р, 2Р и выключатель 1В. При возбуждении генератора Г и включении ПСХ-Г па колонку поступает синхронное напряжение от генератора через трансформаторы напряжения ТН-Г, ТИ П и вспомогательные контакты разъединителей PH, 2Р и ЗР. В этом случае вольтметры должны показывать одинаковое напряжение, соответствующее возбуждению генератора, частотомеры — одинаковую частоту, соответствующую частоте вращения генератора, а стрелка синхроноскопа должна устанавливаться на черте.
Проверкой на синхронное напряжение убеждаются, что если при подаче на колонку напряжений от системы и от синхронизируемого генератора стрелка устанавливается на черту, то условие совпадения фаз, необходимое для синхронизации, удовлетворяется, и в этом случае возможно включение генератора на параллельную работу при соблюдении остальных условий.
Для полной проверки схемы синхронизации производится вторая операция — проверка колонки на несинхронное напряжение. Для этого при отключенном выключателе 1В подается на колонку напряжение НСШ включением выключателя 2В и от возбужденного генератора через разъединители Р, PH, 2Р, ЗР и вспомогательные контакты разъединителей PH, 2Р, ЗР. Изменяя возбуждение генератора, убеждаются в соответствии вольтметров и частотомеров системе и синхронизируемому генератору, а изменяя частоту вращения турбины, убеждаются в правильности действия синхроноскопа и подключения к нему цепей напряжения. При частоте вращения генератора, отличной от синхронной, стрелка синхроноскопа должна вращаться в направлении, соответствующем обозначенному по шкале ускорению или замедлению генератора с частотой, зависящей от того, насколько отличаются частота (частота вращения) генератора и системы.
В проектах предусматриваются различные случаи возможного включения генератора на параллельную работу с помощью тех или иных выключателей. Принцип проверки устройств синхронизации во всех случаях аналогичен рассмотренному случаю, отличие возможно лишь в производстве оперативных переключений, зависящих в каждом отдельном случае от выполнения главной схемы и цепей синхронизации, (рис. 9.18).
Проверка чередования фаз и устройства синхронизации является последней проверкой генератора и его вторичных устройств перед включением в сеть методом точной синхронизации. После этой проверки удаляются все временные приборы и оборудование и оперативным персоналом готовится схема для включения генератора в сеть. Включение производится с соблюдением перечисленных ниже условий.
На генераторах, работающих в блоке с силовыми трансформаторами, и в случае, если ток включения генератора по предварительным расчетам не превышает 3,51 /НОм, применяется «самосинхронизация». По
280
Рис. 9.17. Главная схема генератора и ее цепи синхронизации
СВязь с системой.
5В
8Р
ЦВ
ЗВ
4Р\ 5Р\
ПН
1СШ--
ПСШ ТГ
1рХ~
THE (У/
Л
iTH-Г
псх-г
THI(V
_ШСХа
-ШСХс
-ШСХа1
-ННЬ
К колонке 'синхрон из/щии
методу самосинхронизации генератор без возбуждения включается в сеть, когда частота вращения его близка к синхронной (допускается скольжение не более ±2-е5 %). Одновременно с включением выключа-
18—523
'281
Рис. 9.18. Главная схема цепи синхронизации генератора 300 МВт
теля подается возбуждение включением АГП и генератор сам входит в синхронизм. Самосинхронизация может производиться, как и точная синхронизация, автоматически и вручную.
9.13. ОСОБЕННОСТИ ПУСКА СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Существует много различных схем пуска синхронных компенсаторов и электродвигателей. Наиболее часто применяется в последнее время в энергосистемах для синхронных компенсаторов асинхронный пуск
282
Рис. 9.19. Схема пуска синхронных компенсаторов н электродвигателей с реактором
с реактором (рис. 9.19). В этом случае для пуска синхронного компенсатора на него подается пусковым выключателем напряжение от сети через реактор, ограничивающий пусковой ток. После разворота и достижения скольжения, при котором возможно втягивание в синхронизм, реактор шунтируется основным выключателем.
Пуск осуществляется автоматически с помощью кнопки «Пуск». Возможен ручной пуск. В последнем случае операция начинается с обеспечения циркуляции масла в масло-спстсме, циркуляции воды в газоохла-дителях, пуска возбудительного агрегата, если он устанавливается отдельно, и с установки реостата возбуждения в положение, соответствующее минимальному току возбуждения компенсатора, при котором не потребляется реактивный ток. При любой системе пуска (автоматической или ручной) в схемах управления и пуска предусматриваются блокировки, при которых невозможно включение компенсатора без подготовительных операций, для исключения ошибочных операций и выхода из строя машины.
В схемах реакторного пуска с возбудителем, находящимся на одном валу с ротором, включение АГП осуществляется с начала операции для обеспечения быстрого самовозбуждения по мере увеличения частоты вращения ротора и успешного втягивания в синхронизм. В схемах пуска с разгонным электродвигателем АГП включается автоматически после включения выключателя В2 (аналогично при установке возбудительного агрегата отдельно независимо от ротора СК). Но после включения АГП автоматически отключается выключатель В1, необходимость в котором после завершения пуска отпадает.
Основными испытаниями при первом пробном пуске СК является осциллографированне процесса пуска. По результатам осциллографиро-вания производится анализ правильности пуска, работы отдельных элементов автоматики, поведения СК и возможности нормальной эксплуатации его. На рис. 9.20 показаны осциллограммы реакторного пуска СК 30 МВ-А, 10,5 кВ с возбудителем, находящимся на одном валу с реактором. Из анализа осциллограмм можно выявить следующее.
При начальном напряжении на выводах статора 0,4 UH0M пик тока в статоре составляет 2,41 /ном, а начальное значение тока в обмотке возбуждения составляет всего 0,1 /п,Пом. Асинхронный режим с характерными пульсациями тока статора, связанными с переменными индуктивными токами в обмотке возбуждения, устанавливается через 1—1,5 с после включения. Ротор к этому времени сделал около четверти первого оборота, а в обмотках статора и ротора закончился начальный период пуска, сопровождающийся характерными апериодическими составляющими токов в иих. Примерно через 19 с частота вращения достигнет половины синхронной, что характеризуется временным прекращением пульсации тока статора. Асинхронный режим длится 28 с. К этому времени заметно снижается ток статора и в результате этого уменьшается падение напряжения на реакторе и соответственно увеличивается напряжение на выводах статора.
18* 283
Через 28 с начинается период качаний ротора, характеризующийся переходом тока, индуцированного в обмотке ротора, от переменного с быстро увеличивающимся периодом, но с постоянной амплитудой к переменному с быстро уменьшающейся амплитудой, но постоянней частоты. Через 35 с период качаний заканчивается, что характеризуется затуханием индуцированного тока в обмотке возбуждения п пульсаций тока статора. Последний спадает до /я, соответствующего режиму реактивного двигателя при отсутствии тока возбуждения. По мере увеличения то-
Рис. 9.20. Осциллограмма реакторного пуска синхронного компенсатора
ка возбуждения до /о за счет самовозбуждения при увеличивающихся частотах вращения ротора СК ток I спадает до наименьшего значения /е, что характеризует правильную установку реостата возбуждения в положение пуска и указывает на втягивание ротора в синхронизм. В этот момент включается выключатель 2В. Толчок тока незначителен, так как к этому времени напряжение на выводах статора и на шинах почти уравнивается.
В общем случае снятие характеристик КЗ и XX СК не обязательно. В отдельных случаях они снимаются «па выбеге», т. е. после отключения СК от сети, пока частота вращения снижается. Измерения аналогичны рассмотренным в § 9.12.
Пусковые испытания синхронных электродвигателей сводятся в основном к опробованию схемы прямого пуска и визуальной оценке поведения двигателя в первый момент пуска и в начальный момент после втягивания в синхронизм.
9.14. ИСПЫТАНИЕ ГЕНЕРАТОРА НА НАГРЕВ
Испытания генератора на нагрев проводятся для определения температур стали статора, обмоток ротора н статора и проверки работы газоохладителя. Результаты испытаний-—сравниваются с техническими условиями и ГОСТ и по ним устанавливаются допустимые в эксплуатации режимы работы генератора. Испытания проводятся при нагрузках
284
GO, 75, 90 й 100 % номинальной. Для исключения ошибок, которые могут привести к значительному педоотпуску энергии или преждевременному старению изоляции, измерения при испытаниях производятся только после того, как необходимый режим сохранялся неизменным в течение 5—6 ч. В течение указанного времени не должны изменяться ток статора, ток ротора, температура охлаждающей среды. При испытаниях измеряются:
напряжение статора, ток статора, активная и реактивная мощность и частота лабораторными приборами класса 0,2—0,5 и щитовыми;
напряжение и ток ротора (температура обмотки ротора определяется по изменению сопротивления ее постоянному току) лабораторными приборами класса 0,2—0,5;
температура обмотки и стали статора по заводским термоинднкато-рам и температура воды на входе и выходе из обмотки генераторов с водяным охлаждением обмотки статора.
Результаты испытаний сравниваются с требованиями ГОСТ.
9.15. ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИИ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ
Крупные гидрогенераторы поставляются на ГЭС в разобранном виде. В процессе сборки отдельных узлов генератора на монтажной площадке все элементы обмоток его подвергаются проверке и испытаниям. После окончания монтажа, соединения обмоток и сушки статоров и роторов изоляция вновь подвергается испытаниям повышенным напряжением. Таким образом, испытания крупных гидрогенераторов, как правило, производятся в два этапа: I этап— испытание генератора в процессе монтажа; II этап — испытание генератора в собранном виде.
Выбор испытательного оборудования. Приближенное значение емкости, мкФ, фазы статора генератора может быть определено по формуле
8,85е (2йп+ 6П)/г
= ^'
где е — относительная диэлектрическая постоянная изоляции; h„ — высота паза, см; Ьп — ширина паза, см; I — длина активной части статора, см; би — толщина изоляции стержня в пазу по ширине, см; z — число пазов;
К = 8,85-10-8 е (2ftп + ba)l(Зби).
Значения I приведены в обозначении типа генератора, например для СВ-1690/175-64 /=175 см.
Для компаундированной изоляции класса В можно принять К=(1,03-т-•4-0,83)10
Рис. 9.21. Зависимость емкости фазы гидрогенератора от размеров статора
285
Рис. 9.22. Номограмма для определения мощности испытательного оборудования в зависимости от емкости объекта н испытательного напряжения:
1—область использования ИОМ-35-70/300 при соединении обмоток высшего напряжения параллельно (верхняя пунктирная линия) и последовательно (нижняя); 2—ИОМ-35-70/100 при соединении обмоток высшего напряжения параллельно (верх* няя пунктирная линия) н после* довательно (нижняя): 3 — ИОМ-35-70/30 прн соединении обмоток высшего напряжения параллельно (верхняя) и последовательно (нижняя); 4 — ИОМ-100/20; 5 — НОМ-35: область между пунктирными линиями определяет возможные перегрузки трансформаторов; трансформаторы ИОМ-100/20 и ИОМ-35 перегрузок не допуска-
ют
Рис. 9.23. Зависимость испытательного напряжения промышленной частоты от номинального напряжения генераторов выше 1000 кВт с разъемным статором:
! — для стержней и катушек, не уложенных в пазы- 2 — для стыковых стержней и катушек, уложенных в пазы; 3 — для секторов разъемных статоров; 4 — для статора в собранном виде после пайки и изолировки с незаведенным ротором;
5 — для статора с заведенным ротором
На рис. 9.21 дана расчетная зависимость емкости фазы статоров генераторов от значения 1г. Пунктиром показана зона возможных отклонений емкости.
Выбор мощности испытательного трансформатора и регулирующих устройств в зависимости от емкости фазы испытуемого генератора и испытательного напряжения производится по номограмме, приведенной на рис. 9.22. В качестве примера иа номограмме пунктирной линией со стрелками показано определение мощности, необходимой для испытания объекта (фазы) емкостью 0,256 мкФ испытательным напряжением 27 кВ. При этом мощность будет
56,5 кВ-A и может быть применен трансформатор ИОМ-35-70/Ю0, обмотки высшего напряжения которого должны быть соединены параллельно (при последовательном соединении максимально возможная нагрузка его — менее 30 кВ-A при максимальном испытательном напряжении менее 20 кВ, что в данном примере не устраивает).
Испытательное напряжение определяется из кривых на рис. 9.23 по номинальному напряжению обмотки статора испытуемого генератора. Технические данные испытательных и регулировочных трансформаторов приведены в разд. 3. Следует иметь в виду, что для испытания статоров с непосредственным водяным охлаждением выбранная по номограмме мощность трансформатора должна быть увеличена примерно на 15— 20 %. Это увеличение идет на покрытие дополнительных активных потерь в шлангах, соединяющих обмотки с напорными и сливными коллекторами. В случаях, когда не удается выбрать трансформатор и регулирующее устройство необходимой мощности, следует применять компенсацию емкостного тока. Для этой цели применяют специальные нли заземляющие реакторы ЗРОМ на соответствующее.пспытательное напряжение. Мощность реактора определяется по формуле
S — Sncn
ST — /д Уисп — ^ИСП' Ю3
где S«fn — мощность, кВ-А, необходимая для испытания изоляция объекта, определяемая по номограмме на рис. 9.22; ST — максимальная возможная мощность выбранного или имеющегося в наличии испытательного трансформатора, определяемая по номограмме на рис. 9 22 (линии 1—5), кВ-A; 1К— реактивный компенсирующий ток, A; Uacn— испытательное напряжение, кВ; L — индуктивность реактора, Гн.
287
Реактивный компенсирующий ток, Л, вычисляется по формуле
I __ ЦУК __ ^ИСЦ
^Л,сп
Ток уставки заземляющего реактора, А, может быть определен из выражения
} / С'исн
У ’
где q — количество заземляющих реакторов, включаемых последовательно; б/нсч — номинальное напряжение реакторов, кВ.
Индуктивность компенсирующего реактора, Гн,
l=£HcIL ]0Я_
(0/к
Мощность регулирующего автотрансформатора должна быть согласована с мощностью испытательного трансформатора. Компенсация емкостного тока может быть осуществлена и на стороне низшего напряжения, однако при этом разгружается только регулирующее устройство. В этом случае индуктивное сопротивление реактора Л’к = г4’Гк должно быть в п2 раз меньше сопротивления реактора, установленного па стороне высшего напряжения, т. е.
где « — коэффициент трансформации испытательного трансформатора.
Испытания гидрогенераторов в процессе монтажа. Испытания генератора в процессе монтажа проводятся по программе, согласованной с заводом-изготовителем, заказчиком и монтирующей организацией. Главным видом испытаний является испытание повышенным напряжением промышленной частоты электрической изоляции обмоток статоров и роторов главного, вспомогательного и регуляторного генераторов, а также возбудителей и других элементов, указанных ниже.
