Руководство по капитальному ремонту высоковольтного трехполюсного выключателя

Текущий ремонт и испытания разъединителей

Разъединители — самые распространенные аппараты в распределительных устройствах (РУ) высокого напряжения и В Л (число разъединителей в 2,5—4 раза больше, чем выключателей). Поэтому весьма важными их характеристиками являются занимаемая площадь и объем, простота обслуживания, удобство проведения ремонтных и монтажных работ. Разъединители должны обладать высокой надежностью, поскольку число их переключений в течение года эксплуатации может достигать нескольких сот и более в зависимости от схемы соединений РУ, а их повреждение может привести к серьезным авариям и нарушению схемы электроснабжения, как, например, отключение разъединителей необесточенного участка цепи, когда возникающая открытая электрическая дуга между размыкаемыми контактами может достигнуть очень больших размеров и перекинуться на соседние фазы и заземленные конструкции, что мгновенно приведет к возникновению двух- и трехфазных КЗ.

Кроме того, разъединители открытых распределительных устройств (ОРУ) должны надежно работать в неблагоприятных атмосферных условиях (ветер, гололед, увлажнения, загрязнения и др.). В замкнутом положении через контактную систему разъединителя протекает длительно рабочий ток и кратковременно — токи КЗ. Наиболее уязвимым местом токоведущих соединений при сквозных токах КЗ разъединителей являются контакты. Воздействие электродинамических усилий в значительной мере может уменьшиться контактное нажатие, создаваемое пружинами, что, в свою очередь, приводит к росту переходного сопротивления контакта, а следовательно, и к его нагреву, вплоть до расплавления материалов контактов.

Конструкция разъединителей тесно связана с компоновкой РУ, главной схемой электрических соединений, конструктивным исполнением других аппаратов: выключателей, трансформаторов тока и напряжения, защитных аппаратов. Поэтому не может быть универсального разъединителя, который можно применять во всех случаях, чем и объясняется большое разнообразие их конструкций.

Основными элементами разъединителей всех типов являются: контактная система, содержащая подвижные и неподвижные контакты; привод с изоляционной тягой для передачи движения к подвижному контакту; контактные соединения; изоляция.

Осмотры разъединителей проводятся под напряжением вместе с другим оборудованием, на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом — ежедневно, а на подстанциях без него — в сроки, установленные главным инженером ЭЧ, но не реже одного раза в 10 дней.

Осмотры проводятся обычно оперативным дежурным или электромонтером. При осмотрах проверяют состояние: контактов но термоиндикаторам, изоляторов (на их поверхности не должно быть сколов площадью > 3 см 2 трещин по ребру длиной 60 и глубиной 5 мм); приводов; заземлений в местах их соединения с основаниями разъединителей (плотный контакт и отсутствие следов коррозии); поддерживающих конструкций, а также всех дверей ячеек в ЗРУ, которые должны быть закрыты на специальные замки с блокировкой, исключающей попадание внутрь ячейки без отключения находящихся там аппаратов.

Текущий ремонт разъединителей наружной установки проводится со снятием напряжения бригадой из двух, а при напряжении 110—220 кВ — из трех человек один раз в год; внутренней установки — по мере необходимости.

Ремонт начинают с чистки изоляторов и ножей. Салфетками, смоченными в бензине, протирают подвижные и неподвижные контакты, очищая их от старой смазки, а также поверхность изоляторов, выявляя на них сколы и трещины с недопустимыми размерами. Такие изоляторы заменяют. При обнаружении подгаров ножей их очищают стеклянной бумагой до медного блеска, протирают сухой салфеткой и смазывают тонким слоем технического вазелина.

Жесткость пружины проверяют при включенном положении разъединителя нажатием руки на подвижные контакты. В этом положении щуп толщиной 0,5 мм не должен проходить между витками пружины. При потере жесткости пружину регулируют или заменяют.

Осматривают и производят пробную подтяжку контактов ошиновки, проверяют надежность контактов ошиновки, контактных соединений гибких связей. При обнаружении ослабленных контактов их разбирают, зачищают и снова затягивают.

