Com-ip.ru

КОМ IP
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Норма переходного сопротивления контактов вакуумного выключателя

Норма переходного сопротивления контактов вакуумного выключателя

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ

Надежность и ресурс коммутационных аппаратов во многом определяются характером процессов, происходящих в дугогасительных устройствах, перенапряжениями, возникающими при включениях и отключениях, режимами эксплуатации. Знание этих процессов позволяет с достаточно высокой достоверностью определить причины и условия возникновения и развития дефектов. Становится возможным организовать эффективную систему оценки состояния, позволяющую своевременно, до наступления катастрофического отказа, выявить дефекты в начальной стадии развития.

Отметим прежде всего основные процессы, влияющие на развитие дефектов в контактной системе.

Возникновение сопел и микротрещин
Существенное влияние на разрушение контактной системы имеет воздействие выбросов потоков плазмы. За счет разности давлений и температур в канале разряда возникает резкое увеличение объемов плазмы, выносимых с места опоры канала разряда, что приводит к интенсивному эрозионному износу контактов.
В местах соприкосновения разряда с поверхностью контакта за счет резкого повышения температуры и интенсивности разряда возникают сопла. Они увеличивают поверхность испарения и приводят, с одной стороны, к росту температур в радиальном направлении и, как правило, к возникновению глубоко проникающих микротрещин, а с другой стороны — к ухудшению условий гашения дуги из-за слабых воздействий на процессы разряда внутри сопел. На рис. 1 представлен вид поверхности контакта с дефектами в виде сопел и микротрещин, возникающих в результате выбросов плазмы.
Увеличение площади испарения в свою очередь сопровождается более интенсивным насыщением дугогасящей среды парами металла, а следовательно, и ухудшением изоляционных свойств межконтактного промежутка. Это приводит к увеличению времени гашения разряда и соответственно к увеличению времени разрушительного воздействия на контактную систему.

Рис. 1. Дефекты на поверхности контактов в результате выбросов потоков плазмы.

Рис. 2. Вероятность возникновения переходного сопротивления сверх допустимого в зависимости от момента времени размыкания контактов.

Рис. 3. Изменение переходного сопротивления вакуумной камеры в процессе эксплуатации.

Зависимость состояния контактной системы от отключаемых токов короткого замыкания
Состояние контактной системы в течение всего периода эксплуатации от установки до исчерпания ресурса чрезвычайно сильно зависит от количества и величин отключаемых токов. До недавнего времени считалось, что из-за перемены полярности контактов при большом числе коммутаций эрозионного износа не происходит. Однако обследования более чем 100 вакуумных выключателей разных заводов-изготовителей с разборкой камер показывают, что вынос металла из межконтактного промежутка происходит.
Как правило, осуществляется вынос мягких фракций контакта — меди. В результате на поверхность контактов выступают твердые составляющие, формируя микронеровности. Обычно это проявляется к концу коммутационного ресурса, но в значительной степени зависит от количества и величины отключаемого тока короткого замыкания (рис. 4). Кривые 1, 2 получены для камер, участвовавших в отключении токов короткого замыкания 6 кА соответственно 10 и 20 раз, а кривая 3 — для тех же камер, участвовавших в отключении токов короткого замыкания 4 кА 40 раз.

Разгерметизация дугогасительных камер вакуумных выключателей.

Причины.
Состояние коммутационных аппаратов во многом определяется герметичностью дугогасительных камер. Причем потеря герметичности сопровождается самыми тяжелыми последствиями. Наибольший интерес в этом отношении представляют вакуумные выключатели. Потеря вакуума при эксплуатации вакуумных выключателей является гораздо более редким явлением, чем разгерметизация выключателей с другой дугогасящей средой. Однако необходимость иметь полное представление о процессах в вакуумных выключателях связана прежде всего с тем, что среди вновь устанавливаемых выключателей вакуумные аппараты составляют подавляющее большинство.
Обследования большого числа вакуумных выключателей, находящихся в эксплуатации, показывают, что основными причинами разгерметизации дугогасительных камер являются в основном следующие: возникновение дефектов в сильфоне, возникновение микротрещин в местах пайки, нарушения в технологии вакуумирования, дефекты, вносимые при монтаже и наладке.
В таблице приведено распределение причин разгерметизации в % от общего числа отказов камер. В числителе указаны цифры для камер, не отработавших коммутационный ресурс с запасом до 1000 коммутаций, в знаменателе — цифры для камер, отработавших ресурс, и камер, у которых остаточный ресурс составляет менее 1000 коммутаций. Из таблицы видно, что для камер с числом коммутаций, близким к ресурсу, наблюдается значительное увеличение отказов из-за возникновения дефектов в сильфоне. Это связано с усталостными явлениями и необратимыми процессами в материале.

