Испытания масляных выключателей напряжением до 10кВ.


Цель проверки — проверка соответствия измеренных величин требованиям паспортных данных завода -изготовителя и требованиям ПУЭ.









При проведении проверки масляных выключателей напряжением до 10кВ производятся испытания в объеме:

  • Измерение сопротивления изоляции;
  • Испытание вводов;
  • Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты
  • 50 Гц;
  • Измерение сопротивления постоянному току;
  • Измерение временных характеристик выключателей;
  • Измерение хода подвижных частей (траверс) выключателя, вжима контактов при включении, одновременности замыкания и размыкания контактов;
  • Проверка регулировочных и установочных характеристик механизмов, приводов и выключателей;
  • Проверка действия механизма свободного расцепления;
  • Проверка минимального напряжения срабатывания выключателей;
  • Испытание выключателя многократными опробованиями;
  • Испытание трансформаторного масла выключателей;

Условия испытаний и измерений.

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 и соответственно, к выходу из строя оборудования (как испытательного, так и испытуемого).

Атмосферное давление особого влияние на качество проводимых испытаний не оказывает, но фиксируется для занесения данных в протокол.

Средства измерения.

Измерение сопротивления изоляции производят мегаомметрами на напряжение 2500В. Измерение сопротивления постоянному току полюсов выключателей производится мостом постоянного тока Р333, который позволяет произвести замеры с точностью до 0,001 Ом, микроомметрами типа Ф4104-М1. При отсутствии данных приборов возможно использовать метод амперметра – вольтметра с источником постоянного тока, который может обеспечить достаточный ток для проведения данных испытаний. Аналогичные приборы используются для проверки характеристик контактов выкатного элемента и ячейки.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты производят с помощью различных установок, которые состоят из следующих элементов: испытательного трансформатора, регулирующего устройства, контрольно-измерительной и защитной аппаратуры. К таким аппаратам можно отнести установку АИД – 70, а также различные высоковольтные испытательные трансформаторы, которые обладают достаточным уровнем защиты и надлежащим уровнем подготовлены для проведения испытаний.

Для проверки соосности входа контактов используют специальные приспособления, поставляемые в комплекте с КРУ. Эти приспособления имеют вид металлического прута с разметкой. По делениям можно ориентировочно определить глубину входа подвижных контактов. При выполнении измерений и проверок применяют следующие средства измерений см табл.№1.

Таблица 1

№ п/п Наименование средств измерений, технического средства Тип, условное обозначение Наименование измеряемой величины
1 Мегаомметр ЭС0202/2 Сопр.изоляции
2 Мост постоянного тока Р-ЗЗ3 Сопр.пост.току
3 Микроомметр Ф4104-М1 Перех.сопротивл. контактов
4 Высоковольтная установка АИД-70 Испытание повыш. напряж.
5 Установка ФР – 5000 Ток, напряжение
6 Вольтметр Д5015 Напряжение
7 Амперметр М2005 Ток

Порядок проведения измерений.

  • Изучение проектной документации.
  • Ознакомление с паспортами проверяемого оборудования.
  • Выполнение организационных и технических мероприятий при проведении измерений в действующих электрических установках.
  • Проверка работоспособности измерительных приборов в соответствии с инструкциями по эксплуатации.
  • Проведение испытаний в объеме требований ПУЭ гл.1.8., п.1.8.19

Последовательность проверки масляных выключателей следующая:

Измерение сопротивления изоляции масляных выключателей.

В процессе эксплуатации измерения проводятся: на масляных выключателях 6-10кВ – при ремонтных работах в ячейках (присоединениях), где они установлены. Проверка изоляции вторичных цепей и электромагнитов управления может проводится совместно с проверкой устройств релейной защиты.

Измерение сопротивления изоляции подвижных и направляющих частей, выполненных из органических материалов производится мегаомметром на напряжение 2500 В (ПУЭ 1.8.19).

Сопротивление изоляции не должно быть менее значений приведённых в табл.№ 2.