Проверяют главный контакт разъединителя. Поверхность контактов зачищают, шлифуют и смазывают. Все трущиеся части разъединителя покрывают труднозамерзающей смазкой ЦИАТИМ-201. При необходимости заменяют изношенные детали. Ножи (подвижные контакты) разъединителя должны входить в губки неподвижных контактов без ударов и перекосов. Допускаемое несовпадение контактных поверхностей должно быть не более 10 % площади соприкосновения. Кроме того, при полном включении разъединителей ножи не должны доходить до упора ближе, чем на 3—5 мм. В противном случае при ударе подвижных контактов об упоры дополнительные толчковые нагрузки передаются на фарфоровые

Рис. 4.41. Токоведущая система горизонтально-поворотного разъединителя:

1 — зажим; 2 — гибкая связь; 3 — пластина ножа; 4 — ламель; 5 — стальные пластины; 6— шпилька;

7— фиксирующий болт; 8—пружина

изоляторы и разрушают их. Регулируют ход ножей изменением длины тяги или хода ограничителей и упорных шайб. Возможна также регулировка небольшими перемещениями изолятора на цоколе или губок на изоляторе.

У разъединителей горизонтально-поворотного типа коммутирующий контакт (рис. 4.41) состоит из одной или более пар ламелей 4, которые закрепляются непосредственно на пластине ножа стальными фиксирующими болтами 7 и шпильками 6 и прижимаются к ней с помощью пружин 5. Поверх ламелей наложены стальные пластины 5, образующие магнитный замок. При больших номинальных токах (I_ном > 1000 А) на ламели напаивают серебряные пластины, используют также и гальваническое серебряное покрытие. При отключении разъединителя оба полуножа поворачиваются в горизонтальной плоскости в одном направлении, при этом пластина одного из них выходит из контактных ламелей, после чего под воздействием пружины последние сближаются. Однако сближение ограничивается дистанционными шайбами, установленными на болтах, что исключает поломку контакта при включении и заходе пластины ножа в них.

Читать еще: Мебельный выключатель psc 01

Ножи трехполюсных разъединителей должны входить в губки одновременно, что проверяют с помощью ламп накаливания и понижающего трансформатора, собранных в схему (рис. 4.42). Допускается разновременность включения ножей не более 3 мм при напряжении до 35 кВ и не более 5 мм — 35 кВ и выше.

Углы поворота главных ножей проверяют по шаблону: для разъединителей рубящего типа они должны быть не менее 74°; для колонковых разъединителей при отключении 90—92°; для заземляющих ножей 59°.

Ремонт привода начинают с его очистки, причем моторные приводы при текущем ремонте не разбираются. Трущиеся части очищают от старой смазки и грязи.

Мерительным инструментом проверяют отсутствие чрезмерных износов и выработки валиков, защелок; проверяют состояние блок-контактов и зачищают их поверхность стеклянной бумагой. Наносят новую смазку на трущиеся поверхности. В моторных приводах зачистку и смазку проводят только в доступных местах.

Важное значение для разъединителей, особенно наружной установки, имеет подогрев привода. Это обеспечивает надежную работу разъединителей в холодную погоду, поэтому при проверке системы подогрева обязательно проверяют целостность предохранителей. Включение подогрева приводов на тяговых подстанциях может производиться дистанционно или автоматически, что проверяют пробным включением напряжения. Мегаом-метром на 1000 В измеряют сопротивление изоляции вторичных цепей, а также кабелей и проводов приводов, которое должно быть не менее 1 Мом.

Блок-контакты привода при включении разъединителей должны срабатывать в момент касания подвижных и неподвижных контактов, а при отключении — после прохождения главными контактами расстояния, равного 75 % полного хода.

После окончания ремонта разъединителя и привода производят пробное включение, где проверяют точность попадания ножей в неподвижные контакты; отсутствие боковых ударов ножей о контактные скобы, а также ударов ножа о головку изолятора; прямолинейность ножей, исправность гибкой связи между ножом и зажимом, угол поворота ножей и работу блок-контактов.

При необходимости окрашивают приводы, металлоконструкции, шапки изоляторов, восстанавливают порядковые номера разъединителей.

Неплановые ремонты производятся при поломке изоляторов или моторного привода.

Испытания разъединителей проводят не реже 1 раза в 8 лет. При этом мегаомметром напряжением 2500 В проверяют сопротивление изоляции поводков, тяг, выполненных из органических материалов. Их допустимые значения зависят от номинального напряжения и составляют: не менее 300 МОм при номинальном напряжении 6—10 кВ; 1000 МОм при 15—150 кВ; 3000 МОм при 220 кВ. Сопротивление изоляции многоэлементных опорных изоляторов, которое проверяется только при положительной температуре окружающего воздуха и тем же мегаомметром, должно быть не менее 300 МОм у каждого элемента.