Причины разгерметизации камер вакуумных выключателей в % от общего числа отказов камер
№ п/пПричины разгерметизацииКласс напряжения, кВ
0,4-33-1010-3535-110
1Дефекты в сильфоне37,9/72,335,2/75,431,4/80,229,5/85,4
2Микротрещины в местах пайки56,3/26,548,9/23,743,8/18,639,2/13,1
3Нарушения в технологии вакуумирования3,8/0,99,1/0,510,5/0,79,8/0,8
4Дефекты монтажа и наладки2,0/0,36,8/0,414,3/0,521,5/0,7

Анализ процессов. Последствия.
Рассмотрим процессы, происходящие в вакуумной камере в условиях разгерметизации.
При полной потере вакуума канальный характер разряда сохраняется, причем проходит в стримерной форме. В этих условиях анализ последствий связан с давлением внутри камеры.
Разряд в воздухе при нормальном давлении и скорости нарастания тока порядка 10 9 — 10 11 А/с имеет температуру несколько десятков тысяч градусов. Проводимость такой плазмы меняется в сравнительно узких пределах:
1/ rn = (2 — 4)·10 4 (Ом·м) -1 , поэтому основным фактором, определяющим изменение сопротивления канала, является рост его радиуса вследствие гидродинамического расширения. В этой стадии радиус канала расширяется со скоростью порядка 10 2 — 10 3 м/с. При этом в окружающем канал газе генерируется ударная волна, поскольку давление достигает десятков атмосфер, и канал играет роль цилиндрического поршня. Скорость радиуса канала drk /dt и давление в нем pk связаны соотношением:

где rм — плотность газа вне канала, k — безразмерный численный коэффициент (k0 = 0,9). Пренебрежем неоднородностью плазмы по радиусу и по оси.

Тогда для расчета скорости расширения достаточно использовать уравнение баланса энергии без учета потерь на излучение:

Здесь первый член справа есть скорость изменения энергии теплового движения (s — эффективное число степеней свободы частицы), второй член — это мощность, расходуемая на расширение. Выражение в левой части — мощность, вкладываемая в канал единичной длины радиуса rk. В уравнении баланса энергии pk — давление, nk — концентрация частиц в канале. В основном это нейтральные частицы, так как степень ионизации невелика (до нескольких процентов). Вместо s введем эффективный показатель адиабаты h = 1+2/s. Он принимает значения 1,20 — 1,33 для разрядов в воздухе при давлениях, близких к атмосферному. Если ток растет по закону i = A a , то, как нетрудно заметить, решение задачи имеет вид:

где b = 1/2 + a /3. Таким образом, rkcont*i 1/3 t 1/2 ( rn /k rm ) 1/6 , а сопротивление канала

. Приведем выражение для радиуса канала, принимая k = 0,9, rn = 5*10 -5 Ом*м:

Полученное выражение используется при оценках радиуса искры в газах. Например, при di /dt = 10 9 А/с и t = 10 -6 с для искры в воздухе rm = 1,3 кг*м -3 , имеем r k = 10 -3 м. При этом скорость роста радиуса близка к 10 3 м/с, давление в канале около 10 6 Па, а сопротивление канала длиной 10 -2 м в указанный момент составляет около 0,16 Ом и падает пропорционально t -5/3 .
Таким образом, разряд создает резкое увеличение давления внутри камеры, что может привести к взрыву. Возможность взрыва определяется временными характеристиками разряда в воздухе, а именно: является ли время формирования разряда более длительным, чем период неодновременности коммутации в трехфазном включателе.
При пробое воздушного промежутка время запаздывания, т.е. время с момента подачи напряжения до момента пробоя tз, складывается из времени достижения начального напряжения t, статистического времени запаздывания tст, длительностей развития стримера tстр, лидера tлд и главного разряда tк:

Читать еще:  Как припаять маленький выключатель

Время запаздывания (т.е. время с момента достижения начального напряжения до момента появления электрона, способного создать лавину) зависит от конфигурации электрического поля, скорости нарастания напряжения, давления и рода газа и ряда других факторов. На рис. 5 представлены предельные зависимости на время неодновременного размыкания контактов от давления в камере. Видно, что при определенных значениях давления Pкр регламентированные требования к tно оказываются недопустимыми.

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Измерения характеристик и испытание вакуумных и элегазовых выключателей

1. Вакуумный выключатель

Вакуумный выключатель — высоковольтный выключатель, в котором вакуум служит средой для гашения электрической дуги. Вакуумный выключатель предназначен для коммутаций электрического тока — номинального и токов короткого замыкания (КЗ) в электроустановках.
h2. 2. Требования к квалификации персонала

Все виды испытаний проводятся лицами с группой по электробезопасности не ниже:

  • производитель работ гp. IV;
  • член бригады гр. III .

3. Требования безопасности

При всех видах испытаний, связанных с подачей высокого напряжения от испытательной установки, необходимо выполнять, следующие:

Испытательную установку необходимо установить на минимальном расстоянии от испытательного оборудования, и подсоединить к контуру заземления п.с. отдельным заземляющим медным проводником сечением не менее 10 мм2, вывод высокого напряжения испытательной установки заземлить медным проводником сечением не менее 4 мм2.

Испытываемое оборудование, испытательная установке, должны быть ограждены канатами с плакатами. “ИСПЫТАНИЕ ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ”, обращенными наружу.

Перед каждой подачей испытательного напряжения производитель работ обязан:

  • проверить правильность сборки схемы и защитных заземлений;
  • проверить, все ли члены бригады находятся на местах и можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование.

Запрещается с момента подачи напряжения на вывод испытательной установки, входить и выходить из неё, находиться на испытательном оборудовании, а так же прикасаться к корпусу испытательной установки.
После окончания испытаний необходимо снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить от сети 220 В и заземлить вывод установки.

4. Условия испытаний.

Испытание производят при температуре окружающей среды не ниже +10С.
Влажность окружающего воздуха имеет значение при проведении высоковольтных испытаний, т.к. конденсат на изоляторах может привести к пробою изоляции. Атмосферное давление особого влияние на качество проводимых испытаний не оказывает, но фиксируется для занесения данных в протокол.

5. Порядок проведения испытаний и измерений.

Сопротивление изоляции.

В процессе эксплуатации измерения проводятся:
на вакуумных выключателях 6-10кВ –проверка изоляции вторичных цепей и может проводится совместно с проверкой устройств релейной защиты.

Значения сопротивления изоляции вакуумных выключателей

Класс напряжения (кВ)Допустимые сопротивления изоляции (МОм) не менее
Основная изоляцияВторичные цепи и электромагниты управления
3-103001(1)
15-15010001(1)
22030001(1)

Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание изоляции повышенным напряжением проводится после первых двух лет экс-плуатации выключателей и в дальнейшем через пять лет эксплуатации.

Значения испытательного напряжения промышленной частоты.

Класс напря жения (кВ)Испытательное напряжение (кВ) для вакуумных выключателей
На заводе – изготовителеПеред вводом в эксплуатацию и в эксплуатации
Фарфоровая изоляцияДругие виды изоляции
До 0,692,011
324,024,021,6
632,032,028,8
1042,042,037,8
1555,055,049,5
2065,065,058,5
3595,095,085,5

Значение испытательного напряжения для вторичных цепей и электромагнитов управления должно составлять 1кВ, при условии, что данные устройства рассчитаны на напряжение не ниже 60В.
При испытании выключателя «на разрыв» испытательное напряжение равно напряжению для испытания основной изоляции.

