Діагностика високовольтних вимикачів - локус - обладнання для ліній електропередачі

В електроенергетичних системах високовольтні вимикачі відносяться до одних з найбільш відповідальних видів електрообладнання. Якість функціонування високовольтних вимикачів визначає ступінь надійності і енергобезпеки роботи всієї системи передачі і розподілу електроенергії як в нормальних, так і в аварійних режимах. Тому дуже актуальними є технічний контроль і діагностика стану високовольтних вимикачів, що дозволяють своєчасно виявляти розвиваються дефекти або несправності, а потім оперативно усувати їх. Очевидно, що діагностиці високовольтних вимикачів в експлуатації будь-яких енергооб'єктів слід приділяти підвищену увагу. В даний час важливу роль в електроенергетиці, в тому числі і в діагностиці високовольтного електроустаткування, починають грати цифрові методи, пристрої та системи на мікропроцесорній елементній базі. Ці методи мають особливо важливе значення для зношеного електрообладнання, в першу чергу для масляних вимикачів, яких в даний час знаходиться в експлуатації значно більше, ніж інших типів. На підприємствах енергосистеми Росії кількість масляних вимикачів становить, як правило, не менше 50% від загального числа високовольтних вимикачів.

Важливе місце в діагностиці високовольтних вимикачів займає тепловізійний контроль. Із застосуванням інфрачервоної техніки щороку виявляється значна кількість дефектів на електрообладнання підстанцій. В даний час на кожен тип вимикача розроблена своя методика тепловізійного контролю.

Слід зазначити, що діагностика масляних вимикачів вимагає вимірювання більшого числа параметрів і трудовитрат з урахуванням їх конструктивних особливостей. Серед численних технічних параметрів вимикачів особливе значення для їх функціонального призначення мають тимчасові параметри контактної системи і швидкісні характеристики рухомих частин.

Якість роботи контактної системи вимикачів визначає в першу чергу сукупність наступних основних часових параметрів: час включення і відключення, разновременность включення фаз, тривалість і характер брязкоту контактів. Ці параметри повинні суворо контролюватися в умовах експлуатації на відповідність допустимим (нормованих) значень. Зауважимо, що робота вимикача залежить від стану його механічних частин, правильності регулювань, настроювань, ступеня зносу, наявності розвиваються дефектів, точності виготовлення деталей і якості збірки на заводі-виробнику.

Так, в режимі відключення чітка одночасність розриву дугогасильних контактів в кожній фазі високовольтного вимикача забезпечує рівномірний розподіл енергії дуги на різні плечі контактної системи і швидке її гасіння, що в свою чергу знижує ступінь зносу і гарантує тривалий ресурс роботи вимикача. Скорочення часу брязкоту контактів також зменшує їх ерозію і збільшує ресурс контактної системи. Одночасно замикаються головні контакти вимикачів забезпечують передбачуваність і регулярність кидків струму намагнічування фаз трансформатора, а також виключають неповнофазного режими електроустановок, що важливо для правильної роботи пускових вимірювальних органів пристроїв РЗА. Наднормативне значення різночасності роботи контактів вимикачів може призводити також до перенапряжениям.

Традиційні методи і пристрої для вимірювання параметрів і характеристик високовольтного вимикача, як правило, трудомісткі, результати вимірювань фіксуються вручну, а точність визначення тих чи інших параметрів залежить від суб'єктивних факторів, а також від досконалості технічних засобів вимірювання.

Так, разновременность замикання рухомих контактів з нерухомими контактами зазвичай здійснюється побічно, за різницею лінійних переміщень рухомих контактів в різних фазах в камері вимикача, і проводиться повільно, ручним включенням вимикача за допомогою важеля або домкрата. Фіксація торкання контактів в кожній фазі здійснюється оператором по загоряння відповідних ламп в спеціальною схемою електричного кола і поетапної відміткою олівцем положень напрямної труби на ізолюючої штанги. Потім лінійкою вручну проводять виміри положень рухомих контактів.

Для визначення різночасності торкання контактів вимикача за допомогою даної методики необхідний попередній слив трансформаторного масла з його бака і ручне виробництво вимірювань. Процес вимірювання не автоматизований і не дозволяє визначати власний час включення і відключення вимикача в робочому режимі, а також виявити при цьому брязкіт контактів. В експлуатаційній практиці нерідкі випадки, коли необхідно оперативно і без зливу трансформаторного масла оцінити разновременность торкання контактів високовольтного вимикача, наприклад після аварійного відключення.

Якщо рухливі контакти вимикача всіх трьох фаз при включенні одночасно стосуються нерухомих контактів, а при виключенні одночасно розмикаються і якщо відсутня обрив шунтуючих опорів, то в ряді випадків відпадає необхідність традиційної методики розтину вимикача зі зливом діелектричної рідини. Відомо, наприклад, що в вимикачах типів У-110 і МКП-110 кВ в баку однієї фази знаходиться 2.7 т трансформаторного масла. Тому слив трансформаторного масла з баків вимикача і подальша його заливка після ремонту вимагають великих трудовитрат, наявності додаткових механізмів, ємності для зливу масла, маслонасоса, шланга для перекачування діелектричної рідини і т. Д. При цьому виникає загроза забруднення навколишнього середовища через необережних дій персоналу.

Для вимірювання швидкості контактів в нашій країні найбільш поширений метод, заснований на формуванні періодичного коливального процесу за допомогою вібрографа з пишучим вузлом і штанги з диаграммной стрічкою, яка кінематично пов'язана з рухомим контактом комутаційного апарату. Цей метод також вимагає великого обсягу підготовчих і відбудовних робіт.

Існуючий спосіб для вимірювання часу власного включення і відключення високовольтного вимикача передбачає застосування джерела постійного і змінного напруги, секундомір і триполюсні автоматичного вимикача. Тимчасові параметри за цим способом визначаються для кожної фази окремо. Очевидно, таким способом неможливо оцінити разновременность включення і відключення різних фаз вимикача, а також виявити відскоки і брязкіт контактів. Загальним недоліком вищезгаданих способів є ручне виробництво вимірювань, відсутність автоматизації обробки даних вимірювань, неможливість зберігання отриманих результатів вимірювань для подальшого архівування та створення електронної бази даних. Існуючі пристрої для оцінки технічного стану масляних вимикачів типів ПКВ / М5а і ПКВ / М6 виміряні характеристики видають у вигляді таблиць, а не у вигляді осцилограм. Тому для персоналу, який обслуговує високовольтні вимикачі, отримання реальних осцилограм їх характеристик є більш інформативним і ціннішим зведенням, ніж отримання даних у вигляді таблиць. На базі багатоканального цифрового реєстратора досить легко вдається здійснювати контроль багатьох характеристик високовольтних вимикачів із застосуванням нових методів і програмно-апаратних засобів в обчислювальному блоці цифрового реєстратора.