Испытаниям подвергаются изоляции обмоток разборных статоров, стыковых катушек или стержней (как до, так и после укладки в пазы), катушек полюсов роторов (до н после установки па обод и после пайки соединений), контактных колец ротора, траверсы, щеткодержателей и силовой проводки, а также в собранном виде статоров (пофазно), роторов главного и вспомогательного генераторов, обмоток возбудителя и регуляторного генератора. Испытаниям повышенным напряжением предшествует измерение сопротивления изоляции п коэффициента абсорбции (см. § 9.3). На рис. 9.24 приведены кривые минимально допустимых значений сопротивления изоляции обмоток статоров генераторов в собранном виде, которыми следует руководствоваться при оценке состояния изоляции.
В левой части номограммы приведены кривые минимально допустимых значений сопротивления изоляции (компаундированной класса В) для машин мощностью до 5 .МВт напряжением 3,15; 6,3; 10,5 кВ для диапазона температур от 4-10 до 4 95 °C. В правой части цомограммы даны кривые минимально допустимого сопротивления изоляции при температуре 75 °C в зависимости от мощности генераторов 'в диапазоне от '5 до 650 МВт напряжением 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18 и 20 кВ. С помощью этой номограммы можно привести сопротивление изоляции, измеренное при любой температуре обмотки в диапазоне от 4-10 до 4-95 °C, 288
10 20 30 90 50 SO 70 SO SO 7/C
1 30 SO 90 120 150 180 210 290 270 300 330 360 390 920 950 980 510 590 570 600P,Wr
to' Рис. 9.24. Номограмма для определения наименьших допустимых значений сопротивления изоляции машин на-
SB пряжением от 3 до 20 кВ
к сопротивлению при температуре 75 °C и наоборот. Это позволяет без пересчета сравнить измеренное значение сопротивления изоляции при различных температурах с минимально допустимым значением. Пример такого приведения показан на рис. 9.24 пунктирными линиями со стрелками. Для генератора 500 МВт, 15,75 кВ минимально допустимое сопротивление изоляции статора при температуре 75 °C составляет 2,62 МОм; при 43 °C — 9,0 МОм; при 83 °C — 2,0 МОм.
В табл. 9.13 приводятся нормы испытаний гидрогенераторов в процессе монтажа с краткими методическими указаниями и схемы испытаний (рис. 9.24—9.32). При производстве испытаний по рис. 9.25 следует иметь в виду, что применение компенсирующих реакторов, а также при испытании катушечных обмоток обязательно применение разрядника. Добавочное сопротивление, кОм, в этом случае определяется по фор-м уле
г, 2 V" 21/исп
где а — допустимая крутизна фронта волны, равная 5 кВ/мкс; С —ем-
Рис. 9.25. Принципиальная схема установки с дистанционным управлением для испытаний обмоток статоров крупных гидрогенераторов кость обмотки, кВ. При испытании стержневых обмоток/без компенсирующего реактора добавочные резисторы не применяются.
Испытания гидрогенераторов в собранном виде выполняются по специальной программе, согласованной с заводами-изготовителями турбин и генераторов, монтирующими организациями и заказчиком.
290
Рис. 9.26. Схема испытаний повышенным напряжением промышленной частоты до 35 кВ
Рис. 9.27. Схема испытаний повышенным напряжением промышленной частоты до 100 кВ
Рис. 9.29. Зависимость испытательного выпрямленного напряжения обмоток:
а — для машин до 6,6 кВ включительно; б — для машин свыше 6,6 кВ: I-IV — ступени напряжения при подъеме его до испытательного
Рис. 9.28. Схема намерений сопротив пения обмоток постоянному току
291
Таблица 9.13. Нормы испытаний гидрогенераторов
Наименование испытания Нормы Схема испытаний на рисунке Примечание
1. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмоток гскторов без стыко-ных катушек или стержней. Перед испытанием и после них измеряется сопротивление и коэффициент абсорбции изолинии обмоток секторов при температуре нс ниже + Ю°С
2. Йены тонне изоляции стыковых катушек или стержней до укладки в статор. Перед испытаниями катушки или стержни подвергаются сушке в специальном термостате
3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции стыковых катушек или стержней, уложенных н пазы до соединения с остальной обмоткой
4. То же, но катушек, подвергающихся отгибу
5. Проверка качества паек стыковых стержней с остальной обмоткой
Главный генератор
Статор
ииса определяется по кривой 3 на рис. 9.23 или по данным завода-изготовителя, сопротивление изоляции /?из —по данным завода-изготодителя и должно быть нс менее указанного па рис. 9.24
9.25
Испытание проводится в случаях ремонта поврежденных частей секторов во время монтажа и по требованию завода-изготовителя
е.иси определяется ло кривой 1 на 9.26 или 9.27 Испытание проводится
рис. 9.23 или по данным завода-изго- по требованию завода-
товителя изготовителя
Uaaa определяется по кривой 2 на рис. 9.23 или по данным завода-изготовителя
Оисп определяется по кривой 3 на рис. 9.23 или по данным завода-изготовителя
По данным завода-изготовителя
9.26 или 9.27
9.26 или 9.27
Проверка производится с помощью искателей вихревых нли ультразвуковых дефектоскопов по методике завода-изготовителя
6. Измерение сопротивления постоянному току обмоток фаз (или ветвей) статора
Сопротивления обмоток каждой фазы не должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2 %. Отклонение сопротивлений ветвей допускается до 5 % для некоторых типов генераторов
9.28
См. § 2.6 и 9.5
7. Измерение сопротивления изоляции обмоток статора в процессе сушки до установки ротора в расточку статора
8. Испытание изоляции обмоток статора повышенным выпрямленным напряжением с замером токов утечек и построением зависимости, по которой определяется коэффициент нелинейности Хпелпн (измерение сопротивления н коэффициента абсорбции производится до и после испытания)
9. Испытание изоляции обмоток статора повышенным напряжением промышленной частоты (пофазно или по ветвям) до установки ротора в расточку статора. (Измерение сопротивления изоляции обмоток статора и коэффициента абсорбции до и после испытания)
СЛг'сп, выпр и ступени выбираются по кривым на рис. 9.29
Сопротивление изоляции R„3 по данным завода-изготовителя и должно быть не менее указанного на рис. 9.24. Коэффициент абсорбции не ниже 1,3
Коэффициент Нелинейности не более 3 (рис. 9.30)
Испытательное напряжение и„с„ определяется по кривой 4 рис. 9.23; /?из не менее значений на рис. 9.24
9,25
Выполняется при условии производства сушки в процессе монтажа
См. § 9.3, для статоров с водяным охлаждением обмоток испытание проводится, если это допускает конструкция
Обмотки статора с водяным охлаждением испытываются с включенной схемой циркуляции воды
При измерении сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции коллекторы отсоединяются от внешнего контура и снимаются заземляющие проводники
8
СО
Продолжение табл. 9.13
Наименование испытания Нормы Схема испытаний на рисунке Примечание
Ротор
10. Измерение сопротивления изоляции катушек полюсов до установки нх на обод ротора Rui не менее 30 МОм при Т— —10-.-+ 30 °C или по данным завода-изготовителя — 1
11. Испытание изоляции катушек полюсов повышенным напряжением промышленной частоты после установки на обод до пайки соединений 4500 В (при 6/цом^250 В) в течение 1 мин или по данным завода-изготовителя 9. 27
12. Измерение сопротивления переменному току и проверка отсутствия короткозамкнутых битков в обмотках полюсов Не более 2 В на виток при токе не более 20 Л. Сопротивления обмоток полюсов не должны различаться более чем на 5 °/о 9.31
13. Испытание витковсй изоляции обмоток полюсов 2,5 В на виток обмотки в течение 5 мин 9.32 •—
14. Измерение сопротивления постоянному току обмоток полюсов и соединений после пайки (производится измерение на каждом полюсе, включающем одну пайку) Сопротивления обмоток полюсов не должны отличаться от данных завода-изготовителя более чем на 2 % 9.28 См. § 2.6 и 9.5 Нормы относятся к цельным несварным обмоткам полюсов
15. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмотки ротора после пайки соединений полюсов. (Измерения сопротивления и коэффициента абсорбции изоляции обмотки ротора до и после испытаний) £/исп=8{7яом (возбуждения), но не менее 1,2 кВ и не более 2,8 кВ в течение 1 мин; Диз 2*0,5 МОм при Т= = + 10++ 30 °C 9.27 При Яиз ниже 0,5 МОм испытание согласовывается с заводом-изготовителем
16. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции контактных колец ротора, траверсы, щеткодержателей, силовой То же, что в п. 15, или по данным завода-изготовителя 9.27
проводки (измерение сопротивления изоляции до и после испытаний)
1. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции катушек, уложенных в пазы стыков статора до соединения с остальной обмоткой, и катушек, подверженных отгибу
2. Измерение сопротивления постоянному току обмоток статора (пофазно) и проверка качества паек стыковых катушек
3. Испытание повышенным выпрямленным напряжением изоляции обмотки после пайки стыков с замером токов утечки, построением зависимости iyT=f(t/„cn) и определением ко эффициента нелинейности Киеаин
4. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмотки статора после пайки и изолировки стыков
5. Испытание ротора вспомогательного генератора производится в том же объеме, что и главного
Вспомогательный генератор
Статор
иасп определяется по кривой 2 на рис. 9.23 или по данным завода-изготовителя
9.26 нли 9.27
Отклонение сопротивлений обмоток фаз не более 2 %
С/исп определяется по кривым на рис. 9.29 или по данным завода-изготовителя; Лиз—по кривым на рис. 9.24; коэффициент абсорбции не ниже 1,3; Лнслин^ 3 (рис. 9.30)
UясП определяется по кривой 5 на рис, 9.23 или по данным завода-изготовителя
Ротор
9.27 или 9.26
См. § 2.6 и 9.5
См. § 9.3
Продолжение табл. 9.13
Наименование испытания Нормы Схема испытаний на рисунке Примечание
Возбудитель вспомогательного генератора
1. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между собой
2. То же якоря относительно корпуса и бандажей
3. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты обмоток возбуждения и обмоток якоря относительно корпуса и бандажей
4. Измерение сопротивления постоянному току обмоток возбуждения
5. Измерение сопротивления обмотки якоряЗ+Юстояниому току (между коллекторными пластинами якоря), проверка паек секций и уравнительных соединений
6. Проверка чередования главных и дополнительных полюсов
£иэ^0,5 МОм при Т= 4-104- + 30 °C
Не нормируется
Уисп=8Уцом возбудителя, но ие менее 1,2 кВ и не более 2,8 кВ
Отклонения от данных завода-изготовителя не более чем на 2 %
Допускаются взаимные отклонения не более 10 %
По схеме завода-изготовителя
9.26
См. § 9.5
См. § 9.5
См. § 9.9
19—523
7. Проверка правильности соединения обмоток н соответствия обозна ченпй концов схеме
По данным завода-изготовителя и проектной схеме
См. § 9.9
Регуляторный генератор
1. Измерение сопротивления изоляции обмоток генератора
2. Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением промышленной частоты
Raз>0,5 МОм при 7’= + 1О-т-+ЗО°С -1-30 °C .
Уасп^ЬО. кВ в течение 1 мин
3. Измерение сопротивлений обмоток постоянному току
4. Проверка правильности соединения и обозначения обмоток статора генератора
5. Проверка чередования полюсон
Отклонение от данных завода-изготовителя не более 2 %
По данным завода-изготовителя в проектной схеме
См. § 9.9
См. § 9.9
Примечание. Оборудование для приведения испытаний повышенным напряжением промышленной частоты выбирается по номограмме на рис. 9.22 н в соответствии с общими требованиями, изложенными в разд. 3.
Ступени.
Рис. 9.30. Максимально допустимые токи утечки при испытании изоляции выпрямленным напряжением по ступеням при температуре обмоток
+ Ю-Г-+30 сс
Рис. 9.31. Схема для измерения сопротивлений обмоток переменному току-
Рис. 9.32. Схема для испытания ВИТКОВОЙ изоляции
Испытания проводятся в следующих режимах: иа неподвижном агрегате; на холостом ходу во время сушки об.моток генератора; па остановленном агрегате после сушки генератора; на вращающемся агрегате перед включением в сеть; на вращающемся включенном в сеть генераторе (под нагрузкой).
Ниже приведены последовательность и ориентировочная продолжительность пусковых испытаний генератора с водяным охлаждением обмоток статора:
Длительность испытаний, дней:
В процессе сушки главного генератора ГГ................. 3—3,5
На остановленном агрегате (после окончания сушки ГГ) , 1,5—2
Пусковые испытания:
в режиме КЗ ГГ....................................... 0,5
в режиме XX ГГ....................................... 2,5
в режиме КЗ блока (проверка защит)................... 0,5
в режиме XX блока (проверка трансформатора и цепей напряжения)........................................... 0,5
в режиме однофазного КЗ на генераторном напряжении ..................................... X- • • ОД
в режиме однофазного КЗ па стороне высшего напряжения ................................................ 0,5
Включение генератора в сеть (проверка цепей синхронизации и синхронизация ГГ с системой)....................... 0,5
Под нагрузкой (сбросы нагрузок, проверка статизма регулирования и др)......................................... 3—3,5
Общая длительность испытаний, дней.................. . 12,5—14,5
298
При удовлетворительных результатах измерений сопротивления и коэффициента абсорбции производится испытание повышенным напряжением промышленной частоты обмоток статоров и роторов (согласно п. 15 табл. 9.13) главного и вспомогательного генераторов. Испытательное напряжение ияс„ определяется по кривой 5 на рис. 9.23.
Испытания на вращающихся гидрогенераторах и подготовка к ним производится после предварительной проверки и наладки основного и вспомогательного электрооборудования, их устройств возбуждения, управления, защит, измерений и автоматики методами и по нормам, аналогичным для турбогенераторов.
Раздел десятый
ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЯ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ
10.1. проверка состояния изоляции силовых кабелей
Проверка состояния изоляции силовых кабелей производится в соответствии с требованиями разд. 28 Норм. Измеряется сопротивление изоляции Лиа мегаомметром 2500 В. Изоляция кабелей напряжения до 1000 В считается удовлетворительной, если Ли3>0,5 МОм. У силовых кабелей выше 1000 В Лиз не нормируется.
У трехфазных кабелей измерение Лиз производится для кяждой жилы по отношению к двум другим заземленным. Основным критерием удовлетворительного состояния кабелей является испытание повышенным выпрямленным напряжением каждой жилы относительно оболочки и двух других заземленных жил. Испытание кабелей проводится выпрямительными установками, желательно с двухполупериодной схемой выпрямления (см. разд. 3) после обязательной проверки принятия мер по технике безопасности (ограждения, плакаты и т. д.) на обоих концах испытуемого кабеля.
Значения испытательного выпрямленного напряжения приведены в табл. 10.1.
Указанные напряжения достигаются плавным подъемом напряжения со скоростью 1—2 кВ/с и выдерживаются в течение 15 мин для кабелей 110—220 кВ, 10 мин для новых кабелей 2—35 кВ (с бумажной изоляцией) и 5 мин для находящихся в эксплуатации, а также о мин для кабелей с резиновой изоляцией.