Значения сопротивления изоляции масляных выключателей

Таблица 2

Класс напряжения (кВ) Допустимые сопротивления изоляции (МОм) не менее
Основная изоляция Вторичные цепи и электромагниты управления
3 – 10 1000 (300) 1(1)
15 – 150 3000 (1000) 1(1)
220 5000 (3000) 1(1)

*Сопротивление изоляции основной изоляции приведены: без скобок – при пусконаладочных работах и при капитальных ремонтах, в скобках – при измерении в межремонтный период.

*Сопротивление изоляции вторичных обмоток приведены: без скобок – при отключённых вторичных цепях, в скобках – с подключёнными вторичными цепями.

Измерение сопротивления силовых частей выключателей производится по схеме, изображенной на рис.№1.


Рис.№1 Измерение сопротивления основной изоляции масляного выключателя на выкатном элементе.

Измерение производится пофазно, при этом две свободные фазы заземляются. Выключатель включается, на все фазы выключателя устанавливается заземление. Мегаомметр подключается к одной из фаз, заземление с этой фазы снимается и производится измерение. Значение сопротивления изоляции фиксируется через 60 секунд. Аналогичным образом производится измерение сопротивления изоляции стационарно установленных выключателей.

Сопротивление изоляции вторичных цепей выключателя и электромагнитов управления может проверяться как в отдельности (на полностью выведенном выключателе с отсоединёнными вторичными цепями), так и в собранном виде, например, совместно с проверкой устройств релейной защиты и цепей сигнализации. Причём для выключателей стационарного исполнения второй вариант предпочтительней.

Для выключателей на выкатных элементах (тележках КРУ) проще измерять сопротивление изоляции на полностью выкаченном и отсоединённым от всех цепей выключателе. Измерение сопротивления изоляции на отключенном выключателе (на разрыв) не производится.

Испытание изоляции масляного выключателя повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание изоляции повышенным напряжением проводится при капитальных ремонтах выключателей. Испытание вторичных цепей и электромагнитов управления производится при проверке цепей релейной защиты и присоединений в объёме, соответствующем виду проверки. Значение испытательного напряжения для вторичных цепей и электромагнитов управления должно составлять 1кВ, при условии, что данные устройства рассчитаны на напряжение не ниже 60В.

Схема испытания повышенным напряжением масляного выключателя изображена на рис.№2


Рис.№2 Испытание изоляции силовых частей выключателя на выкатном элементе повышенным напряжением промышленной частоты.

Подготавливается испытательная установка, подключается к испытательному объекту. Снимается установленное ранее заземление. Производится плавное поднятие напряжения до необходимого уровня (напряжение поднимается скачком до 1/3 необходимой величины, затем увеличение производится

плавно со скоростью 1-2кВ в секунду вплоть до необходимого уровня испытательного напряжения), напряжение выдерживается в течение 1 минуты, и, затем, плавно понижается до нуля. На испытанную фазу выключателя устанавливается заземление, испытательная установка отсоединяется и подключается к следующей фазе. Значения испытательного напряжения промышленной частоты для масляных выключателей приведены в табл.№3

Значения испытательного напряжения промышленной частоты.

Таблица 3

Класс напряжения (кВ) Испытательное напряжение (кВ) для масляных выключателей
На заводе – изготовителе

Перед вводом в эксплуатацию и в эксплуатации
Фарфоровая изоляция Другие виды изоляции
До 0,69 2,0 1 1
3 24,0 24,0 21,0
6 32,0 32,0 28,8
10 42,0 42,0 37,8
15 55,0 55,0 49,5
20 65,0 65,0 58,5
35 95,0 95,0 85,5

Продолжительность приложения Uисп = 1мин.

Измерение сопротивления постоянному току масляных выключателей.

Проверка сводится к измерению сопротивления основных контактов выключателя с помощью микроомметров или мостов постоянного тока. Измерение производится непосредственно на полюсе – измеряется сопротивление контактов самого выключателя при включенном положении. Схема измерения контактов масляного выключателя постоянному току изображена на рис.№3


Рис.№3 Измерение сопротивления основных контактов выключателей.

Измеренное сопротивление сравнивается с нормируемыми значениями и на результатах сравнения, оценивается состояние контактной системы выключателя. Измерение производится с помощью моста постоянного тока Р-333, главное – необходимо обеспечить надёжный контакт с измеряемой цепью.