Одноэлементные опорные фарфоровые изоляторы испытываются повышенным напряжением промышленной частоты, величина которой указана в [20], а опорные многоэлементные и подвесные изоляторы — напряжением 50 кВ, приложенным к каждому элементу. Для опорно-стрежневых изоляторов электрическое испытание не обязательно. Изоляцию вторичных цепей испытывают напряжением 1000 В или мегаомметром на 2500 В.

Контроль состояния многоэлементных изоляторов проводят под напряжением штангой ШДИ (см. рис. 3.1) при положительной температуре окружающего воздуха. Изолятор бракуется, если на него приходится напряжение менее допустимого [20].

На разъединителях напряжением 35 кВ и выше, а также на 600 А и более всех напряжений измеряют сопротивление обмоток включающей и отключающей катушек и контактов постоянному току, которое должно быть не выше 150 % следующих исходных значений: 175 мкОм для разъединителей с номинальным током 600 А; 120 мкОм — 1000 А и 50 мкОм — 1500—2000 А. Измерения проводятся миллиомметром или мостом постоянного тока.

Рекомендуется производить измерение усилия вытягивания ножа из неподвижного контакта у разъединителей, работающих с токовой нагрузкой больше 90 % номинального значения. Для этого с помощью динамометра определяют усилие вытягивания ножей из губок, которое должно находиться в пределах 0,2—0,4 кН (20—40 кгс) для разъединителей на номинальные токи от 400 до 2000 А.

Последним испытанием является 3—5-кратное включение и отключение разъединителя с моторным приводом при номинальном напряжении оперативного тока.

Схема подключения вольтметрового переключателя КПУ11-10/3186

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В данной статье я хотел бы рассказать Вам про схему подключения кулачкового переключателя КПУ11-10/3186 от TDM.

В ассортименте у данного производителя (и не только) имеется множество различных схем переключателей.

Все варианты я приводить в пример не буду, Вы их можете самостоятельно найти в соответствующих каталогах.

Помимо применения переключателей в цепях управления, также имеются различные варианты переключателей для подключения вольтметров и амперметров.

Но в данной статье я остановлюсь именно на переключателе КПУ11-10/3186, т.к. этому предшествовали интересные события из моей практики.

Переключатель КПУ11-10/3186 установлен на дверце одной из наших КТПН 10/0,4 (кВ) и используется в качестве вольтметрового переключателя. Напомню для тех кто забыл, что КТПН — это комплектная трансформаторная подстанция наружного исполнения.

Приведу расшифровку его обозначения:

КПУ — кулачковый переключатель
11 — открытое исполнение со степенью защиты со стороны контактов IP20 (читайте про расшифровку всех кодов степеней защиты IP)
10 — номинальный ток контактов (в амперах)
3168 — имеет 7 положений

С помощью КПУ11-10/3186 осуществляется переключение режимов измерения фазных и линейных напряжений, причем при использовании лишь одного вольтметра.

Из расшифровки известно, что переключатель имеет 7 положений:

L1L2 (AB)
L2L3 (BC)
L3L1 (CA)
O — нулевое положение
L1N (AO)
L2N (BO)
L3N (CO)

Так почему же я решил рассказать о схеме его подключения?!

КТПН 10/0,4 (кВ) была вновь вводимой и после подачи напряжения у нас не заработал вольтметр. Вернее, он показывал напряжение лишь в одном положении переключателя (L3N), а на остальных никак не реагировал и показания вольтметра были на нуле.

Кстати, на этой же КТПН я занимался настройкой цифрового температурного реле ТР-100, о чем подробно рассказывал в своей публикации (переходите по указанной ссылочке).

В первую очередь я измерил напряжение на клеммах вводного автомата — на всех трех фазах напряжение находилось в пределах 400 (В). Естественно, что после этого я решил проверить схему подключения вольтметрового переключателя.

Читать еще: Пакетный выключатель гпвм3 10

Открываю дверцу и вижу, что на переключатель приходит три фазных провода (А-301, В-302, С-303) с нулем (провод синего цвета), а также вижу два отходящих на вольтметр провода (304 и 305). Напряжение на клеммах (301-302-303) тоже присутствовало. И вроде бы все верно!

Тем более на схеме, прикрепленной на дверце, именно так и изображено подключение данного переключателя!

Но не тут то было! На самом деле схема подключения переключателя КПУ11-10/3186 выглядит следующим образом. Для его правильной работы необходимо дополнительно установить 6 перемычек между клеммами: (1-3), (5-7), (2-6), (6-10), (4-8), (8-12).