В течение указанного времени ведется наблюдение за показаниями приборов (амперметра, вольтметра) и разделками на концах кабеля. Оценка состояния кабеля производится по характеру и значению тока утечки (измеряется миллиамперметром — грубо и микроамперметром — точно). Значение тока утечки не нормируется. При удовлетворительном состоянии кабеля ток утечки при подъеме напряжения на каждой ступени сначала резко возрастает (за счет заряда емкости кабеля), затем быстро спадает до 10—20 % максимального значения; у кабелей до 10 кВ —до 300 мкА, у кабелей до 20—35 кВ —до 800 мкА. При наличии дефектов ток утечки спадает медленно и даже может возрастать, особенно при полном испытательном напряжении. Установившееся значение тока утечки при максимальном испытательном напряжении указывается в протоколе испытания. При испытании обращается внимание на
19*
299
Таблица 10.1, ИспЫтательПые
Вид испытания Значение испытательного напряжения.
бумажной
До 1 кВ 2 3 6 10 20 35
После прокладки. и монтажа б 12 18 36 60 100 175
После капитального ремонта и профилактические испытания 2,5 10—17 15—25 36—45 60 100 175 '
* Испытание является обязательным после капитального ремонта только для устройствах. Испытание выпрямленным напряжением одножильных кабелей с
•* После мелких ремонтов изоляция проверяется только мегаомметром асимметрию токов утечки по фазам, т. е. наибольшую разность токов утечки. Большая асимметрия (более 8—10) у кабелей является признаком дефекта (обычно плохая разделка муфт). Результаты испытаний кабелей считаются удовлетворительными, если прн испытаниях ие произошло пробоя, не наблюдалось резких бросков тока в сторону увеличения и напряжения в сторону уменьшения, ток утечки в период приложения максимального напряжения не возрастал. Если последнее условие lie удовлетворяется и ток утечки возрастает, испытание продолжается др наступления пробоя, после чего определяется место повреждения одним из указанных методов. Монтажным персоналом устраняется повреждение, и после этого кабель повторно испытывается. Испытания кабелей ведутся с соблюдением всех требований техники безопасности. У коицор кабеля выставляются дежурные, ие допускающие никого к кабелю до тех нор, пока все испытания не будут закончены полностью. Кроме того, дежурные одновременно наблюдают за поведением 'кабеля во время испытаний, наличием разрядов, сильного коронироваиия, которые являются признаками дефектов. Характерной особенностью кабелей является их способность длительное время сохранять заряд после нахождения под выпрямленным напряжением (из-за значительной емкости). Поэтому после испытаний каждая жила кабеля па несколько минут заземляется с помощью штанги для полного стекания зарядов' в землю. После каждого испытания производят повторное измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра 2500 В для того, чтобы убедиться, что испытания не ухудшили состояния изоляции кабеля.
10.2. ФАЗИРОВКА СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ
Перед включением кабеля в работу производят его фазировку, т. е. обеспечивают соответствие фаз кабеля фазам присоединяемого участка электроустановки. Проверка производится прозвонкой с помощью телефонных трубок или мегаомметра. Если на одном из концов кабеля прозваниваемая жила подсоединяется к фазе А, то на другом конце она должна присоединяться тоже к фазе А. На основании проверки про-
300
напряжения для силовых кабелей
кВ, дли силовых кабелей с изоляцией
J резиновой пластмассовой
110 220 3 6 10 0,56 1 3 6 10
250 500 6 12 20 3,5* 5 15 35 60
250 500 6** 12** 20** — 2,5* 7,5 36 60
кабелей, используемых на электростанциях, подстанциях и в распределительных пластмассовой изоляцией без брони не проводится.
2500 В.
изводится раскраска жил в соответствии с принятой па данной установке. После предварительной прозвонки перед включением кабельной линии в работу производится фазировка ее под напряжением. Для этого с одного конца на кабель подается рабочее напряжение, а с другого
конца производится проверка соответствия фаз измерениями напряжений между одноименными и разноименными фазами. Фазировка производится с помощью вольтметров (до 380 В) или вольтметров и трансформаторов напряжения (если фазируемые напряжения более 380 В). На напряжении 2—10 кВ фазировка может производиться с помощью указателей напряжения. На низком напряжении фазировка может производиться с помощью ламп накаливания. Фазируемые напряжения во избежание ошибочных суждений должны иметь одинаковые значения (допускаются отклонения не более 10%). Измерения или
Рис. 10.1. Фазировка силовых кабелей
проверка производятся между
всеми одноименными, а также между каждой из них и двумя остальными разноименными фазами. Схема измерений при фази-ровке силовых кабелей на низком напряжении дана на рис. 10.1. Для образования замкнутого электрического контура необходимо перед проведением измерений соединять любую пару предполагаемых одноименных фаз с помощью разъединителя или временной перемычки. В случае четырехпроводпой системы, в которой нуль заземлен, перемычки не требуется. Если при измерениях или проверке оказывается, что между одноименными фазами Oi—а2, Ь-,—b2, ct—с2 напряжение отсутствует, а между одной из одноименных и противоположными, разноименными
301
«i—Ь21 —с2, bi—а2, bt—с2> Cl—а2, ct—b2 оно имеется и примерно одинаково (рис. 10.2), то такой кабель может быть включен в параллельную работу. Но возможны и другие случаи, представленные па рис. 10.3. Фазировка па . высоком напряжении производится по схеме, приведен-
Рис. 10.2. Векторная диаграмма для нормального случая фазнровки кабелей
ной па рис. 10.1, ио с помощью указателей напряжения пли с помощью трансформаторов напряжения. Последние должны быть предварительно сфазированы подачей одного и того же напряжения.
10.3. отыскание мест повреждения силовых кабелей
В зависимости от вида повреждения при отыскании мест повреждений применяются две основные группы методов: непосредственного определения места повреждения на трассе и относительного определения места повреждения путем измерений, производимых с конца кабеля. Обычно относительным методом пользуются для определения участка кабеля, в котором произошло повреждение. После этого непосредственным методом уточняется место повреждения. Такое сочетание методов позволяет относительно быстро и без больших затрат времени отыскать место повреждения. В группе относительных методов основное место занимают метод петли, метод емкостного моста, импульсные методы, методы колебательного разряда; в группе непосредственных методов основными являются индукционный и акустический.
Метод петли (Муррея) используется в случаях повреждений изоляции одной или двух жил относительно оболочки, не сопровождающихся обрывом жил, при условии, что переходное сопротивление постоянному току в местах повреждения кОм, если /?перех>
>5 кОм, то перед использованием метода требуется предварительное прожигание места повреждения. Метод петли заключается в непосредственном измерении сопротивления постоянному току участка поврежденной жилы до места повреждения с помощью чувствительного кабельного моста (например, Р-333) по схеме, иривсденн&й-ща рис. 10.4.
При равновесии моста
302
Рис. 10,3. Ненормальные случаи фазировка кабелей
Одно показание нулевое. Остальные — Е„
Нулевых показаний нет. При повторных измерениях перемычкой соединяются выводы, между которыми первый раз было измерено минимальное напряжение Ел
Нулевых показаний, нет
Перепутаны Перепутаны Перепутаны Перепутаны
аг с- с? Д-2 с t>z Ьгс сг а% с Ь%
Перепутаны Несоответствие полярностей обмоток трансформатора со Ср
агс с% стороны фазируемого кабеля. Следует поменять все начала и концы обмоток
Так как сопротивление постоянному току жил кабеля пропорционально длине кабеля, то можно считать, что
В + D = 2LR0; D~lx Ro.
Используя это выражение, можно написать для условия равновесия места (заменив D па lxRe и В на 2LR0—D):
2LC
lx~ А+С’
где L — длина кабеля; Л и С — сопротивления моста при установке гальванометра иа пуль.
Для повышения точности измерений по схеме, приведенной на рис. 10.4, сопротивления соединительных проводов между кабелем и мостбм и между концами кабеля должны быть по возможности мини-
Рис. 10.4. Схема измерений при определении места повреждения методом петли
мальпыми. Точность измерений проверяется при втором измерении, когда копны проводов от кабеля к мосту меняются местами. При втором измерении определяется
2LCj
“ А+ Со-
измерений выполняется соотношение lx + ly + L = то первое измерение было правильным. Так как
Если для результатов = 2L, где L известно, при измерении методом петли невозможно исключить ошибку моста и точно учесть длину кабеля, то естественно, что этим методом точное местонахождение повреждения определить нельзя, а можно ориентировочно определить участок повреждения. Точное местонахождение повреждения определяется одним из непосредственных методов.
Емкостный метод используется при обрывах жил кабеля, если переходное сопротивление замыкания места повреждения на землю /?Перех 300—500 Ом. Метод заключается в измерении емкости участка кабеля Сх с помощью моста переменного тока 1000 Гц (например, Р-565) rioi схеме, приведенной на рис. 10.5. При равновесии моста, проверяемом о помощью телефона по отсутствию звучания и устанавливаемом с помощью резистора R2 и эталонного конденсатора С;)т, имеет место соотношение, из которого определяется
Zt
Сх — 60т .
Длина кабеля до места повреждения определяется в зависимости от характера повреждения одним из следующих трех способов:
1. При обрыве измеряют емкость повреждений жилы с одного конца кабеля Ci, затем с противоположного С % и длину кабеля делят про-
304
псрцйеналыю полученным результатам измерения. Расстояние /, в этом случае определяют но формуле
_ LCi
Х C’t + С2
2. Если поврежденная жила имеет замыкание на землю с одного конца, то измеряют емкость Cj и емкость целен жилы С. Тогда
Z
х С
Рис. 10.5 Схема измерений при определении места обрыва жил кабеля емкостным методом с помощью моста переменного тока 1000 Гц:
1 — жилы кабеля; 2— место обрыва жилы; 3 — оболочка кабеля; Т — телефон
3. Если емкость поврежденной жилы может быть измерена только с одного конца, а остальные жилы .замкнуты на землю, то 1Х определяется по формуле
1000С, ix=r С ьо
где Со —удельная емкость жилы для кабеля данного напряжения.
Емкостный метод применяется редко. Более широко используются метод колебательных разрядов и импульсный метод, отличающиеся от емкостного простотой и большей точностью.
Импульсиуй метод основан на измерении времени прохождения импульса электромагнитной волны tx по линии от места измерения до места повреждения и обратно. Прн скорости распространения импульса V время определяется по формуле
2/г
откуда
~ tx-
305
Этот принцип используется в приборах типов ИКЛ-5, Р5-1, Р5-5, выпускаемых промышленностью. Метод прост, не требует никаких переключений на противоположном конце, однако имеет ряд недостатков, из которых основными являются: ограниченность применения — только прн условии обрыва или когда ^?nepei<100 Ом; чувствительность к естественным неоднородностям кабеля и к местам соединений в муфтах,
Рис. 10.6. Структурная схема испытателя кабелей и линий ИКЛ-5
приводящая к ложному выводу. Внешний вид прибора ИКЛ-5 представлен на рис. 10.6. На рис. 10.7 показаны примеры присоединений прибора к линии для различных случаев повреждений. Порядок измерений с помощью приборов ИКЛ-5, P5-I, Р5-5 подробно описывается в прилагаемой к каждому прибору заводской инструкции.
Метод колебательных разрядов наиболее часто используется для кабелей 10 кВ и ниже, не требует прожигания, обеспечивая высокую точность измерений во всех случаях повреждений кабелей. Большим достоинством метода является возможность с его помощью определить место повреждения при первом пробое во время испытаний кабеля повышенным напряжением, т. е. совмещение испытания н определения места повреждения в кабеле. Метод основан иа том, что при’пробое кабеля возникает колебательный разряд, период которого связан с расстоянием до места пробоя соотношением
Т=4//И.
306
Средняя скорость распространения волны составляет для большинства кабелей 3—35 кВ с бумажно-маляиой изоляцией 160-10э км/с и не зависит от сечения и длины кабеля. Следовательно, расстояние до места повреждения однозначно определяется периодом колебаний. На
Рис. 10.7. Присоединение прибора ИКЛ к линии при различных случаях повреждения
Рис. 10.8. Структурная схема прибора ЭМКС-58М:
а — входное устройство; б — измерительное устройство; 1 — блок управляющих импульсов; 2 — блок управления ключевой лампой; 3—ключевая лампа; 4 —зарядная цепь; 5 — измерительный прибор; 6 — блок питания
этом принципе основано действие прибора ЭМКС-58М, изготавливаемого промышленностью (рис. 10.8), На рис. 10.9 представлены кривые напряжений в отдельных точках структурной схемы. На рис. 10.10 показана схема включения прибора при проведении испытаний кабеля, а на рис. 10.11 —лицевая панель прибора.
307
Рис. 10.9. Напряжения в отдельных точках структурной схемы прибора
ЭМКС-58М;
1 — напряжение на зажимах кабеля прн пробое изоляции; 2 — импульс, сформированный блоком управляющих импульсов; 3 — импульс управления ключевой лампой; 4 — напряжение иа конденсаторе зарядной цепи; а —пуск; б — останов
Порядок проведения измерения прибором подробно излагается в заводской инструкции, прилагаемой к прибору.
Индукционный метод. Этот метод используется при определении мест повреждений кабеля с замыканием жил между собой благодаря высокой точности определения места повреждения. Но он применим при #iie₽ex<10 Ом. Им можно также определять трассу и глубину залега-
Рис. 10.10. Схема присоединения прибора ЭМКС-58М к кабелю при проведении его испытания повышенным напряжением:
/ — высоковольтная испытательная установка; 2 — соединительный провод; 3 — делитель напряжения; / — пуск; 5 — останов; б — место повреждения; 7 — свинец; 3 — жилы кабеля
ния неповрежденного кабеля, а также места расположения муфт. Метод основан па подаче по поврежденной жиле кабеля тока звуковой частоты от генератора звуковой частоты 800—1000 Гц, 100—200 В (например, ОП-2) и улавливании электромагнитных колебаний на поверхности земли с помощью специальной рамки, усилителя н телефона. Отыскание места повреждения при замыкании между жилами производится по схеме, приведенной иа рис. 10.12. Специальны'й тенератором Г иа две поврежденные жилы кабеля подается ток звуковой частоты 10—20 А. Одновременно по трассе кабеля проходит оператор, прослушивающий через телефон звучание наведенных от кабеля в рамку электромагнит-
308
Рис. 10.11. Лицевая панель прибора ЭМКС-58М
^1^10+20^^
л) =”
s)
Рис. 10.12. Схема включения генератора звуковой частоты при замыкании между жилами кабеля (а) и кривая изменения звучания по трассе поврежденного кабеля (б):
Р — рамка; У —усилитель: Г —телефон; Г—генератор звуковой частоты
ных волн. Звучание периодически изменяется, то усиливаясь, то ослабляясь, в соответствии с шагом скрутки жил кабеля. В месте нахождения муфт звучание усиливается и уменьшается периодичность, а в местах повреждения звучание сначала усиливается (прн подходе к нему), а затем прекращается на расстоянии 0,5 м за местом повреждения. Отыскание мест повреждений жил кабеля с замыканием на оболочку индукционным методом не производится или производится с помощью специальной рамки, накладываемой при прослушивании непосредственно на кабель в специально вырытых для этого шурфах, или индукционно-компенсационным методом, при котором подача сигнала производится периодически то на поврежденную, то па неповрежденную жилу.