Для оценки состояния контактов выкатного элемента производится измерение полного полюса. Измерение производится аналогичным образом, как и при измерении полюса выключателя, но в данном случае необходимо измерить сопротивление как можно ближе к розеточным группам выкатного элемента. Значение сопротивления полного полюса выкатного элемента не должно превышать значение сопротивления полюса выключателя более чем на 50 мкОм.

Состояние силовых контактов определяют путём измерения сопротивления постоянному току полюсов выключателей. Сопротивление постоянному току каждого полюса выключателя должно быть не более нормируемого в технической документации на соответствующее оборудование. Ориентировочные данные сопротивлений полюсов выключателей в зависимости от номинального тока выключателей указаны в табл.№ 4.

Таблица №4


* Сопротивление дугогасительных контактов.

** В числителе указаны данные для выключателей на номинальный ток отключения 20 кА, в знаменателе - на 31,5 кА.

*** В числителе указано сопротивление дугогасительного устройства для выключателей на номинальный ток отключения 25 кА, в знаменателе - на 40 кА.

Для некоторых типов выключателей заводом-изготовителем может нормироваться другое значение сопротивления, поэтому необходимо ориентироваться на данные паспорта именно данного выключателя.

Данные табл.№ 4 приведены для одного полюса выключателя. При измерении необходимо обращать внимание на отсутствие дополнительных токоведущих элементов в цепи - например токоведущих шин, подключенных к полюсам выключателя. При наличии дополнительных элементов необходимо вносить поправки в измеренные данные.

Измерение временных характеристик масляных выключателей.

Проверка временных характеристик масляных выключателей производится при номинальном напряжении оперативного тока. Временные параметры включения и отключения выключателей должны соответствовать паспортным данным на конкретный тип выключателей и данным приведённым в табл.№ 5.

Скоростные и временные характеристики масляных выключателей

Таблица №5


Данная проверка производится при номинальном напряжении оперативного тока. Используя секундомер, который подключают на силовые контакты выключателя, засекают время включения выключателя после подачи сигнала от ключа. При этом ключ должен одновременно подать сигнал на пуск секундомера и на включения выключателя.

Измерение хода подвижных частей (траверс) выключателя, вжима контактов при включении, одновременности замыкания и размыкания контактов.

Проверка производится в объёме, определённом в заводской инструкции на данный тип выключателя. При отсутствии заводских данных ориентироваться следует на данные табл.№6. В любом случае заводские данные предпочтительнее.

Нормы на ход подвижных частей выключателей

Таблица №6


Проверка регулировочных и установочных характеристик механизмов, и приводов выключателей

Проверка регулировочных характеристик выключателей (полного хода, вжима) производится на выключателях типа ВМГ-133 и им подобных с открытым расположением подвижного контакта – свечи. Проверка производится в соответствии с рис.№4.

Предварительно на каждый полюс выключателя подключается лампа накаливания (или любого другого типа, к примеру светодиодные индикаторы и т.п.), при этом горшки выключателя объединяются. На лампы через полюса выключателя подаётся напряжение (обычно 12В для безопасности), таким образом, чтобы в момент замыкания контактов лампы загорелись. В отключенном состоянии выключателя на свече (подвижном контакте) в месте входа в горшок производится отметка – обычной отвёрткой проводится линия на рис.№4 – 1. С помощью привода вручную начинается операция включения выключателя (на пружинном приводе необходимо для этого разгрузить пружину). В момент зажигания лампы (соприкосновение свечи с розеточным контактом) на свече снова проводится линия – на рис.№4 – 2. Далее выключатель включается до фиксации и выполняется третья линия на свече – на рис.№4 – 3. Выключатель отключается и линейкой измеряется расстояние между линиями. Полный ход контакта – расстояние между крайними линиями, вжим – между верхней и средней.


Рис.№4 Проверка регулировок контактов выключателя.

При проведении регулировочных испытаний одновременно можно провести испытаний на одновременность замыкания различных фаз выключателя. Для этого при включении индикатора на первой фазе (точнее при включении первого из индикаторов или лампочки на любой из фаз) на свече этого полюса ставят отметку – как уже было описано выше. Продолжают плавно включать выключатель до включения индикатора на другой или других фазах – в момент включения индикаторов на той фазе где индикатор включился первым на свече ставят ещё одну дополнительную отметку. Если включение двух других фаз произошло не одновременно, то такие же дополнительные отметки ставят и на той фазе, на которой включение индикатора произошло вторым. После полного включения и отключения выключателя измеряют расстояние между этими дополнительными отметками – это и будет разновремённость замыкания контактов выключателя в мм.

Все вышеперечисленные испытания возможны на выключателях с наружным ходом свечи (подвижным контактом). На выключателях бакового исполнения корпус бака опускается (масло сливается до уровня, необходимого для дальнейшего опускания бака, или сливается совсем). Дальнейшие испытания аналогичны вышеописанным – выключатель включается вручную, при этом с помощью измерительного инструмента измеряется ход контактов и разновремённость их включения.

Проверка минимального напряжения срабатывания выключателей.

Проверка проводится на масляных выключателях оснащённых электромагнитным приводом. Данная проверка производится с выключателями оснащёнными пружинными приводами при условии взведённого положения пружины привода. Принцип проверки основан на проверке возможности включения и отключения выключателя при минимальном напряжении оперативного тока. Проверка производится в следующем порядке:

  • Производится оценка потребляемой мощности электромагнита по параметрам измеренного сопротивления катушки;
  • В соответствии с потребляемой мощностью подбирается автотрансформатор (ЛАТР) для регулирования напряжения и выпрямительное устройство, при наличии мощного электромагнита включения (например для привода типа ПС-10 и ПЭ-11, и привода мощных выключателей типа МКП) подбирается дополнительное сопротивление или так называемый гасящий резистор. При включении добавочного сопротивления в цепь выключателя и подаче сигнала на включение, напряжение на соленоиде включения должно быть не более допустимого;
  • Собирается схема в соответствии с рис.№5 и производится пробное включение (отключение) выключателя.


Рис.№5 Проверка работы ЭМУ при пониженном напряжении.

С помощью ЛАТРа напряжение снижается до уровня 0,85 Uном для электромагнитов включения на переменном токе и 0,8 Uном для электромагнитов включения на постоянном токе. Для электромагнитов, отключение напряжение соответственно должно быть 0,65 Uном и 0,7 Uном.

Испытательная установка подключается к зажимам питания ШП (шинок питания электромагнитов управления, если таковые выполнены отдельно), или непосредственно на контакты промежуточного реле управления электромагнитом включения выключателя. При этом необходимо проверить, что штатное питание с этих зажимов отключено. Для электромагнита отключения необходимо выделить цепь из общей схемы РЗА для включения испытательной схемы. При наличии в схеме оперативного тока аккумуляторной батареи данное испытание можно произвести без применения ЛАТРа и выпрямительного блока. Для этого питание испытательной схемы подают от соответствующего количества аккумуляторов батареи.

Электромагниты управления должны срабатывать при напряжении:

  • • включения - 0,85 Uном при переменном токе и 0,8 Uном при постоянном токе.
  • • отключения - 0,7 Uном при постоянном токе и 0,65 Uном при переменном токе.

Испытание масляного выключателя многократными опробованиями.

Данное испытание проводится при номинальном напряжении на выводах электромагнитов управления. Число циклов включения-отключения для масляных выключателей равно 3-5.

Испытание трансформаторного масла выключателей.

Масло из баков маломасляных выключателей на напряжение до 35кВ после выполнения ими предельного числа отключений токов КЗ заменяется свежим без проведения испытаний. На практике число отключений токов КЗ для выключателей типа ВМГ-133 и им подобных устанавливается в пределах 7-8.

Обработка данных и оформление результатов измерений.

Результаты измерений заносятся в «Рабочий журнал испытаний электроустановок».

Согласно инструкциям по применению электроизмерительных приборов используемых при проведении испытаний определяются погрешности измерений.

На основание полученных данных оформляется протокол установленной формы для технического отчета.

Требования безопасности.

Перед началом работ необходимо:

  • Получить наряд (разрешение) на производство работ;
  • Подготовить рабочее место в соответствии с характером работы: убедиться в достаточности принятых мер безопасности со стороны допускающего (при работах по наряду), либо принять все меры безопасности самостоятельно (при работах по распоряжению);
  • Подготовить необходимый инструмент с изолирующими рукоятками, средства индивидуальной защиты и приборы;
  • При выполнении работ действовать в соответствии с программами (методиками) по испытанию электрооборудования;
  • При проведении высоковольтных испытаний на передвижной установке действовать в соответствии с инструкцией.

По окончании работ:

  • При окончании работ на электрооборудовании убрать рабочее место восстановив нарушенные в процессе работы коммутационные соединения (если таковое имело место);
  • Сдать наряд (сообщить об окончании работ руководителю или оперативному персоналу);
  • Сделать запись в журнал (по проведению испытания электрооборудования), либо сделать запись в черновик для последующей работе с полученными данными;
  • Оформить протокол на проведенные работы.

Испытания масляных выключателей производиться звеном не менее, чем из двух человек, один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже IY, при необходимости следует выставить охрану, состоящую из членов бригады имеющих группу III, для предотвращения приближения посторонних людей к испытательной установке, соединительным проводам и испытываемому оборудованию. Члены бригады несущие охрану, должны находиться вне ограждения и считать испытываемое оборудование находящимся под напряжением. Покинуть пост эти работники могут только с разрешения производителя работ.

К проведению испытаний электрооборудования допускается персонал, прошедший специальную подготовку и проверку знаний и требований, содержащихся в разделе 5.1 ПОТЭУ (Правила Безопасности), комиссией, в состав которой включаются специалисты по испытаниям электрооборудования с соответствующей группой.

Рабочее место оператора испытательной установки должно быть отделено от той части установки, которая имеет напряжение выше 1000В. Дверь, ведущая в часть установки, имеющую напряжение выше 1000В, должна быть снабжена блокировкой, обеспечивающей снятие напряжения с испытательной схемы в случае открытия двери и невозможность подачи напряжения при открытых дверях. На рабочем месте оператора должна быть предусмотрена раздельная световая, извещающая о включении напряжения до и выше 1000В и звуковая сигнализация, извещающая о подаче испытательного напряжения. При подаче испытательного напряжения оператор должен стоять на изолирующем ковре.

При сборке испытательной схемы прежде всего должно быть выполнено защитное и рабочее заземление испытательной установки. Корпус испытательной установки должен быть заземлен отдельным заземляющим проводником из гибкого медного провода сечением не менее 10мм². Перед испытанием следует проверить надежность заземления корпуса.

Перед присоединением испытательной установки к сети 380/220В вывод высокого напряжения ее должен быть заземлен. Сечение медного провода, применяемого в испытательных схемах заземления, должно быть не менее 4мм².

Присоединение испытательной установки к сети напряжением 380/220В должно выполняться через коммутационный аппарат с видимым разрывом или через штепсельную вилку, расположенную на месте управления установкой.

Провод или кабель, используемый для питания испытательной установки от сети напряжением 380/220В, должен быть защищен установленными в этой сети предохранителями или автоматическими выключателями.

Перед каждой подачей испытательного напряжения производитель работ обязан:

  • Проверить правильность сборки схемы и надежность рабочих и защитных заземлений;
  • Проверить, удалены ли посторонние люди и можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование;
  • Предупредить бригаду о подаче напряжения словами «Подаю напряжение» и убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с вывода испытательной установки и подать на нее напряжение 380/220В.
  • С момента снятия заземления с вывода установки, вся испытательная установка, включая испытываемое оборудование и соединительные провода, должна считаться находящейся под напряжением и проводить какие – либо пересоединения в испытательной схеме и на испытываемом оборудовании не допускается.

После окончания испытаний производитель работ должен снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить ее от сети напряжением 380/220В, заземлить вывод установки и сообщить об этом бригаде словами «Напряжение снято». Только после этого допускается пересоединять провода или в случае полного окончания испытания отсоединять их от испытательной установки и снимать ограждения.