Проверка минимального напряжения срабатывания электромагнитов управления.

Электромагниты управления должны срабатывать при напряжении:

  • включения – 0,85Uном.
  • отключения – 0,7Uном.

Проверка выключателей многократным включением и отключением

Данное испытание проводится при номинальном напряжение на выводах электромагнитов управления. Число циклов включения-отключения для вакуумных выключателей равно 5.

Проверка состояния контактов выключателей.

Состояние контактов определяют путём измерения сопротивления постоянному току полюсов выключателей, которое должно быть не более нормируемого в технической документации на соответствующее оборудование.
Ориентировочные данные сопротивлений полюсов выключателей в зависимости от номинального тока выключателей в таблице

Номинальный ток выключателя (А)Сопротивление полюса (мкОм)
630А50
1000А40

Измерение производится как можно ближе к контактам самого выключателя. Данное условие позволяет оценить состояние именно контактов выключателя, исключая при измерении контактные соединения например, розеточных групп выкатного элемента, или контактные со-единения измерительных трансформаторов тока и ошиновки распределительных устройств.

Проверка временных характеристик выключателей.

Проверка временных характеристик вакуумных выключателей производится при номинальном напряжении оперативного тока. Временные параметры включения и отключения выключателей должны соответствовать паспортным данным на конкретный тип выключателей.
Ориентировочно время включения вакуумного выключателя колеблется в пределах 0,05 – 0,08 секунд, время отключения – в пределах 0,05 – 0,07 секунд.

Проверка характеристик контактов выкатного элемента и ячейки.

Данный вид проверки производится для определения состояния контактных соединений в ячейке КРУ . Этот вид проверки позволяет удостоверится в надёжности и качестве контактного соединения между выкатным элементом и неподвижными контактами ячейки КРУ. Примене-ние данного вида замеров целесообразно наряду с определением соосности контактов и глуби-ны их соприкосновения.

6. Анализ и оформление результатов испытаний.

Первичные записи рабочей тетради должны содержать следующие данные:

  • дату измерений
  • температуру, влажность и давление
  • наименование, тип, заводской номер оборудования
  • номинальные данные объекта испытаний
  • результаты испытаний
  • результаты внешнего осмотра
  • используемую схему

Все данные испытаний сравниваются с требованиями НТД, и на основании сравнения выдаётся заключение о пригодности объекта к эксплуатации.
По результатам испытаний заполняется протокол установленной формы, в соответствии с требованиями НД (ГОСТ Р 17025-2006) и согласованный с СЗУ Ростехнадзора.
Данные измерений, произведённых при завышенной (заниженной) температуре окружающего воздуха не требуется приводить к температуре заводских данных или к какой-либо определённой, нормируемой температуре.
Исключение в данном случае составляют результаты измерения тангенса угла диэлектрических потерь, так как нормирование величины тангенса в НД ведётся при температуре 20 °С.

7. Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения:

  • ПУЭ 7-е издание раздел 1, гл. 1.8,
  • ПУЭ 7-е издание раздел 1 глава 1.8 п. 1.8.17, 1.8.22;
  • РД 34.45-51.300-97;
  • ГОСТ Р 50345-99, ОиНИЭ,
  • Проектная документация,
  • Документация завода –изготовителя оборудования

Перед каждой подачей испытательного напряжения производитель работ обязан:

  • проверить правильность сборки схемы и защитных заземлений;
  • проверить, все ли члены бригады находятся на местах и можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование.

Запрещается с момента подачи напряжения на вывод испытательной установки, входить и выходить из неё, находиться на испытательном оборудовании, а так же прикасаться к корпусу испытательной установки.
После окончания испытаний необходимо снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить от сети 220 В и заземлить вывод установки.