309
Акустический метод. Метод аналогичен индукционному. В отличие от него па жилы кабеля в этом случае подается импульс напряжения от выпрямительной установки (рис. 10.13). Акустическим методом определяются места повреждений в кабелях при заплывающих пробоях. Посылаемые в кабель импульсы обеспечивают в этом случае в месте пробоя разряд, сопровождающийся электромагнитными колебаниями. Последние содержат звуковые колебания, которые хорошо прослушивают-
Рис. 10.13. Схема определения места повреждения в кабеле акустическим методом:
С — конденсатор; Р — разрядник; Т- телефон; П — пьезоэлемент с усилителем; (/ —напряжение сети; Тр -- трансформатор; В — выпрямитель
ся с помощью телефона Т через пьезоэлемент с усилителем. Наиболее сильное звучание в телефоне наблюдается, когда перемещаемый пьезо-элемеит оказывается над местом повреждения, т. е. в момент, показанный на рис. 10.3. В качестве выпрямительной установки может быть использована обычная установка для испытания кабелей повышенным выпрямленным напряжением. В качестве конденсатора С используется конденсатор 0,5—1 мкФ или неповрежденная жила кабеля, если длина ее не менее 200—300 м. Разрядник Р настраивают так, чтобы интервал между разрядами составлял 1—3 с. Тогда импульсы отчетливо прослушиваются телефоном даже при наличии других источников колебаний (помех). Акустический метод дополняет индукционный и применяется лишь в случаях, когда Ллерех>50 Ом. В противном случае не будет возникать разрядов в месте пробоя.
Прожигание кабелей. При пробое кабелей во время испытаний повышенным напряжением обычно в канале разряда происходит разложение маслоканифольной массы с образованием газов, способствующих погасанию дуги и деионизации разрядного промежутка. Последнее при-^ водит к затеканию в промежуток колебательной массы и восстановлению электрической прочности. В результате имеет место «заплывающий пробой», особенно прн повреждениях в соединительных муфтах.
«Заплывающий пробой» затрудняет отыскание мест повреждения петлевым, исиульсным и индукционным методами. При отыскании мест повреждений этими методами кабели прожигают многократным подъемом напряжения на кабеле сначала обычной выпрямительной установкой, затем иа более низком напряжении специальной выпрямительной установкой (например, на твердых выпрямителях). Двухступенчатое прожигание обусловливается отсутствием достаточно^ мощных установок па высокие напряжения; в то же время для прожигания па первой ступени требуется не большая мощность, а высокое напряжение. При достижении же /?перех=Ю кОм в месте пробоя уже требуется не высокое
310
напряжение, а большая мощность. Для прожигания могут применяться установки с селеновыми выпрямителями или трансформаторы. Промышленность специальных установок достаточной мощности для прожигания не выпускает. Па рис. 10.14 приведена схема установки МКС Мос-
Рис. 10.14. Принципиальная схема установки Мосэнерго:
1 — рубильник однополюсный на 5 Л; 2 — заземляющий нож; 3— амперметр (на 80 А); 4 — трансформатор ВЦ-60 0.22/42.5 кВ, 6 кВ-А; 5 — регулировочный трансформатор напряжения 250 В, 7 кВ-А; 6 — трансформатор BII-5'IO, 7 кВ-А; 7 — генератор звуковой частоты АТО-8; 8— трансформатор согласования 8 кВ-А, 1000/500/380/220/110 В; 9— переключатель; 10—переключатель ВП-10/5
энерго, смонтированная в кузове автомашины ГАЗ-51. В Ленинградской кабельной сети применяются масляпо-селеиовые установки мощностью 10 кВ-А с выходным напряжением 5 кВ.
10.4. ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИЙ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ КАБЕЛЕЙ
Краткие технические сведения о маслонаполненных кабелях. Маслонаполненные кабели низкого и высокого давления с .медной жилой, с изоляцией из пропитанной бумаги, в свинцовой или алюминиевой оболочке предназначены для передачи и распределения электрической энергии при поминальном междуфазпом переменном напряжении до 500 кВ включительно частотой 50—60 Гц. Кабели предназначены для трехфазиых систем с заземленной нейтралью с прямой связью кабельных линий с воздушными линиями электропередачи или без нее н изготавливаются отечественными заводами (табл. 10.2, 10.3) в соответствии с ГОСТ 16441-78.
311
Таблица 10.2. Марки и преимущественные области применения .маслонаполненных кабелей
Марка Элементы конструкции Область применения
МНАШв Маслонаполненный, низкого давления, в алюминиевой оболочке, в шланге из поливинилхлоридного пластиката В каналах зданий и туннелях
МНАгШв То же, в алюминиевой гофрированной оболочке То же
МНАШву Маслонаполненный, низкого давления, в алюминиевой оболочке, в шланге из поливинилхлоридного пластиката с усиленным защитным слоем под шлангом В земле (в траншеях), если кабель не подвергаете?! растягивающим усилиям и защищен от механических повреждений
МНЛгШву То же, в алюминиевой гофрированной оболочке То же
МНС Маслонаполненный, низкого давления, в свинцовой оболочке, с упрочняющим и защитным покровами В каналах зданий и туннелях-:
МПС А Маслонаполненный низкого давления, в свинцовой оболочке, с упрочняющим и защитным покровами из слоев битумного В земле (в траншеях), если кабель не подвергается растягивающим уей-
мнск состава, полпэтилентерефталатных (или резиновых) лент и пропитанной кабельной пряжи (или стеклопряжи) лиям и защищен ог механических повреждений
Маслонаполненный, низкого давления, в свинцовой оболоч- Под водой, в болотистой местности,
ке, с упрочняющим покровом, с подушкой, с броней из круглых стальных оцинкованных проволок, с наружным покровом из слоев битумного состава, полиэтилентерефталатных (или резиновых) лент и пропитанной кабельной пряжи (или стеклопряжи) где кабель подвергается растягивающим усилиям в где требуется его дополнительная механическая .защита
МНСШв Маслонаполненный, низкого давления, в свинцовой оболоч-. ке, с упрочняющим покровом, в шланге из поливинилхлорид iioro пластиката В земле (в траншеях), если кабель не подвергается растягивающим усилиям и защищен от механических повреждений, а также в каналах зданий и туннелях
20—523
мвдт Маслонаполненный, высокого давления, в свинцовой оболоч- Эксплуатация в стальном трубо-
ке, снимаемой на месте прокладки при протягивании кабеля проводе с маслом под давлением.
в трубопровод прокладываемом в туннелях, в земле
и под водой
МВДТк Маслонаполненный, высокого давления, в контейнере с мас- Эксплуатация в стальном трубо-
лом проводе с маслом под давлением,
прокладываемом в туннелях, в земле
и под водой
Примечание. К марке кабеля, пропитанного синтетическим маслом, добавляется буква «с>. К марке кабеля, предназначенного для работы при температуре 85 или 75 С, добавляется буква Т.
Таблица 10.3. Номинальное напряжение и номинальное сечение жил маслонаполненных кабелей
Номинальное напряжение кабеля, кВ Номинальное сечение жилы, мм-, кабелей
низкого давления высокого давления
по 120; 150; 185; 240 (270); 300 (350; 400; 500 (550); 120; 150; 185; 240 (270); 300; 400; 500 (550);
625; 800 625 (700)
150 240 (270); 300 (350); 400; 500 (550); 625; 800 —
220 300 (350); 400; 500 (550); 625; 800 300; 400; 500 (550); 625 (700)
330 — 400; 500 (550); 625 (700)
500 (550); 625 (700)
Примечание. Кабели, имеющие сечения, указанные в скобках, изготавливаются в технически обоснованных случаях по согласованию между потребителем и изготовителем.
Таблица 10.4. Сопротивление постоянному току жил маслонаполненных кабелей
Номинальное сечение жилы, ммс Сопротивление жилы кабелей, Ом/км Номинальное сечение жилы, мм- Сопротивление жилы кабелей, Ом/км
низкого давления высокого давлен ня низкого давления высокого давления
120 0,1495 0,1513 400 0,04483 0,04453
150 0,1196 0,1209 500 0,03587 0,03575
185 0,09693 0,09799 550 0,03260 0,03295
240 0,07471 0,07601 625 0,02869 0,02846
270 0,06641 0,06593 700 0,02562
300 0,05977 0,06040 800 0,02242 —
350 0,05123 —-
Электрическое сопротивление жилы постоянному току, приведенное к 1 км длины при температуре 20 °C, дано в табл. 10.4.
Отличие сопротивления постоянному току жилы одного номинального сечения для кабеля низкого и высокого давления объясняется некоторым отличном сечений от номинального, определяемым конструкцией жилы.
Емкости жил кабеля отдельных строительных длил приводятся в заводском протоколе испытаний и в соответствии с ГОСТ 16441-78 для одной партии, при одинаковых температурах и напряжениях измерений ие должны отличаться друг от друга более чем на 8 %. Емкость кабеля с круглыми токопроводящими жилами и экраном, мкФ/км, определяется как емкость цилиндрического конденсатора по формуле
0,24е
где R — радиус по изоляции; 7?о—радиус токопроводящей жилы; е — диэлектрическая проницаемость изоляции, е=3,7.
Зарядный ток, А, трехфазной кабельной линии, т. е. ток, потребляемый от источника питания при включении ненагруженной кабельной линии, определяется по формуле
I - 17ф <оС7-10-«,
где Т7ф — фазное напряжение, В; <о — угловая частота; С — емкость фазы, мкФ/км; L — длина линии, км.
Ток замыкания па землю, А, для трехжилыюго пофазно экранированного кабеля
/0 3[/ф aCL-10—в.
Диэлектрические потери, Вт, в изоляции одной жилы экранированного кабеля
Р= соС tg 6-10—6 . .
Значения tg б кабелей при температуре 20 °C даны в табл. 10.5.
314
Таблица 10.5. Значения tg 6 маслонаполненных кабелей
Тип и номинальное напряжение кабеля, кВ Напряжение измерения (в долях U9), кВ tgfl
Низкого давления:
110, 150, 220 1,0 0,0040
Высокого давления:
110 0,9 0,0045
220 0,7 0,0045
330 0,65 0,0030
500 0,5 0,0025
Зависимость угла диэлектрических потерь от температуры приведена на рис. 10.15.
Подпитка маслом кабельной линии низкого давления осуществляется от баков давления. Количество и вместимость баков давления выбираются таким образом, чтобы длительно допустимое избыточное давление масла в кабелях со свинцовой оболочкой было в пределах 0,0245-
Рис. 10.15. Температурная зависимость tg 6 маслонаполненных кабелей низкого (а) и высокого (б) давления
0,294 МПа (0,25—3,0 кгс/см2), в кабелях с алюминиевой оболочкой — в пределах 0,0245—0,49 МПа (0,25—5,0 кгс/см2). Приведенные значения давлений рассчитываются для режимов номинальной нагрузки линии при максимальной температуре окружающей среды и для отключенной линии при минимальной температуре окружающей среды. Они определяются давлениями в баках подпитки и разностью отметок трассы линии. В эксплуатации для обеспечения нормальной работы маслонаполненных кабельных линий обеспечивается постоянный контроль за давлением масла в подпитывающих баках, секциях линий и стопорных муфтах. Все типы подпитывающих установок автоматизированы, и надежность их работы обеспечивается полным резервом каждого агрегата. Подпитывающие установки подразделяют на установки, выполненные по полной схеме, в которых предусмотрен прием, фильтрация и дегазация масла, и установки с упрощенной схемой, имеющие баки с дегазированным маслом, в которых автоматически поддерживается необходимое давление. Для контроля за режимом подпитки кабелей высокого давления предусматривается сигнализация, действующая при следующих отклонениях от нормального режима: ненормальном уровне масла в баках маслохранилища; снижении давления масла в кабеле ниже допустимого; повышении давления масла в кабеле выше допустимого; снижении давления масла в коллекторе ниже допустимого; повышении давления масла в коллекторе выше допустимого; включении резервного
20*
315
маслоиасоса; работе маслонасоса дольше установленного времени; аварийней снижении вакуума; отсутствии напряжения.
В схеме защиты кабельной линии предусматривается ее отключение с обеих сторон при снижении избыточного давления в кабеле ниже аварийно допустимого.
Монтаж маслонаполненных кабелей должен производиться в пол-' ном соответствии с заводскими инструкциями специально подготовленным персоналом.
Пусконаладочные работы на кабельных линиях высокого и низкого давления в процессе их сооружения проводятся в два этапа: на первом ведется контроль параметров технологического процесса монтажа, задаваемого инструкциями завода-изготовителя, пооперационные Испытания и наладка элементов липни по мере их готовности, на втором производятся приемо-сдаточные испытания полностью смонтированной кабельной линии и функциональная проверка ее вспомогательных систем. Значительная часть работ первого этапа (испытания масла в процессе монтажа, проверка качества сварных соединений, испытания на герметичность отдельных элементов линии и др.) производится монтажной бригадой. Для их проведения организуются две лаборатории: лаборатория дефектоскопии для контроля сварных соединений трубопроводов линий высокого давления и лаборатория для испытания кабельного масла. Первая из них включает специальное хранилище гамма-источников, зарегистрированное в установленном порядке, оборудованное охранной сигнализацией, приборы общего и индивидуального дозиметрического контроля, средства индивидуальной защиты и фотокомпату. Для перевозки гамма-дефектоскопов используется транспортный контейнер с соответствующей биологической защитой.
Лаборатория для испытания электрической прочности кабельного масла н измерения tg 6 оборудуется в двухосном прицепе, который устанавливается непосредственно около монтажной площадки. Лаборатория оснащается испытательным стендом, содержащим аппарат АИМ-80 для испытания электрической прочности масла, мост переменного тока Р-5026, пульт управления, источник регулируемого высокого напряжения до 10 кВ и термостат для поддержания температуры масла в стандартных электродах на уровне 100 °C. Выводы от высоковольтного и измерительного электродов в пределах термостата выполняются экранированным кабелем марки РК.ТФ с термостойкой изоляцией. Лаборатория оснащается вытяжной вентиляцией, сушильным шкафом и мойкой для мытья банок. Испытание масла выполняет специально обученный лаборант. Для контроля качества защитных покрытий используется импульсный искровой дефектоскоп напряжением до 40 кВ.
К основным технологическим испытаниям и измерениям относятся:
1. Испытание электрической прочности и определение tg б кабельного масла из-кабеля, подготовленного к монтажу; банок с обмоточным материалом; из временных баков давления, используемых для подпитки кабеля в процессе монтажа муфт; из монтажных баков; из дегазационной установки; из рабочих баков давления перед подключением их к коллектору; из муфт после монтажа.
2. Проверка качества сварных соединений секций трубопровода гаммаграфированием.
3. Проверка качества защитного покрытия трубопровода импульсным повышенным напряжением.
4. Испытание герметичности трубопровода и медных труб разветвления; агрегата подпитки; электромагнитных вакуумных клапанов; обратных и перепускных клапанов; соленоидных вентилей; маслонасосов; кабельной линии перед заполнением маслом.
.316
5. Измерение сопротивления заземления кабельных колодцев.
6. Измерение тягового усилия при протяжке кабеля.
7. Определение относительной влажности азота перед временным заполнением им участков кабельной линии.