Причем тех, кто занимался монтажом и сборкой вторичных цепей КТПН, не смутила имеющаяся перемычка, которая, скорее всего шла в комплекте с переключателем. Они явно посчитали ее лишней и просто напросто прикрепили ее на приходящие провода (заказчик самостоятельно найдет ей правильное применение).

В итоге, мне пришлось устранять данную неисправность на месте. Перемычку, которая была прикреплена на проводах, я установил на клеммы (2-6-10), а остальные перемычки, изготовленные из провода ПуГВ сечением 1,5 кв.мм, подключил на клеммы (4-8), (8-12), (1-3) и (5-7).

После этого вольтметровый переключатель заработал с полной своей функциональностью. Браво! Причем это была не единственная ошибка монтажников — также на данной КТПН не работала сигнальная арматура положения вводного автомата, неправильно были разделаны кабели от термодатчиков и не заземлены их экраны, и еще много разной мелочи.

Вот посмотрите видео, где я показываю работу вольтметра до и после устранения неисправности в схеме его подключения:

Дополнение. Как оказалось, перемычки (1-3) и (5-7) уже установлены внутри переключателя и их отдельно устанавливать не нужно. Визуально эти перемычки не видно, только если разобрать переключатель, что категорически не нужно делать, или прозвонить соответствующие выводы. Почему тогда на схеме перемычки (1-3) и (5-7) не обозначили, например, жирными линиями, в отличии от остальных?! Лично для меня не понятна логика такого подключения. Почему бы не подключить и остальные перемычки внутри переключателя?! Две перемычки установили, а остальные самим ставить? В общем имейте ввиду данный нюанс.

Услуги

Ретрофит высоковольтных ячеек

«Ретрофит» высоковольтных ячеек является программой модернизации морально и физически устаревшего оборудования , где особое внимание уделено замене автоматического выключателя, который является важным и самым уязвимым компонентом.

Модернизация в условиях программы «Ретрофит» выполняется посредством замены выключателя и релейной защиты без изменения всех составляющих ячейки, а именно корпуса ячейки, тележки, шины, изоляторов. Данные составляющие могут работать без потери своих функциональных и технических качеств достаточно продолжительное время. При проведении данного рода работ всегда остается возможность для внесения изменений в схемы систем автоматизации сигнализаций и защит.

Ключевыми положительными эффектами выполнения ретрофита являются:

• Приобретение и последующий монтаж обновленного силового оборудования существенно выше стоимости услуг по программе «Ретрофит»;

• Отсутствует прямое воздействие на технологический процесс, для реконструкции зачастую не всегда требуется остановка производства, что снижает потери при выполнении работ;

• При модернизации совершенно отсутствуют строительно-монтажные работы, что упрощает процесс согласования при документообороте;

• Снижение пожароопасности на подстанциях достигается отказом от маслосодержащего оборудования;

• Монтаж современных компонентов снижает аварийность электрооборудования, которые не выработали свой ресурс;

• Новые и современные выкатные элементы полностью совпадают по присоединительным и габаритным размерам заменяемых, что позволяет выполнить работы по программе «Ретрофит» значительно быстрее, чем строительство и монтаж, а также ввод в эксплуатацию подстанции;

• Работы по релейной защите и реконструкции выкатных элементов выполняется вне подстанции;

• Полное соответствие принципиальных электрических схем привода старого выключателя с замененным;

• Существенное преимущество заключается в том, что блокировки и схема релейной защиты остаются неизменными.

Компания «КПА-Электро» предлагает своим потребителям возможность оптимизации бюджета за счет проведения комплексных, ремонтных работ по замене изношенного оборудования шкафов распределительных устройств.

Износ оборудования распределительных сетей может составлять более 70%, и у некоторых эксплуатирующих организаций отсутствует возможность выделения средств для их полной реконструкции. Особую угрозу составляют изношенные коммутационные аппараты, срок службы которых уже превышает в два и в три раза допустимый. На бесконечное обслуживание и ремонт таких выключателей тратят много ресурсов, но не могут решить ситуацию, и их надежность переходит критический уровень. Последствия того, что при аварийной ситуации выключатель не сможет отключить питание, могут быть значительными и грозить предприятию непредвиденной остановкой технологического процесса.