Методика испытаний и измерений параметров масляных и вакуумных выключателей МИ-9 (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4

Ход подвижной части выключателя, вжим (вход контактов при включении одновременность замыкания и размыкания контактов

Читать еще:  Выключатель стоп сигнала хендай санта фе

Не более указанных заводом-изготовителем

Действие механизма свобод ного расцепления масляных выключателей

В любом месте хода контактов

Срабатывание привода вакуумных выключателей при пониженном напряжении:

не более 0,7Uhom

не более 0,85Uhom

Срабатывание привода масляных выключателей при пониженном напряжении: на переменном оперативном токе

на постоянном оперативном токе

не более 0,65ном

Не более 0,85Uhom

не более 0,7Uhom

не более 0,8Uhom

Надежность срабатывания выключателя при многократ­ном включении-отключении

(3 — 5) операций включения и отключения; (2 — 3) цикла каждого вида (В-О, О-В, О-В-О)

Температура нагрева выключателя

В соответствии с инструкциями завода-изготовителя

1 Сопротивление опорной изоляции, изоляции подвижных и направляющих частей измеряется мегаомметром на напряжение 2500 В.

2 Сопротивления изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления измеряется мегаомметром на напряжение 1000 В.

3 На масляных выключателях сопротивление изоляции подвижных и направляющих частей, вьшолненных из органических материалов, измеряется до заливки выключателя маслом.

4 Величина сопротивления изоляции блоков управления BU/TEL и блоков питания ВР/ TEL должно быть не менее 5 МОм.

5 Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 минута.

6 Величина испытательного напряжения изоляции блоков управления BU/TEL и блоков питания ВР/ TEL должна составлять 2 кВ.

7 Измерения временных и скоростных характеристик проводятся при полностью залитом маслом выключателе и номинальном напряжении на выводах ЭМУ.

8 У малообъемных масляных выключателей до 35 кВ масло испытывается до заливки в дугогасительные камеры. У малообъемных выключателей 110кВ испытания масла производятся до и после заливки масла в выключатель.

Таблица 3 — Значения сопротивлений постоянному току токоведущего контура контактной системы, время включения и отключения, скорость движения контактов масляных и вакуумных выключателей

Номи­нальный ток, А

Сопротив­ление контактов, мкОм, не более

Собствен­ное время включения,

Время отключения, с

Скорость движения контактов, м/с

при включении/ отключении

Допустимые отклонения при включении отключении

1 Индексы для временных характеристик выключателя ВМТ-110 означают предельные отклонения в большую (+) или меньшую (-) сторону относительно нормы.

2 В числителе скоростных характеристик выключателей приведены скорости и их предельные отклонения при замыкании контактов, а в знаменателе — при их размыкании.

7 ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

7.1 При испытаниях и измерениях применяют следующее испытательное оборудование, средства измерения (СИ) и другие технические средства:

— для испытания изоляции — аппарат испытательный типа АИД-70 с допускаемой погрешностью ±4,5 %, для вторичных цепей — испытатель вторичных коммутаций ИВК с погрешностью не более 4 % или измеритель напряжения пробоя TOS 5030 с допускаемой погрешностью ±5 %;

— для измерения времени приложения испытательного напряжения — секундомер типа «Агат» с допускаемой погрешностью на диапазоне измерения 10 минут +0,6 с;

— для измерения сопротивления изоляции — мегаомметры, обеспечивающие погрешность измерения не более 15 %. Этим требованиям отвечают мегаомметры типов ЭСО202/2 и Ф4102М/2;

— для измерения температуры и влажности — гигрометр типа ИВА-6А. Предел погрешности +3 % по влажности, +0,5 °С по температуре;

для измерения сопротивления постоянному току переходных контактов —

микроомметр цифровой МИКО-1 с допускаемой абсолютной погрешностью +(1+0,01 Rx) мкОм; для измерения сопротивления постоянному току обмоток ЭМУ — мост постоянного тока РЗЗЗ класса точности 0,5;

— для измерения временных характеристик выключателя, для проверки срабатывания
привода при пониженном напряжении — устройство для проверки защит «РЕТОМ-П»,
«РЕТОМ-41М» или У5052 с допускаемой основной погрешностью по напряжению — 0,5 %, по
времени — 0,1 %;

— для измерения временных и скоростных характеристик, хода подвижной части, одновременности замыкания и. размыкания контактов выключателя — прибор контроля масляных высоковольтных выключателей типа ПКВ/М5 с допускаемыми погрешностями:

— по времени ±0,1 мс;

— по перемещению ±1 мм;

— для проведения тепловизионного контроля — инфракрасный термометр Raynger MX4 с пределом допускаемой относительной погрешностью не более ±1 %.