8. Испытание механической прочности фарфоровых покрышек концевых муфт.
9. Измерение температуры и относительной влажности воздуха в колодцах и временных шатрах при монтаже муфт.
10. Измерение давления в трубах кабельной линии при заполнении маслом.
11. Измерение остаточных давлений воздуха в баке дегазатора дегазационной установки прн обработке масла и определении степени дегазации.
12. Определение высотных отметок расположения концевых муфт, манометров и рабочих баков давления.
13. Определение фактической длины кабельной линии.
. 14. Испытания и наладка оборудования • систем автоматического контроля.
15. Наладка схем сигнализации, автоматического обогрева муфт, вентиляции, Пожаротушения в защиты.
Кабели низкого давления испытываются по пп. 1, 5, 6, 8, 9, 11—15, кабели высокого давления по пп. 1 (кроме масла из рабочих и временных баков давления), 2—4, 6—15.
В приемо-сдаточные испытания входят:
Рис. 10.16. Схема гидравлических испытаний:
1РБД. 2РБД, ЗРБД — рабочие баки давления: манометры: 5— вентиль;
Л1С — мерное стекло; /( — коллектор; СМ — стопорная муфта
1. Контроль пробы масла — электрическая прочность не должна быть ниже 180 МВ/м и tg б 0,007 при напряжении 10 МВ/м и температуре (100±1)°С.
2. Испытание на свободное протекание масла — для проверки отсутствия пробок в маслопроводящем канале кабеля и муфт (только для кабелей низкого давления) (рис, 10.16).
317
Испытание на свободное протекание масла должно быть проведено на каждой фазе, каждой секции кабельной липни низкого давления. К каждой отметке фазы секции, которая подвергается испытанию, подключается вспомогательный бак давления. Давление в ием должно быть таким, чтобы избыточное давление в самом верхнем участке линии было в пределах 0,049—0,098 МПа (0,5—1 кгс/см2) для кабелей в алюминиевой и свинцовой оболочках. Для измерения избыточного давления используются манометры класса точности 1,0 с ценой деления не более 0,0198 МПа (0,2 кгс/см2). Вентили на рабочих баках давления закрываются, и открывается вентиль вспомогательного бака.
Фаза секции, подвергшейся испытанию, должна быть выдержана при давлении испытания в течение 1 ч, после чего открывается вентиль и в мерный сосуд сливается 0,001 м3 масла, при этом должны быть зафиксированы длительность вытекания и давление во вспомогательном бачке в начале и конце слива масла в мерный сосуд. Во время испытаний необходимо надежную телефонную связь между колодцами Л и В.
Объем вытекшего масла Q, м3/с, должен соответствовать вычисленному по формуле
0,001 (р_дят)г4
Q = ------= 0,394 --------— ,
t л/
где р — среднее избыточное давление во вспомогательном баке при сливе масла в мерный сосуд, Па; А/7 — разность уровней между верхним и нижним концами фазы испытуемой секции, м; у — плотность масла, кг/м3; для масла МН-4 у=0,89-10-3 кг/м3; г — радиус маслопроводящего канала, м; для жил сечением 120 мм2 г=0,009 м, 150—625 мм2—0,012 м и 80 мм2—0,014 м; I — длина маслопроводящего канала (длина фазы), м; г] — вязкость масла при температуре фазы испытуемой секции, подвергавшейся испытанию, Па.с (рис. 10.17); t — время вытекания 0,001 м3 масла, с.
Температура масла в маслопроводящем канале принимается равной температуре жилы н вычисляется по формуле
R т
Т,и =----- 254-234,
^20
где Rr — сопротивление жилы при температуре измерения; R20 — сопротивление жилы при 20°C.
Объем масла, полученный в результате измерений, не должен быть меньше 80 % значения, вычисленного по теоретической формуле.
Рис. 10.17. Зависимость коэффициента вязкости от температуры
3. Определение коэффициента пропитки кабельных линий низкого давления, которое должно быть проведено на каждой фазе каждой секции с применением вспомогательного бака давления в той же схеме, что и при испытании на свободное протекание масла. Разрешается подключение вспомогательного бака давления на верхней отметке испытуемой фазы. Вентили па рабочих баках давления испытуемой секции должны быть перекрыты, а вентиль вспомогательного бака открыт. Фаза испытуемой секции должна быть выдержана при давлении испытания в течение 1 ч, после чего вентиль вспомогательного бака должен быть закрыт, вентиль сливной трубки открыт и масло вы-
318
пущено в мерный сосуд. После окончания выпуска масла вентиль сливной трубки должен быть перекрыт и должна быть восстановлена рабочая схема подпитки линии.
Измерение коэффициента пропитки кабельной линии высокого давления должно быть произведено при снижении давления от 1,47 МПа (15 кгс/см2) до 0,098 МПа (1 кгс/см2) в верхней точке линии прн отключенном подпитывающем агрегате путем слива масла через коллектор агрегата.
Коэффициент'пропитки, МПа-1 (кгс/см2)-1, вычисляют по формуле
4\ = ---- •
Др/
где ДУ — объем масла, слитый из фазы секции, м’; У — объем масла, содержащийся в фазе, м3; Др — разность давления в фазе перед началом и после окончания слива масла, МПа(кгс/см2).
Количество масла в кабеле низкого давления приведено ниже (данные завода «Камкабель»):
Сечение жилы
кабеля, мм2 . 150 185 240 270 300 350 400 425 500 550 625 800 Количество
масла в кабе-
ле, л/км . , 772 777 823 808 816 830 872 858 935 930 997 1100
Коэффициент пропитки К, измеренный при пропиточном испытании кабельной линии после ее прокладки и монтажа, должен быть не более 60-10-4 при измерении давления в мегапаскалях (6-Ю-4 при измерении давления в килограммах па квадратный сантиметр).
4. Проверка наличия цепей заземления концевых, соединительных и стопорных муфт, которая производится обычным способом.
5. Измерение сопротивления жил кабеля постоянному току производимое любым способом, обеспечивающим погрешность менее 1 %. Измерения производятся отдельно каждой фазы с использованием двух других в качестве потенциального и обратного проводов. Для небольших длин кабеля можно рекомендовать компенсационный метод измерений сопротивлений с помощью потенциометра типа ПП. В зависимости от ожидаемого сопротивления жилы используются образцовые катушки типа Р-310 (0,001—0,01 Ом) и Р-321 (0,1 Ом). Сопротивления жил вычисляются по данным измерений:
их
Rx= Яо,
ио
где Ux и Uo — показание потенциометра при включении его на измеряемое и образцовое сопротивления; — образцовое сопротивление.
При измерениях необходимо обеспечить постоянное значение тока, измеряемое амперметром. Измеренные значения сопротивлений, приведенные к температуре 20 °C, должны быть не более указанных в табл. 10.4. Измеренные значения сопротивления жил характеризуют состояние соединений жил кабеля и являются в дальнейшем исходными для определения средней температуры кабеля, поэтому эти измерения надо производить с большой тщательностью. Особое внимание надо уделять
319
определению температуры жилы кабеля при измерениях. При прокладке кабеля в туннелях гидроэлектростанций, имеющих разные высотные отметки, температуры различных участков трассы могут существенно различаться. При прокладке в земле надо измерять температуру почвы на глубине залегания кабеля датчиками, заложенными в специальных шурфах вблизи кабельной трассы. Средняя температура жнлы определяется как
1 Tk Ik
ТсР = п
4^1
где Ik — длина fe-ro участка кабеля с двумя точками измерения температуры; — средняя температура k-ro участка кабеля, СС;
Tk-—2 ;
здесь Tjk — температура кабеля в начале fe-ro участка; — температура кабеля в конце £-го участка.
6. Измерение емкости кабеля, которое производится по мостовой схеме (например мостом МД-16) или методом амперметра—вольтметра. Мостом МД-16 желательно измерять емкости не более 50 000 пФ, т. е. в том случае, когда измерение методом амперметра—вольтметра требует специального оборудования и измерительных приборов. Измерение мостом МД-16 производится по перевернутой схеме. Допустимое напряжение, В, при котором производится измерение, определяется по формуле
^Лоп <
где / — наибольший допустимый ток через сопротивление моста (1— = 1,25 A); f — частота, Гц; С — емкость кабеля, мкФ.
Допустимое напряжение не должно превышать 10 кВ.
Для напряжения промышленной частоты
^лоп < "ТГ 'О3, и
Метод амперметра—вольтметра (рнс. 10.18) позволяет с большой точностью определять емкость кабеля, если ее значение С>0,1 мкФ,
Рис. 10.18. Измерение емкости кабеля методом амперметра—вольтметра
320
По данным измерений напряжения и тока емкость, мкФ, вычисляется по формуле
если емкостный ток выражен в амперах, напряжение па емкости — в вольтах и частота напряжения в сети — в герцах. По результатам измерений определяется удельная емкость кабеля СУД = СИ,М//, мкФ/км, которая не должна отличаться от заводских данных более чем на + 8 %.
7. Испытание кабеля повышенным напряжением. После прокладки и монтажа кабельной линии электропередачи перед вводом в эксплуатацию каждая ее фаза должна выдержать испытание постоянным напряжением по ГОСТ 16441-78: 4,5 Uo для кабеля ПО кВ; 4,0 Uo для 150, кВ; 3,5 Uo для 220, 330 и 380 кВ; 3,0 Ua для 500 кВ, где Uo — переменное напряжение частотой 50 Гц между жилой и оболочкой ка‘-беля при номинальном междуфазном напряжении.
По согласованию потребителя с заводом-изготовителем допускается испытание переменным напряжением (1-е-1,73) Uo частотой 50 Гц. Продолжительность испытания постоянным напряжением 15 мин, переменным напряжением — по согласованию потребителя с заводом-изготовителем. Давление масла при испытаниях должно находиться в нормируемых пределах. Фаза кабеля считается выдержавшей испытание, если не произошло пробоя, не было скользящих разрядов и толчков тока утечки или его нарастания после того, как он достиг установившегося значения.
Для испытания повышенным напряжением выпрямленного тока кабелей 110 и 220 кВ некоторые энергосистемы изготавливают передвижные испытательные установки, размещаемые па четырехосных прицепах. Относительно небольшие токи утечки изоляции кабелей позволяют применять для испытательных установок схемы с удвоением напряжения с плавным регулированием напряжения до предельного значения.
Для эксплуатационного контроля, а также для выявления грубых дефектов монтажа целесообразно проведение измерений токов утечии при напряжениях 50—100 кВ. Эти измерения относительно несложны. В качестве источника напряжения используется широко распространенная в практике высоковольтных испытаний установка типа АИИ-70. Схема измерения показана на рис. 10.19.
Рис. 10.19. Схема измерения токов утечки кабельной липни
321
Для исключения при измерениях токов утечки по поверхности фарфора концевых муфт измерительный прибор помещается в металлический экран, а на охранное кольцо противоположной концевой муфты через одну из фаз подается защитный потенциал. Выпрямленное напряжение устанавливается равным 70 кВ. Показания измерительного прибора (микроамперметр Типа М-24) отсчитываются через 60 с после поднятия напряжения до 70 кВ. Напряжение измеряется с помощью микроамперметра, включенного через добавочное сопротивление (активный делитель напряжения), или вольтметром, включенным иа зажимы первичной обмотки испытательного трансформатора и проградуированным в амплитудных значениях выпрямленного напряжения. Для защиты от перегрузки переменной составляющей тока измерительный прибор шунтируется конденсатором иа напряжение 400—600 В емкостью 2—10 мкФ. Сопротивление 7?д выбирается из условия
7?Д 1 / ,
где ю — угловая частота первой гармоники переменной составляющей тока; для одиополупериодной схемы выпрямления ш = 314, для двухпо-лупериодной <о=628.
Для исключения ошибки, обусловленной собственной утечкой конденсатора Со, его сопротивление, измеренное мегаомметром 500 В, должно быть ие менее чем па порядок больше добавочного сопротивления.
8. Наладка защиты от коррозии протяженных подземных сооружений н в том числе кабельных линий, которая производится с учетом требований ГОСТ 9.015-74. При проведении наладочных работ по устройствам защиты от коррозии следует руководствоваться рабочим проектом защиты. В объем наладочных работ по устройствам катодной защиты входит:
Измерение сопротивления растекания анодных заземлений и контроль заземления катодных станций.
Измерение сопротивления изоляции дренажных кабелей.
Наладка и испытания катодных станций.
Измерения сопротивления между электродами сравнения и трубопроводом (или оболочками) кабеля.
Измерение потенциала трубопровода при отсутствии тока катодной поляризации.
Определение зоны действия установленных катодных станций и выбор их рабочих режимов.
Измерение потенциалов трубопровода (оболочек) кабеля, снятие потенциальных диаграмм прн включенных катодных станциях.
Раздел одиннадцатый
ПРОВЕРКА ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
11.1. ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Заземляющие устройства состоят из четырех элементов: грунта (земля), свойства которого определяются его удельным сопротивлением («хороший» грунт, т. е. влажный глинистый, имеет удельное сопротивление до 1-102 Ом-м, «плохой», т. е. сухой песок, каменистые участки — более 10-102 Ом-м);
322
искусственных заземлителей, которые в энергетических электроустановках обычно выполняются из погруженных в землю стальных электродов (вертикальных в виде труб, стержней, уголков и горизонтальных в виде углубленной стальной полосы или круглой стали);
естественных заземлителей — всех имеющих надежное соприкосновение с землей металлических и железобетонных элементов зданий и сооружений, металлических конструкций и оборудования (свинцовых оболочек кабелей, трубопроводов и т. п.), которые могут быть использованы для стекания токов в землю;
заземляющих магистралей и проводников, связывающих отдельные заземлители между собой и заземлители с подлежащим заземлению оборудованием.
Согласно требованиям ПУЭ заземлению подлежат металлические корпуса электрооборудования и отдельно стоящих электрических устройств (кнопок, выключателей, магнитных пускателей, электродвигателей и т. п.), металлические конструкции, щиты, шкафы и т. п., иа которых или внутри которых устанавливаются электрооборудование или токоведущие устройства, металлические оболочки кабелей и кабельные конструкции, металлические основания изоляторов и арматура железобетонных опор линий электропередачи. Корпуса и металлические основания электрооборудования, которое устанавливается на заземленных конструкциях или щитах илн внутри заземленных шкафов, нс требуют специального заземления. Металлические дверцы шкафов, ящиков, если на них не установлено электрооборудование, подлежащее заземлению, не требуют соединения гибкой заземляющей перемычкой с каркасом или заземляющей магистралью.
В качестве заземлителей должны в первую очередь использоваться естественные заземлители, которые должны быть присоединены к заземляющим магистралям не менее чем в двух местах. Запрещается применять в качестве естественных заземлителей чугунные трубопроводы и временные трубопроводы строительных площадок, алюминиевые оболочки кабелей и неизолированные алюминиевые проводники.
Требования, предъявляемые к заземлителю. Важнейшим параметром, характеризующим заземлитель, является сопротивление растеканию заземлителя. Однако для электроустановок вы> ше 1000 В с глухим заземлением нейтрали иногда экономически целесообразней обеспечить безопасность и электробезопасность регламентированием напряжения прикосновения.