«Ретрофит» высоковольтных ячеек – это оптимальная программа по модернизации, где наиболее уязвимым и одновременно ответственным компонентом является автоматический выключатель. Модернизация в рамках программы «Ретрофит» обеспечивает неизменность состояния всех составляющих (корпуса, шины, изоляторы), которые могут работать еще достаточно долго без потерь своих функциональных качеств. Кроме того, при проведении такого рода работ возможно внесение изменений в схему защиты, автоматизации сигнализации.

Читать еще: Розетка взрывозащищенная с выключателем

Условно «Ретрофит» можно разделить на четыре группы изнашиваемости оборудования:

1. Подвижные элементы

— высоковольтные и заземляющие разъединители с приводами

2. Стационарные элементы

— трансформаторы тока и напряжения

3. Вторичная коммутация

— релейная и дуговая защита

— устройства измерений и сигнализации

4. Коммутационные аппараты

* Коммутационные аппараты является одним из самых ответственных элементов шкафов КРУ. Замена выключателей, а при необходимости и других функциональных узлов, позволяет продлить срок службы шкафов КРУ до 30 лет.

Правила подключения перекидного рубильника

Схема подключения
Рекомендации по установке

Схема подключения

Перекидные рубильники бывают разных типов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные. Первые два варианта исполнения применяются в однофазной сети, остальные два — в трехфазной.

Данные устройства подключаются к генератору исходя из типа электросети, в которую будет подключаться рубильник. Для однофазной сети используется двухполюсный аппарат, который осуществляет переключение одновременно нуля и фазы электропроводки, исключая объединение выходного напряжения генератора и напряжения, которое подается от электросети. Однополюсный перекидной рубильник может использоваться только для переключения питания между двумя фазами одной электрической сети, где нулевой проводник общий и нет необходимости его коммутировать коммутационными аппаратами.

Если генератор и питающая дом сеть трехфазная, то в данном случае используется четырехполюсный рубильник, осуществляющий переключение трех фаз и нуля между основной сетью и резервной сетью от генератора. Трехполюсные коммутационные аппараты используются в цепях, питающих трехфазную нагрузку без нулевого провода. Также трехполюсный аппарат может использоваться в однофазной сети – в данном случае будет задействовано только два полюса на входе и выходе коммутационного аппарата.

Установка перекидных рубильников осуществляется в распределительные щиты, тип которых зависит от конструктивного исполнения рубильника. Существуют устройства модульного типа, которые устанавливаются на стандартную DIN-рейку. В помещениях могут использоваться пластиковые щитки (боксы) либо металлические корпуса щитов, рассчитанные на требуемое количество модульных мест.

Вне помещений используются металлические щитки, имеющие достаточную для установки на улице степень защиты корпуса. Перекидные рубильники обычного исполнения монтируются в щитках, комплектуемых монтажной панелью.

На монтажной панели такого щитка может быть также монтирована стандартная DIN-рейка для установки необходимых модульных защитных аппаратов.

К одному входу перекидного рубильника подключается кабель, идущий от щита учета – это основная сеть. Ко второму входу подключается резервная сеть – кабель от генератора. Если рубильник имеет один выход, то кабель от распределительного щитка подключается к нему. Модульные варианты исполнения, как правило, имеют два входа и два выхода, поэтому два выхода соединяются между собой параллельно перемычками и подключаются к распределительному щитку. Ниже приведена схема однофазного подключения трехполюсного перекидного рубильника к генератору и электрической сети:

Для того, чтобы подключить перекидной рубильник от двух трехфазных источников питания, нужно воспользоваться следующей схемой:
При подключении необходимо соблюдать полярность, чтобы при переключении рубильника на выходе к домашнему щитку фаза и ноль не менялись местами. Ввод от электросети защищен автоматическим выключателем, который, как правило, устанавливается в щите учета, а ввод от генератора должен быть защищен автоматическим выключателем, который устанавливается в щиток вместе с перекидным рубильником.

Для промышленных предприятий устройства монтируются, только если входная мощность небольшая. А так в основном устанавливаются распределительные щиты – в них на каждый ввод устанавливается автоматический выключатель. В зависимости от схемы может быть реализована работа АВР либо ручное включение резерва соответствующим автоматом. Если при этом применяются перекидные рубильники, то, как правило, только для управления без нагрузки – нагрузка снимается автоматическими выключателями.

При наличии дугогасящего устройства в конструкции аппарата переключение нагрузки может перекидным рубильником, но в любом случае каждая из питающих линий должна быть дополнительно защищена автоматом либо предохранителями, так как перекидной рубильник не осуществляет защиты от аварийных режимов работы электрической сети (перегрузки и КЗ).