7.2 При испытаниях и измерениях допускается применение другого испытательного оборудования и СИ, не уступающих заявленным в данном разделе по техническим и метрологическим характеристикам.

8 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ

8.1 Перед проведением испытаний и измерений выключатель должен быть отключен от токоведущих шин со всех сторон откуда может быть подано напряжение, цепи питания обмоток ЭМУ должны быть отключены (тележка с выключателем выкатного исполнения установлена в ремонтное положение и заземлена), на токоведущие вьшоды (нижние и верхние) каждой фазы наложены заземления. Выключатели испытываются полностью собранными и отрегулированными, изоляция не должна иметь видимых повреждений.

8.2 При измерениях сопротивления изоляции выключателя необходимо выполнить следующие операции:

— проверить исправность мегаомметра на напряжение 2500 В. При замкнутых накоротко выводах «гх» и «-» включенного мегаомметра стрелка должна установиться на нулевой отметке шкалы, при разомкнутых — в положении » ∞ «;

— измерить сопротивление изоляции. Отсчет величины сопротивления следует производить через 60 с после начала подачи напряжения в измерительную цепь. Аналогично измерить сопротивление изоляции всех подвижных или направляющих частей;

— подключить провод «гх» мегаомметра к верхнему выводу одного из полюсов выключателя, вывод «-» мегаомметра — к «земле»;

— снять заземление с измеряемого вывода выключателя;

— измерить сопротивление изоляции контактного разрыва полюса выключателя;

— наложить заземление на измеряемый вывод;
Аналогично измерить сопротивление изоляции остальных верхних выводов выключателя.

— включить выключатель. Предупреждение: конструкция вакуумного выключателя BB/TEL не позволяет включить выключатель вручную без дополнительного источника питания катушек привода. Попытка включить выключатель вручную путем воздействия на вал привода или другим способом может привести к выходу его из строя. Для включения выключателя следует использовать штатные блоки питания и управления или инвентарный блок при первом включении;

— подключить выводы «гх» и «-» мегаомметра к одному из полюсов выключателя и «земле»;

— снять заземление с измеряемого полюса;

— измерить сопротивление изоляции;

— после измерения сопротивления изоляции наложить заземление.

Аналогично измерить сопротивление изоляции остальных полюсов выключателя. Измерение сопротивления опорной изоляции и контактного разрыва выполнить до испытания повышенным напряжением промышленной частоты и после проведения испытаний каждого полюса выключателя.

Особенности измерений переходных сопротивлений контактов коммутирующих устройств.

Для измерения переходного сопротивления на рынке существует множество различных приборов, которые отличаются принципом действия, метрологическими характеристиками, степенью автоматизации, массогабаритными показателями и ценой. Но существуют и определенные требования, нормы, рекоменадации и особенности измерения переходных сопротивлений контактов, учитывая которые можно не ошибиться с выбором необходимого прибора.

Нелинейный характер переходного сопротивления.
Окисная пленка и неметаллические включения обуславливают повышенное переходное сопротивление (далее Rпер.) контактов. Его величина уменьшается при увеличении измерительного тока, поэтому наиболее достоверные измерения будут при токах, близких к рабочим токам выключателей. А при малом измерительном токе микроомметра значение Rпер. может оказаться выше допустимого паспортного значения и потребуется не нужная разборка выключателя для зачистки контактов.

Поэтому, если в паспорте выключателя не указано значение тока, при котором следует измерять сопротивление его контактов, то целесообразно следовать ГОСТ 17441-84 (п. 2.6.2), в котором рекомендуемая сила длительно протекающего измерительного тока не должна превышать 0,3 номинального тока контактного соединения.