Сопротивление растеканию заземлителей для различных установок должно быть не более следующих значений: для присоединения нейтралей генераторов и трансформаторов напряжением 660/380 В — 2 Ом; напряжением 380/220 В — 4 Ом; напряжением 220/127 В — 8 Ом. При этом сопротивление растеканию искусственных заземлителей, которые подключаются к устройствам, должно быть не менее 15 Ом для установок 660/380 В, 30 Ом для установок 380/220 В и 60 Ом для установок 220/127 В. Если удельное сопротивление грунта р превышает 100 Ом-м, то допустимо указанные нормы увеличить в р/100 раз (по не более чем в 10 раз).
Для электроустановок выше 1000 В с токами замыкания иа землю 250
78^500 А -----------Ом; когда заземляющее устройство используется
/з 125
одновременно для установок напряжением до 1000 В, ,Ом.
21*
323
Для электроустановок напряжением более 1000 В с токами замыкания на землю Л>500 А Яа=0,5.Ом.
Для заземления опор линий электропередачи выше 1000 В при удельном сопротивлении грунта р<100 Ом-м /?3 = 10 Ом; при 100< <р^500 Ом м 15 Ом; при 500<р^ 1000 Ом-м /?3=20 Ом; при р> 1000 Ом-м У?з = 30 Ом, Для заземления металлических и железобетонных опор линий электропередачи напряжением до 1000 В У?3 = 50Ом.
Если в установках выше 1000 В с глухим заземлением нейтрали электробезопасность обеспечивается нормами на напряжение прикосновения [21], то допустимое напряжение определяется длительностью его воздействия *;
Длительность воздействия, с . 0,1 0,2 0,5 0,7 1 1—3
Наибольшее допустимое на-
пряжение прикосновения, В 500 400 200 130 100 65
jB этом случае ограничивается также и напряжение на заземляющем устройстве 1/3<10 кВ.
.'Напряжение U3, кВ, определяется по формуле
= Кс R» ^з,р»
где:Кс—сезонный коэффициент сопротивления заземлителя; /??—измеренное значение сопротивления заземляющего устройства, Ом; /3,р— расчетный ток замыкания иа землю, кА.
Лишь в исключительных случаях может быть признано допустимым напряжение более 10 кВ, но при этом должпй приниматься меры, исключающие вынос потенциала за пределы электроустановки. .
Элементы заземляющих устройств не должны быть окрашены (ржавчина допустима). Подземная часть заземляющего устройства должна иметь связь с наземной не менее чем в двух местах.
11.2. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТЕКАНИЮ
Подготовительные работы. На основании акта на скрытые работы, осмотра открытых элементов заземляющего устройства, выборочного вскрытия 2—3 участков погруженного в землю заземлителя и ознакомления с проектом убеждаются, что заземлители выполнены по проекту, а все отклонения согласованы с проектной организацией. По плану металлических подземных коммуникаций определяются наиболее благоприятные места расположения вспомогательных электродов для выполнения измерений.
Выбор метода измерений. Метод измерений выбирается с учетом имеющихся приборов и с учетом того, что вблизи промышленных зон наблюдаются помехи от токов в земле. В этом случае преимущество следует отдавать приборам, которые позволяют отстраиваться от посторонних токов в земле (например, приборы М-416, МС-08, геофизический прибор типа ИКС, компенсационные приборы, работающие на повышенной частоте).
* За длительность воздействия принимается сумма времени работы резервной защиты и отключения выключателем тока КЗ для рабочих мест, где персонал, производящий оперативные переключения, может прикасаться к заземленным частям электрооборудования, или время ра-' боты основной защиты и отключения выключателем тока КЗ для остальных рабочих мест и территории РУ,
324
Вспомогательные заземлители и их- размещение. В качестве вспомогательных заземлителей применяют стальные стержни нли трубы диаметром до 50 мм. Стержни должны быть очищены от краски, а в месте присоединения соединительных проводников и от ржавчины. Стержни забиваются или ввинчивают на глубину ие менее 0,5 м в твердый естественный (ненасыпной) грунт. Можно использовать в качестве вспомогательных и готовые заземлители (небольшой протяженности), если они не имеют связи с испытуемым, например отдельно стоящие металлические опоры, металлические пасынки деревянных опор или специальные заземлители около опор. Измеритель при испытании
Рис. 11.1. Схема размещения электродов для измерения сопротивления растеканию:
а—в — одиночных и г — полосовых заземлителей
О 0,20,30/0,50/0,10,8. f
Рис. 11.2. Схема размещения токового ВЭ и потенциальных 3 электродов для испытания заземляющих устройств, занимающих большие площади
располагают вблизи отвода от испытуемого заземлителя. Минимальные расстояния’ между простым испытуемым и вспомогательными заземлителями приведены на рис. 11,1, где X — испытуемый заземлитель, ВЭ-~ вспомогательный токовый электрод, 3 — потенциальный электрод.
При испытании заземлителей, имеющих большие размеры (100 м и более по диагонали), вспомогательные электроды располагают по однолучевой схеме, как показано на рис. 11.2. Из рисунка видно, что требуется семь потенциальных электродов (пли один электрод переносится для измерения в семи точках).
На рис. 11.3 показаны примерные результаты измерения сопротивления растеканию в точках, удаленных от заземлителя на различные расстояния I. Если результаты измерения описываются плавной кривой 1 и при этом результаты измерения в точках 0,4 и 0,6 (по шкале расстояний ВЭ) отличаются от измерения в точке 0,5 не более чем на . 10 %, то за сопротивление растеканию У?3 принимают сопротивление, измеренное в этой точке. Если измерения в указанных точках отличаются более чем на 10 %, то следует удалить токовый электрод в 1,5—2 раза.
Если результаты измерения описываются кривой, отличной от 1,
325
например кривой 2, или искаженной по-другому, особенно на участке 0,4—0,6 ВЭ, то это свидетельствует о том, что в зоне размещения вспомогательных электродов имеются подземные коммуникации, влияющие на результаты измерения. В этом случае следует выбрать другое направление для размещения электродов или значительно удалить токовый электрод и снова повторить измерения.
Рис. 11.3. Результаты измерений со. противления растеканию больших за земляющих устройств
Рис. 11.4. Расположение и подключение измерителя заземления для испытания заземляющих устройств электроподстанций с использованием проводов ВЛ для подключения измерительных приборов
Если в качестве вспомогательных электродов используются заземлители опор линий электропередач, то они отсоединяются от заземляющего троса (рис. 11.4).
Приборы для испытания заземлителей. Измерения методом амперметра—вольтметра можно производить с помощью обычных приборов переменного тока по схемё, приведенной на рис. 11.5. Внутреннее сопротивление вольтметра в этом случае должно быть не менее 100 кОм, пределы измерений — 0—30 В. Разделительный трансформатор Тр в схеме служит для отделения цепей измерения от источника питания, имеющего обычно свое заземление. Кроме того, Тр (обычно используют сварочный трансформатор или трансформатор безопасности на 220/36 или 220/12 В) позволяет применять более безопасное пониженное напряжение. Измерители заземления типов МС-07 и МС-08 (рис. 11.6) позволяют производить измерения также методом амперметра — вольтметра, ио в иих вместо амперметра и вольтметра используются соответственно обмотки токовой Pt и потенциальной Р„ рамок магнито
326
электрического логометра. Шкала логометра градуирована непосредственно в омах. Приборы МС-07 и МС-08 имеют три предела измерений: 1000, -100 и 10 Ом н специальное устройство, позволяющее компенсировать сопротивление цепи зоида, если сопротивление цепи не превышает 1000 Ом. В измерителе заземления М-416 применен компенсационный метод измерения.
Рис. 11.6. Принципиальная схема измерителя типа МС-08
Рис, 11.5. Измерение сопротивления растеканию заземлителя методом амперметра—вольтметра
Рис. 11.7. Принципиальная схема измерителя типа М-416
Принципиальная схема измерения измерителей М-416 показана на рис. 11.7.
При включении кнопки Кн напряжение батареи. Б 4,5 В через преобразователь 77 питает переменным током измерительную схему. Через первичную обмотку трансформатора Т, вспомогательный электрод
32 7,
ВЭ и заземляющее устройство ЗУ протекает ток. Падение напряжения на заземлителе через зонд 3 обусловливает протекание тока по резистору R9, который может компенсироваться подведенным напряжением от потенциометра R7, R8 — участок АВ. Ток но резистору АВС, который выполнен в виде реохорда, пропорционален току в измеряемом заземлителе. Можно выбрать такую точку В, чтобы напряжение на резисторе R9 было равным нулю, что и определяется магнитоэлектрическим гальванометром И, который включен через фазочувствительный усилитель У. Для отстройки от блуждающих токов включен фильтр Ф. Положение движка потенциометра АВС, т. е, точки В, видно по шкале, которая проградуирована в омах. Для расширения пределов измерения имеется переключатель, которым подключаются резистор R7 или R8 и различные отводы трансформатора Т.
Показания приборов МС-07, МС-08 и М-416 не зависят от колебаний напряжения источника питания, а следовательно, и от частоты вращения ручки генератора приборов. Изменением частоты вращения можно легко отстроиться от помех, вызванных блуждающими переменными токами. К блуждающим постоянным токам приборы нечувствительны. Точность измерений приборами МС-07 и МС-08 выше, чем уМ-416, и достигает 1,5 % длины шкалы (на пределе 10 Ом опа ие превышает 0,15 Ом). Они более удобны для испытания заземлителей, но M4I6 может быть применен во взрывоопасных помещениях и в шахтах.
11.3. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ
Напряжение прикосновения можно измерять тремя методами: амперметра-вольтметра с длительным приложением напряжения к заземлителю (рис. 11.8, а), амперметра—вольтметра с повторным кратковременным приложением напряжения (рис. 11.8,6) и методом однофазного замыкания на землю на стороне высокого напряжения (110 кВ и более). Последний метод наиболее точен, однако сложен и технически, и организационно, и требует специальной подготовки, программы и применяется лишь для исследовательских н контрольных целей.
На рис. 11.8, а и б показана схема измерения, где источниками измерительного тока являются трансформаторы собственных нужд ТСН, а иа рис. 11.8, в — генератор переменного тока Г, Сила тока, стекающего с заземляющего устройства ЗУ, измеряется амперметром А, а напряжение прикосновения — вольтметром V, который подключается к заземленному электрооборудованию 30 и потенциальному электроду Л. В качестве электрода П применяют металлическую пластину размером 25x25.см2, которая кладется иа выровненную поверхность на расстоянии 60 см от 30. Землю под электродом рекомендуется увлажнить на глубину 2—3 см. Для обеспечения надежного контакта электрод П нагружают массой 30 кг.
Резистор R4 выбирается таким, чтобы суммарное сопротивление резистора и вольтметра имитировало сопротивление человека и составляло (1±0,05) кОм. Если внутреннее сопротивление вольтметра /?г> >20 кОм, то 7?ч должно быть равным 1 кОм, в остальных случаях R*, Ом, рассчитывается по формуле
1000
Rr ~ Rv-1000 •
328
Измерительный ток и пределы измерения приборов А и V должны быть такими, чтобы стрелки приборов отклонялись не менее чем на две трети шкалы.
В качестве вспомогательного электрода ВЭ можно использовать внешние заземлители, например заземляющее устройство опоры обесточенной липни электропередачи, удаленного молниеотвода, отдельного заземлителя здания, мастерской и т. п. (эти заземлители не должны иметь связей с испытуемым).
ТСН
380/220 В
ЗУ
а.) „ВЗ
Рис. 11,8. Измерения напряжения прикосновения методом амперметра—вольтметра:
д —с использованием трансформатора собственных нужд: б —то же с разделительным трансформатором; в — с использованием генератора переменного тока; ТСН — трансформатор собственных нужд; РТ разделительный трансформатор; Г — генератор (желательно частотой, отличной от 50 Гц); ЗУ — заземляющее устройство; 30 — заземленное электрооборудование; ВЭ — вспомогательный электрод; П *• потенциальный электрод; — резистор
21—523 ЗЙ
В случае отсутствия таких устройств рекомендуется погрузить на глубину 1—2,5 м несколько вертикальных стержневых заземлителей на расстоянии 3,5 м один от другого и соединить их между собой. При удельвом сопротивлении грунта до 100 Омм обычно достаточно двух-трех стержневых заземлителей.
Показанный на рис. 11.8 тиристорный короткозамыкатель ТКЗ обеспечивает повторный кратковременный режим приложения напряжения. В эгом случае нужны импульсные амперметр А и вольтметр И.
Рис. 11.9. Измерение сопротивления растеканию с помощью ваттметра
Обеспечивая импульсы длительностью 0,05—0,1 с с паузами 5—10 с, ТК.З позволяет не применять в указанных схемах специальных мер для обеспечения электробезопасности при измерениях.
До производства измерений следует убедиться в отсутствии посторонних токов в земле, создающих помехи. Помехи измеряются вольтметром V при отсутствии измерительного тока через ВЭ. Если они велики, то принимают меры по их уменьшению (отключают электросварку) или обеспечивают условия, чтобы при прохождении измерительного тока показания вольтметра превосходили помехи не менее чем в 10 раз. При измерении по схеме, приведенной на рис, 11.8, в, можно отстроиться от помех по частоте. В этом случае можно рекомендовать комплект геофизического прибора типа ИКС-50.
Если для измерений применяется генератор Г с частотой, отличной от частоты источника помех (обычно 50 Гц), вместо вольтметра можно включить ваттметр W (рис. 11.9), на показания которого пе влияют токи частотой, отличной от частоты генератора. В этом случае можно принять, что напряжение прикосновения, В,
где Pw — показания ваттметра, Вт; 1Л — показания амперметра, А.
11.4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
Допустимые значения сопротивления растеканию заземлителей приведены в § 11.1. Однако следует иметь в виду, что наибольшее сопротивление заземлитель имеет летом при наибольшем пересыхании земли или зимой при наибольшем промерзании.
Если измерения сопротивления заземлителей А?Изм производились в сезон лехудших условий (наибольших значений), то сопротивление заземлителей вычисляют по формуле
Д3 = К с. ^изм ,
где Кс — сезонный коэффициент сопротивления заземлителя,
330
Сезонный коэффициент Кс зависит не только от месяца, когда производятся измерения, но и от конкретных погодных условий, от характера грунта в месте измерения. Если в проекте заземлителя нет данных по Дс, а условия ввода объекта таковы, что иет возможности ожидать неблагоприятного для заземлителя периода (сухой или морозной погоды), то можно оценивать допустимость использования заземлителя сравнением результатов измерения с требованиями § 11.1, однако в процессе эксплуатации необходимо произвести повторные измерения в неблагоприятное время (зимой или летом).
Если измеренное сопротивление превышает норму, то следует проверить, все ли естественные заземлители подключены. Если и естественные заземлители не обеспечивают нужных показателей, то требуется измерить в разных местах электроустановки сопротивление грунта (см. § 11.8) и сравнить результаты измерений с данными, которые использовались проектной организацией. Результаты этих измерений сообщают проектной организации для получения решения по улучшению заземлителя.
Если результаты измерений удовлетворяют нормам, оформляется соответствующий протокол испытаний, где, кроме даты и условия испытаний, указываются температура и состояние грунта (сухой, влажный, мерзлый). Если испытаниям предшествовали дожди и грунт увлажнен, в процессе дальнейшей эксплуатации в наиболее неблагоприятное (для заземлителя) время следует повторить испытания
11.5. ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ ЦЕПИ МЕЖДУ ЗАЗЕМЛИТЕЛЯМИ И ЗАЗЕМЛЕННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Проверяются целость проводников, соединяющих аппаратуру с контуром заземления, надежность болтовых соединений, а также наличие у каждого аппарата непосредственной связи с магистралью заземления и заземленными металлическими конструкциями. Последовательное подключение оборудования, подлежащего заземлению, недопустимо.
Значение сопротивления связи не нормируется, но практикой установлено, что качественное присоединение к заземлителю обеспечивает сопротивление связи ие более 0,05 Ом. Измерения сопротивлений связи можно производить различными методами, в том числе мостами постоянного тока и методом амперметра-вольтметра (рис. 11.10).
Рис. 11.10. Измерение сопротивления связи методом амперметра-
вольтметра
Для массовых измерений удобно пользоваться измерителями МС-07 и МС-08 (рис. 11.11). На рис. 11.11 изолированные проводники от выводов 12Е2 прибора присоединены к напильнику, который используют для присоединения к корпусу аппарата. Проводники имеют сечение 0,75—2,5 мм2 и длину до 100 м. Рукоятку и конец напильника следует
21*
331
изолировать изоляционной лептой. Напильник служит удобным электродом для быстрого подключения: произведя надпил и прижав к нему напильник, производят измерения сопротивления связи с заземлителем даже окрашенных и ржавых элементов с достаточной точностью. До измерения по указанной схеме следует произвести компенсацию сопротивления измерительных проводов: подключить напильник иепосредст-
Рис. 11.11, Измерение сопротивления связи при помоши измерителя МС-08
венно к месту подсоединения выводов прибора 11, Е1 и, вращая рукоятку «Регулировка», стрелку прибора установить на нуль шкалы измерителя.
11.6. проверка состояния пробивных предохранителей
В установках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (или в сетях, где возможен режим работы с изолированной нейтралью) устанавливаются пробивные предохранители типа ПП-А/3 в следующих исполнениях:
Номинальное напряжение защищаемой сети, В.............................
Исполнение..........................
Пробивное напряжение, В . . . • . . . Толщина слюдяной прокладки, мм . . .
220
I 351—500 0,08—0,02
380
II 701—1000 0,21±0,03
Перед установкой проверяется исправность предохранителя: целость фарфора, резьбовых соединений и крепления, качество заземления; разрядные поверхности электродов должны быть чистыми и гладкими, без заусенцев и нагаров; слюдяная прокладка должна быть целой и иметь указанную выше толщину (допустимо, чтобы прокладка состояла из: двух или более дисков, по отверстия в них должны совпадать). У со-, бранного пробивного предохранителя мегаомметром до 250 В измеряется сопротивление изоляции. У исправного, чистого предохранителя, Ява>5-г 10 МОм.
По схеме, приведенной на рис. 11.12, при помощи регулировочного Тр и повысительного ТП трансформаторов напряжение поднимается до пробоя промежутка в пробивном предохранителе. Балластное, сопро
332.
тивление Яб = 5-г10 кОм ограничивает ток пробоя, защищая разрядные поверхности от подгорания, и облегчает фиксирование напряжения, при котором произошел пробой.
Если пробивное напряжение соответствует указанному выше, то па-' пряжение снижается и снова повышается до 0,75 Упроб. Если при этом не наступает пробой, то испытательная установка отключается и по-
Рис. 11.12. Схема измерения напряжения пробоя пробивного предохранителя
вторно- измеряется сопротивление изоляции. При существенном снн-. жении изоляции (более 30 %) следует разобрать предохранитель, зачистить подгоревшие разрядные поверхности и повторить испытания, увеличив /?б.
11.7. ПРОВЕРКА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕТЛИ ФАЗА-НУЛЬ
В установках до 1000 В с глухим заземлением нейтрали проверяется сопротивление петли фаза — нуль. Проверка производится для наиболее удаленных и наиболее мощных электроприемников, но не менее чем для 10 % их общего количества. Проверку можно производить расчетом по формуле
ZT ^пет — ^а~1 ,
О
где Z„ — полное сопротивление проводов петли фаза — нуль; Zr — полное сопротивление питающего трансформатора току замыкания на корпус.
Для алюминиевых и медных проводов можно принять Хи = =0,6 Ом/км. Значения полного сопротивления трансформатора ZT приведены в табл. 11.1.
По ZuaT можно определить ток однофазного КЗ: /«= .
£цет
Если расчет показывает, что кратность тока однофазного замыкания на землю на 30 % превышает допустимые кратности, приведенные в табл. 11.2. то можно ограничиться расчетом. В противном случае следует произвести измерения по схеме на рис. 11.13.
В схеме измерения силовой трансформатор Тр не участвует и в расчете учитывается по данным табл. 11.1. Нагрузочный трансформатор TH и вольтметр V подключаются за ближайшим от трансформатора защитным аппаратом. На рис. 11.13 показаны два опыта: в конце линии, питающей мощного потребителя (сборку для питания нескольких потребителей) К.1, и в конце линии удаленного потребителя К2. Для вто-
333
Таблица 11.1. Расчетные сопротивления трансформаторов типа ТМ при однофазном замыкании на землю па стороне 400/230 В
Номинальная мощность, кВА Напряжение обмотки ВН, кВ Схема соединений Полное сопротивление, Ом Нсмнналь-1 ная мощность. кВ-А Напряжение обмотки ВН. кВ Схема соединений Полное сопротив-| леиие, Ом
25 6-10 Y / Y н 1,04
40 6-10 Y/Yh 0,65
63 6—10 Y/Yh 0,413
63 20 Y/Yh 0,38
100 6-10 Y/YH 0,26
100 20-35 Y/YH 0,253
160 6—10 Y/Yh 0,162
160 20-35 Y/Yh 0,159
250 6—10 Y/Yh 0,104
250 20—35 Y/Yb 0,102
400 6-10 Y/Yh 0,065
400 20-35 Y/Yh 0,064
400 6—10 a/Y„ 0,022
630 6-10 Y/Yh 0,043
630 20-35 Y/Y„ 0,04
630 6-10 A/Y„ 0,014
1000 6—10 Y/Y„ 0,027
1000 20-35 Y/Yh 0,026
1000 6-10 A/Y„ 0,009
1000 20-35 A/Y„ 0,01
Примечания: 1. Для понижающих трансформаторов с напряжением вторичных обмоток 230/133 В значения сопротивлений в 3 раза меньше указанных в таблице.
2. Условные обозначения схем соединений трансформаторов: Y ~ звезда; YH— звезда с выведенной нейтральной точкой; Д — треугольник.
Таблица 11.2. Наименьшая допустимая кратность тока однофазного замыкания иа землю относительно номинальных уставок защитных устройств
Вид защиты сети от однофазных замыканий
Плавкий предохранитель
Автоматический выключатель с обратно зависимой от тока характеристикой
Автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем, если известен коэффициент разброса уставки Ар (по данным завода)
То же при отсутствии заводских данных по Лр при /,1СМ уставки:
до 100 А
более 100 А
Кратность тока однофазного
замыкания на землю относи-
тельно уставки защиты для
сети, проложенной в поме-
щеиип
невзрыво* вэрывоопас-
опасном ном
3 4
3 6
М кр 1,1 Кр
1,4
1,25
1,4
1,25
рого опыта включают рубильник 1Р\ ток при опыте должен быть меньше поминального тока плавкой вставки 1П. Из опыта определяют по формуле
uv иФ
Zn = , и /к - z •
1л г"+т
334
Рис. 11.13. Измерение сопротивления петли фаза—нуль
Опытом не учитываются сопротивления ошиновки от трансформатора до автоматического выключателя Ав и самого Ав. Однако практически ошибка здесь невелика и компенсируется тем, что в расчете 2пет производится арифметическое, а не геометрическое сложение Z„ и ZT/3.
11.8. ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА
При приемо-сдаточных испытаниях не требуется производить измерения удельного сопротивления грунта. По просьбе проектных органи-зацнй или когда результаты измерений сопротивления растеканию оказываются хуже расчетных, рекомендуется определять удельное сопротивление грунта в нескольких местах в районе испытуемого заземлителя. Глубина забивки электродов в 20 раз меньше а. Измерения производят
335
Рис. 11.14. Измерение удельного сопротивления грунта
по схеме, приведенной на рис. 11.14, при помощи измерителей МС-07, МС-08 или методом амперметра — вольтметра. Удельное сопротивление, Ом, определяется по формуле
р = 2лаЩ
где — измеренное сопротивление, Ом; а — расстояние между электродами (400—2000 см).
ПРИЛОЖЕНИЕ
А. Типовая программа приемо-сдаточных испытаний при монтаже турбогенераторов 100—1200 МВт
1. Измерить сопротивление изоляции:
1.1. Обмотки статора мегаомметром 2500 В с определением Reo/Ris.
1.2. Обмотки ротора мегаомметром 1000 В.
1.3. Подшипников генератора и возбудителя прн собранных маслопроводах мегаомметром 1000 В.
1.4. Терморезисторов генератора и возбудителя мегаомметром 250 В (для ТГВ-800 — мегаомметром 500 В).
1.5. Щеточных аппаратов мегаомметром 1000 В.
' 1.6. Для турбогенераторов с непосредственным охлаждением об-: мотки испытание шлангов, дистиллята и коллектора произвести в соответствии с заводской инструкцией.
2. Испытать изоляцию обмотки статора повышенным выпрямленным напряжением__________кВ с изменением тока утечки по фазам с
оценкой /,т.15/Лт,бо и коэффициента нелинейности (у турбогенераторов с водяным охлаждением обмотки статора испытывать лишь при разрешении заводской инструкции).
3. Испытать изоляцию обмотки статора повышенным напряжением _кВ промышленой частоты в течение 1 мин до ввода ротора н статор. После снижения напряжения до поминального выдержать 5 мин для оценки коропнровапия лобовых частей (для машин с водяным охлаждением испытывать при циркуляции дистиллированной воды с удельным сопротивлением 75 Ом/см и номинальном расходе).
4. Перед включением генератора после ввода ротора и установки торцевых шитов провести контрольные испытания номинальным напряжением промышленной частоты 50 Гц или выпрямленным напряжением 1,517„ом=________«В в течение 1 мин.
5. Измерить сопротивления постоянному току обмоток статора и ротора.
6. Измерить полное сопротивление обмотки ротора переменному току в неподвижном состоянии до заводки и после заводки ротора в статор при напряжении не более 220 В.
7. Проследить чередование фаз генератора и фазировку блочного трансформатора и трансформатора собственного расхода в соответствии 336
с принятой на станции или в энергосистеме. Фазировка всех РУ электростанции должна быть письменно утверждена электроЦехом.
8. У концевых выводов обмотки статора турбогенераторов серии ТГВ с конденсаторной стеклоэпоксидной изоляцией перед установкой ввода на генератор измерить tg 6 при напряжении 10 кВ и температуре 10—30 СС.
Примечание. Программа должна соответствовать требованиям заводской инструкции на турбогенератор. ,
Б. Типовая программа комплексных испытаний блоков генератор — трансформатор при вращающемся роторе
1. Общая часть
К началу испытаний все основное и вспомогательное оборудование, вторичные цепи, релейная защита и автоматииа должны быть смонтированы и налажены. Опробовано оборудование систем охлаждения,1 смазки, валоповоротное устройство, система управления частотой вращения турбины, проверены технологические блокировки и АВР. Действие защит проверено на отключение выключателей, на закрытие стопорных клапанов. Налажено оборудование и сняты характеристики резервного возбудителя.
: Правильность сборки токовых цепей трансформатора собственных нужд (СН) проверена ирогрузкой трехфазным первичным током на за-коротки от сети 380 В со снятием векторных диаграмм.
Техническим руководителем назначается
(должность) (фамилия, имя, отчество)
Ответственный за оперативные переключения и противопожарную безопасность__________________________________
(фамилия, имя, отчество )
Ответственный от ЭТЛ_________________________
(фамилия, имя, отчество)
2. Подготовительные работы
2.1. Установить трехфазную, закоротку сечением не менее сечения основного токопровода вне зоны дифференциальной защиты блока за выключателем_________.
Для блочных трансформаторов со встроенными трансформаторами тока в нулевом выводе подготовить однофазную закоротку на землю иа ток________А и двойную на оставшихся фазах.
Примечание. Если токовые цепи трансформатора СН ие были прогружены трехфазным первичным током сети 380 В, установить две трехфазные закоротки сечением ие менее сечения основного токопровода за трансформаторами тока рабочих вводов 6 кВ.
2.2. Установить контрольные приборы для измерений:
2.2.1. Тока в каждой фазе статора.
2.2.2. Тока ротора (у щита в помещении АГП).
2.2.3. Трех линейных напряжений статора.
2.2.4. Частоты вращения ротора (частотомером).
2.2.5. Сопротивления (/?) ротора.
337
2.2.6. Напряжения ротора и тока в шунтовой обмотке резервного возбудителя, если нагрузочная характеристика не снималась с другим генератором (предусмотреть возможность отсоединения прибора от шун-товой обмотки без отключения резервного возбудителя).
2.2.7. Присоединить фазоуказатель к сетевому трансформатору напряжения ,
(номер)
2.3. Закоротить и отсоединить токовые цепи блока №___ диф-
ференциальной защиты шип. *
2,4. Подключить к сигнальным контактам газового реле вместо цепей сигнализации цепи отключения блока.
2.5. Разомкнуть цепь контактора форсировки резервного возбудителя ключом КСФ со съемной головкой или сиять конец у обмотки контактора.
2.6. Разомкнуть перемычку в цепях исполнительного органа фильтрового реле обратной последовательности для исключения вибрации реле при возбуждении генератора и низкой частоте вращения.
2.7. При отключенном АГП от резервного возбудителя проверить уставку защиты перегрузки ротора. •
2.8. До толчка турбины:
2.8.1. Осмотреть генератор, щеточные аппараты, вспомогательное оборудование.
2.8.2. Измерить сопротивление изоляции статора с отключением и последующим подключением «земли» к трансформаторам напряжения.
2.8.3. Проверить включенное состояние заземляющего ножа нейтрали блочного трансформатора.
2.8.4. Проверить работу температурного контроля генератора; в дальнейшем при испытании оперативный персонал следит за тепловым режимом.
2.8.5. Проверить сопротивление изоляции цепей возбуждения.
2.8.6. Вывести действие защит генератора на останов турбины (котла).
2.8.7. Отключить наладку цепи запуска УРОВ от зашит блока.
2.8.8. Все оперативные накладки защит генератора перевести иа отключение.
3. Испытания, проводимые при прогреве турбины и\ наборе частоты (400--3000 об/мин) в режиме короткого замыкания блока.
3.1. Измерить сопротивлеине (Z) ротора. Повторять замеры на 3— 4 ступенях частоты вращения, включая номинальную.
3.2. Собрать схему резервного возбудителя.
3.3. Собрать схему цепей оперативного тока блока и цепей напряжения.
3.4. Включить блочный выключатель и отключить его оперативный ток.
3.5. Если установлены закоротки на рабочих вводах СН (если зако-ротки не установлены, убедиться в отсутствии заземлений на вводах СН), следует:
3.5.1. При установившейся частоте вращения турбины возбудить генератор до 10—20 % номинального тока ввода СН _________ А, прове-
рить обтекание токовых цепей. При номинальном токе ввода проверить небалансы дифференциальной защиты. Переход к следующей ступени (частоте) производится после выполнения замеров по п. 3.5.1.
3.5.2. Отключить АГП, заземлить токопровод со стороны генератора (включить заземляющие ножи).
3.5.3. Снять закоротки с обоих вводов 6 кВ СН.
338
3.5.4. Спять защитные заземления с токопровода (отключать заземляющие ножи).
3.6.____При установившейся частоте вращения турбины возбудить генератор на закоротку до тока статора, равного 10 % номинального А, и проверить обтекание токовых цепей блока.
3.7. Снять характеристику короткого замыкания (5—6 точек) до тока статора 1,1 номинального_________А. Одновременно снять нагру-
зочную характеристику резервного возбудителя (если не снималась с другим генератором).
3.8. Снизить возбуждение, отключить АГП, повесить плакат на ключ АГП «Не включать, работают люди».
3.9. Прн поминальной частоте вращения испытать изоляцию обмотки ротора напряжением 1 кВ, 50 Гц в течение 1 мин.
3.10. Включить АГП н возбудить генератор до номинального тока статора А н проверить:
3.10.1. Небалансы фильтровых защит обратной последовательности (замкнуть перемычку в цепях исполнительного органа реле).
3.10.2. Небалансы продольной и поперечной дифференциальных защит генератора и блока.
3.10.3. Симметрию напряжений и цепи разомкнутого треугольника.
3.10.4. Токи в нейтралях всех токовых цепей.
3.10.5. Щитовые амперметры и работу вольтметра.
3.11. Отключить АГП. Шунтовой реостат резервного возбудителя перевести в положение «Ниже».
3.12. Установить защитное заземление у закоротки (включить заземляющие ножи).
3.13. Снять трехфазную закоротку.
3.14. Для блочных трансформаторов со встроенными трансформаторами тока в пулевом выводе:
3.14,1. Установить однофазную закоротку па землю. Две оставшиеся фазы закоротить.
3.14.2. Снять защитное заземление (отключить заземляющие ножи).
3.14.3. При минимальном возбуждении генератора проверить ВАФ вторичные токи в ТТ нейтрального вывода, сравнить со вторичными токами в короткозамкнутой фазе блочного трансформатора.
3.14.4. Отключить АГП, установить защитное заземление (включить заземляющие ножи).
3.15. Подать оперативный ток на блочный выключатель и отключить его.
4. Испытания в режиме XX блока.
4.1. Включить АГП и возбудить генератор до номинального напряжения. Проверить симметрию напряжений, напряжение небаланса разомкнутого треугольника, напряжение и чередование фаз в цепях измерительных приборов и защит. Осмотреть оборудование.
4.2.___Спять нисходящую характеристику XX блока от UCt— 1,15£Л,Ом= = кВ (ограничивается трансформатором). При Йст = 1,1517НО„
измерить небаланс поперечной дифференциальной защиты генератора.
4.3. При отключении АГП проверить остаточное вторичное напряжение на TII.
4.4. Проанализировать небалансы и уточнить уставку поперечной дифзащиты генераторов.
4.5. Перед синхронизацией генератора проверить:
4.5.1. Цепи ручной точной синхронизации подачей синхронного первичного напряжения на оба TH, участвующих в синхронизации, убедиться, что к синхронному подведено прямое чередование фаз.
4.5.2. Совпадение направления вращения фазоуказателя при питании TH от сетевого и генераторного напряжения.
339
4.5.3. Отпадение реле блокировки от несинхронных включений при прохождении синхроноскопа через нуль.
4.6. Восстановить проектную схему: сигнальные контакты газового реле на сигнал, отключающие на отключение блока.
4.7. Восстановить цепь контактора форсировки резервного возбу- 4 днтеля.
4.8. Отсоединить все контрольные приборы (за исключением приборов для снятия нагрузочной характеристики резервного возбудителя).
4.9. Получить разрешение диспетчерской службы системы, вывести дифференциальную защиту шип (для блоков с воздушными выключателями защиту не выводить!) и синхронизировать генератор.
5. Проверка на включенном в сеть генераторе.
5.1. Снять векторные диаграммы включения ваттметров, счетчиков и дифференциальных защит блока.
5.2. Перед восстановлением токовых цепей дифференциальной защиты шип от блока________
5.2.1. Сравнить векторную диаграмму токовых цепей дифференциальной защиты шин блока_______с другими присоединениями.
5.2.2. Для блоков с воздушными выключателями по согласованию с диспетчерской службой системы вывести дифференциальную защиту шин (для блоков с МВ выведена до синхронизации).
5.2.3. Проверить небалансы в реле ДЗШ.
5.2.4. Восстановить токовые цепи дифференциальной защиты шин блока .
5.3. Ввести дифференциальную защиту шин с блоком.
5.4. После восстановления нормальной схемы первичных соединений вывести дифференциальную защиту шин на время проверки небалансов в реле.
5.5. Включить накладку цепи запуска УРОВ от защиты блока.
5.6. По согласованию с дежурным инженером станции ввести действие защиты генератора на останов турбины (котла).
5.7. Снять нагрузочную характеристику резервного возбудителя до номинального тока ротора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мусаэляи Э. С. Наладка и испытание электрооборудования станций и подстанций. — 2-е изд. — М.: Энергия, 1979.—464 с.
2. Нормы испытания электрооборудования. — 5-е изд. — М.: Энергия, 1978.— 304 с.
3. Бажанов С. А., Воскресенский В. Ф. Профилактические испытания изоляции оборудования высокого напряжения. — М.: Энергия, 1977,—288 с.
4. Сахновский Н. Л. Испытание и проверка электрического оборудования.— М.: Энергия, 1975.— 105 с.
5. Локшин С. В., Сви П. М. Измерение диэлектрических потерь высоковольтной изоляции. — М.: Энергия, 1973.— 144 с.
6. Инструкция по эксплуатации и ремонту генераторов на электростанциях. (М-во энергетики и электрификации СССР. Главное техническое управление по эксплуатации энергосистем. — М.: Энергия, 1966.— 94 с.
7. Грудинский П. Г., Мандрыкин С. А., Улицкий М. С. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций.— М.: Энергия, 1974. — 576 с.
8. Деменьтев В. С., Спиридонов В. К., Шалыт Г. М. Определение места повреждения силовых кабельных линий. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962,—104 с.
9. Штейигауз А. X., Коробкова В. П. Методические указания для электрических испытаний синхронных генераторов. — М.: Энергия, 1966.—128 с.
10. Кулаковский В. Б. Профилактические испытания изоляции крупных электрических машин. — М.: Энергия, 1970.—184 с.
11, Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин.— М.: Энергия, 1968.—574 с.
12. Бронгулеева М. Н., Городецкий С. С. Кабельные линии высокого напряжения, —М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963,—512 с.
13. Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Кабельные линии напряжением до 35 кВ. — М.: Энергия, 1980.—108 е.
14. Платонов В. В., Шалыт Г. М. Испытания и прожигание изоляции силовых кабельных линий. — М.: Энергия, 1975.—136 с.
15. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок.— М_: Энергия, 1981.—158 с.
16. Правила устройства электроустановок. Раздел!. Общие правила. Глава 1-8. Объем и нормы приемо-сдаточных испытаний электрооборудования. — М.: Атомиздат, 1976.-56 с.
17. Трансформаторы тока/В. В. Афанасьев, Н. М. А доньев, Л. В. Жапалис. — Л.: Энергия, Ленингр. отд-ние, 1980. — 344 с.
18. Дымков А. М., Кибель В. М., Тишенин Ю. В. Трансформаторы напряжения. — 2-е изд. — М.: Энергия, 1975.—201 с.
19. Справочник по электроизмерительным приборам/К- К. Илюнвн, Д. И. Леонтьев, Н. И. Набебипа и др. — 2-е изд. — Л.: Энергия, Ленингр. отд-ние, 1977.—832 с.
20. Васильев С. Е., Забарский Б. М., Забокрицкий Е. И., Холодов-ский Б. А. Справочник по наладке электроустановок й электроавтоматики.— Киев: Наукова Думка, 1972.—624 с.
21. Временные методические указания по измерениям электрических характеристик заземляющих устройств распределительных устройств и трансформаторных подстанций переменного тока напряжением выше 1000 В с глухим заземлением нейтрали, спроектированных по нормам на напряжение прикосновения. — М.: Информэнерго, 1978.-25 с.
341
СОДЕРЖАН ИЕ
Предисловие ................................................
Раздел первый. Организация наладочных работ
1.1. Общие задачи н структура наладочных организаций ,
1.2. Подготовка бригады наладчиков к выезду на объект
1.3. Подготовка и производство работ на объекте
1.4. Общие методы оценки состояния электрооборудования
1.5. Оформление отчетной документации...................
1.6. Безопасность работ . . ........................
Раздел второй. Измерения при производстве наладочных работ ......................................................
2.1. Общие сведения, классификация измерительных приборов . . ‘.......................................
2.2. Измерение тока п напряжения .......
2.3. Измерение мощности................................
2.4. Измерение коэффициента мощности, фазы и частоты .
2.5. Определение чередования фаз в электроустановках ,
2.6. Измерение сопротивления постоянному току . . ,
2.7. Измерение емкости, индуктивности..................
2.8. Измерение времени.......................... , ,
2.9. Измерение температуры.............................
2.10. Осциллографирование...............................
2.11. Измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции . . ..............................
. 2.12. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь
2.13. Определение степени увлажненности изоляции
Раздел третий. Общие испытания, регулирующая аппаратура, испытательные установки................................
3.1. Определение общего состояния электрооборудования осмотром..............................................
3.2. Проверка правильности монтажа цепей . . . .
3.3. Испытание изоляции электрооборудования повышенным напряжением...........................................
3.4. Регулирование тока и напряжения...................
3.5. Переносные устройства для проверки коммутационной аппаратуры и релейных защит...........................
3.6. Определение полярности обмоток . . , . . .
3.7. Регулирование фазы и частоты ...... а
3.8. Портативные выпрямительные устройства . , , .
3.9. Указатели напряжения..............................
3.10. Комплектные устройства для проверки релейных защит
342
Раздел четвертый. Наладка и испытания оборудования распределительных устройств высокого напряжения .... 141
4.1. Испытание подвесных и штыревых изоляторов . . . 141-
4.2. Испытание вводов и проходных изоляторов ... 142
4.3. Наладка и испытание разъединителей, короткозамыкате-лей и отделителей ...................................... 148
4.4. Испытание вентильных разрядников и ограничителей напряжений ................................................149
4.5. Испытание сухих реакторов ........ 153
4.6. Испытание токопроводов..........................154
4.7. Испытание комплектных распределительных устройств . 157
4.8. Испытание бумажпо-масляпых конденсаторов . . . 158
Раздел пятый. Наладка и испытания масляных выключателей .................................................. .... 160
5.1. Испытание изоляции................................. 160
5.2. Измерение сопротивления постоянному току ... 161
5.3. Измерение скоростей включения и отключения ... 164
5.4. Проверка действия механизма привода..................166
Раздел шестой. Наладка и испытания воздушных выключателей ...................................................167
6.1. Технические характеристики воздушных выключателей . 167
6.2. Испытания в процессе монтажа......................176
6.3. Измерение сопротивления изоляции..................176
6.4. Испытание повышенным напряжением..................177
6.5. Измерение сопротивления постоянному току . . . 178 •
6.6. Проверка характеристик воздушных выключателей . 180
6.7. Испытание выключателя многократным опробованием . 188
6.8. Специальные меры безопасности при опробовании и наладке воздушных выключателей..........................189
Раздел седьмой. Проверка и испытания измерительных трансформаторов..........................................190
7.1. Трансформаторы напряжения, основные технические данные................................................190
7.2. Проверка и испытания трансформаторов напряжения . 194
7.3. Трансформаторы тока, основные технические данные . 203
7.4. Проверка и испытания трансформаторов тока . . . 204
Раздел восьмой. Наладка и испытания силовых трансформаторов, автотрансформаторов, масляных и дугогасящих реакторов ............................................... 217
8.1. Общие сведения...................,...................217
8.2. Оценка состояния изоляции . 218
8.3. Измерение потерь холостого хода 219
8.4. Испытание изоляции................................. 220
8.5. Измерение сопротивления обмоток постоянному току . 223
8.6. Измерение коэффициента трансформации .... 224
8.7. Проверка группы соединения обмоток...................225
8.8. Наладка переключающих устройств......................227
Раздел девятый. Наладка и испытания электрических машин
9.1, Краткие технические сведения 238
313
9.2. Общие сведения о наладке электрических машин , ' , 245
9.3. Проверка состояния изоляции . . . . . . .. 246
9.4. Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением ....................................................255
9.5. Измерение сопротивления постоянному току обмоток . 257
9.6. Определение активных и индуктивных сопротивлений обмоток синхронных машин.................................261
9.7. Проверка полярности обмоток и чередования фаз . 263
9.8. Проверка и испытания изоляции стульев подшипников и маслопроводов синхронных генераторов, стяжных болтов и термоиндикаторов ................................. 272
9.9. Установка щеток машин постоянного тока на нейтраль.
Проверка пускорегулирующих резисторов .... 272
9.10. Опробование машин постоянного тока и снятие характеристик .................................................273
9.11. Снятие характеристик синхронных генераторов. Пусковые испытания.............................................275
9.12. Проверка чередования фаз. Синхронизация генераторов и включение их в работу...................................279
9.13. Особенности пуска синхронных компенсаторов и электродвигателей .............................................282
9.14. Испытание генератора на нагрев................284
9.15. Особенности испытаний гидрогенераторов . . . . 285
Раздел десятый. Проверками испытания^-силовых кабелей- 299
10.1. Проверка состояния изоляции силовых кабелей . , 299
10.2. Фазировка силовых кабелей......................... 300
10.3. Отыскание мест повреждения силовых кабелей . , 302
10.4. Особенности испытаний маслонаполненных кабелей . 311
Раздел одиннадцатый. Проверка заземляющих устройств. 322
11.1. Элементы заземляющих устройств 322
11.2. Измерение сопротивления растеканию ..... 324
11.3. Измерение напряжения прикосновения.............- 328
11.4. Оценка результатов измерения . ...............' 330
11.5. Проверка наличия цепи между заземлителями и зазем-' ленными элементами......................................331
11.6. Проверка состояния пробивных предохранителей . . 332
11.7. Проверка сопротивления петли фаза — пуль . , , 333
: 11.8. Измерение удельного сопротивления грунта ... 335
Приложение............................................... 336
Список литературы .........................................341