В зависимости от типа высоковольтного выключателя (масляного, воздушного, элегазового, вакуумного) перечень измеряемых характеристик, на основании которых делается вывод о техническом состоянии, может быть разным. Кроме измерения основных параметров, согласно нормативно-технической документации, существует целый ряд тестов, дающих дополнительную информацию об эксплуатационной пригодности оборудования. Одним из таких тестов, активно развиваемых в настоящее время, является тест первого отключения (first trip testing) или измерение фактического времени срабатывания выключателя.
Еще в 1963 г. под эгидой «Государственного производственного комитета по энергетике и электрификации СССР» была выпущена книга «Эксплуатация и ремонт электромагнитных приводов высоковольтных выключателей».
В издании отмечалось, что на время срабатывания высоковольтных выключателей, находящихся в длительной эксплуатации, влияют такие факторы, как:
- высыхание смазки привода;
- налипание на смазку пыли, которая превращает ее в твердую субстанцию;
- процессы ржавления узлов привода, возникающие из-за периодического возникновения и высыхания конденсата;
- химическое взаимодействие смазки с защищаемыми узлами (из-за неправильного ее подбора);
- замерзание конденсата в различных сочленениях (особенно вусловияхСибири и Крайнего Севера);
- ухудшение смазочных свойств из-за смешивания разных материалов между собой и т.д.
Перечисленные выше факторы (при внезапных коротких замыканиях) могут привести к замедлению срабатывания высоковольтного выключателя, что может вызвать:
- повреждение или повышенный износ контакта дугогасительной камеры, по причине длительного горения дуги;
- сгорание катушек Э.ОТКЛ, по причине замедления срабатывания блок-контактора выключателя, приводящего к продолжительному протеканию тока через них;
- отключение высоковольтного выключателя более высокого класса напряжения с отключением группы потребителей — вместо одного;
- неоправданная перенастройка РЗА и т.д.
Эффект замедления срабатывания особенно актуален для выключателей, находящихся во включенном положении в течение достаточного длительного времени (месяцы или годы). Причем, после вывода их в ремонт или на техническое обслуживание, после неоднократного включения/ отключения, временные характеристики выключателей приходят в норму. Поэтому при поведении очередного технического обслуживания проблемы срабатывания данного выключателя в условиях реальной эксплуатации могут оказаться незамеченными.
Одним из наиболее надежных способов измерения времени срабатывания выключателя в условиях реальной эксплуатации (после длительного нахождения во включенном положении) является прямое измерение времени протекания электрического тока через электромагнит отключения во время планового вывода выключателя из-под нагрузки (планового отключения).
Основная идея метода основана на том, что у масляных, маломасляных и у некоторых типов элегазовых и вакуумных выключателей перемещение главных контактов и блок-контактов привода жестко связано. В связи с этим, увеличение времени срабатывания блок-контактов является показателем увеличения времени срабатывания главных контактов.
Наиболее удобным для оценки времени срабатывания главных контактов при первом отключении является измерение длительности протекания тока через электромагнит отключения. Согласно данным «Объема и норм испытаний электрооборудования» (РД 34.45-51.300-97) измерение длительности импульсов включения/отключения является обязательной процедурой. В связи с этим, у пользователя имеется возможность сравнения значения длительности импульса тока, полученного при первом отключении, со значением длительности времени отключения, полученного во время последней проверки технических характеристик выключателя.
Методика выполнения теста первого отключения (first trip testing) прибором ПКВ/М7 и токовыми клещами (комплектуются по заказу) состоит в следующем:
- Подключить токовые клещи — охватить магнитопрово-дом клещей один из проводников цепи оперативного тока (см. рисунок 1).
- Настроить прибор на проведение местного пуска.
- Задать время измерений равное 5,1 с.
- Перевести прибор в режим «Ожидания запуска» измерений.
- По команде «ПУСК» один из членов бригады запускает прибор на измерение, следом второй член бригады переводит ключ управления выключателем в положение «ОТКЛ» (от запуска прибора на измерение, до подачи команды на отключение выключателя отводится 5 с).
- После завершения измерений прибор переводится в режим вывода графика тока, и двумя курсорами измеряется длительность импульса тока (см. рисунок 2).
Данная методика была опробована при очередном плановом выводе на техническое обслуживание выключателя ВМПЭ-10 одной из ячеек КРУ.
При плановой проверке, которая была выполнена более года назад, время срабатывания главных контактов составляло 73,2 мс, длительность импульс тока — 61,2 мс.
По результатам теста первого отключения, выполненного через год после последнего планового обследования выключателя, длительность импульса тока электромагнита отключения составила 65 мс, что примерно на 6% больше
значения полученного год назад. Следовательно, за время нахождения выключателя в рабочем положении время срабатывания главных контактов также увеличилось, примерно на 6% (предположительно, из-за небольшого подсыхания смазки), что соответствует значению 73,2 мс + 6% = 77,6 мс.
Согласно паспортным данным на выключатель ВМПЭ-10, собственное время отключения должно быть не более 100 мс. Таким образом, несмотря на увеличение времени отключения главных контактов, фактическое время срабатывания выключателя, в случае внезапного КЗ в данном примере, будет находиться в норме, что не приведет к износу оборудования и аварийной ситуации.
Функция проведения «теста первого отключения» (first trip testing) в приборе ПКВ/М7 является дополнительной, прибор позволяет решить и другие задачи, связанные с контролем и диагностикой состояния высоковольтных выключателей как российского, так и зарубежного производства (ABB, Areva, Siemens, Alstom и др.). Реализованный в приборе метод снятия характеристик скорости, хода и времени позволяет проводить безразборное обследование механизмов. Так, в случае с масляными выключателями, операции «включения/отключения» производятся без слива масла, а контролируемые параметры способны дать полную картину состояния выключателя.
Кроме того, в приборе реализована возможность построения графиков функций, что в отличие от табличных значений, позволяет наглядно видеть работу каждого элемента выключателя. Автоматическое наложение зависимостей по каждому полюсу дает возможность совершенно точно распознать такие серьезные неисправности, как например, люфты в механизмах полюсов, что особенно важно для выключателей с одним приводом на три фазы, т.к. такую неисправность невозможно заметить, оперируя лишь числовыми данными.
По отзывам пользователей, ПКВ/М7 позволяет уменьшить не только время обследования (процесс измерений занимает 5-10 минут) выключателя, но и количество совершаемых операций, необходимых для тестирования.
Если вас заинтересовал ПКВ/М7, и вы хотите узнать больше информации о приборах контроля высоковольтных выключателей и методе проведения теста первого отключения, обращайтесь к менеджерам компании «СКБЭП»:
+7 (3952) 719-148
skb@skbpribor.ru
www.skbpribor.ru