Влияние встроенного трансформатора тока (ТТ) на измерение Rпер баковых выключателей.
При подаче измерительного тока через полюс бакового выключателя во вторичной обмотке ТТ возникает переходный процесс, который проявляется в индуцировании в первичную цепь импульса напряжения, постепенно спадающего до нуля. Это изменяющееся напряжение суммируется с падением напряжения на Rпер., созданного измерительным током, и воспринимается микроомметром как дополнительное (внесение из вторичной обмотки ТТ) сопротивление, включенное последовательно с Rпер. и изменяющееся во времени. Время затухания переходного процесса спада внесенного сопротивления зависит от многих факторов и может меняться от 1,0 до 60 с. Переходный процесс, в цепи содержащей ТТ, возникает не только при включении тока, но и при его выключении.

Читать еще:  Автоматический выключатель mms 32s

Сложность измерения сопротивлений в различных соединениях.
В силовой электрической цепи полюса высоковольтного выключателя кроме переходного сопротивления контактов присутствует и сопротивление различных соединений. Чаще всего приборы комплектуются только измерительным кабелем с зажимом типа «крокодил», и при неправильном его подключении к контактам между аппаратным зажимом и шпилькой ввода — переходное сопротивление может иметь завышенныо значения, прибор покажет значение выше паспортной величины, и будет выполнен совершенно не нужный ремонт контактов выключателя.

Если же снимать потенциальные сигналы не с аппаратных зажимов, а со шпилек, то в измеряемый участок цепи окажется включенным только переходное сопротивление контактов выключателя. Но закрепить «крокодилы» непосредственно за шпильки часто не удается из-за отсутствия доступа к ним, поэтому прибор должен комплектоваться специальными выносными потенциальными контактами.

Электромагнитная обстановка на энергетических объектах.
Игнорирование перечисленных выше особенностей может приводить к тому, что приборы, показывающие в условиях офиса отличные метрологические характеристики оказываются малопригодными для применения в условиях электрической подстанции.

Так, например, на рынке средств измерений электрического сопротивления в диапазоне от 1µΩ и более существуют микроомметры у которых измерительный ток представляет собой выпрямленный ток 50Гц. В связи с этим не смотря на его большое значение (свыше 100А), данный прибор практически не пригоден для измерения переходного сопротивления баковых выключателей. С другой стороны существуют микроомметры с достаточно большим коэффициентом стабилизации силы тока, но при внесении этого прибора в сколь-нибудь существенное магнитное или электрическое поле относительная погрешность измерений может достигать сотен процентов.

Эти и другие особенности измерений электрического сопротивления в условиях подстанции известны компании «СКБ ЭП» свыше 15 лет, с момента выпуска ее первого микроомметра МИКО-1.

Летом 2015 года «СКБ ЭП» запустила в производство первую партию нового микроомметра МИКО-21 — это мобильный и хорошо защищенный (композитный кейс) прецизионный прибор (погрешность не более ± 0,05%), но по цене общепромышленного микроомметра. Он полностью автономен и, в отличии от микроометров предыдущего поколения, имеет новый тип аккумулятора, что позволяет выполнить намного большее количества измерений от его полного заряда до полного разряда (продолжительность непрерывной работы в нормальных условиях, не менее 8 часов).

Осенью того же года компания провела полномасштабные испытания установочной партии в условиях реальной эксплуатации, на подстанциях Иркутскэнерго. Часть испытаний проходила на «Участке высоковольтного электрооборудования Иркутской ГЭС» при обследовании бакового выключателя фирмы ALSTOM HGF-1012 на 110кВ.

Элегазовые баковые выключатели, отличаются наличием встроенных трансформаторов тока, что затрудняет точное измерение переходных сопротивлений контактной системы выключателя. Для решения данной задачи, специалистами «СКБ ЭП» в новом микроомметре МИКО-21 были реализованы дополнительные режимы работы, при использовании которых учитывается индуктивность трансформаторов тока. Приведем результаты измерений переходных сопротивлений контактов выключателя сведенных в таблицу:

Тип выключателя ALSTOM HGF-1012, 110кВ
Режим измеренияТестовый токФаза АФаза ВФаза С
«Режим 1»10 А269,94 мкОм279,51 мкОм276,54 мкОм
«Режим 1»50 А269,73 мкОм294,69 мкОм300,61 мкОм
«Режим 1»100 А269,67 мкОм299,73 мкОм310,65 мкОм
«Режим 1»200 А269,56 мкОм299,89 мкОм311,01 мкОм
«Режим 2 с ТТ»200 А91,760 мкОм93,403 мкОм98,941 мкОм
«Режим 2 с ТТ»100 А90,808 мкОм93,306 мкОм88,133 мкОм
«Режим 3 с ТТ»200 А90,781 мкОм93,348 мкОм88,151 мкОм

Примечание: «Режим 1» — измерения без встроенных трансформаторов тока и для любых разборных и неразборных соединений; «Режим 2 с ТТ» — измерения со встроенными трансформаторами тока с использованием энергосбережения; «Режим 3 с ТТ» — измерения со встроенными трансформаторами тока, но при максимальной длительности измерительного тока и без использования алгоритмов энергосбережения.

Как видно из данного примера, показания обычного режима микроомметра отличаются от показаний в специальных режимах измерения практически в три раза, при этом измерения в обычном режиме выходят из нормы сопротивления выключателя, что говорит о неэффективности измерения без специальной настройки к данному типу оборудования.

Испытания микроомметра МИКО-21

Не менее важной функцией МИКО-21, является встроенный архив паспортных значений высоковольтных выключателей с указанием максимально и/или минимально допустимого значения переходного сопротивления контактов, а также паспорта на отбраковываемые резисторы с указанием допустимых значений верхнего и нижнего порогов сопротивления. Наличие архива паспортных значений электрических сопротивлений позволяет прибору автоматически определять и сигнализировать о выходе результата измерений за допустимые границы.

В микроомметре запрограммировано 4 способа запуска процесса измерения:

  • «Однократный» — запуск происходит по нажатию кнопки «Старт»;
  • «По замыканию цепи» — запуск на измерение происходит после возникновения электрического контакта между измеряемой цепью и токовыми и потенциальными контактами измерительного кабеля;
  • «Периодический» — запуск измерения происходит через заранее заданные интервалы времени. Режим может быть использован для проведения отбраковки изделий;
  • «Периодическая цепь» — предназначен для автоматического периодического запуска измерения по факту замыкания измерительной цепи.

МИКО-21 имеет цветной графический дисплей высокой яркости, а управление прибором может осуществляться (по выбору пользователя) либо через пленочную клавиатуру, либо через сенсорный экран дисплея. Кроме того, прибор может работать под управлением персонального компьютера, что очень удобно при автоматизации измерений или для дополнительной обработки полученных результатов.

Комплектация прибора предусматривает измерительные кабели как с зажимами «крокодил» или быстро устанавливаемыми струбцинами, оснащенными качественными контактами из бериллиевой бронзы, так и с зажимами типа «игольчатые подпружиненные сдвоенные щупы». Последние позволяют оперативно проводить множество измерений на шинных токопроводах, соединениях в трубопроводах, металлических обшивках летательных аппаратов и т.п. Для случая сильно загрязненных или окрашенных поверхностей имеется вариант с поворачивающимися при нажатии щупами.

При измерениях на подстанции прибор устанавливается либо возле выключателя, либо в люльке подъемника. Для второго случая имеются облегченные кабели на все классы напряжений. Так, для выключателей на 750кВ суммарная длина двух кабелей не превышает 10 м, а масса менее 4 кг при токе 200А.

Высокая точность измерения сопротивления и разнообразные способы запуска прибора позволяет использовать микроомметр не только для измерения переходного сопротивления главных контактов высоковольтного выключателя и различных контактных соединений, но и в исследовательских лабораториях и цехах заводов для высокоточных измерений сопротивлений. В частности прибор может быть использован для:

  • отбраковки резисторов (с автоматическим сравнением результатов измерений с заранее заданным допуском),
  • измерений удельного сопротивления проводников,
  • проверки правильности сечения провода,
  • определения длины и массы бухты провода без разматывания и взвешивания,
  • определения температурного коэффициента сопротивления (ТКС) стабильных резисторов, шунтов и любых металлов.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector